علم آمار در ایران
مقدمه :
موضوع آمار در چند سال اخیر به قدری در ایران مد شده است که از این حیث می توان آن را در ردیف قمر مصنوعی قرار داد.
بدون شک تعداد دفعاتی که کلمه آمار در صحبتها ذکر میگردد بیش از تعداد دفعاتی است که نام قمر مصنوعی برده می شود، ولی متاسفانه از حیث مفهوم و معنی تفاوت بزرگی بین آمار و قمر مصنوعی وجود دارد و آن این است که همه معنی قمر مصنوعی را میداند و به خوبی میفهمد که قمر مصنوعی یک جسمی است که به فضا پرتاب می شود و بسته به قدرتی که آنرا به جلو می راند، بالاخره به دور زمین یا ماه یا خورشید و غیره به گردش در می آید.
ولی کمتر کسی است که حقیقتاً بداند که آمار مخصوصاً علمی که به این نام خوانده می شود چه اصول و معنائی دارد حدود قدرت و موارد استفاده حقیقی آن چیست علم است یا فقط یک روش اداریست؟
از طرف دیگر از حیث عقیده مردم نسبت به امکان به وجود آوردن و به کار بردن نیز فرق اساسی بین این دو وجود دارد زیرا همه می دانند که غیر از علمائی که مشغول تحقیقات راجع به پرتاب موشک و قمر مصنوعی هستند کسی قدرت پرتاب قمر مصنوعی را ندارد ولی همه خیال می کنند که جمع آوری آمار و تهیه آن و حتی استفاده از آن امریست عادی که یک سازمان و مقداری بودجه و عده ای کارمند که به طور تصادف انتخاب شده باشند می توانند کلیه احتیاجات علمی و فنی آن را برآورده سازند.
شاید علت این تفاوت دومی (و یا اقلاً قسمتی از علل آن) همان دلیل اولی باشد، زیرا چون منظور و هدف پرتاب قمر مصنوعی روشن است کسی که در علوم مربوط به آن به قدر کافی تبحر ندارد حتی به فکرش هم نمی رسد که ادعای اجرای آن را بنماید (اگر چه یک نفر در کویر لوت این کار را کرد ولی البته این امر استثنائی و غیرنرمال بود) و حال آن که چون نتایج عملیات مربوط به آمار به خوبی برای همه روشن نیست هر کس به خود اجازه می دهد که ادعای تخصص در آن را بنماید.
به همین جهت به عقیده نگارنده نقطه ضعف اساسی آمار در ایران همان روشن نقطه ضعف اساسی آمار در ایران همان روشن نبودن معنی و هدف آن است.
پس به توضیح این مطلب می پردازیم.
علم آمار
علم آمار، خود مبتنی است بر نظریه آمار که شاخهای از ریاضیات کاربردی به حساب میآید.
در نظریهٔ آمار، اتفاقات تصادفی و عدم قطعیت توسط نظریهٔ احتمالات مدلسازی میشوند.
در این علم، مطالعه و قضاوت معقول در بارهٔ موضوعهای گوناگون، بر مبنای یک جمع انجام میشود و قضاوت در مورد یک فرد خاص، اصلاً مطرح نیست.
از جملهٔ مهمترین اهداف آمار، میتوان تولید «بهترین» اطّلاعات از دادههای موجود و سپس استخراج دانش از آن اطّلاعات را ذکر کرد.
به همین سبب است که برخی از منابع، آمار را شاخهای از نظریه تصمیمها به شمار میآورند.
این علم به بخشهای آمار توصیفی و آمار استنباطی تقسیم میشود.
از طرف دیگر میتوان آن را به دو بخش آمار کلاسیک و آمار بیز تقسیم بندی کرد.
در آمار کلاسیک، که امروزه در دانشگاهها و دبیرستانها تدریس میگردد، ابتدا آزمایش و نتیجه را داریم و بعد بر اساس آنها فرضها را آزمون میکنیم.
به عبارت دیگر ابتدا آزمایش انجام میشود و بعد فرض آزمون میگردد.
در آمار بیزی ابتدا فرض در نظر گرفته میشود و دادهها با آن مطابقت داده میشوند به عبارت دیگر در آمار بیزی یک پیش توزیع داریم-توزیع پیشین- و بعد از مطالعه دادهها و برای رسیدن به آن تئزیع پیشین توزیع پسین را در نظر میگیریم.
عمل آماری
شامل برنامهریزی و جمعبندی و تفسیر مشاهدات غیر قطعی است بهشکلی که[۱] :
* اعداد نمایندهٔ واقعی مشاهدات بوده، غیر واقعی یا غلط نباشند.
* بهنحو مفیدی تهیه و تنظیم شوند.
* بهنحو صحیح تحلیل شوند.
* قابل نتیجهگیری صحیح باشند.
روشهای آماری
مطالعات تجربی و مشاهداتی هدف کلی برای یک پروژه تحقیقی آماری، بررسی حوادث اتفاقی بوده و به ویژه نتیجه گیری روی تأثیر تغییرات در ارزش شاخصها یا متغیرهای غیر وابسته روی یک پاسخ یا متغیر وابستهاست.
دو شیوه اصلی از مطالعات آماری تصادفی وجود دارد: مطالعات تجربی و مطالعات مشاهداتی.
در هر دو نوع از این مطالعات، اثر تغییرات در یک متغیر (یا متغیرهای) غیر وابسته روی رفتار متغیرهای وابسته مشاهده میشود.
اختلاف بین این دو شیوه درچگونگی مطالعهای است که عملاً هدایت میشود.
یک مطالعه تجربی در بردارنده روشهای اندازه گیری سیستم تحت مطالعهاست که سیستم را تغییر میدهد و سپس با استفاده از روش مشابه اندازه گیریهای اضافی انجام میدهد تا مشخص سازد که آیا تغییرات انجام شده، مقادیر شاخصها را تغییر میدهد یا خیر.
در مقابل یک مطالعه نظری، مداخلات تجربی را در بر نمیگیرد.
در عوض دادهها جمع آوری میشوند و روابط بین پیش بینیها و جواب بررسی میشوند.
مطالعات تجربی و مشاهداتی هدف کلی برای یک پروژه تحقیقی آماری، بررسی حوادث اتفاقی بوده و به ویژه نتیجه گیری روی تأثیر تغییرات در ارزش شاخصها یا متغیرهای غیر وابسته روی یک پاسخ یا متغیر وابستهاست.
در عوض دادهها جمع آوری میشوند و روابط بین پیش بینیها و جواب بررسی میشوند.
یک نمونه از مطالعه تجربی، مطالعات Hawthorne مشهور است که تلاش کرد تا تغییرات در محیط کار را در کمپانی الکتریک غربی Howthorne بیازماید.
محققان علاقه مند بودند که آیا افزایش نور میتواند کارایی را در کارگران خط تولید افزایش دهد.
محققان ابتدا کارایی را در کارخانه اندازه گیری کردند و سپس میزان نور را در یک قسمت از کارخانه تغییر دادند تا مشاهده کنند که آیا تغییر در نور میتواند کارایی را تغییر دهد.
به واسطه خطا در اقدامات تجربی، به ویژه فقدان یک گروه کنترل محققاتی در حالی که قادر نبودند آنچه را که طراحی کرده بودند، انجام دهند قادر شدند تا محیط را با شیوه Hawthorne آماده سازند.
یک نمونه از مطالعه مشاهداتی، مطالعه ایست که رابطه بین سیگار کشیدن و سرطان ریه را بررسی میکند.
این نوع از مطالعه به طور اختصاصی از شیوهای استفاده میکند تا مشاهدات مورد علاقه را جمع آوری کند و سپس تجزیه و تحلیل آماری انجام دهد.
در این مورد، محققان مشاهدات افراد سیگاری و غیر سیگاری را جمع آوری میکنند و سپس به تعداد موارد سرطان ریه در هر دو گروه توجه میکنند.
احتمالات در زبان محاوره، احتمال یکی از چندین واژهای است که برای دانسته یا پیشامدهای غیر مطمئن به کار میرود و کم و بیش با واژههایی مانند ریسک، خطرناک، نامطمئن، مشکوک و بسته به متن قابل معاوضهاست.
شانس، بخت، امتیاز و شرط بندی از لغات دیگری است که نشان دهنده برداشتهای مشابهی است.
همانگونه که نظریه مکانیک به تعاریف دقیق ریاضی از عبارات متداولی مثل کار و نیرو میپردازد، نظریه احتمالات نیز تلاش دارد تا مفاهیم و برداشتهای مربوط به احتمالات را کمّی سازی کند.
تاریخ و تعریف و هدف آمار : از قدیم الایام دولت های مختلف برای اینکه بتوانند کشور خود را خوب اداره کنند محتاج به جمع آوری اطلاع از وضع ملت و ممکنات کشور بودند و تاریخ نشان می دهد که شاهنشاهان ایران از قدیم این اطلاعات را جمع آوری می کرده اند.
در چند قرن پیش در آلمان برای اینگونه اطلاعات برای کلمه دولت (Staat) معادل کلمه استاتیستیکا (Statistika) را ساختند و این لغت را کشورهای دیگر نیز گرفته به کار بردند.
در ایام قدیم تنها راهی که برای این کار موجود بود سرشماری (Enumeration) بود (باید دانست که آمارگیری (Census) لزوماً سرشماری نیست).
از طرف دیگر در قرن هفدهم در فرانسه علم احتمالات به وسیله پاسکال و فرما پایه گذاری شد و به سرعت رو به نکامل نهاد تا کم کم خود یک شعبه وسیعی از علوم را تشکیل داد و به وسیله آن توانستند روش علمی تجربی را تکمیل کنند و در نتیجه علما این قدرت را پیدا کردند که با اصول صحیح و منطقی که مبتنی بر علم احتمالات است از مشاهدات روی اجزاء جوامع پی به مشخصات کلی آنها ببرند.
یکی از استفاده هایی که از این علم شد، این بود که توانستند اطلاعاتی را که تا قبل از آن به وسیله سرشماری به دست می آوردند و معمولاً به علت دشواری زیاد و احتیاج به مخارج زیاد به طور خیلی ناقص به دست می آوردند براساس علم احتمالات به وسیله نمونه گیری (آمارگیری نمونه ای) تخمین بزنند و این تخمینها اگر چه صد در صد با حقیقت وفق نمی دهد ولی بیش از سرشماری که معمولاً ناقص است نمایش دهنده حقیقت مجهول می باشد در ضمن اینکه مخارج مورد احتیاج آن به مراتب کمتر از سرشماری است.
از طرف دیگر تا موقعیکه اطلاعات به کمک امر آمار نیامده بود تجزیه و تحلیل اطلاعات آماری به دست آمده بسیار مقدماتی و غیرنافذ (Inefficent) بود ولی کم کم در این قسمت نیز از علم احتمالات کمک گرفته شد و به این وسیله روشهای علمی به نام روشهای آماری به وجود آمدکه به وسیله آنها توانستند کلیه اطلاعات موجود در آمار به دست آمده را تجزیه و استخراج نموده از آن حداکثر استفاده را در تحقیقات علمی بنمایند.
چون این عملیات رابطه نزدیک با عملیات جمع آوری اطلاعات که از قدیم معمول بوده داشت همان اسم آمار (استاتیستیک) به آن داده شد و علمی هم که موضوع آن است علم آمار نامیده شد.
علم آمار سه قسمت اساسی دارد و آمار شناس کسی است که در هر سه قسمت به قدر کافی تبحر داشته باشد این سه قسمت به قرار زیر است.
R اولاً تئوری علمی آمار که شعبه ایست از ریاضیات تطبیقی و به ما کمک می کند که روشهای مورد عمل را به وسیله استدلالات ریاضی به قسمی به وجود آوریم که عملیات آماری ما منطبق بر قواعد صحیح و منطقی باشد و یا به عبارت دیگر بین مشاهداتمان و قضاوتی که درباره نتایج آنها میکنیم یک رابطه صحیح علمی موجود باشد.
R ثانیاً عملیات جمع آوری اطلاعات که متکی براساس علم آمار بوده و به وسیله همان نظریه های ریاضی به وجود آمده است و این عملیات بر دو دسته اساسی قسمت می شوند.
اول اطلاعاتی که به وسیله مشاهده و اندازه گیری جوامع طبیعی به دست می آید و همان است که آمارگیری می نامند.
دوم اطلاعاتی است که به وسیله آزمایش به دست می آید و آزمایش عبارتست از اینکه به طور مصنوعی افرادی را تحت شرایط معینی قرار داده به مشاهده نتایج بپردازیم.
R ثالثاً روشهای آماری که آنها نیز به وسیله تئوریهای علم آمار به وجود آمده اند و ما را در تجزیه و تحلیل علمی آمار و اطلاعات به دست آمده کمک می کند در اینجا لازم است متذکر شویم که اغلب اشخاص تصور می کنند که چه در مرحله جمع آوری آمار و اطلاعات و چه در مرحله تجزیه و تحلیل آنها ممکنست با هوش سرشار خود و بدون به کار بردن تئوریهای علم آمار روشهایی به وجود آورند و اغلب مشاهده می شود که این کار را هم می کنند ولی در حقیقت این فکر صحیح نیست زیرا این مطلب دقیقاً مطالعه و معلوم شده است که هوش انسان هر قدر هم که سرشار باشد روشهایی که بدون به کار بردن تئوری های مربوطه علمی به وجود میاورد لزوماً صحیح نیست و قضاوتی که در نتیجه آن می کند ممکنست به کلی غلط باشد و یا لااقل نمی تواند دلیل علمی بر صحت آن داشته باشد.
قسمت اصلی خدماتی که امروزه علم آمار به وسیله تئوریها و روشهای خود به انسان می کند عبارتند از: الف- اجرای آمارگیری صحیح با حداقل مخارج ب- اجرای آزمایشها مخصوصاً در زیست شناسی و جامعه شناسی وامور اقتصادی ج- تجزیه و تحلیل نتایج آمارگیری و آزمایشها و کشف حقایق مخفی طبیعت د- امور بیمه ه- بازرسی آماری کارخانجات به منظور اول پیشگوئی حوادث بدی که ممکنست در نتیجه بد کار کردن قسمتی از کارخانه به وجود آید برای جلوگیری واقعه بد قبل از وقوع.
دوم تعیین ارزش محصول کارخانه به وسیله نمونه گیری به قسمی که اگر معلوم گردد که محصول یک روز یا یک نوبه کار کارخانه برای عرضه شدن به بازار خوب نیست قبل از فرستاده شدن به بازار اصلاح گردد.
سوم بهبود عمومی کار کارخانه به منظور ازدیاد محصول.
و- بازرسی کار دستگاههای دولتی و سازمانهای مختلفه با مخارج کم به وسیله نمونه گیری و ارزیابی کار آنها ز- روانشناسی ح- دموگرافی ی- بررسی های هواشناسی ک- بررسیها و بحث درتئوری های فیزیکی و شیمیائی که روز به روز بیشتر علم آمار و احتمالات در آنها وارد می شود.
ل- علم وراثت (ژنتیک) م- علاوه بر موارد نام برده در بالا که تقریباً شامل کلیه فعالیتهای علمی و فنی بشریت در ادبیات و هنر نیز