和普查一樣準(zhǔn)確的抽樣統(tǒng)計(jì)

□汪 為

在抽樣統(tǒng)計(jì)理論出現(xiàn)以前，人們在生產(chǎn)實(shí)踐中就發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用抽樣技術(shù)可以從有限信息中進(jìn)行有效推斷，掌握全局情況。早在宋代，中國先民就采用抽樣方法來檢驗(yàn)商品。當(dāng)時(shí)商貿(mào)繁華，采用原來的逐一檢查耗時(shí)耗力，已經(jīng)不能滿足時(shí)人所需，宋人發(fā)現(xiàn)用抽樣方式檢驗(yàn)產(chǎn)品，不僅一樣可以掌握產(chǎn)品情況，而且耗時(shí)大幅縮短，檢驗(yàn)效率極大提升。尤其在軍用器械生產(chǎn)上，抽樣檢驗(yàn)在保證質(zhì)檢成效的同時(shí)，大大降低了破壞性檢驗(yàn)的數(shù)量，對宋代軍備乃至戰(zhàn)事都有重要影響。在紹興三十年的詔書中，朝廷就軍械制造要求地方“須管造作精致，仍仰逐處常切點(diǎn)檢，候造致數(shù)，將逐處包樣進(jìn)呈試驗(yàn)……以每旬所造兵器名件，請監(jiān)丞躬親看驗(yàn)，點(diǎn)定封記”，既要求對每批產(chǎn)品抽選一定數(shù)量進(jìn)行試驗(yàn)，又必須定期（十天一個(gè)周期）對全部產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，通過定時(shí)定量進(jìn)行雙條件重復(fù)抽樣，充分保證官造兵器質(zhì)量。宋人雖然不諳其中涉及的概率統(tǒng)計(jì)理論，進(jìn)行的抽樣操作卻完全符合現(xiàn)代抽樣原理，也是世界上有文獻(xiàn)記載的最早的批次抽樣應(yīng)用。

到了明代，抽樣技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用更加普及，抽樣方法也更為完善細(xì)致，抽樣檢驗(yàn)被廣泛應(yīng)用于代表當(dāng)時(shí)最高技術(shù)的冶煉行業(yè)，在萬歷年刊發(fā)的的《工部廠庫須知》中，對銅礦質(zhì)量做了非常規(guī)范詳盡的抽樣檢驗(yàn)要求——“每融銅，先抽一百包，堆放兩邊，內(nèi)點(diǎn)二包敲斷，驗(yàn)其成色，秤足兩百斤，分東西二爐熔化”……“每百斤內(nèi)除正耗一五斤三兩外……多耗者，令補(bǔ)足”，即先從總量中隨機(jī)抽一百包銅進(jìn)行一級抽樣，再從抽中的一百包銅中隨機(jī)“內(nèi)點(diǎn)兩包”進(jìn)行二級抽樣，然后從兩包中抽兩百斤進(jìn)行檢驗(yàn)，如果未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，退回提供者補(bǔ)足相差部分。可見，明代在應(yīng)用抽樣調(diào)查進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)上已經(jīng)形成一套非常完備的逐級抽樣方法。

雖然工匠很早就發(fā)現(xiàn)了抽樣技術(shù)的妙用并將其應(yīng)用到生產(chǎn)的方方面面，但鮮少理論研究，直至H.F.道奇在上世紀(jì)20 年代首次提出“生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)”和“使用方風(fēng)險(xiǎn)”概念，并在此基礎(chǔ)上和羅米格共同發(fā)表了關(guān)于統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)理論的第一篇經(jīng)典論文——《一種計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)方法》，抽樣統(tǒng)計(jì)理論紀(jì)元方才開啟，抽樣理論的提出不僅轟動了學(xué)界，也改變了質(zhì)檢等重要工序，影響了工業(yè)流程設(shè)計(jì)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。抽樣檢驗(yàn)在質(zhì)檢上無可替代的優(yōu)勢甚至對二戰(zhàn)帶來深遠(yuǎn)影響，深深被軍用產(chǎn)品可靠性與不可逆檢驗(yàn)兩難困擾的聯(lián)軍軍備部門了解抽樣檢驗(yàn)理論后，將其視作解決難題的指路明燈——迅速組織統(tǒng)計(jì)人員配合陸軍研制出抽驗(yàn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)“陸軍軍械表”（Army Ordnance Tables），找到了恒定標(biāo)準(zhǔn)下的最優(yōu)不可逆測試路徑。后來各國在此基礎(chǔ)上合力研發(fā)指定的“MIL-STD-105D”，與道奇1942 年發(fā)表的《抽樣檢驗(yàn)表》并列為計(jì)數(shù)調(diào)整型抽樣與挑選型抽樣體系經(jīng)典。1974年，國家標(biāo)準(zhǔn)化組織將“MIL-STD-105D”作為國際標(biāo)準(zhǔn)，并命名為“ISO-2859”，即被視為世界規(guī)范的ISO體系的前身。

抽樣理論在工業(yè)生產(chǎn)上大放異彩后，迅速被應(yīng)用到社會調(diào)查中。羅斯福新政后，勞工部聯(lián)合人口普查局應(yīng)用抽樣理論進(jìn)行了美國首次失業(yè)與經(jīng)濟(jì)活動調(diào)查。彼時(shí)美國正處于近癱瘓狀態(tài)的大蕭條中，人們流離失所，政府亟需了解全國范圍內(nèi)失業(yè)人口數(shù)量、分布情況，方能重啟經(jīng)濟(jì)。傳統(tǒng)的調(diào)查難以滿足如此大范圍、大信息量的快速調(diào)查，同時(shí)社會學(xué)家意識到普查中許多失業(yè)者不會回應(yīng)，如果沿用原有方式不僅耗時(shí)耗力而且存在許多未知錯誤，唯有設(shè)計(jì)科學(xué)、執(zhí)行規(guī)范的抽樣調(diào)查才可以勝任此次任務(wù)。在勞工部推動下，美國人口普查局設(shè)計(jì)了首個(gè)全面失業(yè)調(diào)查方案，他們根據(jù)內(nèi)曼提出的假設(shè)檢驗(yàn)理論，隨機(jī)選擇了2%的郵遞路線，由負(fù)責(zé)這些線路的郵差向所轄范圍內(nèi)所有住戶發(fā)放問卷。之后普查局聯(lián)合郵政管理局，在沒有計(jì)算機(jī)的情況下整理問卷，統(tǒng)計(jì)出失業(yè)數(shù)據(jù)。后續(xù)的研究表明，2%的隨機(jī)調(diào)查結(jié)果比之前采用的各類調(diào)查都準(zhǔn)確的多，在美國勞工部和人口普查局帶動下，各個(gè)政府部門都開始 采納用隨機(jī)抽樣調(diào)查來獲取數(shù)據(jù)，在普查中也會包含一些精心設(shè)計(jì)的抽樣調(diào)查。隨后，喬治·蓋洛普和路易斯·比恩將在政府部門應(yīng)用成熟的抽樣調(diào)查引入政治性民意調(diào)查領(lǐng)域。

現(xiàn)在，抽樣調(diào)查已經(jīng)被社會廣泛接受并應(yīng)用在各個(gè)場合，人們通過抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)制作的消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、采購經(jīng)理人價(jià)格指數(shù)等研判經(jīng)濟(jì)走勢，工廠采用道奇開創(chuàng)的連續(xù)型抽樣檢驗(yàn)理論、鏈?zhǔn)匠闃雍吞闃永碚摴芸禺a(chǎn)品質(zhì)量……在大數(shù)據(jù)時(shí)代，抽樣統(tǒng)計(jì)依然不可替代，幫助我們在浩蕩的數(shù)據(jù)海洋中，撥開紛繁復(fù)雜表層數(shù)據(jù)的迷惑，讓關(guān)鍵數(shù)據(jù)、核心數(shù)據(jù)脫穎而出，洞見真相。