Statistiche e la Guerra

Statistiche e la Guerra
Di T. Speed (IMS Bulletin, Vol. 42 (6), 21)
La scomparsa di George Box mi ha riportato alla mente qualcosa che per lungo
tempo ha suscitato il mio interesse: l'enorme spinta che la seconda guerra mondiale
(qui di seguito denominata "la guerra" ) ha dato alla Statistica nel Regno Unito,
negli Stati Uniti e altrove. Questo è uno dei tanti paradossi della guerra. Siamo tutti
d'accordo che è terribile e deve essere evitata il più possibile. Tuttavia è difficile non
ammettere che la guerra può portare dei benefici scientifici, tecnologici, industriali,
culturali, politici e finanche economici, al di là degli obiettivi puramente strategici
che in genere inspirano le guerre. Non solo c'è stato uno sviluppo estremamente
rapido di alcuni settori della Statistica, e mi riferisco soprattutto a quella
industriale. Ma una gran parte degli scienziati leader di questa disciplina, nei 40 anni
successivi alla guerra, è venuta a contatto con la Statistica proprio durante la guerra.
Mi sembra plausibile pensare che la gran parte di queste persone, per lo più uomini,
non si sarebbe occupata di Statistica se non a causa della guerra. Infatti, Box ha
intitolato la sua biografia “Uno statistico per caso” e qui il caso si riferisce al ruolo di
statistico assegnatogli quando era un soldato che lavorava nell’ambito della difesa
chimica proprio durante la guerra.
Ricordo di essere stato notevolmente impressionato dalla teoria sull’analisi
sequenziale sviluppata da Abraham Wald proprio durante la guerra, una teoria
elegante, solida ma al tempo stesso facilmente applicabile in contesti empirici. Il
suo lavoro mi ha affascinato per diversi anni, in particolare l’uso dell’identità di Wald
nell’ambito delle martingale. Wald lavorava con W. Allen Wallis, nel gruppo di
ricerca in Statistica della costa orientale degli Stati Uniti (SRG). In un lavoro
pubblicato sul JASA nel 1980, in cui ho trovato particolarmente fonte di ispirazione,
Wallis racconta la storia di come è nato questo gruppo e presenta un resoconto di
prima mano sulle origini del lavoro di Wald. Sui quattro libri che il gruppo SRG
produsse, Wallis ha scritto: " Tutti hanno mostrato di essere autorevoli [sull’analisi
sequenziale, 1947] - Wald molto più degli altri, naturalmente. "
In tempo di guerra, e su entrambi i lati dell'Atlantico, molte altre scoperte si sono
mostrate autorevoli. Nel Gruppo di ricerca SR17 del Ministero della Offerta
Scientifica (UK), guidato da George Barnard, un progetto riguardava il
funzionamento di un'arma che conteneva 22 componenti (i fattori ). Si era in cerca
di un esperimento con un numero realistico di combinazioni di livelli, che fosse
ottimale nello stimare i coefficienti di un modello a effetti-principali. Il risultato è
stato il lavoro innovativo di R.L. Plackett e di J.P. Burman, scritto tenendo in
considerazione le ricerche di R.E.A.C. Paley sulle matrici di Hadamard. Oggi il loro
lavoro è visto come l'inizio del cosiddetto screening design (DOE = design of
experiments), ampiamente utilizzato nel settore industriale e a tutt’oggi etichettato
come test multivariato (MVT). E’ interessante notare che a 40 anni dalla
pubblicazione di questo lavoro, lo stesso Plackett osservava "Fu effettuato un
esperimento sui fattori proposti, ma l'interpretazione dei dati è risultata alquanto
difficile". Evidentemente le interazioni tra i 22 fattori non erano proprio tutte
trascurabili!
Alan Turing non era uno statistico, né prima né dopo la guerra. Eppure durante la
guerra ha dato diversi e importanti contributi alla Statistica, in particolare sull' uso
dei fattori di Bayes e sull’analisi sequenziale. Questi argomenti sono poi diventati
parte del folklore bayesiano, e di recente sono stati riassunti, assieme a molto altro,
in un libro di Sharon Bertsch McGrayne dall’accattivante titolo: La teoria che non
morirà mai. Il metodo criptico-analitico di Turing, noto come Banburismus, coinvolge
una forma bayesiana di analisi sequenziale pre – datando la teoria di Wald, ma i
dettagli non sono stati resi pubblici che dopo decenni dalla fine della guerra. Non è
facile ottenere un quadro preciso di chi sapeva che cosa, nel periodo 1941-1945, ma
molto materiale pertinente è ora accessibile sia nei libri che trattano dell’opera di
Turing, che nei lavori di I.J. Good e sul sito alanturing.net .
Perché dovremmo preoccuparci di questi eventi, più di 70 anni dopo? Riflettendo su
di loro, due dei partecipanti chiave di questa storia, Barnard e Plackett, scrissero nel
1985 "La pace ha finalmente trionfato, e la disciplina della Statistica è stata
completamente trasformata nel Regno Unito... Nessun altro metodo ha mai
prodotto così tanti cambiamenti in soli sei anni ... C'è stato un notevole aumento del
numero di persone che ora etichettano la Statistica come argomento interessante,
persone disposte a dare una eccellente formazione gratuita... I responsabili
dell'istruzione superiore si sono resi conto che un importante settore della
conoscenza è stato in gran parte trascurato in passato, promettendo di ribaltare la
situazione nei prossimi venti anni."
A me sembra ci sia un messaggio forte. Commentando un lavoro di Wallis pubblicato
nel 1980 sul JASA, F.J. Anscombe, un membro del gruppo SR17, ha scritto: "Il
nocciolo del messaggio di Allen Wallis è: 'Che cosa meravigliosa può essere un
gruppo di ricerca in statistica’” E poi ha continuato, scrivendo : "Penso che daremmo
alla nostra disciplina una forma migliore se potessimo tornare a quella che è
considerata una vecchia tradizione - ossia far trascorrere diversi anni in un gruppo
di ricerca e con una missione precisa ad ogni nuovo studente di dottorato, prima,
forse, di farlo rientrare nel mondo accademico . "