本文属于数论、统计学和计算机科学的交叉领域。数论方法在统计中的应用由王元、方开泰于1978年根据原七机部三院三个不同型号导弹指挥仪数学模型研制的要求而创立，是国际统计学领域中一种全新的试验设计理论与方法，被用于"计算机仿真试验"和农业、工业、医药和高技术创新等领域中"模型未知的稳健试验设计"。这两方面的需求在近三十年来与日俱增，也是当前国际相关学术领域的热门研究方向，并有十分广泛的应用。
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1978年，在中国科学院数学研究所从事数理统计的专家方开泰，找到了王元，希望他能帮助解决现实中遇到的多个变数的试验设计问题。

方开泰1963年毕业于北京大学数理统计专业，之后在中科院攻读研究生。“他这个人很厉害，经常到工厂等实际单位，了解并解决了许多实际问题，遇到了多个变数的试验设计问题后，解决不了，于是找到我。”王元说，“后来，我想想，应该把跟华老搞高维近似计算的方法挪用来搞统计，多个变数的统计。从1978年开始，我们搞了20多年，现在也算把这个学科搞得比较成熟了，这就叫均匀设计。”

王元解释说，均匀设计理论的发展是从任务到学科，由任务来带动的。任务来自军队。在讲解时，实际背景被抽掉了，问题是这样的：天上有一架飞机，这架飞机有速度、方向和风向；然后，在船上要发一个导弹来击中飞机，导弹也有速度、方向和风向，如何设计才能让两边正好撞上？

“因为飞机和导弹的速度都很快，所以要很快算出来，算慢了就打不着了。这个问题用老方法算不出来，或者算出来但所需时间太长了，所以要有新方法，这就要用到数论的方法。后来，把这个问题解决了，他们用这个原理设计了指挥仪，还得了一个科学技术进步奖，我们发展了理论方法，也写了一本书——《统计中的数论方法》（Number-Theoretic Methods in Statistics - Kaitai Fang, Yuan Wa），

1994年由英国查普曼和霍尔公司出版。当时参加我们均匀设计讨论班的好多年轻人，现在在美国都有挺好的位置，因为他们会应用。”

王元高兴地表示，现在，均匀设计的理论得到了国际国内更好的承认，国外统计百科全书和统计手册都介绍了这种方法，但最重要的是国外的一个重要软件统计包，也把这种方法放进去了；美国福特汽车公司也用这种方法发展了新型的汽车引擎，并将之作为公司电脑仿真试验的常规方法之一，方开泰也两次应邀到福特公司讲解这种方法。

30年后，2008年，因合作研究“均匀试验设计的理论、方法及其应用”，王元和方开泰共同获得了国家自然科学奖二等奖。

“这就叫应用数学。”王元说，“就是一个交叉，用各种方法来解决一个问题，问题解决了，再发展理论，就丰富了数学学科。先不谈发展方法，首先要解决问题，问题解决不了，后面的方法都是空谈。这与纯粹数学差不多，纯粹数学是一个问题，我们要用各种各样的方法来解决它，比如庞加莱猜想是一个拓扑学的问题，但最后是用分析的方法把它解决掉了，发展了数学，这就是交叉。”