Einen Statistiker nach Abschluss eines Experiments zu konsultieren bedeutet oft nur, ihn zu einer Leichenöffnung zu bitten.
Sir Ronald Aylmer Fisher war ein britischer Statistiker, Genetiker, Eugeniker und Professor. Für seine Arbeit in der Statistik wurde er als „ein Genie, das fast im Alleingang die Grundlagen der modernen statistischen Wissenschaft schuf" und als „die einzeln wichtigste Persönlichkeit in der Statistik des 20. Jahrhunderts" beschrieben.
In der Genetik nutzte seine Arbeit Mathematik, um die Mendelsche Genetik und die natürliche Auslese zu verbinden; dies trug zur Wiederbelebung des Darwinismus in der Überarbeitung der Evolutionstheorie des frühen 20. Jahrhunderts bei, die als moderne Synthese bekannt ist. Für seine Beiträge zur Biologie wurde Fisher „der größte Nachfolger Darwins" genannt.
Fisher vertrat starke Ansichten zur Rasse. Besonders war er eine abweichende Stimme in der UNESCO-Erklärung von 1950 „The Race Question", da er auf Rassenunterschiede bestand.
Ab 1919 arbeitete er 14 Jahre lang bei der Rothamsted Experimental Station; dort analysierte er deren riesige Datenmengen aus Feldversuchen seit den 1840er Jahren und entwickelte die Varianzanalyse (ANOVA). In den folgenden Jahren begründete er dort seinen Ruf als Biostatistiker.
Er ist als einer der drei Hauptbegründer der Populationsgenetik bekannt. Er skizzierte Fishers Prinzip, die Fisherische Flucht und die Sexy-Sohn-Hypothese-Theorien der sexuellen Selektion. Seine Beiträge zur Statistik umfassen die Förderung der Maximum-Likelihood-Methode und die Ableitung der Eigenschaften von Maximum-Likelihood-Schätzern, Fiducial-Inferenz, die Ableitung verschiedener Stichprobenverteilungen, Gründungsprinzipien des Versuchsdesigns und vieles mehr.
Frühen Jahren und Ausbildung
Fisher wurde in East Finchley in London, England, in einem Haushalt der Mittelschicht geboren; sein Vater George war ein erfolgreicher Partner bei Robinson & Fisher, Auktionatoren und Kunsthändler. Er war eines von Zwillingen, das andere Zwilling war totgeboren, und wuchs als Jüngster mit drei Schwestern und einem Bruder auf. Von 1896 bis 1904 lebten sie im Inverforth House in London, wo English Heritage 2002 eine blaue Tafel anbrachte, bevor sie nach Streatham zogen. Seine Mutter Kate starb an akuter Peritonitis, als er 14 Jahre alt war, und sein Vater verlor sein Geschäft 18 Monate später.
Lebenslange schlechte Sehkraft führte zu seiner Ablehnung durch die britische Armee für den Ersten Weltkrieg, entwickelte aber auch seine Fähigkeit, Probleme in geometrischen Begriffen zu visualisieren, nicht in mathematischen Lösungen zu schreiben oder Beweise zu führen. Mit 14 Jahren trat er in die Harrow School ein und gewann die Neeld-Medaille der Schule für Mathematik. 1909 erhielt er ein Stipendium zum Studium der Mathematik am Gonville and Caius College, Cambridge. 1912 erlangte er einen First in Mathematik. 1915 veröffentlichte er ein Papier „The evolution of sexual preference" über sexuelle Selektion und Partnerwahl.
Karriere
Während 1913–1919 arbeitete Fisher sechs Jahre lang als Statistiker in der City of London und unterrichtete Physik und Mathematik an einer Reihe von öffentlichen Schulen, am Thames Nautical Training College und am Bradfield College. Dort ließ sich mit seiner neuen Ehefrau Eileen Guinness nieder, mit der er zwei Söhne und sechs Töchter bekam.
1918 veröffentlichte er „The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance", in dem er den Begriff Varianz einführte und seine formale Analyse vorschlug. Er legte ein genetisches konzeptionelles Modell vor, das zeigte, dass kontinuierliche Variation zwischen von Biostatistikern gemessenen phänotypischen Merkmalen durch das Zusammenwirken vieler diskreter Gene erzeugt werden konnte und daher das Ergebnis der Mendelischen Vererbung war. Dies war der erste Schritt zur Etablierung der Populationsgenetik und quantitativen Genetik, die demonstrierte, dass natürliche Auslese Allelfrequenzen in einer Population verändern konnte, was zur Versöhnung ihrer diskontinuierlichen Natur mit allmählicher Evolution führte. Joan Box, Fishers Biografin und Tochter, sagt, dass Fisher dieses Problem bereits 1911 gelöst hatte.
Rothamsted Experimental Station, 1919–1933
1919 begann er bei der Rothamsted Experimental Station zu arbeiten, wo er 14 Jahre lang tätig war, analysierte deren riesige Datenmengen aus Feldversuchen seit den 1840er Jahren und entwickelte die Varianzanalyse (ANOVA). 1919 wurde ihm eine Position am Galton Laboratory am University College London unter der Leitung von Karl Pearson angeboten, aber er akzeptierte stattdessen eine vorübergehende Stelle bei Rothamsted in Harpenden, um die Möglichkeit zu untersuchen, die riesige Menge an Feldversuchsdaten zu analysieren, die seit 1842 von den „Classical Field Experiments" gesammelt worden waren. Er analysierte die über viele Jahre hinweg aufgezeichneten Daten und veröffentlichte 1921 „Studies in Crop Variation" und seine erste Anwendung der Varianzanalyse ANOVA. 1928 begann Joseph Oscar Irwin eine dreijährige Tätigkeit bei Rothamsted und wurde einer der ersten, der Fishers Innovationen meisterte. Zwischen 1912 und 1922 empfahl Fisher die Maximum-Likelihood-Schätzmethode, analysierte sie (mit heuristischen Beweisen) und machte sie sehr populär.
Fishers Artikel von 1924 „On a distribution yielding the error functions of several well known statistics" präsentierte Pearsons Chi-Quadrat-Test und William Gossetts Student-t-Verteilung im gleichen Rahmen wie die Gaußsche Verteilung und ist die Stelle, an der er Fishers z-Verteilung entwickelte, eine neue statistische Methode, die Jahrzehnte später häufig als F-Verteilung verwendet wurde. Er bahnte die Prinzipien des Versuchsdesigns und der Statistik von kleinen Stichproben sowie die Analyse realer Daten an.
1925 veröffentlichte er „Statistical Methods for Research Workers", eines der einflussreichsten Bücher über statistische Methoden des 20. Jahrhunderts. Fishers Methode ist eine Technik zur Datenfusion oder „Meta-Analyse" (Analyse von Analysen). Dieses Buch machte auch den p-Wert populär und spielt eine zentrale Rolle in seinem Ansatz. Fisher schlägt das Niveau p=0,05 oder eine 1-zu-20-Chance, durch Zufall überschritten zu werden, als Grenze für statistische Signifikanz vor und wendet dies auf eine Normalverteilung an (als zweiseitigen Test), woraus sich die Regel von zwei Standardabweichungen (bei einer Normalverteilung) für statistische Signifikanz ergibt. Die 1,96, der ungefähre Wert des 97,5-Perzentilpunkts der in Wahrscheinlichkeit und Statistik verwendeten Normalverteilung, stammt ebenfalls aus diesem Buch.
„Der Wert, für den P = 0,05 oder 1 zu 20, ist 1,96 oder fast 2; es ist zweckmäßig, diesen Punkt als Grenze bei der Beurteilung zu nehmen, ob eine Abweichung als signifikant angesehen werden soll oder nicht." In Tabelle 1 des Werkes gab er den genaueren Wert 1,959964 an.
1928 war Fisher der Erste, der Diffusionsgleichungen verwendete, um zu versuchen, die Verteilung von Allelfrequenzen und die Schätzung der genetischen Verknüpfung durch Maximum-Likelihood-Methoden zwischen Populationen zu berechnen.
1930 wurde „The Genetical Theory of Natural Selection" erstmals von Clarendon Press veröffentlicht und ist Leonard Darwin gewidmet. Es ist eine Kernarbeit der neo-darwinischen modernen evolutionären Synthese, half bei der Definition der Populationsgenetik, die Fisher zusammen mit Sewall Wright und J. B. S. Haldane gegründet hat, und belebte Darwins vernachlässigte Idee der sexuellen Selektion wieder.
Einer von Fishers Lieblings-Aphorismen war „Natürliche Auslese ist ein Mechanismus, um einen außerordentlich hohen Grad an Unwahrscheinlichkeit zu erzeugen."
Fishers Ruhm wuchs und er begann, weit und breit zu reisen und Vorträge zu halten. 1931 verbrachte er sechs Wochen am Statistical Laboratory des Iowa State College, wo er drei Vorträge pro Woche hielt, und traf viele amerikanische Statistiker, einschließlich George W. Snedecor. Er kehrte 1936 dorthin zurück.
2020 veröffentlichte die Rothamsted-Institution (jetzt Rothamsted Research genannt) eine Erklärung, die Fishers Beteiligung an der Eugenik verurteilte, und erklärte: „Rothamsted Research und der Lawes Agricultural Trust lehnen völlig die Verwendung pseudowissenschaftlicher Argumente ab, um rassistische oder diskriminierende Ansichten zu unterstützen". Ein Unterkunftsgebäude, das bei seiner Errichtung 2018 nach ihm benannt wurde, wurde anschließend umbenannt.
University College London, 1933–39
1933 wurde Fisher Leiter der Abteilung für Eugenik am University College London. 1934 wurde er Redakteur der „Annals of Eugenics" (jetzt „Annals of Human Genetics" genannt).
1935 veröffentlichte er „The Design of Experiments", das „auch fundamental [war und] statistische Technik und Anwendung förderte... Die mathematische Begründung der Methoden wurde nicht betont und Beweise waren oft kaum skizziert oder ganz weggelassen.... [Dies] führte H.B. Mann dazu, die Lücken mit einer rigorosen mathematischen Behandlung zu schließen". In diesem Buch beschrieb Fisher auch die „Lady tasting tea", jetzt ein berühmtes Design eines statistischen randomisierten Experiments, das Fishers exakten Test verwendet und die ursprüngliche Darlegung von Fishers Konzept der Nullhypothese ist.
Im gleichen Jahr veröffentlichte er auch ein Papier über Fiducial-Inferenz und wendete es auf das Behrens-Fisher-Problem an, dessen Lösung, die zunächst von Walter Behrens und einige Jahre später von Fisher vorgeschlagen wurde, die Behrens-Fisher-Verteilung ist.
1936 führte er den Iris-Blumendatensatz als Beispiel für eine Diskriminanzanalyse ein.
In seinem Papier von 1937 „The wave of advance of advantageous genes" schlug er Fishers Gleichung im Kontext der Populationsdynamik vor, um die räumliche Ausbreitung eines vorteilhaften Allels zu beschreiben, und erforschte seine wandernden Wellenlösungen. Daraus entstand auch die Fisher-Kolmogorov-Gleichung. 1937 besuchte er das Indian Statistical Institute in Kalkutta und dessen einzigen Teilzeitbeschäftigten P. C. Mahalanobis, wobei er häufig zurückkehrte, um dessen Entwicklung zu fördern. Er war der Ehrengast bei dessen 25. Jahrestag 1957, als es 2000 Mitarbeiter hatte.
1938 beschrieben Fisher und Frank Yates die Fisher-Yates-Shuffle in ihrem Buch „Statistical tables for biological, agricultural and medical research". Ihre Beschreibung des Algorithmus verwendete Bleistift und Papier; eine Tabelle von Zufallszahlen lieferte die Zufälligkeit.
University of Cambridge, 1940–1956
1943 veröffentlichte er zusammen mit A.S. Corbet und C.B. Williams ein Papier über die relative Artenhäufigkeit, bei dem er die Logarithmenreihe entwickelte, um zwei verschiedene Häufigkeitsdatensätze anzupassen. Im selben Jahr übernahm er den Balfour-Lehrstuhl für Genetik, wo der italienische Forscher Luigi Luca Cavalli-Sforza 1948 angeworben wurde und eine Einmann-Einheit der Bakteriengenetik gründete.
1936 verwendete Fisher einen Pearsons Chi-Quadrat-Test, um Mendels Daten zu analysieren, und kam zu dem Ergebnis, dass Mendels Ergebnisse mit den vorhergesagten Quoten viel zu perfekt waren, was darauf hindeutet, dass Anpassungen (beabsichtigt oder unbewusst) an den Daten vorgenommen worden waren, um die Beobachtungen an die Hypothese anzupassen. Spätere Autoren haben behauptet, dass Fishers Analyse fehlerhaft war, und haben verschiedene statistische und botanische Erklärungen für Mendels Zahlen vorgeschlagen. 1947 gründete Fisher gemeinsam mit Cyril Darlington die Zeitschrift „Heredity", und 1949 veröffentlichte er „The Theory of Inbreeding".
1950 veröffentlichte er „Gene Frequencies in a Cline Determined by Selection and Diffusion". Er entwickelte Rechenalgorithmen zur Analyse von Daten aus seinen ausgewogenen Versuchsplänen, mit verschiedenen Ausgaben und Übersetzungen, die zu einem Standard-Referenzwerk für Wissenschaftler in vielen Disziplinen wurden. In der ökologischen Genetik zeigte er zusammen mit E. B. Ford, wie die Kraft der natürlichen Auslese viel stärker war als angenommen, wobei viele ökogetische Situationen (wie Polymorphismus) durch die Kraft der Auslese aufrechterhalten wurden.
Während dieser Zeit arbeitete er auch an der Maus-Chromosomenkartierung; züchtete die Mäuse in Laboratorien in seinem eigenen Haus.
Fisher sprach sich öffentlich gegen die Studie von 1950 aus, die zeigte, dass das Rauchen von Tabak Lungenkrebs verursacht, argumentierend, dass Korrelation keine Verursachung impliziert. Um seine Biographen Yates und Mather zu zitieren: „Es wurde vorgeschlagen, dass die Tatsache, dass Fisher in dieser Kontroverse als Berater für Tabakfirmen beschäftigt war, den Wert seiner Argumente in Frage stellt. Dies bedeutet, den Mann zu verkennen. Er war nicht dagegen, finanzielle Belohnung für seine Arbeit anzunehmen, aber der Grund für sein Interesse war zweifellos seine Abneigung und sein Misstrauen gegenüber puritanischen Tendenzen aller Art; und vielleicht auch der persönliche Trost, den er immer im Tabak gefunden hatte." Andere haben jedoch vorgeschlagen, dass seine Analyse durch berufliche Konflikte und seine eigene Liebe zum Rauchen verzerrt war.
Er hielt die Croonian-Vorlesung von 1953 zur Populationsgenetik.
Im Winter 1954–1955 traf Fisher Debabrata Basu, den indischen Statistiker, der 1988 schrieb: „Mit seinem Referenzmengen-Argument versuchte Sir Ronald, einen via media zwischen den zwei Polen der Statistik zu finden – Berkeley und Bayes. Meine Bemühungen, diesen Fisher-Kompromiss zu verstehen, führten mich zum Likelihood-Prinzip".
Adelaide, 1957–1962
1957 wanderte ein pensionierter Fisher nach Australien aus, wo er einige Zeit als Senior Research Fellow bei der Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in Adelaide verbrachte. Nach einer Operation für Darmkrebs starb er 1962 an postoperativen Komplikationen in einem Adelaide-Krankenhaus. Seine sterblichen Überreste sind in der St. Peter's Cathedral, Adelaide, beigesetzt.
Privatleben und Überzeugungen
Er heiratete Eileen Guinness, mit der er zwei Söhne und s
