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第4章
数学王子高斯的误差分布

你,自然,是我的女神,我对你的规律的贡献是有限的……

——高斯

§

19世纪出现了人类历史上第一座工业城市:伦敦。英国的工业革命揭开了独具特色的近代史的序幕,经济通过不断的技术革命和社会转型实现迅速增长。渐渐成熟的自然科学影响了社会科学各领域的诞生或重构。但另一方面,英国及欧洲其他的新兴工业国家凭借强大的经济与军械实力,迫使世界上许多地区成为其殖民地,继而以强行入侵和倾销的方式威胁了许多文明古国,比如中国、印度、土耳其,给这些文明古国带来了巨大的灾难,从而让这些国家被迫走向“现代化”。在艺术领域里,欧洲受到了科学革命与工业革命的推动,19世纪后期摒弃了新古典主义和浪漫主义,开始朝写实主义发展。写实主义主要是透过表现现实生活的各种人物和情怀,揭示现实社会的种种不合理,后来又发展出最有名的印象派。

图 4-1 高斯

19世纪初期出现了在现代统计分析中最重要的方法——最小二乘法。最小二乘法好比汽车,尽管它存在局限,偶尔发生事故,还伴随着污染,但这个方法以及由此产生的大量周边方法支撑起了统计分析这座大厦。用美国统计学家斯蒂格勒的话来说,“最小二乘法之于数理统计学,有如微积分之于数学”。这并非夸张之辞,但到底谁是统计学界的福特却一直有争议 [1] 。法国数学家勒让德在1805年公布了这一方法,美国人艾德里安在1808年年末发表了这一方法,本章的主角高斯则在1809年发表了这种方法。但是高斯出人意料地宣称他从1795年开始就一直在使用这种方法。高斯你不用急着蹚这浑水啊,你的正态分布曲线才是你最重要的发现!

在第2章中我们知道,天才数学家棣莫弗透过二项分布窥见了正态曲线。不过由于棣莫弗不是正牌的统计学家,他并没有进一步研究这个曲线,也没有从统计学的角度去引导别人思考这个发现。在当时,正态分布就像棣莫弗无意间所触碰到的那样,只是以二项分布的极限分布形式呈现在世人眼前,并没有和统计学以及误差分析的重要部分发生什么关系。所以正态分布最终没有被后人公认为是棣莫弗发现的分布。那高斯做了什么后续工作导致世人一致地把正态分布的发现归功于他呢?主要是高斯揭开了正态分布的庐山真面目,而这要从最小二乘法的发明一步步地说起。 UunxhSm1v8HN2PWKPnUTJhoXm9GZdfgUyw6mTalvQ+cLvBEAbEWBaimWHgDM4Iak

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