人人都來擲骰子:日常生活中的概率與統(tǒng)計(“數(shù)學橋”叢書)
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概率和統(tǒng)計以各種各樣的方式影響著普通百姓的生活。信息常常是正確的,可信息總是會帶有傾向性。人們必須要理解影響社會的大量數(shù)據的含義,以及它們是如何產生的,這樣才能做出恰當?shù)臎Q定。《人人都來擲骰子:日常生活中的概率與統(tǒng)計》深入淺出地介紹了概率和統(tǒng)計的重要結論,讓讀者理智地評價統(tǒng)計信息,并且理解同樣的信息可以用不同的方式來描述。
★信息爆炸的時代,如何從紛繁的信息中獲得真相?★資深物理學家傾情創(chuàng)作,帶你開啟智慧之眼!★本書選取與日常生活息息相關的諸多議題,★從概率與統(tǒng)計視角深入詮釋社會現(xiàn)象,★帶你成為更理智的決策者!
序 言曾有那么一段時間,那是19世紀和 20世紀的大部分時間,上流社會的人們堅持認為一個"有教養(yǎng)的人"必須精通拉丁文、希臘文和英國古典文學。那些持有如此觀點的人,自稱是有教養(yǎng)的名流,他們經常十分驕傲地宣稱,他們沒有能力和數(shù)或任何數(shù)學概念打交道。情況確是如此,人們現(xiàn)在還記得,曾有那么一位英國的財政大臣,自稱他只能借助于火柴棒進行一些有關經濟的計算。時代已經發(fā)生了變化現(xiàn)代社會比一個世紀之前的社會更為復雜。人們普遍享有政治選舉權,教育更是廣泛普及。信息通過報紙、廣播、電視和網絡,更為廣泛地得以傳播,人們更為深刻地意識到影響我們日常生活的各種因素。統(tǒng)治者的功績和不端、長處和短處,從未像現(xiàn)在這樣暴露無遺。不可避免地,在多黨民主政體下,各黨熱衷于強調,甚至過分強調自身的長處,以及政敵的不足。在這種影響著教育、健康、治安、社會公益服務,以及日常生活的所有其他方面的聲明與反訴的辯論中,統(tǒng)計起著一種支配性的作用。明智地運用統(tǒng)計數(shù)據對證實自己的正確性大有益助,然而不幸的是,政治家在演說時所依賴的只是貧乏的統(tǒng)計認識。一位維多利亞和后維多利亞時代的杰出政治家,倫納德·亨利·考特尼(Leonard Henry Courtney)(18321913)在一次關于比例代表制的演講中,用了這么一個短語∶"謊言,彌天大謊和統(tǒng)計數(shù)據"①。在這個演講中.他簡潔地概括了統(tǒng)計數(shù)據在希望獲得政治利益的那些人的手中所起的作用?继啬嶂浪谡f什么,他是18971899年期間統(tǒng)計協(xié)會的會長。現(xiàn)在給出一個假設的案例執(zhí)政黨準備擴展一項公共服務。為了吸引更多的人投身這項服務,就必須增加 20%的薪水,從而增加 20%的人員。執(zhí)政黨自夸道,他們已經在這項公共服務上投入了大量的資金,增加了20%的人員為全國提供服務。而反對黨則說,國家的經費用得不值,因為44%的附加支出只能增加20%的服務。兩個政黨都沒有說謊,他們所說的既不是謊言,更不是彌天大謊。但是他們都有所選擇地運用統(tǒng)計數(shù)據來進行辯論。為了弄清楚那轟擊著社會的大量數(shù)字,人們必須理解它們的含義,以及它們是如何產生的,這樣才能作出正式決定。你是愿意投入44%的附加經費來增加 20%的服務呢,還是愿意保持原有的服務水平而不投入任何經費?你可以根據你的喜好作出明確的選擇,然而這種選擇并不能簡單地打上"壞"或"好"的標簽,因為那僅僅是選擇而已。統(tǒng)計在政治之外的日常生活中也起著作用。許多醫(yī)療上的決定取決于統(tǒng)計數(shù)據,因為每個人對于藥物或手術的反應都會有無法預測的差別。所以采取的治療手段的依據是使盡可能多的病人取得好的結果,盡管這種治療方法對于某些個別病人來說可能并不合適。如若使用的資源有限,那么原則上只要那些資源的分配能使多數(shù)的人們獲得的利益,就可以認定它們能被人們接受,盡管這可能導致某些人無法得到幫助。政治家和那些運作公共服務的人必須作出這類艱難的決定。所有的選擇就本質而言,并不是在好與壞之間而經常是在壞與更壞之間,一個成熟的社會應該理解這一點。
邁克爾·M·伍夫森(1927-2019),英國物理學家和行星科學家。1961-1965年在曼徹斯特理工大學任高級講師,1982-1987年在約克大學任物理系主任。他在1984年成為英國皇家學會會員,同時他也是皇家天文學會和英國物理學會會員。他活躍于研究和科學寫作近70年,發(fā)表了大量數(shù)學和天體物理學等主題的作品。
第1章 概率的本質 /11.1 概率和日常語言 /21.2 拋擲硬幣 /41.3 投擲或拋擲其他物體/6問題 1/ 8第2章 組合概率/102.1 或者或者概率/112.2 既又概率/132.3 遺傳學意義上的遺傳疾病僅與基因有關/142.4 遺傳有關的疾病取決于性別/172.5 骰子游戲美式雙骰子游戲/19問題2/21第3章 賽馬日/223.1 概率類型/233.2 賭馬/253.3 下賭注者的條件/29問題3/31第4章 抉擇與選擇/324.1 小孩離開房間問題/334.2 挑選團隊問題/354.3 電子郵件用戶名的選擇問題/384.4 英國國家彩票 /39問題4/42第5章 概率的非直覺實例/435.1 生日問題/445.2 皇冠和錨/475.3 換還是不換這是一個問題/50問題5/52第6章 概率與健康/536.1 找到好的治療方法/546.2 藥物檢測/57問題6/62第7章 組合概率;擲般子游戲所揭示的/637.1 一個簡單的概率機器/647.2 二十一點一種紙牌游戲/667.3 美國雙骰子游戲中投擲者獲勝的可能性/68問題7/ 71第8章 英國國家彩票、灌鋁鉛假子和輪盤賭博/728.1公平需要驗證 /738.2 測試隨機數(shù)/758.3 英國國家彩票/788.4 使用灌鉛骰子的美式雙骰子游戲/808.5 驗證灌鉛骰子/848.6 輪盤賭博/86問題8/88第9章 框圖/899.1 多樣性幾乎無處不在/909.2 制鞋商/929.3 直方圖形/ 949.4 高個兒與矮個兒 / 97問題9/100第10章 正態(tài)(高斯)分布/10110.1 概率分布/10210.2 正態(tài)分布/10510.3 方差和標準差/10710.4 正態(tài)分布的性質/10910.5 一些必要的數(shù)學/11110.5.1 特殊常數(shù)/11110.5.2 冪運算/11210.6 正態(tài)分布的形式/11410.7 隨機誤差與系統(tǒng)誤差/11510.8 正態(tài)分布的一些例子/11710.8.1 電燈泡/11710.8.2 手推車上的人和未被利用的資源/117問題 10/120