“Llegará el día en el que el pensamiento estadístico será una condición tan necesaria para la convivencia eficiente como la capacidad de leer y escribir” — H.G. Wells
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Historia de la probabilidad (Era Contemporánea)
Oct 11th

Siglo XIX
La característica fundamental son sus fuertes cambios. Cambios anunciados y gestados en el pasado pero que se efectuarían, de hecho, en el siglo. Cambios en todos los ámbitos de la vida y el conocimiento. Revoluciones de todas las índoles tendrían su lugar. La ciencia y la economía se retroalimentarían, el término “científico”, acuñado en 1833 por William Whewell,1 2sería parte fundamental del lenguaje de la época
1800-1830
Este periodo se encuentra dominado por las figuras de Laplace y Gauss. Laplace cubrió todo el rondó de la probabilidad y la estadística; Gauss se enfocó solamente en la teoría de los errores.
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El trabajo en la teoría de los errores alcanzó un clímax con la introducción del método de los mínimos cuadrados que fue publicado Legendre en 1805. Durante veinte años hubo tres razonamientos basados en la teoría de la probabilidad: El argumento bayesiano de Gauss (con una distribución a priori uniforme), el argumento de Laplace basado en el teorema central del límite y el argumento de Gauss que se basó en el teorema de Gauss-Markov. El trabajo de investigación continuo a través del siglo 19 con la ayuda y contribución de numerosos astrónomos y matemáticos; entre ellos, Cauchy, Poisson, Fourier, Bessel, Encke, Chauvenet y Newcomb. (Aparece la distribución de Cauchy como un caso poco elegante de la teoría de los errores.) Pearson, Fisher y Jeffreys aprenden la teoría de los errores desde la perspectiva de los astrónomos.
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Gauss encontró una segunda aplicación de los mínimos cuadrados en la geodesia. Los geodesistas hicieron importantes contribuciones a los mínimos cuadrados, particularmente desde la perspectiva computacional. Los epónimos, Gauss-Jordan y Cholesky, son puestos en honor a posteriores geodesistas. Helmert (la transformada de Helmert) fue un geodesista que contribuyó a la teoría de los errores. Nótese que el topógrafo Frank Yates contribuyó enormemente a la estadística siendo colega y sucesor de Fisher en Rothamsted.
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William Playfair encontró nuevas formas de representación gráfica de los datos. Sin embargo, nadie le prestó atención. La teoría estadística que ganó terreno en los siguientes 150 años no tuvo en cuenta la idea de la graficación de los datos. Esta idea es reciente y se asocia con Tukey.
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Concluye la era de las academias y los mayores avances se dan en las universidades. El sistema de educación francesa fue transformado gracias a la revolución y el siglo 19 vio el surgimiento de la universidad alemana.
1830-1860
Este periodo vio el surgimiento de de la sociedad estadística, la cual ha estado active en la escena científica desde entonces. Aunque el significado de la palabra “Estadística” ha cambiado desde el principio de la literatura filosófica de la probabilidad. En este periodo, también se dio la más glamorosa rama del análisis empírico de las series temporales, el llamado “ciclo de las manchas solares”.
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Desde 1830 han habido varias sociedades estadísticas, incluyendo la London (Royal) Statistical Society y la American Statistical Association (ahora la más grande del mundo). El International Statistical Institute fue fundado en 1885 aunque ha organizado congresos internacionales desde 1853. Las estadísticas estuvieron basadas en las poblaciones humanas y en Francia André-Michel Guerry mapeó una clase de estadísticas morales. Quetelet fue un catalizador en la formación de la London Society.
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Desde 1840, existe la literatura filosófica de probabilidad. La literatura inglesa empieza con la discusión de probabilidad de John Stuart Mill (1843). Este fue seguido por John Venn, W. Stanley Jevons y Karl Pearson. Hubo un traslape en la literatura de lógica y de probabilidad. De Morgan y Boole también aportaron exhaustivas y largas discusiones acerca de la probabilidad.
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En 1843 Schwabe observe que la actividad de las manchas solares (sunspot) era periódica. Seguido de décadas de investigación, no solo en la física solar sino en el magnetismo terrestre, meteorología e incluso economía, donde se examinaban las series para ver si su periodicidad coincidía con la de las manchas solares. Incluso antes de la manía o moda de las manchas solares hubo un interés intense en la periodicidad en la meteorología, en el estudio de las mareas y otras ramas de la física observacional. Juntos, Laplace y Quetelet, habían analizado datos meteorológicos y Herschel había escrito un libro al respecto. Las técnicas en uso variaban desde las más simples, como la tabla de Buys Ballot, a formas más sofisticadas como el análisis armónico. Al final del siglo, el físico Arthur Schuster introdujo el periodograma. Sin embargo, por ese entonces, una forma rival del análisis de series temporales, basada en la correlación y promovida por Pearson, Yule, Hooker y otros, fue tomando forma.
1860-1880
Dos importantes campos de aplicación se abrieron en este periodo. La probabilidad encontró una aplicación más profunda en la física, particularmente en la teoría de gases, naciendo así la mecánica estadística. Los problemas de la mecánica estadística estaban detrás del alcance de los avances de la probabilidad a comienzos del siglo 20. El estudio estadístico de la herencia, desarrollado dentro de la biometría, tuvo lugar. Al mismo tiempo el mundo sufrió importantes cambios geográficos. Un trabajo importante en la teoría de la probabilidad venía desarrollándose en Rusia mientras que el trabajo estadístico venía de Inglaterra.
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En 1860 James Clerk Maxwell usó la curva del error (distribución normal) en la teoría de los gases; parece que él estaba influenciado por Quetelet. Boltzmann y Gibbs desarrollaron la teoría de gases dentro de la mecánica estadística.
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En contraste, la llamada “dirección continental” investigaba que tan apropiado era el uso de los modelos para el tratamiento de las tasas de nacimientos y defunciones por considerar la estabilidad de las series sobre el tiempo.
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Hubo una mayor penetración de la estadística en la psicología y en la economía. Se tuvo en cuenta el trabajo de los políticos aritméticos de 1650. El trabajo de Jevons sobre números índice fue inspirado por la teoría de los errores. La investigación en series temporales económicas fue inspirada por el trabajo de lo meteorólogos acerca de la variación estacional de los ciclos solares y sus correlaciones en la tierra.
1880-1900
En este periodo la escuela inglesa estadística tomó forma. Pearson fue el personaje dominante hasta que Fisher lo desplazó en la década de 1920s.
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Galton introdujo la correlación y una teoría basada en el anterior concepto fue rápidamente desarrollada por Pearson, Edgeworth, Sheppard y Yule. La correlación fue la mayor salida desde el trabajo estadístico de Laplace y Gauss. Empezó a ser ampliamente aplicada en biología, psicología y ciencias sociales.
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En economía Edgeworth siguió algunas ideas de Jevons, sobre números índice. Sin embargo, en Inglaterra la economía estadística era más cercana al trabajo en estadísticas oficiales o periodismo financiero. En Italia Vilfredo Pareto descubrió una regularidad estadística en la distribución del ingreso (distribución de Pareto).
Historia de la probabilidad (Era Primaria)
Oct 4th

1650-1700
En este periodo se encuentran los orígenes de la probabilidad y de la estadística mediante el tratamiento matemático del juego y del estudio sistemático de las cifras de mortalidad. Esta época es conocida como la era de la revolución científica en donde grandes nombres como, Galileo (ver Materiales y Todhunter) y Newton dieron algunas ideas de la probabilidad sin influenciar su desarrollo teórico.
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Antes de este periodo, hubo algunas contribuciones a la probabilidad y es así como Cardano (1501-76) dio algunas probabilidades asociadas al lanzamiento de los dados. Sin embargo, una masa crítica de investigadores y resultados fue alcanzada solamente después de las discusiones entre Pascal y Fermat.
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Las estadísticas poblacionales surgen mediante el trabajo de Graunt. William Petty (amigo de Graunt) creó el término Política Aritmética refiriéndose al estudio cuantitativo de la demografía y de la economía. Gregory King fue una importante figura de la siguiente generación. Sin embargo la línea econométrica no surgió de la manera adecuada. De hecho, el economista más influyente del siglo 18, Adam Smith, escribió, ”Yo no tengo ninguna esperanza en la política aritmética”.
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Una nueva forma de matemáticas de seguros de vida es creada a partir del trabajo de Graunt por los matemáticos Halley, Hudde y deWitt. Mucho después algunos probabilistas escribirían acerca de temas actuariales, entre ellos deMoivre, Simpson, Price, DeMorgan, Gram, Thiele, Cantelli, Cramér y deFinneti. En el siglo 20 algunos temas de actuaria más la motivación de G. J. Lidstone estimularon a E. T. Whittaker y A. C. Aitken, en la contribución del desarrollo estadístico y el análisis numérico.
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En nuevas instituciones, además de las universidades tradicionales, apuntalan estos desarrollos. En Paris y Londres se crean grupos privados de discusión, entre ellos el de Mersenne, desde donde se crean la Academia de ciencias y la Sociedad real de Londres (archivos). En Philosophical Transactions se publican muchas contribuciones a la probabilidad y a la estadística, incluyendo artículos escritos por Halley, deMoivre, Bayes, Pearson, Fisher, Jeffreys y Neyman. Las academias de Berlin y St. Petersburg se formaron poco después.
Siglo XVIII
Hald (1990) llamó a la primera parte de esta época el gran salto (1708-1718): Hubo contribuciones muy importantes en distintos temas de la probabilidad. Aunque las raíces de la probabilidad y de la estadística son muy distintas, en los comienzos del siglo 18 se entendía que los dos temas estaban cercanamente relacionados.
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Jakob Bernoulli (Ars Conjectandi) y Arnauld (Logique) sugieren una concepción de la probabilidad un poco más amplia que la asociada a los juegos, chances y oportunidades. La ley de los grandes números de Bernoulli establece una teoría que vincula la probabilidad con los datos.
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Montmort (Essay d’analyse sur les jeux de hazard (1708)) y deMoivre (Doctrine of Chances (1718)) son autores que producen nuevos resultados de la teoría de los juegos extendiendo el trabajo de Pascal y de Huygens.
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El artículo de Arbuthnot en 1710 (An Argument for Divine Providence, taken from the constant Regularity observed in the Births of both Sexes) usa una prueba de significación (la prueba del signo) para establecer que la probabilidad de nacimiento de un varón no es de un medio. Estos cálculos fueron refinados por Gravesande y por Nicolás Bernoulli. Aparte de haber sido una de las primeras aplicaciones de la probabilidad a las estadísticas sociales, el artículo de Arbuthnot ilustra una conexión cercana entre la teología y la probabilidad en la literatura de la época. El trabajo de John Craig establece otro ejemplo de esta situación.
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La consideración de la evaluación de riesgos, dramatizada por la Paradoja de San Petersburgo (formulada por Nicolás Bernoulli en 1713 y discutida por Gabriel Cramer) guió la teoría de la esperanza moral (o utilidad esperada) formulada por Daniel Bernoulli (1737).
La probabilidad se establece en la ciencia de la Física, en la astronomía muestra una influencia. La aplicación más duradera en la astronomía trata acerca de la combinación de observaciones. La teoría resultante de los errores es el ancestro más importante de la inferencia estadística moderna, particularmente en el campo de la teoría de estimación.
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Los más importantes astrónomos y matemáticos, incluidos Daniel Bernoulli, Boscovich, Euler, Lambert, Mayer y Lagrange, trataron el problema de la combinación de observaciones astronómicas, “para minimizar los errores surgidos de las imperfecciones de los instrumentos y de los órganos de los sentidos” en palabras de Thomas Simpson. Simpson introdujo la idea de postular una distribución para los errores.
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Se desarrollaron algunas pruebas de significación, la mayoría de ellas aplicadas en astronomía. Daniel Bernoulli, John Michell (1767) y Crossley calcularon las chances (odds) de que el sistema de Pléyades (siete cabrillas) fuera un sistema de estrellas y no un conglomerado aleatorio.
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Se realizan afirmaciones en forma de intervalo para el parámetro de la distribución Binomial (ancestros de los intervalos de confianza modernos). Estos fueron propuestos por Lagrange y por Laplace en la década de 1780.
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En 1770 Condorcet empieza una publicación acerca de matemáticas sociales, para la aplicación de la teoría de probabilidad en las decisiones de jurados y otras asambleas. Su trabajo tuvo una fuerte influencia en Laplace y Poisson. Otros autores franceses de este periodo son D’Alembert y Buffon; el primero es recordado por sus comentarios críticos en la teoría de probabilidad y el último el experimento de la aguja.
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Un desarrollo importante en la teoría de la probabilidad fue el trabajo de probabilidad condicional con aplicaciones a la probabilidad inversa o Inferencia Bayesiana propuesto por Bayes y Laplace.
Historia de la probabilidad (Vínculos)
Sep 29th

Empezamos una nueva ronda de historía de la estadística. En particular, profundizaremos en la historia de la probabilidad. En este primer post, quiero exponer los vínculos que nos facilitarán la travesía por esta aventura histórica. Para mayor información on-line, los siguientes vínculos serán de mucha ayuda.
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ASA: Estadísticos en la historia para biografías de personajes recientes. Principalmente estadísticos americanos.
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Vida y obra de estadísticos (parte del sitio Materiales para la historia de la estadística).
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Oscar Sheynin: Theoría de la Probabilidad: Un ensayo histórico. Cuenta los desarrollos que han tenido lugar desde el principio del siglo XX.
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Isaac Todhunter: Un clásico desde 1865 Una historia de la teor{ia de probabilidad matemática: desde Pascal hasta Laplace. Comentarios detallados sobre las contribuciones desde 1650-1800. El cubrimiento es extraodinario y las entradas aún hoy son muy interesantes.
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El proyecto de Genealogía de las Matemáticas: Su abreviación en inglés es MGP, el cual es útil para hacer seguimiento a la escuela moderna.
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Wikipedia: para biografías adicionales. Contiene artículos interesantes.
Las próximas entradas acerca de la historia de la probabilidad contienen referencias de los siguientes libros:
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Ian Hacking. The Emergence of Probability (La emergencia de la probabilidad), Cambridge, Cambridge University Press 1975. (ver contenidos).
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Stephen M Stigler. The History of Statistics: The Measurement of Uncertainty before 1900 (Historia de la estadística: La medida de incertidumbre antes de 1900), Cambridge, MA: Harvard University Press 1986. (ver contenidos + bibliografía).
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Anders Hald. A History of Probability and Statistics and their applications before 1750 (Historía de la probabilidad y estadística antes de 1750), New York: Wiley 1990. (ver contenidos).
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Anders Hald. A History of Mathematical Statistics from 1750 to 1930 (Historia de la estadística matemática desde 1750 hasta 1930), New York: Wiley 1998. (ver contenidos + bibliografía).
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Jan von Plato. Creating Modern Probability (Creación de la probabilidad moderna), Cambridge: Cambridge University Press, 1994. (ver contenidos).
Para más información sobre la literatura de la historía de la estadística en la web, consultar los siguientes vículos:
- Retratos de estadísticos sobre el sitio de Materiales para la historia de la estadística.
- Desarrollo reciente de la probabilidad matemática. Una breve reseña desde los tiempos de Laplace por Glenn Shafer.
- Fuentes en la historia de la probabilidad y la estadística por Richard J. Pulskamp.
- Historias de los estadísticos. Viñetas por E. Bruce Brooks.
- Historia de la estadística y probabilidad 18 biografías cortas por la Universidad de Minnesota Morris.
- Probabilidad y estadística, Ideas en el salón de clase: Lecciones de historia. por D. R. Bellhouse.
- Historia de la estadística en el salón de clase. Desde Gauss, Laplace y Fisher por H. A. David.
- Historia de actuaria. Una colección complete de vínculos por Henk Wolthuis.
- Exhibción de libros de la historia de la probabilidad desde Cardano hasta Finetti. Notas sobre una exhibición para el aniversario del centenario de la conferencia de Bruno de Finetti.
¿De dónde viene el 0.05?
Apr 17th
Erin Leahey, en un reciente artículo, escribe acerca del uso del nivel de significación en pruebas estadísticas, el valor 0.05 y el sistema de tres estrellas que se han convertido en métodos legítimos y dominantes en la mayoría de las investigaciones de tipo social. De acuerdo a Erin, el sistema de hipótesis merece una estrella cuando el p-valor es menor de 0.05, dos estrellas si el p-valor es menor de 0.01 y tres estrellas si el p-valor es menor de 0.001. Erin atribuye el primer uso del nivel de significación 0.05 a Ronald Fisher en su libro publicado en 1935 Diseño de experimentos. También nota que otras formas de pruebas de significación eran muy populares en la década de 1930, cuando cerca del 40% de los artículos publicados en ASR y AJS aplicaban sólo una técnica de prueba de significación.
El famoso 0.05, que nos da de comer a la mayoría de nosotros, fue muy usado desde 1930 hasta 1950, pero declinó hasta 1970. Sin embargo, volvió a revivir hasta nuestra época. Actualmente, cerca del 80% de los artículos publicados en ASR y AJS emplean ambos procedimientos (nivel de significación y estrellas). El sistema de tres estrellas emergió en la década de 1950, pero se volvió muy popular sólo después de 1970. Un porcentaje cercano al 40% de artículos publicados en los anteriores journals utilizan la metodología de las tres estrellas.
¿Qué es lo cuenta en la difusión de tales prácticas? Erin dá vários argumentos para responder a esta pregunta. Por ejemplo, ella concluye que los factores institucionales como inversión en investigación y computadores, entrenamiento a nivel de postgrado y la preferencia del editor del journal pueden ser algunos de los factores más importantes en la difusión de tales prácticas. Interesantemente, ella encontró que los egresados de Harvard tenían un efecto negativo significativo al adoptar tales prácticas estadísticas.
Por supuesto, este estudio está limitado a la muestra que tomó Erin y no puede ser generalizado. Sin embargo, es una lectura divertida. Si alguien está interesado en los elementos históricos de cómo las prácticas estadísticas fueron introducidas y comenzaron a legitimarse en la investigación social, Camic y Xie (1994) es un muy buen punto de partida.





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