◇湖南農(nóng)業(yè)大學信息與智能科學技術(shù)學院 周 麗
長沙市北雅中學 張智順
本文從統(tǒng)計學在學科發(fā)展中的重要性出發(fā),分析了如何實現(xiàn)統(tǒng)計學與交叉學科的融合發(fā)展,進而剖析了統(tǒng)計學在交叉學科中的典型案例,并給我校統(tǒng)計專業(yè)人才培養(yǎng)提出了針對性的政策建議。
隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,人類已經(jīng)進入了數(shù)據(jù)化時代。那么,對數(shù)據(jù)的分析和處理顯得十分重要,而統(tǒng)計學就是利用數(shù)理統(tǒng)計的方法分析處理數(shù)據(jù),進而挖掘出數(shù)據(jù)里面的信息,為學科和行業(yè)的發(fā)展提供相應的政策和建議。
統(tǒng)計學是研究如何測度、收集、整理和分析反映客觀現(xiàn)象有關(guān)信息的數(shù)據(jù),以幫助人們正確認識客觀世界數(shù)量規(guī)律的方法論科學。統(tǒng)計學是從具有隨機性的有限數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價值信息的科學。隨著大數(shù)據(jù)的到來,當今社會的一個顯著特征就是統(tǒng)計學的應用向各個領(lǐng)域滲透,各行各業(yè)的發(fā)展日益依賴于數(shù)據(jù)的處理,從數(shù)據(jù)中挖掘出相關(guān)信息。在這樣的時代背景下,統(tǒng)計學人才將成為社會急需的人才,高校作為人才的培養(yǎng)地,應該培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的、能解決實際問題的創(chuàng)新型人才。因此,在培養(yǎng)統(tǒng)計學專業(yè)人才的過程中,我們應該盡量地實現(xiàn)統(tǒng)計學與其他交叉學科的融合發(fā)展,通過統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件的應用性學習,激發(fā)學生的內(nèi)在學習動力和學習欲望,為社會輸送高素質(zhì)的人才。
隨著統(tǒng)計學學科的不斷發(fā)展與革新,統(tǒng)計學與其他學科的結(jié)合將成為其未來發(fā)展的主要趨勢[1]。且中國科學界的發(fā)展需要統(tǒng)計學人才來推動,統(tǒng)計學在社會各個領(lǐng)域中的應用,始終離不開復合型的統(tǒng)計學人才,而統(tǒng)計學的復合人才指的是既有統(tǒng)計思想和統(tǒng)計方法,又能熟練掌握統(tǒng)計軟件,并用其分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)[2],以適用大數(shù)據(jù)背景的前提下,快速有效地實現(xiàn)統(tǒng)計專業(yè)與交叉學科的融合發(fā)展。
統(tǒng)計學作為一門重要的應用型學科,逐漸地呈現(xiàn)出統(tǒng)計學與交叉學科的融合、統(tǒng)計學與實質(zhì)性學科結(jié)合的發(fā)展趨勢。統(tǒng)計學與交叉學科的發(fā)展主要體現(xiàn)在統(tǒng)計學對相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析及處理,而數(shù)據(jù)的處理關(guān)鍵在于統(tǒng)計理論基礎(chǔ)及統(tǒng)計軟件的合理應用。統(tǒng)計學作為一門通用方法論的學科,是一種定量認識問題的工具。其中統(tǒng)計學的多元統(tǒng)計方法是處理數(shù)據(jù)的基本方法,再匹配相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件,如R語言、SPSS、MATLAB、STATA、EVIEWS等軟件的使用,使統(tǒng)計學發(fā)揮真正的工具功能,有效實現(xiàn)統(tǒng)計學與交叉學科的融合發(fā)展。因此,在統(tǒng)計學專業(yè)課程的教學過程中必須開通相應的實驗實踐課程,鍛煉學生的動手能力,實現(xiàn)統(tǒng)計方法與其他學科的融合。
農(nóng)業(yè)大學作為一個綜合性大學,開設(shè)的專業(yè)出現(xiàn)了多元化,有農(nóng)學、金融學、會計學、經(jīng)濟學和動物醫(yī)學等等,我校統(tǒng)計學專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的制定過程中,充分體現(xiàn)了統(tǒng)計學與交叉學科的融合發(fā)展,開設(shè)了數(shù)理統(tǒng)計、多元統(tǒng)計分析、回歸分析等基礎(chǔ)理論課程和相關(guān)統(tǒng)計軟件應用的實驗、實踐課程,且實驗、實踐課程的學時必須占到課程總學時的30%以上,以實現(xiàn)實踐教學與理論學習的充分結(jié)合,進而利用掌握的軟件進行數(shù)據(jù)處理,將數(shù)據(jù)處理能力應用在其他相關(guān)領(lǐng)域,整個教學過程充分注重統(tǒng)計軟件解決實際問題能力的的融合。教學過程中我們是如何有效實現(xiàn)統(tǒng)計學與交叉學科的融合呢?正確地選擇農(nóng)業(yè)研究對象,有的放矢,但研究對象往往是數(shù)量巨大,分布特性各異的群體,因此研究農(nóng)業(yè)科學試驗、生產(chǎn)管理、農(nóng)村調(diào)查工作、藥品使用前后顯著性性的比較等問題都必須進行合理的實驗設(shè)計,選擇合適的抽樣理論和抽樣方法,根據(jù)數(shù)據(jù)的特點選擇適宜的數(shù)據(jù)分析方法,這些都需要用到統(tǒng)計學的理論基礎(chǔ)。為此,要實現(xiàn)統(tǒng)計學與其他學科的融合發(fā)展,可以從以下方面展開。
一是加大統(tǒng)計軟件在統(tǒng)計學專業(yè)教學過程中使用。目前,統(tǒng)計軟件非常多,我們可以采取百花齊放的方針,在教學過程中,不同的課程可以選擇適宜的軟件輔助課程教學,如《計量經(jīng)濟學》可以選擇STATA軟件、《時間序列分析》可以選擇EVIEWS軟件進行相應數(shù)據(jù)的預測、涉及矩陣運算時可以選擇MATLAB軟件進行運算、做多因素方差分析時可以選擇SPSS統(tǒng)計軟件進行計算,會給計算帶來很大的方便,讓同學們每個軟件都學會怎么使用,將來在繼續(xù)深造或工作過程中根據(jù)需要再精學1-2個數(shù)據(jù)處理的軟件。
二是加大實驗、實踐課程教學的比重。學生在課堂上學了理論知識后,必須能夠?qū)⑵溥\用于實際生活中,在課程教學過程中教師教會學生將統(tǒng)計學應用于其他學科,在實驗、實踐教學過程中,可以從問卷設(shè)計出發(fā),教會學生如何進行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析與處理,最后得以解決一個實際問題。也可以將學生送至實踐教學基地,校外教師可以從工作的具體性質(zhì)出發(fā),要求學生用所學理論知識解決工作中所遇到的問題,實現(xiàn)校企合作協(xié)同育人的目的。
三是要求學生參加相關(guān)的學科競賽。學科競賽有助于大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的提升。統(tǒng)計專業(yè)的學科競賽主要包括市場調(diào)查與分析大賽、統(tǒng)計建模競賽、數(shù)學建模競賽和數(shù)學競賽,其中市場調(diào)查大賽分知識賽和實踐賽兩個競賽環(huán)節(jié)。學科競賽能充分地鍛煉學生的探索性、創(chuàng)造性和協(xié)作精神,學生通過學科競賽可以提高學生的科研能力,因在競賽過程中,學生必然要進行文獻的搜索、資料的查閱,實驗方案的設(shè)計和實驗結(jié)果的分析等一系列的工作,學生的實踐能力會得到極大的提高,統(tǒng)計建模競賽和數(shù)學建模競賽都是團體賽,能充分地體現(xiàn)學生的協(xié)作精神,同學們通過相應的數(shù)據(jù)處理,解決生活中的某一實際問題,實現(xiàn)統(tǒng)計學與其他學科的融合發(fā)展。
統(tǒng)計學的應用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,與多個學科都有交叉,下面以農(nóng)學、金融學、稅收和醫(yī)學為例介紹統(tǒng)計學與這些方面的融合。
一是統(tǒng)計學與農(nóng)學方面的融合:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,以水稻為例,我們可以利用顯著性差異分析水培養(yǎng)。稻種子的發(fā)芽率,利用多元回歸分析的方法分析水稻產(chǎn)量的影響因素,設(shè)計實驗、利用時間序列分析分析方法預測農(nóng)作物(動物)的生長發(fā)育進度、農(nóng)作物的產(chǎn)量和病蟲害的發(fā)生時期與數(shù)量,這些對于確保農(nóng)業(yè)生物的穩(wěn)產(chǎn)發(fā)展和高產(chǎn)極為重要[3];在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)研之前,必須進行實驗設(shè)計,選擇多因素分析方法分析每塊土地在不同生長條件下(肥力、陽光、水份等)對水稻產(chǎn)量的影響,從而得到哪些因素對水稻產(chǎn)量的影響更大,在后續(xù)的生產(chǎn)過程中加大對應的投入,增加產(chǎn)量,卻保國家的糧食安全。
二是統(tǒng)計學與金融方面的融合:數(shù)理統(tǒng)計和社會經(jīng)濟融合在一起,能進一步實現(xiàn)統(tǒng)計學在金融學方面的應用,為此我們開設(shè)了《抽樣技術(shù)》、《多元統(tǒng)計分析》、《統(tǒng)計預測和決策》、《實驗設(shè)計》和《證券分析與投資》,這些課程的學習是進行投資和管理結(jié)算的基礎(chǔ)工作,同時統(tǒng)計學在金融領(lǐng)域研究金融規(guī)律、支持金融決策、金融風險分析和優(yōu)化金融產(chǎn)品等方面都有重要的作用,利用統(tǒng)計工具對各種證券金融數(shù)據(jù)進行處理,能夠比較全面地分析各種因素的影響強度,從而做出合理的決策。
三是統(tǒng)計學與稅收方面的融合:在稅收專業(yè)的教學過程中,我們提出了“統(tǒng)計學”與專業(yè)相融合的教學方法,如利用統(tǒng)計工具分析稅收收入的內(nèi)在增長趨勢、稅收收入運行的季節(jié)性分析、稅收隨GDP增長的彈性、應用稅收數(shù)據(jù)分析區(qū)域數(shù)據(jù)的集中和離散情況及其相關(guān)指標的計算,應用稅收經(jīng)濟數(shù)據(jù)完成回歸和時間序列分析[5]等,通過統(tǒng)計軟件處理相關(guān)的稅收數(shù)據(jù),讓同學們學以致用,用理論知識解決實際問題,不僅可以提高學生的學習興趣,又可以培養(yǎng)學生的動手能力。
四是統(tǒng)計學與醫(yī)學方面的融合:醫(yī)學統(tǒng)計學的定位是將統(tǒng)計原理、統(tǒng)計方法和醫(yī)藥專業(yè)知識相結(jié)合的一門應用學科,是醫(yī)藥專業(yè)學生必須掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,兩者相輔相成,在融合的過程中發(fā)展現(xiàn)代統(tǒng)計理論,新的統(tǒng)計方法被提出[4]。統(tǒng)計方法在醫(yī)學中的應用非常廣,如配對T檢驗數(shù)據(jù)分析方法,對研究出來的藥物的藥性分析顯得至關(guān)重要。例如降血壓藥是一種最常見的藥物,對高血壓患者非常重要,在藥物研究出來以后,必須對藥物的藥性進行臨床實驗,這時需要對高血壓患者在服藥前后的血壓進行測量,并對測量數(shù)據(jù)進行處理,若這種降血壓藥有明顯的降壓作用,此時該藥品就可以對患者進行服用,達到降壓的目的。此外,學生必須熟悉醫(yī)藥中科研資料收集、整理、分析的基本方法與技能,熟悉統(tǒng)計軟件操作方法,為將其運用到醫(yī)學實踐,進行科學研究打下必要的統(tǒng)計學基礎(chǔ)[6]。
統(tǒng)計學與交叉學科融合的案例比較多,有上面介紹的統(tǒng)計學用于農(nóng)學領(lǐng)域、金融領(lǐng)域、稅收領(lǐng)域和醫(yī)學領(lǐng)域的案例,當然也不乏有統(tǒng)計學用于社會科學相關(guān)領(lǐng)域的案例,如統(tǒng)計學應用于文學、體育、音樂的相關(guān)案例。
統(tǒng)計學在文學中的一個經(jīng)典應用是對世界名著《靜靜的頓河》作者真?zhèn)伪鎰e的研究。他的作者是1965年諾貝爾文學獎的獲得者肖洛霍夫。但有人說該書是從克留柯夫那兒抄襲來的,肖洛霍夫是不是剽竊了他人的成果?這個疑問曾經(jīng)引起了全世界的關(guān)注。最后,統(tǒng)計學家用統(tǒng)計分析的方法對其句長、詞類和句子結(jié)構(gòu)等方面進行了分析,證實《靜靜的頓河》確實為肖洛霍夫的作品。統(tǒng)計學在文學中的另一個經(jīng)典應用是關(guān)于大作家莎士比亞著作的例子。1985年,莎士比亞作品的研究者在英國Bodelian圖書館發(fā)現(xiàn)了一首僅有429字的詩,但詩中并沒有記載誰是作者?統(tǒng)計學者Thisted和Efron在1987年采用統(tǒng)計學的方法,在幾乎同樣長度的作品中,對莎士比亞風格與其他作者風格所含不同單詞的頻率分布做了精細研究,發(fā)現(xiàn)詩的作者確實是莎士比亞;統(tǒng)計學專業(yè)與體育專業(yè)的融合體現(xiàn)在教學過程中,體育研究者會采用多元回歸分析、因子分析等方法對體育選材進行統(tǒng)計分析。如在確定青少年籃球運動員選材標準時,首先需要全面調(diào)查運動員的形態(tài)、身體機能及各項身體素質(zhì)等相關(guān)因素,從中篩選相應的測試指標,對參加的運動員進行跟蹤測試,在這一過程中采用相關(guān)分析和逐步多元回歸分析的方法,選擇出優(yōu)秀的籃球運動員[7]。我國的體育統(tǒng)計工作者采用實驗設(shè)計的方法對青少年身體發(fā)育狀況進行分析與評價,從而根據(jù)分析和評價的結(jié)果制定了我國青少年兒童生長發(fā)育與身體素質(zhì)的評價標準;統(tǒng)計學與音樂的融合體現(xiàn)在蔡際洲以南北曲音樂的淵源為研究對象,利用統(tǒng)計方法對南北曲和蒙古族民歌進行定量分析和比較研究,認為這種異地文化相似的現(xiàn)象,當屬跨文化傳播的結(jié)果[8]。
通過以上統(tǒng)計學與其他學科融合發(fā)展的案例可以發(fā)現(xiàn),統(tǒng)計學對農(nóng)學、醫(yī)學和社會科學領(lǐng)域的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。為此,高校作為培養(yǎng)統(tǒng)計學人才的基地,在人才培養(yǎng)的過程中,必須讓學生精通一至兩個數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)計軟件,充分利用統(tǒng)計學的理論知識、統(tǒng)計學思想和統(tǒng)計工具解決其他學科中的實際問題,實現(xiàn)統(tǒng)計學與交叉學科更好地融合發(fā)展。