《魔鬼數(shù)學》 第一部分 線性
關(guān)鍵詞:線性思考,大數(shù)定律,大數(shù)定律,大數(shù)定律(重要的關(guān)鍵詞說三遍),百分比的濫用
該部分簡介:《魔鬼數(shù)學》第一部分,強調(diào)了“概率思考”的第一個重要方面,即“世界不是線性變化的”,避免盲目的線性思考。第一章和第三章舉例介紹了幾個線性思考陷阱,第二章介紹了我們傾向于線性思考的原因,第四章介紹了非常重要的大數(shù)定律,少量樣品導致的波動性明顯大于多樣品的波動性,第五章強調(diào)了百分比的濫用和關(guān)注數(shù)學問題的現(xiàn)實意義的價值。
第一章 線性思考舉例1
針對“美國是否要學習瑞典模式?”的問題,很多人對美國學習瑞典模式持批評意見,這就是一種典型的線性思考。
我們很多人的推理,都隱含這一種線性思考,這樣就容易走極端。
作者以闡述稅率和政府稅收關(guān)系的拉弗曲線為例,強調(diào)兩個變量的變化很可能并非線性變化,而是呈現(xiàn)n型變化,最優(yōu)位置可能不在兩端而是中間,所以 我們現(xiàn)在到底位于什么位置上呢?這是問題的難點所在。
所謂凡事過猶不及。
第二章 為什么傾向于線性思考
我們都知道不是所有的線都是直線,但線性推理卻無處不在。本章介紹了我們?yōu)槭裁戳晳T于線性思考。
作者介紹古代數(shù)學家如何基于勾股定理計算圓的面積,方法是計算外切和內(nèi)接多邊形的面積,不斷細分靠近,本質(zhì)上,我們將圓這種非線性問題轉(zhuǎn)變成線性問題來解決。這就反映了我們通常把非線性問題轉(zhuǎn)化成線性問題來解決,微積分也是如此。
記住:局部是直線,整體是曲線。【如果我們只看局部,就很容易陷入線性思考 】
所有的平滑曲線,只要我們無限接近地觀察,都跟直線非常相似。
這也是我們習慣于線性思維的原因之一:我們對時間與運動的理解,是在生活中觀察到的各種現(xiàn)象的基礎(chǔ)上形成的。甚至在牛頓提出他的那些定律之前,我們就已經(jīng)知道物體會沿直線運動,除非有外力改變這種狀況。
第三章 線性思考舉例2
關(guān)于美國人的肥胖問題,有一個推論是“到2048年,人人都是胖子”,這個結(jié)論的典型錯誤是使用線性回歸。
《失敗的邏輯》一書中也分析了類似的錯誤,本書強調(diào)了“線性思維是一種典型的思維方式傾向,容易讓我們看不清復雜的世界“,該書舉的是德國的艾滋病的傳染情況,其中強調(diào)的領(lǐng)先和暫態(tài)效應(yīng)完全可以解釋本章提到的美國人的肥胖問題,即肥胖人口增速,肯定會隨著時間降低而非一直持續(xù)不變。
我們對時間的敏感性導致我們處理時間序列問題時出現(xiàn)明顯的錯誤,比如(1)將隨時間發(fā)展的不同階段的事情視為彼此獨立的事件,(2)預測未來時采用簡單地從當前時刻外推,而這種外推過程又存在過度關(guān)注顯著特征的問題和采用線性和“單調(diào)的”方式外推的問題?!?a target="_blank" rel="nofollow">《失敗的邏輯》讀書筆記
第四章 大數(shù)定律
核心觀點:按比例推測,大數(shù)定律和小數(shù)定律,線性思考
首先介紹了流行的“按比例推測”,比如以色列因為戰(zhàn)爭死了幾個人,就按比例推測相當于美國死了幾千人。作者指出這種分析的不合理性,核心就依然是前面所強調(diào)的線性思考, 作者通過大數(shù)定理來指出“按比例推測”的錯誤。
只要一個小國家有很多人遭遇不幸,社論作者們就會拿出“比例尺”:這個數(shù)字相當于有多少美國人死于非命呢?
這是赤裸裸的“線性中心主義”(lineocentrism)。
作者以拋硬幣為例介紹大數(shù)定律,如下圖所示,拋的硬幣越多,正面朝上的比例就越接近于50%;但是如果拋的硬幣很少比如只有10枚,出現(xiàn)極端情況的概率就大很多,正面朝上的比例既有可能是高達80%又有可能低至20%。

大數(shù)定理:拋的硬幣越多,正面朝上的比例為80% 的概率就越小。事實上,如果拋的硬幣足夠多,結(jié)果為有51%的硬幣正面朝上的概率也是微乎其微的!在拋 10枚硬幣的情況下,如果得到高度失衡的結(jié)果,并不值得我們關(guān)注。但是,如果拋100枚硬幣,結(jié)果仍然失衡,那就讓人吃驚了,我們甚至會懷疑:是不是有人在硬幣上動了手腳?
隨著實驗不斷重復,實驗結(jié)果往往會趨于穩(wěn)定,并接近一個固定的平均值。
除了上面的拋硬幣,作者又舉了兩個例子,一是評選“NBA最佳投手”,需要設(shè)定最低上傳時間,否則有些不知名球員如果只上場一次且嘗試并投入一球,那么他的的投籃命中率就高達100%,
NBA的各種排名都對上場時間設(shè)定了最低要求,否則,由于小樣本的特點,上場時間很短的不知名球員就會上榜。
另外一個例子是“學校評比”,小規(guī)模學校的學生少,更容易集體發(fā)揮超?;蛘呤С?,所以成績波動性明顯大于大規(guī)模的學校,如此一來,優(yōu)秀學校稱號就很容易在小規(guī)模學校之間輪換了。
事實上,在北卡羅來納州的這次評比中,規(guī)模較小的學校大多取得了不錯的成績。
值得強調(diào)的是,《思考,快與慢》一書也詳細介紹了大數(shù)定律,從思維方式的角度闡述了我們大腦在概率上的傾向性,可惜一直沒有整理這一部分讀書筆記,之前只整理了第四部分即《思考,快與慢》第四部分 選擇與風險(一)
第五章
關(guān)鍵詞:正數(shù)和負數(shù),負數(shù)和百分比的沖突,濫用百分比概念,著名經(jīng)濟學家也會犯這種低級錯誤
本章介紹了現(xiàn)實生活中我們對百分比的濫用,尤其是涉及到負數(shù)的情況下,所以出現(xiàn)了超過100%的餅狀圖;甚至在純粹表達正數(shù)的情況下,我們也會濫用百分比。
涉及到負數(shù)的情況,本書舉了兩個例子,一是美國的就業(yè)情況統(tǒng)計,因為有的部門崗位萎縮,所以增長部門的崗位就占總增長崗位的100%以上;二是美國居民的收入情況,有的居民收入萎縮,有的居民收入增長,如果只看增長部分,就會出現(xiàn)“前1%去掉前0.01%人口新增收入占據(jù)全美新增收入的17%,而前0.01%人口新增收入占據(jù)全美新增人口的93%,兩者之和超過100%”的怪事。
2000~2008 年,貿(mào)易部門的就業(yè)崗位有所減少,縮水了大約 300 萬個,而非貿(mào)易部門則新增 700 萬個就業(yè)崗位。在 400 萬個新增崗位中,非貿(mào)易部門貢獻了 700 萬個,占總數(shù)的175%。
因此,我們要牢記:在數(shù)字有可能為負數(shù)時,不要討論他們的百分比。
其次,本章強調(diào)了數(shù)學問題和現(xiàn)實世界的關(guān)系很重要,不要為了解答數(shù)學題而解答,將現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)變成正確的數(shù)學問題也很重要,因為給出錯誤問題的正確答案沒有任何意義。