湯家豪

湯家豪，1944年出生於香港。 1972年畢業於英國曼徹斯特大學,獲博士學位。現任香港大學研究院院長兼統計及精算學系講座教授, 挪威科學與文學院外籍院士,國際統計學會院士,數理統計學會院士及精算學會榮譽院士。首位以統計學成果獲獎人士，國家自然科學獎舉辦十屆以來，只有三名香港學者曾榮獲該獎項的二等獎。而剛於去年以“非線性時間序列分析中若干重要問題研究”奪獎的湯家豪，除了是當屆唯一獲獎的港人外，更是首位以統計學研究成果獲獎的人士。

基本介紹

• 中文名：湯家豪
• 出生地：香港
• 出生日期：1944年
• 畢業院校：英國曼徹斯特大學

個人喜好

活躍於數學領域的湯家豪亦甚鐘愛文學及哲學，更因而於十年前與興趣相同的已故中國著名數學家華羅庚結為忘年交，珍藏了對方多本詩集留念。而他最推崇的哲學家則是老子，並將其哲學思想收進其暢論非線性時間序列專著中，如“曲則全，枉則直”等，實行文理結合。

關注環保的湯家豪現正參與一項有關香港環境污染的研究。他指出，該研究以空氣懸浮粒子和二氧化硫等污染嚴重，及濕度與溫度等氣象數據，結合因呼吸系統毛病入院的人數，以計算出結果，預計最終結果可於今年內發表。他補充說，初步發現只要氣候轉變，入院人數便會增加，顯示香港的污染問題已甚嚴重，極須各界關注。

主要成就

1982年在香港中文大學創建統計學系。

1983年當選為國際統計學院院士。

1983年當選為香港統計學會會長。

1993年當選為數理統計學院院士。

1998年至2002年在香港大學擔任研究生院首任院長。

1999年當選為英國精算學院榮譽院士。

2000年憑藉著“非線性時間序列分析中若干重要問題研究”而獲得中國國家自然科學二等獎。

2000年當選為挪威科學與文學院外籍院士。

2001年起被瑞典皇家科學院邀請為諾貝爾經濟學獎的提名人。

2002年被香港大學授予其最高獎“傑出研究成就獎”。

2002年至2004年擔任香港大學副校長。

2007年3月被英國皇家統計學會授予“佳氏銀章獎”。

現任英國倫敦經濟學院統計學講座教授，香港大學統計系傑出訪問講座教授。

主要事跡

非線性時間序列分析

在七十年代以前，統計學主要受“線性”思想主導，即統計數據按照一定規律遞增或遞減，但現實中非如此，湯家豪舉例指一個人溫習一小時得二十分，理論上溫習五小時便可獲滿分，但因存在疲倦或注意力不集中等因素，成績與溫習時間未必成正比，統計數據於是出現不規律的“非線性”發展。

自小已與數學結緣的湯家豪投入統計學研究多年，不但是“非線性時間序列分析”的開拓人之一，更將理論化為實際，廣泛套用於經濟計量、風險管理、財務分析、生態環境、氣象、海洋水文及物理學的各個範疇上，曾參與多項國際研究，如一項由挪威生物學家在加拿大舉行的“山貓數目周期性變化”研究等。其“非線性時間序列”研究亦曾套用於金融範疇，如中國科學院於金融風暴後成立的金融小組，專責研究金融風險，就曾引用其理論探討日圓匯率對中國進出口的影響。湯家豪坦言，從事研究“非線性”初期亦感困難，因覆蓋面過於廣闊，不知應從何處著手，其後開始決定由自己最感興趣的周期性現象數據展開研究。

非線性時間序列分析中若干重要問題研究由香港大學的湯家豪教授完成. 該項目屬統計學研究領域.在20世紀70年代末以前,時間序列的研究局限於線性模型,但有很多現象(如加拿大山貓的繁殖和太陽黑子活動規律)用線性時間序列建模的效果都不理想,科學界開始尋求非線性描述.到80年代初,文獻中出現了許多非線性時間序列模型,湯家豪教授1978年提出的門限自回歸模型是其中最早和最成功的模型,該研究在專著《Nonlinear Times Series》(1990)中集中表達,這一專著被引用次數超過500次.

透過時間了解世界

假如一個人連續吸菸15年，其肺功能會減少50%，倘若他煙不離手30年，其肺功能會不會喪失殆盡呢？如果按照以前的“線性時間序列分析”理論，答案是肺功能會喪失。然而，我們知道實際情況並非如此。

“我們生活的世界有很多現象都是非線性的。”湯家豪說，“比如冰川融化，冰水湧入河流。從零下四十攝氏度到零下三十攝氏度，河水增加不快；從零攝氏度到十攝氏度，河水增長就很快；氣溫再增加十攝氏度，河水增長的就又不一樣了，這也是非線性的現象。”

湯家豪曾經形容統計學是一門“透過時間了解世界”的學科。時間序列分析是對隨著時間變化所獲得的觀察值的研究。這是統計學的一個重要分支，從統計學20世紀初的萌芽到70年代末一直被線性假設所主導。到了20世紀70年代後期，線性時間序列分析越來越顯示出其局限性。

“那時，很多人都知道線性方法已經走到盡頭了。但是從哪個方向尋找出路呢？我一直在思考這個問題。有一天我在花園推著剪草機剪草。看著剪草機在草地上留下的一條條痕跡，我忽然有了靈感。我想到物理學裡的相變是非線性的，而門限又跟相變關係密切。能不能用門限的方法來解決非線性的問題呢？”霎時的靈感，為湯家豪帶來了一片新天地。

湯家豪提出了門限自回歸模型，把線性時間序列分析理論發展到了非線性時間序列分析。這個理論後來被認為是“一項革命性的工作”。如今，非線性時間序列分析已經套用到生態學、人口動態學、金融、經濟學、水文學等多個領域。湯家豪坦言：“1980年我提出了非線性時間序列分析問題。經過27年的檢驗，英國皇家統計學會才頒給我佳氏銀章獎。工作得到大家的承認和肯定，我很開心。”

好打交道的統計學家湯家豪愛笑，爽朗的笑聲總是縈繞在記者的耳邊。他招呼記者喝茶，在淡淡的茶香中，湯家豪開始了對往事的回憶。

好打交道的統計學家

小時候的湯家豪就已經表現出很高的數學天分，數學考試從來都是第一。國小時候一位老師講的著名數學大師華羅庚的故事讓湯家豪對數學更加感興趣。

“那時候老師對我們講，華羅庚小的時候家裡很窮，他是一邊賣香菸、撿煤球，一邊自修數學的。華羅庚在那樣艱苦的條件下取得了那么高的成就，我很佩服他。從那個時候起我就把他當作了我的榜樣。真想不到，在1979年我有幸遇到了他，並結成了忘年之交。我還記得他送我的一首詩：相見何遲別何速，何日西窗再剪燭……”

像許多科學家年輕時一樣，湯家豪也是把一位科學大師（華羅庚）當成自己崇拜的偶像。除此之外，他選擇數學也不能說與他的家庭一點關係都沒有。他沒有從父輩那裡繼承到什麼數學細胞，而是貧窮使他“選擇”數學。

“我小的時候家裡也不富有，在香港我是下層出身，可以說是文人破落戶，祖父後來連一支大一點的毛筆都買不起了。父親1959年在香港失業就去英國找工作。而學數學只要一張紙一支筆就可以了，不需要花很多的錢。”湯家豪似乎從華羅庚的故事中找到了自己人生的方向。

湯家豪講這些故事時繪聲繪色、生動有趣，再伴著他那爽朗的笑聲，讓記者覺得與他的交談是件很愉快的事情。

“其實一個好的統計學家應該是很好打交道的。”

看著記者臉上“為什麼”的表情，湯家豪解釋說：“統計學和數學不一樣。數學家只要一支筆一張紙就可以進行運算了。可是統計學家要跟來自不同領域的數據打交道，通過這些數據反映客觀世界的規律，要從看起來沒什麼規律的數據中找到規律。這就需要跟不同領域的人交往，知道他們想要什麼。統計學家要跑出去，關著門不出去可不行。”

湯家豪認為，統計學有自己獨特的思維體系。數學是演繹，統計學是歸納。統計學更加貼近現實情況，它的答案不是唯一的。“對於一個問題，你找到兩個統計學家，他們可能給你四個答案。如果以數學的思維做統計，就不會成為好的統計學家。”湯家豪說。

“倫敦大學的逃兵”湯家豪有如今的成就，可以說是得益於自己研究生導師的一句話。

倫敦大學的逃兵

在湯家豪的教育背景中，他在英國曼徹斯特大學一直讀完了數學學士、數理統計的碩士和博士。可是他卻說自己是“倫敦大學的逃兵”。

大學畢業的湯家豪並沒有選擇數理統計作為繼續深造的研究方向。“統計學對我來說很容易，我在大學時統計學每次考試都拿滿分。而純數學對我來說挑戰性更大一些。”

喜歡挑戰自己的湯家豪選擇了倫敦大學聖瑪麗皇后學院繼續深造，專攻代數。

在聖瑪麗皇后學院，湯家豪的導師是國際知名數學家KurtAHirsch。有一天，Hirsch先生走到湯家豪的身邊，面帶微笑地問湯家豪：“湯，你上過Lebesgue積分（數理統計的數學基礎課）的課嗎？” 湯家豪不明所以地回答：“沒有。”

“那只能說你受到過一半的教育。”Hirsch先生半開玩笑半認真地對自己的這個優秀的學生說。

湯家豪看著令人尊敬的Hirsch先生臉上慈祥而有深意的微笑，心中頓時對Lebesgue積分產生了無比的好奇。為什麼就是這樣一門數理統計的基礎課就能給人補上“另外一半的教育”呢？為了成為一個“受過完全教育”的人，湯家豪就跑到著名的帝國理工學院去聽Lebesgue積分的課。當時是一位非常有名的機率學家在講這門課。湯家豪聽得津津有味，頭一次感受到了數理統計的魅力，同時也感覺到了這門曾經被自己視為“太容易”的學科蘊含著的巨大挑戰。

“從那以後我就開始研究數理統計，對代數一點興趣都沒有了。”湯家豪幽默地說，“我現在很感謝Hirsch先生，是他的一句話改變了我的人生。”

湯家豪對代數失去了興趣。他毅然放棄了倫敦大學的學業。

在興趣中迎接挑戰有的時候，機遇總是伴隨著巧合。一個偶然的機會，湯家豪發現了一篇關於時間序列的文章，而這篇文章恰好是他本科就讀的曼徹斯特大學科技學院的一位老師寫的。湯家豪如獲至寶。他立刻給這位老師寫信，說明自己想做這位老師的研究生。

在興趣中迎接挑戰

就這樣，1968年湯家豪重新回到了曼徹斯特大學，攻讀數理統計。因為挑戰帶來的樂趣和動力，讓湯家豪在這個領域不斷進步。1972年，湯家豪發表了第一篇數理統計論文；1973年，他的博士論文在英國皇家統計學會宣讀，這是他的第一篇有影響的論文；1978年，湯家豪首先提出了門限自回歸模型。

1980年3月19日，門限自回歸模型成果在英國皇家統計學會上正式宣讀。據調查顯示，這一科研成果成為非線性時間序列文獻中被引用最多的文獻之一。1986年，英國肯特大學邀請湯家豪做講座教授。那是英國有史以來第一個華人統計學教授。

如今的湯家豪依然很忙。他一邊繼續完善門限自回歸模型，一邊還和年輕人一起研究時間序列分析的“半參數方法”。

對湯家豪來說，從事數理統計的研究已經成為一種樂趣。

湯家豪說：“如果有第二次生命，我還會選擇數理統計學！”