關(guān)于推薦北京市自然科學(xué)獎候選項目的公示

我會擬推薦中國科學(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)計理論”項目成果申報2019年度北京市自然科學(xué)獎，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

2019年9月6日

附:公示內(nèi)容

1.項目名稱：q空間統(tǒng)計理論

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.項目簡介：

 自然與社會經(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)計學(xué)的獨立同分布（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)計學(xué)。隨著空間數(shù)據(jù)增加和GIS發(fā)展，空間統(tǒng)計學(xué)已成為分析挖掘自然社會空間數(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)計學(xué)一直沒有建立起來。

該項目組兩代科研人員，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)計學(xué)定義、度量、顯著性檢驗，揭示了空間樣本偏性和統(tǒng)計混雜的根源，形成q空間統(tǒng)計理論，實現(xiàn)了原創(chuàng)性的基礎(chǔ)理論突破?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)點：

（1）創(chuàng)建了空間分異性測度q統(tǒng)計，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，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)計的非中心F概率密度函數(shù)，實現(xiàn)了q統(tǒng)計的顯著性檢驗。奠定了空間分異性統(tǒng)計的理論基礎(chǔ)。（2）基于q統(tǒng)計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?！眱蓚€空間分布的耦合可以用q統(tǒng)計度量，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)計新框架，為空間統(tǒng)計模型選擇提供了依據(jù)。空間自相關(guān)和空間分異性統(tǒng)計產(chǎn)生了眾多模型，如何選擇？本成果發(fā)現(xiàn)：空間統(tǒng)計精度是由總體性質(zhì)、樣本條件以及統(tǒng)計量三位一體決定的；當(dāng)總體獨立同分布、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，分別適用不同的統(tǒng)計學(xué)。

以上成果、已成為地理學(xué)等39個學(xué)科分支廣泛使用的研究工具。英國皇家統(tǒng)計學(xué)會主席Diggle 評價 “對空間異質(zhì)區(qū)域進(jìn)行抽樣時，對研究區(qū)分層能夠顯著地提高統(tǒng)計效率”。著名學(xué)者美國堪薩斯大學(xué)Harington教授評價“q統(tǒng)計是一個有前景的工具，能克服空間尺度變化導(dǎo)致的可變面元效應(yīng)”。q統(tǒng)計被確立為我國《空間抽樣與統(tǒng)計推斷》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”國家重點出版物）設(shè)計依據(jù)；被美國地理學(xué)會主編的《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)計為方法完成的，包括Nature系列、PNAS；以上三點均為ESI高被引文章。

5.相關(guān)證明材料：代表性論著

附件：

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