關(guān)于推薦北京市自然科學(xué)獎(jiǎng)候選項(xiàng)目的公示

我會(huì)擬推薦中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所王勁峰研究員等完成的“q空間統(tǒng)計(jì)理論”項(xiàng)目成果申報(bào)2019年度北京市自然科學(xué)獎(jiǎng)，特進(jìn)行公示。公示期： 2019年9月6日至2019年9月13日，公示期內(nèi)如對公示內(nèi)容有異議，請您向我會(huì)反映。

聯(lián)系人及聯(lián)系電話：張雷  010-64870663

附：公示內(nèi)容。

中國地理學(xué)會(huì)

2019年9月6日

附:公示內(nèi)容

1.項(xiàng)目名稱：q空間統(tǒng)計(jì)理論

2.候選單位：中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所

3.候選人（含排序）：王勁峰、葛詠、周成虎、胡茂桂、徐成東、廖一蘭

4.項(xiàng)目簡介：

 自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)廣泛分布于地理空間。其漸變和突變所對應(yīng)的空間自相關(guān)和異質(zhì)性違反了統(tǒng)計(jì)學(xué)的獨(dú)立同分布（i.i.d.）基本假設(shè)。自1950s，發(fā)展了基于空間自相關(guān)（地理學(xué)第一定律）的空間統(tǒng)計(jì)學(xué)。隨著空間數(shù)據(jù)增加和GIS發(fā)展，空間統(tǒng)計(jì)學(xué)已成為分析挖掘自然社會(huì)空間數(shù)據(jù)的成功學(xué)科。

空間分層異質(zhì)性（spatial stratified heterogeneity, SSH），簡稱分異性，表現(xiàn)為分類或分區(qū)，是自亞里士多德以來人類認(rèn)知自然的窗口，已發(fā)明了百種分類算法，被國際地理信息科學(xué)先驅(qū)美國科學(xué)院院士M Goodchild（2004）稱為“地理學(xué)第二定律”。但由于空間非平穩(wěn)性是科學(xué)難題，其統(tǒng)計(jì)學(xué)一直沒有建立起來。

該項(xiàng)目組兩代科研人員，潛心20余年，創(chuàng)建了數(shù)學(xué)嚴(yán)格的空間分異性的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義、度量、顯著性檢驗(yàn)，揭示了空間樣本偏性和統(tǒng)計(jì)混雜的根源，形成q空間統(tǒng)計(jì)理論，實(shí)現(xiàn)了原創(chuàng)性的基礎(chǔ)理論突破。科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：

（1）創(chuàng)建了空間分異性測度q統(tǒng)計(jì)，建立了其嚴(yán)格的概率密度函數(shù)。提出了空間分異性測度的q統(tǒng)計(jì)，其值域在[0, 1]：0不存在分層（strata），1完美分層，分異程度為100q%；數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到q統(tǒng)計(jì)的非中心F概率密度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了q統(tǒng)計(jì)的顯著性檢驗(yàn)。奠定了空間分異性統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)。（2）基于q統(tǒng)計(jì)建立了非線性歸因方法。提出公理“如果兩變量存在因果關(guān)系，那么他們的空間分布應(yīng)當(dāng)耦合。”兩個(gè)空間分布的耦合可以用q統(tǒng)計(jì)度量，其值域在[0, 1]：0不存在耦合，1完美耦合，耦合程度為100q%；識(shí)別多因子交互作用：增強(qiáng)或拮抗，線性或非線性，具有明確的物理含義。（3）提出“三位一體”空間統(tǒng)計(jì)新框架，為空間統(tǒng)計(jì)模型選擇提供了依據(jù)。空間自相關(guān)和空間分異性統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生了眾多模型，如何選擇？本成果發(fā)現(xiàn)：空間統(tǒng)計(jì)精度是由總體性質(zhì)、樣本條件以及統(tǒng)計(jì)量三位一體決定的；當(dāng)總體獨(dú)立同分布、空間自相關(guān)主導(dǎo)、空間分異性主導(dǎo)、解釋變量主導(dǎo)時(shí)，分別適用不同的統(tǒng)計(jì)學(xué)。

以上成果、已成為地理學(xué)等39個(gè)學(xué)科分支廣泛使用的研究工具。英國皇家統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)主席Diggle 評價(jià) “對空間異質(zhì)區(qū)域進(jìn)行抽樣時(shí)，對研究區(qū)分層能夠顯著地提高統(tǒng)計(jì)效率”。著名學(xué)者美國堪薩斯大學(xué)Harington教授評價(jià)“q統(tǒng)計(jì)是一個(gè)有前景的工具，能克服空間尺度變化導(dǎo)致的可變面元效應(yīng)”。q統(tǒng)計(jì)被確立為我國《空間抽樣與統(tǒng)計(jì)推斷》的國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家癌癥中心出版的《中國癌癥地圖集》（“十三五”國家重點(diǎn)出版物）設(shè)計(jì)依據(jù)；被美國地理學(xué)會(huì)主編的《國際地理學(xué)大百科全書》所收錄；6篇代表性論文SCI/SSCI他引590次，絕大多數(shù)是以q統(tǒng)計(jì)為方法完成的，包括Nature系列、PNAS；以上三點(diǎn)均為ESI高被引文章。

5.相關(guān)證明材料：代表性論著

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