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《品茶的女士(The Lady Tasting Tea)》   

2013-05-19 18:19:42|  分类: 好文章强力推荐 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《品茶的女士(The Lady Tasting Tea)》

(2011-11-11 22:52:06)

作者:胡海

The Lady Tasting Tea, by David Salsburg

如果用一句话来形容过去10多年来科学发展的一个最大的特点的话,我想可以说是“统计入侵”。

100年前,在数学家眼里,统计只能算是上不了台面的业余看好,而在科学家眼里,统计只是不得不做的低级操作。但在今天,无论是物理、化学这些“硬科学”,而是心理、经济这些“软科学”,如果你不懂统计的话,根本没方法读论文。没有一些统计数据的话,你的论文也几乎没什么机会在主流学刊上发表。

而与统计入侵相伴的,是人们对所谓“现实”的全新理解。对传统科学家来说,所谓“真理”就是深山中的宝藏,科学家就是探宝人,而随着越来越接近目标,这一宝藏最终将会被挖掘出来。而现代科学家则认为,“真相”就是牢房外面的天地,科学家就是向室友描述外面世界的囚徒;你永远无法真正知道外面的世界到底怎样,你有的,只有自己的观察。

相对论的出现,可以说就是这种世界观改变的结果。爱因斯坦意识到,所谓“同时”,仅仅是个幻觉。你永远不可能知道在其他空间中,目前“同时”在发生什么;你有的只是目前对其他空间的观察结果。

而当我们只有自己的观察时,我们就不能不需要统计方法了。因为我们不知道什么是“真实”的光速,什么是“正确”的重力系数。我们有的只是观察结果。而观察结果必然会有差异。我们就必须用统计方法来确认,什么是最可能的“真实”结果。

The Lady Tasting Tea的书名,源于现代统计学的奠基性人物,Ronald Aylmer Fisher的一段小故事。1920年代末,Fisher在剑桥任教期间,一天大家在喝下午茶时,一位女士说,先放奶再倒茶进去,还是先冲茶再把奶倒进去,味道会不一样。那些高智商的男教授们当然不相信这样的无稽之谈,于是大家就争论起来。当时Fisher就提出来,为什么不做下测试呢?

这看似一个简单明了的测试方法,实际上包含了所有科学观察都会面临的问题。要尝试多少次,其中要正确多次,我们才能得出结论,这位女士确实能或者不能分辨其中的区别?我们对这一结论能够有多少的把握?而这本书,讲的就是这100年来统计学是怎么逐渐成为一门独立的学科,渗透到科学界的各个领域。

作者曾经是大学统计学教授,而目前是顾问。整本书应该说是相当好看的。如果你有统计学的基础,你会看到现在常用的一些公式、方法,是由哪些人、怎么样发展起来的(通常被冠名的人都不是最早发现这些方法的人)。如果你不懂统计,这本书不仅能让你学到一些统计知识,同时也能够让你对依赖于统计学的现代科学成果,有更全面的认识。

其中重要的一点就是,对依赖于“被动观察”,而不是严格按照统计方法进行分组试验而得出的结论,保持警觉。而在医学、生物学、心理学、经济学等很多领域,或者出于客观限制,或者出于伦理道德,往往无法进行严格的分组测试观察,这样得出的结论就要特别当心了。所以,在这些领域发表的论文,通常都是以“需要更多的研究”结束。

这里涉及的就是我们常说的“相关性不等于因果关系”。更深一层想的话,什么是“因果关系”其实也不是很好回答。因果关系是基于时间概念的。如果没有时间,也就没有因果了。

另外一个问题涉及整个统计方法的根本基础。所谓统计,就是我们通常我们观察到的一部分样本,来对我们要观察的事物整体做出推断。那这种推断方式正确的前提在于,我们对所观察事物的特点有所了解。从统计上来讲,就是要确定选用怎样的分布模型。但问题是,我们并没绝对的把握我们的估计是正确的。就像长期资本管理公司所面临的那样,当你把市场事件当作是常态分布,而实际情况并非如此时,你的所有统计方法都会让你破产。

学习统计学的一个结果就是,你会发现,如果你不懂统计的话,你根本不能真正了解什么是“真相”;而如果你懂得统计的话,你根本不能确定你能真正了解什么“真相”。

除了和统计相关的内容外,由于书中涉及很多历史人物,一些小的历史内容,也挺有趣。1919年Fisher在农业实验站工作的工资“只有”一年1000英磅。(统计学的发展可以说是从生物学开始的。包括在Fisher之前的Pearson和Galton,都是研究生物)而1876年英国就立法强制教育。这可是100年前的事。让我感叹当年英国的经济、文化水平之高。



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