1 A Magyar Tudomány Ünnepe 2013 A statisztika és a jövőkutatás alapjai Az MTA IX. Osztály Statisztikai és Jövőkutatási Tudományos Bizottságának nyilvános ülése november 18 Marton Ádám: Egy idegenbe szakadt nagy magyar statisztikus, Leslie Kish

2 Leslie Kish a tudós, a feladatmegoldó és a tanító

3 Bevezető •Leslie Kish-nek (Kiss László), aki magát mintavetőnek, (sampler) nevezte, elméleti és gyakorlati munkássága jelentős hatással volt az összeírások, felvételek megtervezésére, végrehajtására a hivatalos statisztikában, de a kísérletek tervezésére, végrehajtására a kutatásokban is. •Kiváló elméleti felkészültsége mellett alapvetően a gyakorlati problémák érdekelték. Hogyan lehet és kell jól reprezentáló adatokat megszerezni, amelyekből a teljes sokaságra vonatkozó, megbízható következtetések vonhatók le.

4 Életútja •Leslie Kish 1910-ben született Poprádon. Édesapja Amerikát megjárt elektromérnök volt ban a család végleg Amerikába költözött. •Az iskola elvégzése után orvosi kutatóintézetben dolgozott, ahol a kísérleteket biometriai módszerekkel elemezték. R.A.Fisher, Yule, Snedecor, Pearson könyveiből képezte magát. (1936-ban lett amerikai állampolgár). •1937-ben a magyar brigád tagjaként részt vett a spanyol polgárháborúban, ahol meg is sebesült.1939-ben újra Amerikában volt, ahol matematikusi diplomát szerzett. Később a PhD.-t szociológiából szerezte meg. •Washingtonban a Mezőgazdasági Minisztériumban (kvóta) mintavételi terveket készített. (Division of Program Surveys - DPS). •A II. világháború alatt meteorológusként szolgált a hadseregben. •A háború után ismét Washingtonban a DPS-nél dolgozott( ) től élete végéig (2000) Ann Arborban élt és dolgozott.

5 •Jól ismerte a matematikát, de gyakorlati ember volt. Mind kutatóként, mind oktatóként a statisztikai felvételeket a maguk „teljességében”, komplexitásában vizsgálta. •Felismerte,hogy egy felvétel megtervezése (survey design) nem csak a mintavételi tervből áll. Fontos a kérdőívtervezés, a mérési és becslési problémák megoldása, a terepmunka, a mintavételi hiba becslése és nem utolsó sorban a meghiúsulások kezelése. •Az 1940-es évek második felében előtérbe kerültek a társadalomtudományok. A DPS-nél összejött lelkes kutató-fejlesztő csoport onnét kiválva, Rensis Likert vezetésével megalapította Ann Arborban a University of Michigen Institute for Social Research-t. Az alapítók között volt Katona György is. •Folytatták a már Washingtonban megkezdett kutatásokat (gazdaságstatisztikával, establishment survey-k tervezésével nem foglalkoztak).

6 Néhány szó a mintavételek történetéről •Már a XIX.sz-ban voltak viták a mintavételes (részleges) adatgyűjtésekről. •Kiaer (norvég statisztikus) az ISI évi közgyűlésére összeállított dolgozatában leírja a reprezentatív mintavétel alapelveit: legyen körültekintően, reprezentatív módon, tudatosan végrehajtott kiválasztás. •A XX. század elején a német statisztikusok a teljes körű felvételeket (cenzusok) tekintették üdvözítő módszernek,míg az angolszászok kiálltak a részleges, de jól végrehajtott minták alapján kialakított (purposive selection) következtetések mellett. •Az International Statistical Institute Berlinben, 1903-ben hozott határozatot a reprezentatív felvételek módszertanáról •Már a század elején igény mutatkozott arra is, hogy megállapítható legyen az adatok pontossága. •1934: J. Neyman kimutatta, hogy véletlen mintákból becsülhető a mintavételi hiba (sampling error). Ezzel a véletlen minták, ha nem is azonnal, „győzelmet arattak” a kvóta-minták felett. Általánossá válásukhoz azonban még sok időnek kellett eltelni.

7 A mintavételi és becslési technikák fejlesztése •Leslie Kish egyik első eredménye volt, hogy kidolgozott egy máig alkalmazott technikát arra, hogyan lehet a háztartáson belül egy személyt a kutatás céljainak megfelelően kiválasztani: LK kulcs (Kish-grid). •Sokat foglalkozott a meghiúsulások problémáival (pótlás,becslés, stb.) •Az urbanizáció fejlődése magával hozta a nagyvárosok környékének átalakulását, aminek folyamatát tanulmányozni kezdték. A nevéhez fűződik az „idea of balanced selection of suburbs: representing size, economics, distance from the city”. De ezek még nem voltak valószínűségi minták. •1948-ban elnökválasztás volt az USA-ban. Truman Győzött. Mindössze 600-as véletlen minta eredménye alapján az ISR-ban őt tekintették esélyesnek Dewey-vel szemben. A jóval nagyobb nem véletlen minták becslései hibásnak bizonyultak. •Paradigmaváltás: a véletlen minták győztek a kvóta minták felett.

8 Mint ismeretes, az egyszerű véletlen mintákon alapuló felvételek kivitelezése költséges és bonyolult. Leslie Kish ennek áthidalására dolgozott ki számos technikát. Ezek, a teljesség igénye nélkül: •Többirányú és több szintű rétegezés, (multiple stratification) •Kontrollált kiválasztás, többlépcsős mintavétel, elsődleges mintavételi egység (PSU) •Többcélú minták (multipurpose design) •Guruló (rolling) minták, guruló cenzusok •Ismétlődő felvételek, részleges átfedés, (partial overlap), osztott panelek (split panel design) •Ritka populációk vizsgálata •Súlyozási technikák •A mintavételi terv hatása a szórás becslésére (Design effect) •A mintavételi hiba becslése (variance estimation) •Balanced, repeated replication - BRR, Jackknife repeated replication - JRR •Technikák a becslések megbízhatóságának javítására •Kisterületi becslések (Small area estimation)

9 •Leslie Kish véleménye szerint a legnagyobb probléma a jövőben is az egyre több hiányzó adat,a „nonresponse” lesz. Ugyanis: „a legjobb megszerezni az adatot, a legrosszabb nem csinálni semmit”. •Mindig fontos feladat lesz a rétegek körültekintő kialakítása, a súlyozás megoldása. Milyen a rétegek belső homogenitása ( Rate of homogeneity - Roh), a blokkon belüli és a blokkok közötti szórás elemzése. •A felvételeket a maguk teljességében kell kezelni! •Szerette az aforizmákat: Ha sokáig gyötrik az adatokat azok vallani fognak. („If you torture the data long enough, they will confess”) Ismerj meg valami újat mindennap. („Learn something new every day”)

10 Könyvei: •Sampling program for foreign statisticians (1961) •Survey Sampling 1965, Statistical Design for Research (1987), magyarul: Kutatások statisztai tervezése, (1989). •Sampling Methods for Agricultural Surveys (FAO, 1989). •Konzultáns: World Fertility Survey, UN, UNESCO, WHO, Kina. •Rengeteg tanulmány (Irodalomjegyzék az összeállítás végén).

11 Tudományos elismerések ( a teljesség igénye nélkül ) •Volt az ASA (Amerikai Statisztikai Társaság) elnöke •Különböző funkciókat töltött be az ISI-ben (International Statistical Institute) •Alapítója, majd elnöke volt az ISI szekciójának, az IASS-nek (International Association of Survey Statisticiens) •Díjai: ASA Wilks Award (1977), az Amerikai Szociologiai Társaság díja (1989), PAA Mindel Shep Award (1998) •Henry Russel Lecturer (1981), Honorary Fellow of the Royal Statistical Society •1988 Bologna: az egyetem 900 éves fennállásának jubileumi ünnepségei során disz doktorrá avatták •MTA tiszteleti tagja, az Athéni Egyetem és az ELTE disz doktora (1995) •Ápolta a kapcsolatokat volt a magyar statisztikusokkal, szociológusokkal, kereste múltjának nyomait (Bogács)

12 Néhány szó a magyarul is megjelent könyvéről: Kutatások statisztikai tervezése (1989) (Statistical Design for Research 1987) •Ebben az utolsó munkájában túllép a lakossági felvételek tervezésének körén. Kísérletek tervezésével is foglalkozik, ami persze nem teljesen más szakma. Óriási gyakorlati tapasztalatain alapuló, mélyen elgondolkodtató munka. A könyv elején négyféle változót vezet be: •magyarázó, előre jelzett, becsülni kívánt változók •kontrollált változók •kezelések, stb. melyek hatását vizsgáljuk •zavaró változók. •Foglalkozik a különbségek, az időbeni változások becslésének tervezésével, becslési technikákkal •Ismét előkerül a mintavételi hiba becslése különös tekintettel a bonyolult súlyrendszerekre. •Elemzi a véletlen változók, a torzítások hatását. Halála után válogatott tanulmányait tartalmazó kötet jelent meg: Selected Papers, Ed. G.Kalton, S.Heeringa, Wiley, 2003.

13 Leslie Kish válogatott bibliográfiája •Kish, L. (1949), "A Procedure for Objective Respondent Selection Within the Household," •Journal of the American Statistical Association, Vol. 44, •Kish, L. (1957), "Confidence Intervals for Clustered Samples," American Sociological •Review, 22, •Kish, L. (1959), "Some Statistical Problems in Research Design," American Sociological •Review, 24, •Kish, L. (1961 a), "Efficient Allocation of a Multipurpose Sample," Econometrica, 29, •Kish, L. (l96Ib), UA Measurement of Homogeneity in Areal Units," Bulletin of the •International StatisticalInstitute, 38, 4, •Kish, L. (1962), "Studies ofInterviewer Variance for Attitudinal Variables," Journal of the •American Statistical Association, 57, •Kish, L. (1963), "Changing Strata and Selection Probabilities," Proceedings of the Social •Statistics Section, American Statistical Association, •Kish, L. (1965a), Survey Sampling, New York: John Wiley and Sons. •Kish, L. (1965b), "Sampling Organizations and Groups of Unequal Sizes," American •Sociological Review, 30,

14 Leslie Kish válogatott bibliográfiája ( folytatás ) •Kish, L. (1968), "Standard Errors for Indexes From Complex Samples," Journal of the •American Statistical Association, 63, •Kish, L. (1969), "Design and Estimation for Subclasses, Comparisons, and Analytical •Statistics," in N. L. Johnson and H. Smith (eds.), New Developments in Survey •Sampling, New York: John Wiley and Sons. •Kish, L. (1971), "Multipurpose Programs for SampIing Errors," Bulletin of the •International Statisticallnstitute, Contributed Papers, 44, •Kish, L. (1975), "Representation, Randomization and Control," chapter 9 in H. M. Blalock, •A. Aganbegian, F. M. Borodkin, R. Boudon, and V. Capecchi (eds.) Quantitative •Sociology, New York: Academic Press. •Kish, L. (1976), "Optirna and Proxima in Linear Sample Designs," Journal of the Royal •Statistical Society, Ser. A, 139, •Kish, L. (1977), "Robustness in Survey SampIing," Bulletin of the International Statistical •Institute, 47, •Kish, L. (1978), "Chance, Statistics, and Statisticians," Journal of the American Statistical •Association, 73, 1-6. Reproduced as Chapter 16 in this volume. •Kish, L. (l979a), "Samples and Censuses," International Statistical Review, 47, •Kish, L. (1979b), "Rotating Samples Instead of Censuses," Asian and Pacific Census •Forum (East-West Center, Honolulu), 6, 1-13.

15 Leslie Kish válogatott bibliográfiája ( folytatás ) •Kish, L. (1980), "Design and Estimation for Domains," Statistician, 29, •Kish, L. (1981), Using Cumulated Rolling Samples, Washington: Library of Congress. •Kish, L. (1984), "Analytical Statistics From Complex Samples," Survey Methodology, 10, •1-7. •Kish, L. (1985), "Sample Surveys Versus Experiments, Controlled Observations, Censuses, •Registers, and Local Studies," Australian Journal of Statistics, 27, •Kish, L. (l987a), Statistical Designfor Research, New York: John Wiley and Sons. •Kish, L. (l987b), "Discussion" in R. Platek, J. N. K. Rao, C.-E. Samdal. and M. P. Sing(eds.) Small Area Statistics, New York: John Wiley and Sons. •Kish, L. (l988a), "Multipurpose Sample Designs," Survey Methodology, 14, •.Kish, L. (1988b), "A Taxonomy of Elusive Populations," Proceedings of the Section on •Survey Research Methods, American Statistical Association, •Kish, L. (1989), Sampling Methodsfor Agricultural Surveys, Rome: FAO. •Kish, L. (l990a), "Rolling Samples and Censuses," Survey Methodology, 16, •Kish, L. (1990b), "Weighting: Why, When, and How,' Proceedings of the Section on Survey •Research Methods, American Statistical Association,

16 Leslie Kish válogatott bibliográfiája ( folytatás ) •Kish, L. (1992), "Weighting for Unequal Pi," Journal of Official Statistics, 8, •Kish, L. (1994), "Multipopulation Survey Designs,' International Statistical Review, 62, 167- •186. •Kish, L. (1995a), Questions/Answers ( ), Paris: International Association of Survey •Statisticians. •Kish, L. (1995b), "Methods for Design Effects," Journal of Official Statistics, ll, •.Kish, L. (1995c), "The Hundred Years' Wars of Survey Sampling," Statistics in Transition, •2, •Kish, L. (1996), "Developing Samplers for Developing Countries," International Statistical •Review, 64, Kish, L. (1998), "Space/Time Variations and Rolling Samples," Journal •of Official Statistics, 14, •Kish, L. (1999), "Cumulating/Combining Population Surveys," Survey Methodology, 25, • •Kish, L., and Anderson, D. W. (1978), "Multivariate and Multipurpose Stratification," •Journal of the American Statistical Association, 73, •Kish, L., and Frankel, M. (1970), "Balanced Repeated Replications for Standard Errors," •Journal of the American Statistical Association, 65,

17 Leslie Kish válogatott bibliográfiája ( folytatás ) •Kish, L., and Frankel, M. R. (1974), "Inference From Complex Samples," Journal of the •Royal Statistical Society, Ser. B, 36, Reproduced as Chapter 8 in this volume. •Kish, L., and Hess, I. (1958), "On Noneoverage of Sample Dwellings," Journal of the •American Statistical Association, 53, •Kish, L., and Hess, 1. (1959a), "Some Sampling Techniques for Continuing Survey •Operations," Proceedings of the Social Statistics Section, American Statistical •Association, •Kish, L., and Hess, 1. (1959b), "A 'Replacernent' Procedure for Reducing Bias of •Nonresponse," American Statistician, 13, Kish, L., and Lansing, 1. B. (1954),, •Journal of the American Statistical Association, 49, •Kish, L., and Scott, A. 1. (1971), "Retaining Units After Changing Strata and Probabilities," •Journal of the American Statistical Association, 66, e. •Kish, L., and Slater, C. W. (1960), "Two Studies of Interviewer Variance of Socio- •Psychological Variables," Proceedings of the Social Statistics Section, American •Statistical Association,

18 Leslie Kish válogatott bibliográfiája ( folytatás ) •Kish, L., Frankel, M. R., and Van Eck, N. (1972), "SEPP: Sampling Errors Program •Package," Ann Arbor, MI: Institute for Social Research, University of Michigan. •Kish, L., Frankel, M. R., Verma, V., and Kaciroti, N. (1995), "Design Effects for Correlated •(Pi - PX' Survey Methodology, 21, •Kish, L., Groves, R. M., and Krotki, K. (1976), "Sampling Errors for Fertility Surveys," •Occasional Paper No. 17, World Fertility Survey, Voorburg, Netherlands: International •Statistical Institute. •Kish, L., Lovejoy, W., and Rackow, P. (1961), "A Multi-Stage Probability Sample for •Traffic Surveys," Proceedings of the Social Statistics Section, American Statistical •Association, •Kish, L., Narnboodiri, N. K., and Pillai, R. K. (1962), "The Ratio Bias in Surveys," Journal •of the American Statistical Association, 57, •Periodic & Rolling Samples and Censuses, for Statistics and Public Policy (Oxford Univ '95) •Developing Samplers for Developing Countries--Hansen Lecture for Wash Stat Soc-- Oct '94 •Conversations with Leslie Kish by Frankel and King for Statisticai Science -- '95 •Question/Answer Monograph for Int Assoc Survey Stats --'95