这里有一组统计数字：女生从幼儿园到大学的成绩都比男生高，包括数学。根据我们所能掌握的最新的数据来看，大学的数学专业学生中，女性占了48%，参加先修课程（AP）考试的考生中女性占了56%，参加微积分AP考试的考生中，女性也占到了51%。然而，同年计算机科学AP考试的考生中，女性却只占到了17%。同样的，虽然2008年所有本科学位获得者中女性占了57%，但是计算机科学（CS）和信息技术（IT）的学位获得者中，女性只占18%。奇怪的是，23年前（1985年）计算机科学学士学位获得者中，女性的比例曾高达37%。从2001年至2008年，计算机科学本科的女性入学人数下降了79% 。
为什么计算机科学中女性这么少呢？我们应该关心这个现象吗？如果答案是肯定的话，我们可以做些什么来扭转这种趋势呢？对这些问题的争论分为三大类。一些人认为，女性相较于男性而言，不太可能拥有极端优秀的认知能力，而这种能力在计算机科学领域很重要。也有人说，女性对计算机科学不感兴趣，喜欢研究其他领域。还有人认为，是各种成见和偏见以及“男性文化”把女性赶出了这个领域。
本文将对这三个观点进行研究，并探讨其意义。
为什么女性很少
首先让我们研究一下这个问题的通常解释以及相关的研究。
能力缺陷，个人喜好以及文化偏见
对于在科学、技术、工程和数学领域（STEM）阳盛阴衰的问题，人们已经做了大量的研究，包括先天能力差异、个人喜好和文化偏见等原因。Ceci、Williams和Barnett开发了一种框架，研究各种因素之间的相互影响。接下来，我们将研究每个因素，然后用Ceci等人的整合框架来综合分析。研究得出的图表（见图1）让人们感到这些因素之间存在非常复杂的相互影响。虽然生物学意义上的性别差异会起一定的作用，但研究表明，也有可能与不良的性别歧视有关，这就提出了进一步的问题。
- 女性数学空间能力缺陷的证据
研究人员已经对男性和女性先天能力的差异（以及孩童时代的经历及环境导致的差异）进行了探索，并把它作为一种可能的原因来解释为什么女性在计算机相关领域越来越少。有大量证据表明女性在数学密集型任务上不如男性。这种性别不对称存在于能力分布的最上端。例如，SAT数学成绩前1%的学生中男女比例是2比1，前0.01%学生中的比率是4比1。但分数最低的学生中，男性也占大多数，这意味着男性整体表现差异很大。
Ceci、Williams和Barnett[10]把认知性别差异的证据分为平均差异（分布的中点），右尾差异（最优秀的10%，5%和1%），后者更好地代表了从事科学、技术、工程和数学（STEM）的人群。根据美国1960年~1992年对青少年的概率抽样，Hedges和Nowell发现男性和女性考生的考试成绩分布在最高和最低的1%，5%和10%中差异很大[20]。男性在科学、数学、空间推理、社会研究和机械技能上表现出色。女性在口头表达能力、联想记忆表现和感知速度上胜出。这些发现提出了一个可能性，CS和IT相关领域的性别分布可能和生理特性有关。
大脑的相对大小、脑组织、荷尔蒙差异的研究也与之相关。Ceci和Williams查看了近期生物学上有关认知性别差异的研究，调查了大脑体积、脑组织和激素的差异。Deary等人发现了智力与脑容积的适度相关性（0.33~0. 37），而男性平均大脑容量大于女性。在讨论这项研究时，Ceci和Williams指出：“大多数关于性别差异的生物研究关注的是平均值，而STEM领域的性别差异研究关注的是最右尾部值（最高的1%，甚至最高0.1%或最高0.01%）。”换句话说，大脑平均差异的研究并不切合我们的问题，因为能证明男女之间数学和空间能力差异的有力证据，只会出现在能力分数范围的最顶部（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脑部位来完成相同的任
务。Ceci和Williams得出结论：“基于其他独立的重复实验和有代表性的取样，可以总结得出男性和女性使用不同的大脑结构来实现相同的一般认知能力。”
此外，Ceci和Williams引用了一项研究，该研究考察了出生前和出生后激素对于认知性别差异的影响。在这项研究中，雄性老鼠比雌性老鼠更快走出迷宫。一旦雄性老鼠被阉割，他们的优势就消失了。Ceci和Williams还回顾了另一个研究，在变性手术时，女性如果服用大量的抑制雌激素药物，并摄入大剂量的男性荷尔蒙，会增强空间能力。这一领域的大量研究指出，荷尔蒙可能会影响妇女的专业选择。不过，目前还不清楚影响会有多大。Ceci和Williams认为：“没有足够强有力和一致的证据能表明激素是STEM领域性别差异的主要原因。”
在结束荷尔蒙差异的讨论前，我们应该考虑它是否导致了一些行为差异，使得计算机相关工作对女性的吸引力没有对男性大。
统计表明，妇女都致力于专业工作。2008年，美国57% 的专业工作由女性承担，同时她们在数学这门与计算机密切相关的学术学科中也十分成功（按成绩来衡量）。由此看来，我们似乎需要跳过能力不足的解释，来询问女性自己的选择。统计结果表明，我们需要对影响女性决定是否从事计算机领域的因素进行性别敏感研究。我们还需要考虑女性是否认为自己在CS的男性文化下被剥夺了权利。如果，这里真的藏有性别失衡的重要原因，那么这里也可能存在一个机会来扭转这一趋势。
- 个人喜好和生活方式选择所起的作用
与此同时，一些研究人员强调了个人喜好和文化的影响。有人声称，人们对职业和生活方式选择的固有印象是女性较少选择计算机科学的主要原因，更有人强调，反对女性选择这类职业的文化压力是最大的原因。接下来，我们将检验这些观点的证据。
关于职业选择，职业上的性别交替在历史上一直出现，尤其是在教学，文秘，医药领域上。这些交替很容易解释，因为随着时间的推移，这些职业的威望和报酬发生了变化，而不是受激素或基因影响。男性不断接手被认为更具有经济价值的工作，这表明性别劳动力模式更多地受到文化和政治力量的驱动，而不是简单的生物差异。在最近有关女性选择从事健康相关职业的纵向研究中，我们发现了一个文化价值驱动职业选择的有趣平行案例。Jacqueline Eccles和美国密歇根大学的同事们发现，即使考虑到数学能力，年轻女性更喜欢从事健康相关的职业，因为较之男性，她们认为面向人和社会的职业更有意义。
Margolis、Fisher 和Miller 在他们于2000年进行的研究中，更为深入地证明了女性更倾向于（或更重视）服务他人和社会的选择。该研究涉及卡耐基梅隆大学计算机专业的51个男生与46个女生（总共210个访谈）。这里引述受访者中一位女性的话，呼应了Eccles的理论。
我的想法是，你可以拯救生命，而不是从社会中脱离出去。这实际上是把自己作为社会的一份子。这实际上是帮助别人。因为我内心深处想要提供帮助。我觉得我在计算机科学中的唯一的问题是，我将会脱离于社会，而无法对社会做出什么贡献；也无法帮助第三世界国家的人民……我想找到一种方式可以帮助别人，那样我就愿意以计算机科学为职业了。
Margolis、Fisher和Miller发现，女性在计算机中追寻以人为本的目标，这与计算机科学领域的其他研究相一致。他们的调查指出，44%的女学生（相对于9%男性学生）强调用更人性化的项目整合人与计算机的重要性。总体来看，女性更倾向于医疗用途（如心脏起搏器，肾透析机，以及找出疾病）、通信、解决社会问题的计算，而不是单纯为了计算而计算、为了开发更好的计算机或编写游戏而计算。
Ferriman、Lubinski和Benbow指出了一些相似的价值观问题，生活方式偏好和生活目标取向中的性别差异，是女性在STEM领域中人数较少的主要原因。他们的研究别具一格，因为他们能够把“能力”保持为常量，并把人数范围缩小到STEM领域中最出色的人群。通过对数学早熟青年超过20年的跟踪，他们发现，“继完成研究生学位后，男性更关注职业、更个体性，而女性似乎在生活目标取向中更全面和公共，更普遍地注意家庭、朋友、自己和他人的社会福利。” 那么按这种说法，CS中女性很少是因为她们对其他学科和领域更感兴趣。
偏见、成见和男性计算机科学文化
很多研究人员拒绝接受女性内在特质（无论能力或兴趣）导致了CS和IT界女性人数很少这一说法。他们认为，真正的原因是CS的文化不鼓励女性加入。在“计算机科学本科女生兴趣剖析”一文中，Margolis、Fisher和Miller关注那些来读计算机时兴趣高涨的女生，如何很快在这门学科中丧失了能力和兴趣。他们探讨了智力之外的因素是如何在抽象的知识体中影响兴趣的。例如，他们探讨了带有性别偏见的标准是如何侵蚀信心的，以及一个男性化的成功标准是如何影响女性的兴趣和能力的。作者认为，可能会有一些“有害方式，其中男性行为方式和兴趣成为‘正确合适’和成功标准”，这反过来导致了女性对这门学科热情的减弱。换句话说，正如他们的访谈所显示，女性如果拒绝使自己符合“为了入侵而入侵的黑客”这一“电脑怪杰”形象的话，会被认为是脱离这个群体的。
对那些认为计算机科学文化就是“神童”们一个个夜以继日独自狂热编程的人，Margolis、Fisher和Miller引用了女计算机科学老师的一段话：
我的观点是，熬夜做事情是表示专心以及对这个学科的热爱，也可能意味着不成熟。女孩们对电脑和计算机科学的热爱表现得非常不同。如果你正在寻找这种着魔的行为类型，你是正在寻找一个典型的青年男性的行为。虽然有些女生也会如此，但大部分不会。不过，这并不意味着她们不爱计算机科学！
Margolis、Fisher和Miller案例的缺陷在于他们只研究了修读计算机科学的一小部分人。因此，对于把他们的结论推广到更广泛的群体，我们持谨慎态度。我们不能基于小样本群得出广泛适用的论断。此外，尽管他们的面试问题是为了使学生根据自己的经验而非抽象思维回答，作者们自己也承认了这种采访技巧不利于对不同的独立因素分配相对权重，因为“因素经常转移而且似乎相互纠缠”。
同时，这些研究结果与其他对于计算机文化的研究相呼应，比如一个由美国大学妇女协会（AAUW）的教育基金所做的研究。该研究结合了14个网络文化与教育专员提供的数据（研究人员、教育工作者、新闻工作者以及企业家）。他们的报告涵盖了基金会对于900名教师的在线调查、对70多名女性的定性焦点研究和对现有研究的评审，为的是对计算机文化、教师观点和课堂互动、教育软件和游戏、计算机科学教室、家庭社区和工作等诸多方面提供深入洞察观点。与Margolis、Fisher和Miller一样，AAUW也发现计算机科学文化对于女性的威慑作用。他们发现女孩都担心她们像工具一样被动地与电脑互动。此外，他们还发现，女孩抵制计算机游戏中的暴力、冗余和沉闷，也对纯技术的编程课程感到反感。此外，AAUW争辩说，这些担忧是因为紧张或是能力不济，一旦技术能力赶上，便会消失。
最后，在一个对IT、CS和CE研究的综合汇编中，McGrath Cohoon 和Aspray集合了该领域34个主要研究人员的研究。他们对于女生数量少的潜在解释包括：经验、入门障碍、榜样、辅导、师生互动、同学支持、课程和教学方法，以及如学术适合度、价值、信心和如何面对竞争等学生特质，外加计算机文化。
受基于文化的关注启发，我们可能会问，那些没有选择计算机的高能力的女性们选择了什么职业呢？Ceci、Williams和Barnett提醒我们，数学能力强的女性比男性更有可能同时具有较强的语言能力，这种不成比例的优势让她们有更广泛的职业选择权。因此，文化因素和个人选择相叠加，使得有能力的女性离开了计算机领域，从而揭示生理因素和纯粹能力并非唯一的原因。图1揭示了这些生理，文化因素的互相影响。
图1 科学、技术、工程和数学的性别差异的一般因果模型
有这么多的干扰因素，所以毫不奇怪，我们还没有明确的解决办法来解决女性在CS和相关领域可能面临的障碍。另一方面，我们对于多种相互联系、影响女性全面参与的力量有了更多的了解，这给了我们如下启发。
值得在意吗
在某种程度上，女性不选择计算机科学是因为文化中的困扰因素，而这些因素是可以改变的，但我们要问自己的是应不应该把更多的女性推入计算机科学呢，比如通过教育政策？因为计算机是一个理想的职业，女性有更多机会从事该职业必然会得益。而且，计算机是全球竞争的领域，性别的包容性会带来好处。另外，多样性会改进计算机和软件团队的产品。
然而，这个问题的最终意义可能比任何可立即衡量的益处要大得多。目前研究的不足也许是在建议我们换一个思路：承认生物差异和文化影响的诸多特质是这个复杂方程式的关键因素。
首先，让我们说明女性参与CS的潜在利益。第一，IT职位的薪酬大大超过大多数女性为主的职业。据美国大学与雇主协会的数据显示，2009年7月计算机科学学士学位的毕业生的平均起薪为61 407美元。2008年5月，计算机系统软件工程师的行业最普遍年薪的中位数为：研发部门，102 090美元；电脑及周边设备制造业，101 270美元；软件出版商，935 790美元；电脑系统设计及相关服务，91 610美元。
美国劳工统计局把计算机软件工程师的就业前景评为优秀。展望2008年至2018年，劳工统计局网站预测就业比例的变化为：计算机软件工程师和计算机程序员会增加28.3万个职位，增长21%的；计算机软件工程师会增加29.5万个就业机会，增长32%；软件工程师会有34%的增幅。只有在程序员岗位显示有3%下降。因此，CS是一个具有良好报酬和良好就业前景的新兴领域。
预计到2016年，相对于其他STEM职业，计算机产业将有最大的经济增长和需求（图2）
预计2006年~2016年 STEM职业百分比变化
技术类工作机会的增长预计比其他专业工作更快，在未来十年涨幅将高达25%。考虑到庞大的需求和就业机会延续到2018年，一个男性为中心的工作文化可能会阻止女性从CS职业中受益。