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為何計算機科學領域的女性不多？

發(fā)布時間: 2012/7/26 16:47:44

這里有一組統(tǒng)計數(shù)字：女生從幼兒園到大學的成績都比男生高，包括數(shù)學。根據(jù)我們所能掌握的最新的數(shù)據(jù)來看，大學的數(shù)學專業(yè)學生中，女性占了48%，參加先修課程（AP）考試的考生中女性占了56%，參加微積分AP考試的考生中，女性也占到了51%。然而，同年計算機科學AP考試的考生中，女性卻只占到了17%。同樣的，雖然2008年所有本科學位獲得者中女性占了57%，但是計算機科學（CS）和信息技術（IT）的學位獲得者中，女性只占18%。奇怪的是，23年前（1985年）計算機科學學士學位獲得者中，女性的比例曾高達37%。從2001年至2008年，計算機科學本科的女性入學人數(shù)下降了79% 。

為什么計算機科學中女性這么少呢？我們應該關心這個現(xiàn)象嗎？如果答案是肯定的話，我們可以做些什么來扭轉這種趨勢呢？對這些問題的爭論分為三大類。一些人認為，女性相較于男性而言，不太可能擁有極端優(yōu)秀的認知能力，而這種能力在計算機科學領域很重要。也有人說，女性對計算機科學不感興趣，喜歡研究其他領域。還有人認為，是各種成見和偏見以及“男性文化”把女性趕出了這個領域。

本文將對這三個觀點進行研究，并探討其意義。

為什么女性很少

首先讓我們研究一下這個問題的通常解釋以及相關的研究。

能力缺陷，個人喜好以及文化偏見

對于在科學、技術、工程和數(shù)學領域（STEM）陽盛陰衰的問題，人們已經(jīng)做了大量的研究，包括先天能力差異、個人喜好和文化偏見等原因。Ceci、Williams和Barnett開發(fā)了一種框架，研究各種因素之間的相互影響。接下來，我們將研究每個因素，然后用Ceci等人的整合框架來綜合分析。研究得出的圖表（見圖1）讓人們感到這些因素之間存在非常復雜的相互影響。雖然生物學意義上的性別差異會起一定的作用，但研究表明，也有可能與不良的性別歧視有關，這就提出了進一步的問題。

女性數(shù)學空間能力缺陷的證據(jù)

研究人員已經(jīng)對男性和女性先天能力的差異（以及孩童時代的經(jīng)歷及環(huán)境導致的差異）進行了探索，并把它作為一種可能的原因來解釋為什么女性在計算機相關領域越來越少。有大量證據(jù)表明女性在數(shù)學密集型任務上不如男性。這種性別不對稱存在于能力分布的最上端。例如，SAT數(shù)學成績前1%的學生中男女比例是2比1，前0.01%學生中的比率是4比1。但分數(shù)最低的學生中，男性也占大多數(shù)，這意味著男性整體表現(xiàn)差異很大。

Ceci、Williams和Barnett[10]把認知性別差異的證據(jù)分為平均差異（分布的中點），右尾差異（最優(yōu)秀的10%，5%和1%），后者更好地代表了從事科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）的人群。根據(jù)美國1960年~1992年對青少年的概率抽樣，Hedges和Nowell發(fā)現(xiàn)男性和女性考生的考試成績分布在最高和最低的1%，5%和10%中差異很大[20]。男性在科學、數(shù)學、空間推理、社會研究和機械技能上表現(xiàn)出色。女性在口頭表達能力、聯(lián)想記憶表現(xiàn)和感知速度上勝出。這些發(fā)現(xiàn)提出了一個可能性，CS和IT相關領域的性別分布可能和生理特性有關。

大腦的相對大小、腦組織、荷爾蒙差異的研究也與之相關。Ceci和Williams查看了近期生物學上有關認知性別差異的研究，調(diào)查了大腦體積、腦組織和激素的差異。Deary等人發(fā)現(xiàn)了智力與腦容積的適度相關性（0.33~0. 37），而男性平均大腦容量大于女性。在討論這項研究時，Ceci和Williams指出：“大多數(shù)關于性別差異的生物研究關注的是平均值，而STEM領域的性別差異研究關注的是最右尾部值（最高的1%，甚至最高0.1%或最高0.01%）。”換句話說，大腦平均差異的研究并不切合我們的問題，因為能證明男女之間數(shù)學和空間能力差異的有力證據(jù)，只會出現(xiàn)在能力分數(shù)范圍的最頂部（或底部）。

其他被Ceci和Williams引用的研究，指出男性和女性使用不同的大腦部位來完成相同的任
務。Ceci和Williams得出結論：“基于其他獨立的重復實驗和有代表性的取樣，可以總結得出男性和女性使用不同的大腦結構來實現(xiàn)相同的一般認知能力。”

此外，Ceci和Williams引用了一項研究，該研究考察了出生前和出生后激素對于認知性別差異的影響。在這項研究中，雄性老鼠比雌性老鼠更快走出迷宮。一旦雄性老鼠被閹割，他們的優(yōu)勢就消失了。Ceci和Williams還回顧了另一個研究，在變性手術時，女性如果服用大量的抑制雌激素藥物，并攝入大劑量的男性荷爾蒙，會增強空間能力。這一領域的大量研究指出，荷爾蒙可能會影響婦女的專業(yè)選擇。不過，目前還不清楚影響會有多大。Ceci和Williams認為：“沒有足夠強有力和一致的證據(jù)能表明激素是STEM領域性別差異的主要原因。”

在結束荷爾蒙差異的討論前，我們應該考慮它是否導致了一些行為差異，使得計算機相關工作對女性的吸引力沒有對男性大。

統(tǒng)計表明，婦女都致力于專業(yè)工作。2008年，美國57% 的專業(yè)工作由女性承擔，同時她們在數(shù)學這門與計算機密切相關的學術學科中也十分成功（按成績來衡量）。由此看來，我們似乎需要跳過能力不足的解釋，來詢問女性自己的選擇。統(tǒng)計結果表明，我們需要對影響女性決定是否從事計算機領域的因素進行性別敏感研究。我們還需要考慮女性是否認為自己在CS的男性文化下被剝奪了權利。如果，這里真的藏有性別失衡的重要原因，那么這里也可能存在一個機會來扭轉這一趨勢。

個人喜好和生活方式選擇所起的作用

與此同時，一些研究人員強調(diào)了個人喜好和文化的影響。有人聲稱，人們對職業(yè)和生活方式選擇的固有印象是女性較少選擇計算機科學的主要原因，更有人強調(diào)，反對女性選擇這類職業(yè)的文化壓力是最大的原因。接下來，我們將檢驗這些觀點的證據(jù)。

關于職業(yè)選擇，職業(yè)上的性別交替在歷史上一直出現(xiàn)，尤其是在教學，文秘，醫(yī)藥領域上。這些交替很容易解釋，因為隨著時間的推移，這些職業(yè)的威望和報酬發(fā)生了變化，而不是受激素或基因影響。男性不斷接手被認為更具有經(jīng)濟價值的工作，這表明性別勞動力模式更多地受到文化和政治力量的驅(qū)動，而不是簡單的生物差異。在最近有關女性選擇從事健康相關職業(yè)的縱向研究中，我們發(fā)現(xiàn)了一個文化價值驅(qū)動職業(yè)選擇的有趣平行案例。Jacqueline Eccles和美國密歇根大學的同事們發(fā)現(xiàn)，即使考慮到數(shù)學能力，年輕女性更喜歡從事健康相關的職業(yè)，因為較之男性，她們認為面向人和社會的職業(yè)更有意義。

Margolis、Fisher 和Miller 在他們于2000年進行的研究中，更為深入地證明了女性更傾向于（或更重視）服務他人和社會的選擇。該研究涉及卡耐基梅隆大學計算機專業(yè)的51個男生與46個女生（總共210個訪談）。這里引述受訪者中一位女性的話，呼應了Eccles的理論。

我的想法是，你可以拯救生命，而不是從社會中脫離出去。這實際上是把自己作為社會的一份子。這實際上是幫助別人。因為我內(nèi)心深處想要提供幫助。我覺得我在計算機科學中的唯一的問題是，我將會脫離于社會，而無法對社會做出什么貢獻；也無法幫助第三世界國家的人民……我想找到一種方式可以幫助別人，那樣我就愿意以計算機科學為職業(yè)了。

Margolis、Fisher和Miller發(fā)現(xiàn)，女性在計算機中追尋以人為本的目標，這與計算機科學領域的其他研究相一致。他們的調(diào)查指出，44%的女學生（相對于9%男性學生）強調(diào)用更人性化的項目整合人與計算機的重要性�？傮w來看，女性更傾向于醫(yī)療用途（如心臟起搏器，腎透析機，以及找出疾�。�、通信、解決社會問題的計算，而不是單純?yōu)榱擞嬎愣嬎�、為了開發(fā)更好的計算機或編寫游戲而計算。

Ferriman、Lubinski和Benbow指出了一些相似的價值觀問題，生活方式偏好和生活目標取向中的性別差異，是女性在STEM領域中人數(shù)較少的主要原因。他們的研究別具一格，因為他們能夠把“能力”保持為常量，并把人數(shù)范圍縮小到STEM領域中最出色的人群。通過對數(shù)學早熟青年超過20年的跟蹤，他們發(fā)現(xiàn)，“繼完成研究生學位后，男性更關注職業(yè)、更個體性，而女性似乎在生活目標取向中更全面和公共，更普遍地注意家庭、朋友、自己和他人的社會福利。” 那么按這種說法，CS中女性很少是因為她們對其他學科和領域更感興趣。

偏見、成見和男性計算機科學文化

很多研究人員拒絕接受女性內(nèi)在特質(zhì)（無論能力或興趣）導致了CS和IT界女性人數(shù)很少這一說法。他們認為，真正的原因是CS的文化不鼓勵女性加入。在“計算機科學本科女生興趣剖析”一文中，Margolis、Fisher和Miller關注那些來讀計算機時興趣高漲的女生，如何很快在這門學科中喪失了能力和興趣。他們探討了智力之外的因素是如何在抽象的知識體中影響興趣的。例如，他們探討了帶有性別偏見的標準是如何侵蝕信心的，以及一個男性化的成功標準是如何影響女性的興趣和能力的。作者認為，可能會有一些“有害方式，其中男性行為方式和興趣成為‘正確合適’和成功標準”，這反過來導致了女性對這門學科熱情的減弱。換句話說，正如他們的訪談所顯示，女性如果拒絕使自己符合“為了入侵而入侵的黑客”這一“電腦怪杰”形象的話，會被認為是脫離這個群體的。

對那些認為計算機科學文化就是“神童”們一個個夜以繼日獨自狂熱編程的人，Margolis、Fisher和Miller引用了女計算機科學老師的一段話：

我的觀點是，熬夜做事情是表示專心以及對這個學科的熱愛，也可能意味著不成熟。女孩們對電腦和計算機科學的熱愛表現(xiàn)得非常不同。如果你正在尋找這種著魔的行為類型，你是正在尋找一個典型的青年男性的行為。雖然有些女生也會如此，但大部分不會。不過，這并不意味著她們不愛計算機科學！

Margolis、Fisher和Miller案例的缺陷在于他們只研究了修讀計算機科學的一小部分人。因此，對于把他們的結論推廣到更廣泛的群體，我們持謹慎態(tài)度。我們不能基于小樣本群得出廣泛適用的論斷。此外，盡管他們的面試問題是為了使學生根據(jù)自己的經(jīng)驗而非抽象思維回答，作者們自己也承認了這種采訪技巧不利于對不同的獨立因素分配相對權重，因為“因素經(jīng)常轉移而且似乎相互糾纏”。

同時，這些研究結果與其他對于計算機文化的研究相呼應，比如一個由美國大學婦女協(xié)會（AAUW）的教育基金所做的研究。該研究結合了14個網(wǎng)絡文化與教育專員提供的數(shù)據(jù)（研究人員、教育工作者、新聞工作者以及企業(yè)家）。他們的報告涵蓋了基金會對于900名教師的在線調(diào)查、對70多名女性的定性焦點研究和對現(xiàn)有研究的評審，為的是對計算機文化、教師觀點和課堂互動、教育軟件和游戲、計算機科學教室、家庭社區(qū)和工作等諸多方面提供深入洞察觀點。與Margolis、Fisher和Miller一樣，AAUW也發(fā)現(xiàn)計算機科學文化對于女性的威懾作用。他們發(fā)現(xiàn)女孩都擔心她們像工具一樣被動地與電腦互動。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，女孩抵制計算機游戲中的暴力、冗余和沉悶，也對純技術的編程課程感到反感。此外，AAUW爭辯說，這些擔憂是因為緊張或是能力不濟，一旦技術能力趕上，便會消失。

最后，在一個對IT、CS和CE研究的綜合匯編中，McGrath Cohoon 和Aspray集合了該領域34個主要研究人員的研究。他們對于女生數(shù)量少的潛在解釋包括：經(jīng)驗、入門障礙、榜樣、輔導、師生互動、同學支持、課程和教學方法，以及如學術適合度、價值、信心和如何面對競爭等學生特質(zhì)，外加計算機文化。

受基于文化的關注啟發(fā)，我們可能會問，那些沒有選擇計算機的高能力的女性們選擇了什么職業(yè)呢？Ceci、Williams和Barnett提醒我們，數(shù)學能力強的女性比男性更有可能同時具有較強的語言能力，這種不成比例的優(yōu)勢讓她們有更廣泛的職業(yè)選擇權。因此，文化因素和個人選擇相疊加，使得有能力的女性離開了計算機領域，從而揭示生理因素和純粹能力并非唯一的原因。圖1揭示了這些生理，文化因素的互相影響。

圖1 科學、技術、工程和數(shù)學的性別差異的一般因果模型

有這么多的干擾因素，所以毫不奇怪，我們還沒有明確的解決辦法來解決女性在CS和相關領域可能面臨的障礙。另一方面，我們對于多種相互聯(lián)系、影響女性全面參與的力量有了更多的了解，這給了我們?nèi)缦聠l(fā)。

值得在意嗎

在某種程度上，女性不選擇計算機科學是因為文化中的困擾因素，而這些因素是可以改變的，但我們要問自己的是應不應該把更多的女性推入計算機科學呢，比如通過教育政策？因為計算機是一個理想的職業(yè)，女性有更多機會從事該職業(yè)必然會得益。而且，計算機是全球競爭的領域，性別的包容性會帶來好處。另外，多樣性會改進計算機和軟件團隊的產(chǎn)品。

然而，這個問題的最終意義可能比任何可立即衡量的益處要大得多。目前研究的不足也許是在建議我們換一個思路：承認生物差異和文化影響的諸多特質(zhì)是這個復雜方程式的關鍵因素。

首先，讓我們說明女性參與CS的潛在利益。第一，IT職位的薪酬大大超過大多數(shù)女性為主的職業(yè)。據(jù)美國大學與雇主協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2009年7月計算機科學學士學位的畢業(yè)生的平均起薪為61 407美元。2008年5月，計算機系統(tǒng)軟件工程師的行業(yè)最普遍年薪的中位數(shù)為：研發(fā)部門，102 090美元；電腦及周邊設備制造業(yè)，101 270美元；軟件出版商，935 790美元；電腦系統(tǒng)設計及相關服務，91 610美元。

美國勞工統(tǒng)計局把計算機軟件工程師的就業(yè)前景評為優(yōu)秀。展望2008年至2018年，勞工統(tǒng)計局網(wǎng)站預測就業(yè)比例的變化為：計算機軟件工程師和計算機程序員會增加28.3萬個職位，增長21%的；計算機軟件工程師會增加29.5萬個就業(yè)機會，增長32%；軟件工程師會有34%的增幅。只有在程序員崗位顯示有3%下降。因此，CS是一個具有良好報酬和良好就業(yè)前景的新興領域。

預計到2016年，相對于其他STEM職業(yè)，計算機產(chǎn)業(yè)將有最大的經(jīng)濟增長和需求（圖2）

預計2006年~2016年 STEM職業(yè)百分比變化