數據Viz新聞[23]âSoci-all 中寫道:
[...]慶祝統計學家:John W. Tukey | JMP [...]
數據Viz新聞[23] |視覺循環中寫道:
[...]慶祝統計學家:John W. Tukey | JMP [...]
里克威克林中寫道:
我想通過他的學生強調Tukey的貢獻。他培養了55名博士,包括他的EDA門徒Hartigan,Hoaglin和Mosteller。總而言之,他有近1200名“後代”,他們對如何分析數據的觀點產生了影響。有關完整列表,請參閱 http://genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=15860
布拉德利瓊斯中寫道:
如果數據的正態分佈均值為零且標準差為1,則IQR約為1.35。最高點將是0.67 + 1.5 * 1.35 = 2,695。介於-2.695和+2.695之間的概率略高於99%。因此,對於正常數據,範圍框加上鬍鬚應該包含大約99%的觀察結果。
當然,Tukey不想做出任何分配假設。對於不同的分佈,您期望落入晶須內的觀察的確切百分比會有所不同。這並不擔心圖基。“魔術”1.5是一個方便的經驗法則,實際上似乎有效。有時鬆散的語言很有用,可以避免不重要的細節。
邁克克萊頓中寫道:
當我問我的統計導師之一為什麼Tukey在他的盒子和鬍鬚圖中使用魔法1.5乘數來表示相對於IQR(盒子)的原始數據的預期範圍並因此突出異常值時,他說他曾經問過Tukey同樣的問題,答案是“它似乎有用”。
如果有人也聽過這個故事,或者有不同的觀點,請評論。
我們的工程師經常被統計專家用來幫助我們記住概念。
“在我看來,統計學是一門科學,與物理學,化學和經濟學相比,它不再是數學的分支;因為它的方法是否不能通過經驗的檢驗,而不是邏輯的檢驗–他們被丟棄了。” -約翰·維爾德·圖基
“箱形圖”,“莖葉圖”,“ ANOVA”,乃至“位”,“軟件”和“真空吸塵器”是本月特色統計學家–約翰·維爾德·圖基–我們在慶祝的過程中向他們致敬國際統計年。 圖基對科學和社會的影響是如此廣泛和重大,以至於在這裡我僅強調幾個領域。 順帶一提,Tukey對JMP也很重要,在這篇博文的結尾,我將保存一個有趣的聯繫。
許多人認為Tukey是探索性數據分析之父,部分原因是他們創造了許多有效的視覺技術,例如箱形圖和莖葉圖,這是當今入門級統計課程的標準。 他還在時間序列,多重比較,方差分析,穩健的統計數據以及交互式和多元圖形方面做出了許多持久的貢獻。 Tukey認為自己是“科學通才”,並影響了許多其他科學領域,包括計算機科學,數學,工程學和經濟學。 他甚至曾擔任美國政府最高層的環境,國防和教育政策顧問。 他與馮·諾依曼(Von Neumann),費曼(Feynman),庫利(Cooley)和摩根斯特恩(Morganstern)等科學家合作,並擔任過許多偉大統計學家的博士生顧問。
圖基(Tukey)於1915年6月16日出生於馬薩諸塞州新貝德福德(New Bedford),大部分時候還是在家接受教育的。 18歲時,他進入了布朗大學,獲得了化學學士和碩士學位,此後在普林斯頓大學獲得了博士學位。 到達普林斯頓大學後不久,他的研究生課程發展為數學。 Tukey的研究主要集中在純數學上,他的論文《論拓撲的可數性》於1940年出版。數學家保羅·霍爾莫斯(Paul Halmos)將該書列入了1888-1988年期間的有影響力的著作中。 在獲得博士學位後,Tukey成為普林斯頓大學的數學講師,並於兩年後成為數學助理教授。 那時,美國捲入了第二次世界大戰,而普林斯頓當時也像許多其他領先的學術機構一樣參與了研究,以支持戰爭。
在美林洪水的指導下,消防研究辦公室位於普林斯頓,圖基於1941年加入該辦公室,擔任顧問。 該辦公室致力於解決戰爭的實際問題,並導致了統計數據的使用以及與查理·溫莎(Charlie Winsor)等統計學家的聯繫,圖基(Tukey)歸功於他將興趣轉向統計。
“他(查理·溫莎)是面向數據的。 我記得在舊的高級禮堂前走過去聽到查理說:“好吧,山姆·威爾克斯(Sam Wilks)訓練好的數學統計學家,令人驚訝的是他們很快成為優秀的統計學家。”但是,與查理(Charlie)交往並生活在數據豐富的環境中,我們正在做的事情試圖從數據中弄清楚,這給我帶來了最終的數據導向。” -圖基
戰爭結束後,圖基重新開始教學,並在隨後的幾年中開始向統計研究和服務過渡。 在數學系內,Tukey加入了數學統計部門,該部門由數學統計學家Samuel Wilks領導。 應用統計研討會始於1946年,向普林斯頓大學的研究生社區介紹了許多最先進的概念。 他於1950年成為數學教授,於1966年成為新成立的統計系主任,並擔任統計學教授和Donner Science主席,直到1985年從普林斯頓退休。
“ ..我第一次上統計學課,是在那裡教書的。” -圖基
1945年,圖基還開始了與貝爾實驗室的40年合作關係。 母公司在通信和技術方面的專注和專長提供了有價值的研究,部分是為了支持國家安全利益。 從1960年開始,圖基就擔任了總統科學諮詢委員會的成員,並在其職業生涯中為五位美國總統提供了諮詢服務。 這項工作涉及對環境和教育政策以及在1960年代初有關核武器試驗的政策提供建議。 正是以此身份,他最重要的發現之一得以實現。
在與物理學家理查德·加文(Richard Garwin)一起擔任肯尼迪總統的科學諮詢委員會委員的同時,討論了海上監視和核查與俄羅斯可能簽署的核禁試條約的問題。 Garwin和Tukey設計了一種潛在的解決方案,其中涉及一種使用遙感器監視地震活動並分析其信號以區分地震與核試驗的方法。 通過這次討論以及IBM的James Cooley的進一步工作,開發了Cooley -Tukey快速傅立葉變換(FFT)算法。 Cooley-Tukey算法在傅里葉級數和積分的計算上有了實質性的簡化和巨大的改進。
“如果將任何非平凡的算法的速度提高一百萬倍左右,那麼世界將為找到有用的應用程序開闢一條道路。” -來自數字食譜
一些重要的貢獻
探索性數據分析Tukey開發了有用的技術,用於可視化和匯總數據,5位數匯總,箱形圖以及莖葉圖。 他的書探索性數據A ñ人伊西斯1977年發表的論文在基本統計教育主要側重於推理和假設檢驗的時候引入了許多這樣的技術。 “由於探索性數據分析的目的是了解似乎是什麼,因此圖片在出色地完成這一過程中起著至關重要的作用也就不足為奇了。 讓您想到遺忘的問題(甚至是精神上的問題)並沒有什麼比這更好的了。”
- 交互式多元圖形:1972年,Tukey在斯坦福的線性加速器中心呆了四個月。 他與Jerome Freidman合作開發了PRIM-9,這是第一個提供交互式和動態多元圖形的計算機程序。 在這項工作中,開發了諸如旋轉和遮罩(刷)的功能,以及“投影追踪”的概念。
- 多重比較: Tukey最早從事統計工作的工作集中於多重比較。 引入Tukey-Kramer檢驗或Tukey HSD(誠實顯著性差異)檢驗是ANOVA中使用的標準,用於在引入後60多年進行成對比較。
- 可靠的統計數據:根據Peter J. Huber的說法,Tukey是“第一個認識到某些常規統計程序對於與假設看似微小偏差的極端敏感性的公司……。 在塔基看來,健壯性是統計程序的一個屬性,通常通過加權或修整觀測值來實現。 這應該與喬治·博克斯(George Box)的觀點形成鮮明對比,後者認為不應篡改數據,並且模型本身應具有魯棒性。”
“從前,統計人員只進行了一次探索,然後他們學會了準確地進行確認-確切地確認一些事情,每件事都在非常特殊的情況下進行。 由於他們強調精確的確認,因此他們的技術不可避免地變得不太靈活。 最常用的技術與過去的見識之間的聯繫被削弱了。不管我們從中學到了多少,任何沒有明確證實程序的東西都被認為是“單純的描述性統計”。 -圖基
Tukey獲得了許多獎項,包括國家科學獎章,Samuel S. Wilks獎,Shewhart獎章,IEEE榮譽獎章和Deming獎章。 他於2000年7月26日在新澤西州新不倫瑞克去世。 他做出了許多其他貢獻,這些貢獻在其他地方都有詳細介紹,我在下面引用了一些資料。 大衛·布里林格(David Brillinger)的作品尤其提供了許多關於圖基(Tukey)生活和工作的第一手見解。
Anscombe連接
約翰·圖基(John Tukey)的姐夫是弗朗西斯·安斯科姆(Francis J. Anscombe),他們的妻子是姐妹。 Anscombe是一位英國統計學家,曾在普林斯頓大學(Tukey)加入Tukey一段時間,在數據分析和圖形使用方面也有許多相似的看法。 Anscombe離開普林斯頓大學前往耶魯大學,是新興的統計計算領域的先驅。 1973年,美國統計學家發表了他的文章“統計分析中的圖形”。 本文引入“四重奏”是為了激發這樣一個概念,即統計圖形常常揭示出僅憑統計數據尚不明顯的理解,並應伴隨數據分析。 “四重奏”(右)清楚地說明了四個非常不同的數據圖。 但是,如果僅查看相同的統計結果,則可以得出結論,每個雙變量分析都是相同的。
正如Anscombe所說:“計算機應同時進行計算和繪製圖形。 兩種輸出都應進行研究;每個都將有助於理解。”
這些建議影響了年輕的開發人員,並激發了1980年代後期推出的新型創新數據分析軟件的開發。 該軟件是JMP和開發者約翰·薩爾。
您可以在JMP的示例數據目錄中訪問Anscombe四重奏的數據表和腳本(幫助>樣本數據>查看所有樣本數據表的字母順序列表> Anscombe )。
推薦讀物
FJ安斯科姆, (1973)“統計分析中的圖表”,美國統計學家27,17-21。
布里林格(DR) (2002)“約翰・圖基:他的生活和專業貢獻”,統計年鑑,30,1535-1575。
克利夫蘭,WS, (1984年-1994年)約翰·圖基(John W. Tukey)的作品集,第I-VIII卷,Wadsworth和Brooks-Cole。
Cooley,J. W,(1992)“ FFT如何獲得接受”, IEEE SP雜誌,1992年1月,10-13。
Friedman,JH和Stuetzle,W。(2002年)“ John W. Tukey的互動圖研究”,統計年鑑30 1629-1639。
新聞,WH, 南非Teukolsky, 威特林(WT) 弗蘭納里(BP) (1986)數值食譜:科學計算的藝術,劍橋大學出版社。
Salmon,J.和Valente,D.(2013)“與MATLAB的JMP®可擴展性協同作用:使用MATLAB的JMP®接口的案例研究”,SAS研究所白皮書(印刷中)。
圖基,JW, (1977)探索性數據分析,Addison-Wesley,波士頓。
維基百科,約翰·圖基, http://en.wikipedia.org/wiki/John_Tukey (2013年7月28日訪問)。