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辛普森悖論——數(shù)據(jù)分析模型詳解
2022-04-15 18:37:00

在做重大決策時,我們總會參考一些統(tǒng)計數(shù)據(jù),比如高考前關(guān)注學校的錄取率,擇業(yè)時參考各個行業(yè)的就業(yè)率等。統(tǒng)計數(shù)字可以幫助我們比較這些對象的優(yōu)劣,做出更加合理的決定。但有時,統(tǒng)計數(shù)字并不靠譜,基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的因果推斷甚至會出錯。

舉例來說,假設(shè)張三想去醫(yī)院看病。他收集到了附近兩家醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù),如表2-1所示。

根據(jù)數(shù)據(jù),醫(yī)院A最近治療了1000個病人,有900人存活,100人死亡,存活率為90%。醫(yī)院B最近也治療了1000個病人,有800人存活,200人死亡,存活率為80%。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,似乎醫(yī)院A比醫(yī)院B更好一點。

現(xiàn)在我們把收集到的樣本數(shù)據(jù)做一些細分,按照重癥病人和非重癥病人進行統(tǒng)計,如表2-2所示。

終于有人把辛普森悖論講明白了

表2-2 重癥和非重癥病人統(tǒng)計

我們只是進一步區(qū)分了病人病情的嚴重程度,結(jié)論就被變魔術(shù)般改變了。從表2-2中可以看出,無論是重癥病人還是非重癥病人,不管怎么看,最好的選擇都是醫(yī)院B,這與之前的情況大相徑庭。一開始我們只關(guān)注整體的存活率,醫(yī)院A明明是更好的選擇,但是如果關(guān)心更細的病例存活率,醫(yī)院B就變成了更好的選擇。為何會出現(xiàn)這種情況?

這是因為數(shù)據(jù)中存在潛在變量(比如病情嚴重程度不同的病人占比),按照潛在變量分組后的數(shù)據(jù)是不均勻的。在上面的例子中,醫(yī)院A和醫(yī)院B對于不同分組病人的救治成功率差別很大。對于重癥病人,存活率只有30%~50%,而對于非重癥的病人,存活率超過了95%。

同時,兩種病人去醫(yī)院A和醫(yī)院B就醫(yī)的數(shù)據(jù)分布正好相反,大多數(shù)重癥病人都去了醫(yī)院B,大部分的非重癥病人去了醫(yī)院A就診。這就導致醫(yī)院B的總體救治率數(shù)據(jù)反而被拉低了,而醫(yī)院A的統(tǒng)計數(shù)據(jù)反而更占優(yōu)勢。

在分組比較中占據(jù)優(yōu)勢的一方,在綜合評估中卻成為失勢的一方,該現(xiàn)象被稱為辛普森悖論。辛普森悖論最初是英國數(shù)學家辛普森(Edward Huge Simpson)于1951年發(fā)現(xiàn)并提出的。此悖論如同魔咒般,已困擾統(tǒng)計學家60多年,時至今日也沒有得到徹底解決。它的出現(xiàn)揭示出一個令人震驚的事實——同一組數(shù)據(jù)的整體趨勢和分組趨勢有可能完全不同。

若使用數(shù)學語言,辛普森悖論可以表示為如下的關(guān)系式:

當a1/b1

不少統(tǒng)計學家認為,由于辛普森悖論的存在,因此僅僅通過有限個統(tǒng)計數(shù)字,無法直接推導和還原事實真相。這是統(tǒng)計數(shù)據(jù)的致命缺陷。因為數(shù)據(jù)可以按照各種形式分類和比較,潛在變量無窮無盡,理論上總是可以用某個潛在變量得到某種結(jié)論。

對于那些不懷好意的人,他們很容易對數(shù)據(jù)進行拆分或歸總,得到一個對自己有利的統(tǒng)計數(shù)據(jù),從而誤導甚至操縱別人。所以,為了避免辛普森悖論,我們應該仔細分析各種影響因素,不要籠統(tǒng)概括,更不能淺嘗輒止地看問題。

關(guān)于作者:徐晟,某商業(yè)銀行IT技術(shù)主管,畢業(yè)于上海交通大學,從事IT技術(shù)領(lǐng)域工作十余年,對科技發(fā)展、人工智能有自己獨到的見解,專注于智能運維(AIOps)、數(shù)據(jù)可視化、容量管理等方面工作。

本文摘編自《大話機器智能:一書看透AI的底層運行邏輯》

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5. 不實信息,主要表現(xiàn)為:
    1)可能存在事實性錯誤或者造謠等內(nèi)容;
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    3)偽造身份、冒充他人,通過頭像、用戶名等個人信息暗示自己具有特定身份,或與特定機構(gòu)或個人存在關(guān)聯(lián)。


6. 傳播封建迷信,主要表現(xiàn)為:
    1)找人算命、測字、占卜、解夢、化解厄運、使用迷信方式治病;
    2)求推薦算命看相大師;
    3)針對具體風水等問題進行求助或咨詢;
    4)問自己或他人的八字、六爻、星盤、手相、面相、五行缺失,包括通過占卜方法問婚姻、前程、運勢,東西寵物丟了能不能找回、取名改名等;


7. 文章標題黨,主要表現(xiàn)為:
    1)以各種夸張、獵奇、不合常理的表現(xiàn)手法等行為來誘導用戶;
    2)內(nèi)容與標題之間存在嚴重不實或者原意扭曲;
    3)使用夸張標題,內(nèi)容與標題嚴重不符的。


8.「飯圈」亂象行為,主要表現(xiàn)為:
    1)誘導未成年人應援集資、高額消費、投票打榜
    2)粉絲互撕謾罵、拉踩引戰(zhàn)、造謠攻擊、人肉搜索、侵犯隱私
    3)鼓動「飯圈」粉絲攀比炫富、奢靡享樂等行為
    4)以號召粉絲、雇用網(wǎng)絡(luò)水軍、「養(yǎng)號」形式刷量控評等行為
    5)通過「蹭熱點」、制造話題等形式干擾輿論,影響傳播秩序


9. 其他危害行為或內(nèi)容,主要表現(xiàn)為:
    1)可能引發(fā)未成年人模仿不安全行為和違反社會公德行為、誘導未成年人不良嗜好影響未成年人身心健康的;
    2)不當評述自然災害、重大事故等災難的;
    3)美化、粉飾侵略戰(zhàn)爭行為的;
    4)法律、行政法規(guī)禁止,或可能對網(wǎng)絡(luò)生態(tài)造成不良影響的其他內(nèi)容。


二、違規(guī)處罰
本網(wǎng)站通過主動發(fā)現(xiàn)和接受用戶舉報兩種方式收集違規(guī)行為信息。所有有意的降低內(nèi)容質(zhì)量、傷害平臺氛圍及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行為都是不能容忍的。
當一個用戶發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將依據(jù)相關(guān)用戶違規(guī)情節(jié)嚴重程度,對帳號進行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停賬號的處罰。當涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通過作弊手段注冊、使用帳號,或者濫用多個帳號發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將加重處罰。


三、申訴
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