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羅納德·愛爾默·費雪

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罗纳德·費雪
Ronald Fisher
R. A. Fischer.jpg
出生 1890年2月17日
 大英帝國倫敦東芬利奇
逝世 1962年7月29日(1962-07-29)(72歲)
 澳大利亚南澳大利亞州阿德雷德
居住地  英國
 澳大利亚
国籍  英國
 澳大利亚
母校 劍橋大學
知名于 最大似然估計
费希尔信息
變異數分析Analysis of variance
實驗設計design of experiments
奖项 1938年英國皇家學會獎章
1946年盖伊奖章
1955年科普利獎章
1958年达尔文-华莱士奖章
科学生涯
研究領域 數學
統計學
演化生物學
遺傳學
机构 羅森斯得實驗站
倫敦大學學院
劍橋大學
科學暨工業研究組織CSIRO
博士導師 詹姆斯·金斯
斯特拉頓F.J.M. Stratton
博士生 卡利安普迪·拉达克里希纳·拉奥

羅納德·愛爾默·費雪爵士,FRS英语:Sir Ronald Aylmer Fisher,1890年2月17日-1962年7月29日,英語發音[ˈɹɒnḷd ˈeɪlmə ˈfɪʃə]),英國統計學家演化生物學家遺傳學家。他是現代統計學現代演化論的奠基者之一。安德斯·哈爾德稱他是「一位幾乎獨自建立現代統計科學的天才」[1]理查·道金斯則認為他是「達爾文最偉大的繼承者」[2]

生平與研究[编辑]

早年[编辑]

費雪出生於英國倫敦東芬奇利英语East Finchley,是七位子女中的老幺[3]。父親喬治·費雪,是一位事業有成的藝術品商人,這使得他的童年生活相當順遂,受到其母親、三位姊姊與一位哥哥的溺愛。不過在他14歲時,母親卡蒂·費雪過世,18個月後,費雪的父親因幾次不明智的交易,而失去了事業[4]

費雪是一位早成的學生,16歲正在哈羅公學就讀的時候,就已經在一場稱為「尼爾德獎章」(Neeld Medal)的論文競賽中勝出。由於費雪的視力很差,當他學習數學的時候,並不使用紙筆等需要動用視覺的方法。例如面對幾何學問題的時候,並不將其視覺化,而是以代數操作方式處理。除了數學以外,他也對生物學很感興趣,尤其是演化論

劍橋大學求學時期[编辑]

1909年,費雪獲得獎學金,使其能前往剑桥大学冈维尔与凯斯学院就讀,並主修農業[3]。在劍橋的期間,費雪學習到了孟德爾遺傳學。這個在1860年代發表的理論,原本早已被人們忽略了數十年,直到20世紀初,才重新被科學家們發現。

費雪感受到生物統計與發展中的各種統計方法,具有一種潛力,能夠結合「不連續」的孟德爾定律(例如ABO血型)、「連續」的多基因遺傳(例如人類的膚色),以及「漸進式」的達爾文演化論。此外由於對統計學的興趣,費雪研讀了當時兩位著名的統計學家,卡尔·皮尔逊(Karl Pearson)與戈塞(William Gosset,筆名「Student」)所發表的論文[3]

當時流行的優生學思想,也是費雪所關注的議題。他更將社會上的人口問題,視為包含遺傳學統計學在內的科學。1911年,他與當時的一些名人,如經濟學家凯恩斯、遺傳學家龐尼特(R. C. Punnett),以及工程師霍勒斯·達爾文(Horace Darwin,查爾斯·達爾文之子),一起建立了劍橋大學優生學學會(Eugenics Society)。這是一個活躍的團體,他們每個月開一次會,並在其他主流優生學組織發表演說。例如法蘭西斯·高爾登(Francis Galton)在1909年建立的優生學教育學會(Eugenics Education Society)[5]

1912年,費雪通過了數學學位考試,並且在隔年從劍橋大學畢業。

第一次世界大戰時期[编辑]

1914年,第一次世界大戰爆發。費雪和許多英國青年一樣,也希望能夠加入軍隊、投入沙場。不過因為他嚴重的視力問題,即使一試再試,依然無法通過健康檢查。由於從軍不成,接下來6年他便在倫敦市擔任統計員,同時也在幾所公立學校裡教授物理數學。例如伯克夏(Berkshire)的布萊德菲爾德學院(Bradfield College)。此外,他也曾經搭上英國海軍的教學艦艇「渥徹斯特號」(HMS Worcester)。

在英軍裡擔任少校的里奧納德·達爾文(Leonard Darwin,查爾斯·達爾文另一子)與另一位被費雪稱做古德魯那(Gudruna)的朋友,是他在這個時期的重要支柱,他們的支持使他得以度過困境。古德魯那的姊妹艾琳·蓋尼斯(Eileen Guinness),經由古德魯那的介紹與費雪相識。1917年,艾琳與費雪結婚,當時她只有17歲。此外費雪也受到自家姊妹們的幫助,建立並經營了一所稱為布萊德菲爾德莊園的農場,在那裡他們種植花圃與飼養動物。由於這座莊園的生計,他們在戰爭時期能夠不需要領取政府的食物配給[6]

第一次世界大戰期間,費雪開始為一本期刊《優生學評論》(Eugenic Review)撰寫一些複審文章,並在寫作期間逐加強對遺傳學與統計學研究的興趣。之後他自願為此期刊進行所有的複審工作。除此之外,費雪也在里奧納德·達爾文的雇用下,從事暫時性的工作。

同時在這段期間,他也發表了許多與生物統計相關的論文,包括《孟德爾遺傳假定下的親戚之間的相關性》(The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance)。這篇論文在1916年完成,並在1918年發表,它同時建立了以生物統計為基礎的遺傳學,以及著名的統計學分法變異數分析(analysis of variance,簡寫為ANOVA,也稱方差分析)。除了建立統計方法,這篇論文也顯示,一些具有連續性變異的遺傳特徵,可以符合孟德爾遺傳定律[7]。在此以前,兩者被科學家認為是互相違抗。

羅森斯得實驗站時期[编辑]

剑桥大学冈维尔与凯斯学院宴會廳裡的染色玻璃窗,上方的彩繪方格用以紀念拉丁方陣(Latin square),下方的白色文字則是為了紀念羅納德·費雪。

1918年戰爭結束之後,原本卡尔·皮尔逊邀請他進入當時著名的高爾登實驗室(Galton Laboratory),但是由於費雪認為自己與皮尔逊之間的競爭關係是一種職業障礙,因此放棄了這個機會。直到1919年,費雪才選擇進入一所名為羅森斯得實驗站(Rothamsted Experimental Station)的農業試驗所。這間農業試驗所,位在英格蘭赫特福德郡(Hertfordshire)的哈平登(Harpenden)。費雪除了在其中擔任一名統計員之外,所長約翰·羅素(John Russell)也讓他設立了一個統計實驗室。

之後費雪便開始對多年來所收集的大量資料進行深入研究,並且將成果寫成一系列題為《收成變異之研究》(Studies in Crop Variation)的論文。他的全盛時期也在這時候開始。

接下來的幾年中,費雪開始構想新的統計方法,如實驗設計法(design of experiments)。1925年,他的第一本書出版,書名為《研究者的統計方法》(Statistical Methods for Research Workers[8]。到了1935年,延續本書的《實驗設計》(The Design of Experiments)出版。兩本書建立了實驗設計法的基礎,並受到多次翻譯與再版。

除了新的統計方法,費雪也將先前的變異數分析研究進行補強與修飾,因而發明出最大似然估計,並發展出充分性(sufficiency)、輔助統計費雪線性判別(Fisher's linear discriminator)與費雪資訊(也译为费希尔信息,Fisher information)等統計概念。

著作列表[编辑]

  • 《实验设计》1935年
  • 《统计方法与科学推断》1956年
  • 《科学研究的统计方法》
  • 《育种理论》1949年
  • 《统计学用表》1938年(与F. Yates合著)

參考文獻[编辑]

  1. ^ Hald, Anders. A History of Mathematical Statistics. New York: Wiley. 1998. 
  2. ^ Dawkins, Richard. River out of Eden. 1995. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 實驗計畫法的開山祖師[永久失效連結]
  4. ^ Box, R. A. Fisher, pp 8-16
  5. ^ Box, R. A. Fisher, pp 17-34
  6. ^ Box, R. A. Fisher, pp 35-50
  7. ^ Box, R. A. Fisher, pp 50-61
  8. ^ Box, R. A. Fisher, pp 93-166