大数法则与小数定律[1] 01 什么是大数法则
在数学与统计学中,大数定律(英语:Law of large numbers)又称大数法则、大数律,是描述相当多次数重复实验的结果的定律。根据这个定律知道,样本数量越多,则其算术平均值就有越高的概率接近期望[2]。
大样本、大容量里延伸出来的规律和经验,才是有参考意义和预测价值的。
02 什么是小数定律
小数定律认为人类行为本身并不总是理性的,在不确定性情况下,人的思维过程会系统性地偏离理性法则而走捷径,人的思维定势、表象思维、外界环境等因素,会使人出现系统性偏见,采取并不理性的行为。大多数人在判断不确定事件发生的概率时统计学英语,往往会违背概率理论中的大数定律,而不由自主地使用“小数定律”,即滥用“典型事件”,忘记“基本概率”[3]。
小样本、小容量、不具备普遍性的研究中得出的结论和经验往往更容易极端、不正确。
03 随机事件的不可解释性
统计学中有几个比较常见、但容易被人的直觉遗忘的概念——「随机事件」就是其中之一!
「随机事件」:是在随机试验中,可能出现也可能不出现,而在大量重复试验中具有某种规律性的事件叫做随机事件。
拿扔硬币举例:在这个随机试验中,正面可能出现、可能不出现,概率为 50%,但在次数足够多的尝试过后,我们可以统计、线型拟合出——大样本容量下、足够多的次数下,正反面出现的概率各为50%。
随机事件有一个先天特点……嗯…——它是随机的,哈哈哈,不说废话——随机事件因为它的结果出现是随机的,因此是不可预测的;或者说对于他的预测是没有实际意义的,因为若干结果是等概率出现的。
随机事件因之于它的随机、它的不可预测常常被我们下意识的遗忘——所以我们总是在预测时受前面结果的影响、在统计时主动的位置找寻貌似合理的解释。
比如猜硬币的正反面:如果一个人连着出现了三次正面,那么很多人下一次的猜测总会有自己的理由。
❝ 理由 1 :前面三次都是正面,那么这次也大概率是正面,我就猜正面。 理由 2 :前面都出现三次正面了,这次不太可能是正面,我还猜反面。 理由 3 :前面出现的任何情况都与后面的预测结果无关,随笔猜正面。 ❞
显然,三个解释看似都具有一定的合理性和逻辑性,也是可以说服一些人的(起码可以说服当时的自己)。但真正正确的,其实只有理由 3 ,因为随机事件本就不可预测、前后互不相干。
也给我们一个启发:「不是所有看似合理的、有逻辑的解释,都是正确的。不要为一些已然发生的事情寻找理由和借口,因为你总能找到,且总能说服一心寻找借口的你自己」。
04 生活事例 001 篮球比赛
在篮球比赛里统计学英语,哪怕有球员手感爆棚 or 手感冰凉,他投下一个球的进球概率永远是 50%,这是一定一定不会变的!
至于球员因为状态的好坏大数法则 & 小数定律——解释科研、篮球、游戏和赌博中的一些现象,而使得我们以为他今天投篮进球概率的改变(可能高于 50% or 低于 50%),其实是一种错觉——一直都是 50%,高于或者低于,都是巧合!
002 文字排列
长度为 6 个字,在“可”“爱”两个字里寻机挑选其中一个,进行排列。
❝ 可爱可爱可爱 可可可爱爱爱 爱可可爱可爱 爱爱爱爱爱爱 可可可可可可 …… ❞
你觉得哪个出现的概率更大一些?我想很多人会选 1、2、3,因为里面两个字都出现了相同次数。
但其实,每一种排列组合出现的概率都是一样的 50%,没有哪个是更有可能、更大概率出现的!
因为他们前一个字的出现,并不会对后一个字产生影响,因为这是个随机事件。
003 比大小游戏(综合运用)
两个人比大小的游戏,拥有以下哪个条件的一方可以先胜出[4]。
❝ A:有钱、资本多 B:手热、运气好 C:聪明、会计算 D:没有获胜方 ❞
正确答案应该是哪个呢?不要直接看,好好运用上面的原理,思考片刻!真的会很有意思。
正确答案是:A
两个人玩极其简单的比大小游戏,除去没有意义的平局,那么只有两个结果——大 or 小!并且这两个结果出现的概率是相等的,同为 50%!
但我们一定一定要注意一点:随机事件的预测概率、实际概率、统计概率是有区别的(我自己取的几个名词,目的是方便陈述、方便理解)。
❝ 预测概率:只和结果的总个数和占比有关统计学英语,并且前后没有相关性、互不影响。 「实际概率」:在小样本、有限次数内的呈现效果,并不符合预测概率和统计概率。扔硬币3次,可以是1正2反;可以是1反2正;更可以是3正;还可以是3反——每一种呈现结果,都不符合预测概率和统计概率中的 50%! 统计概率:统计概率相当于是预测概率的科学、统计证实——足够大样本、大容量、多次数的重复下,统计概率的结果会与预测概率无限趋近、极限拟合。 ❞
所以两个人玩比大小游戏,当次数还不够多时——比如前 3、7、10、11 次,可能会出现各种各样的比赛结果,显然,一方连着小(输)11次的情况也是可能存在的。如果你的资本有限,就很难对冲掉出现连输 11 次的状况,然后双手插兜、两手空空,就直接遗憾出局了。而资本足够大的那一方,他可以对冲几乎所有的不利状况,哪怕他连输 11 次、连输 20 次,甚至更多,因为它有着足够的资本,所以他永远可以扛住。
你们明白为什么赌桌上,庄家常常是赢钱的那个吗!?就是因为专家有足够的资本,理论上来说可以进行足够多次数的博弈——直至出现统计概率 50%、在赌注不变的情况下,双方不输不赢。但很少有下注的人有庄家那样雄厚的资本——维持到两人可以持续足够多的局数,在某一局,就倒下了。
05 有什么作用
了解这两个统计学规律后,我们可以给生活带来一些改变:
❝ 001、未来的研究生、科研人员们,做实验前,一定要严谨对待样本容量的选取,用更科学的方法去计算和模拟,选择一个有可信度的大样本容量——让自己的结果更加的有意义。 002、我们去浏览文献和一些相关的说明时,一定要对它选取的范围和对象的广泛性保持“高敏感性”,一旦察觉到它的调查范围不合理、有特殊性统计学英语,那么可以怀疑它的权威性。 003、不要尝试着忽视和否定已经存在很久的、很权威的、基于大数法则所发布的科学事实——它们可能太过平常、普通,导致我们毫不重视。 004、也不要尝试着计较和专注那些很新颖的、吸人眼球的、基于小数定律所发布的猜想和假说——它们或许让人眼前一亮、印象深刻,但猜想和假说终归不是金科玉律和真相——所以不值得过分关注。 ❞
我努力调用生活中听闻、经历过的事例,雕琢陈述的语言,希望我讲述的“大数法则”和“小数定律”,你们有所收获。
「References」:
[1]:概念引用自《思考 · 快与慢》
[2]:大数法则的解释,引用自”维基百科“
[3]:小数定律的解释,引用自“百度百科”
[4]:比大小事例改编自李笑来所著《财富自由之路》
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