《统计学的世界》课程大纲
课程概述
统计学不只是一种方法或者技术,还含有世界观的成分——它是看待世界上万事万物的一种方法。在本次课程中,我们会了解一些重要的统计学方法,包括中心极限定理、假设检验、回归分析、因果推断、贝叶斯统计等。我们不会深入地学习统计方法的数理部分,而是回到它们本身的思想和世界观,去跟随统计学家的脚步了解他们是如何建立对随机现象的理解的。所以十分欢迎对哲学、社科感兴趣且有高中数学基础的伙伴加入我们的讨论,激起思辨的火花。此外,我们还将进行专题研讨会,共同探讨一些统计相关的社会化议题,例如统计数据的误用与媒体报道、统计与女性主义、统计如何变革了科学和生活。
课程目标
在完成这节课程之后,学生将能够达到以下目标:
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理解几个重要统计学方法的基本原理和典型应用场景。
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培养统计学思维,即通过数据推理来获得合理范围内的知识的能力。
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培养社会责任感,认识到统计学在解决社会问题中的重要性。
上课形式
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在学习统计学方法的课时,以我讲授为主,帮助大家建立对于统计方法的概念。课堂上请不要犹豫,随时抛出你的问题,或者分享你的见解。
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在专题讨论课上,更多的发言时间将会交给大家,我作为讨论的组织者会为大家提供一些值得思考的问题作为讨论的引子。所以这需要大家做好充分的阅读准备,以及保持开放的心态参与讨论,我们一起发起友善热情的对话。
作业
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作业以课后反思和课前阅读为主。大家也要对其他同学提交的课后反思进行评论/对话。 从我自己的学习经历来讲,虽然有时读书会读到一些特别深刻的文字,但是如果当下没有和自己的生命经验进行联系和反思,那么其实很快就会忘记那种感受,最后一无所得。所以我希望大家可以通过写课后反思真正从课堂以及阅读材料中带走一些收获。
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最后一节课我会邀请3组同学(十分欢迎自荐)为大家上3个不同主题的20分钟统计小课堂(主题自拟),分享你的所见所得。
课程安排
(一) 专题研讨-统计数据会说谎
世界上有三种谎言:谎言、弥天大谎和统计数据。统计数据一直是我们了解社会现象的重要工具,然而,它们能否真实反映事实呢?统计数据的真实性常常受到各种因素的影响,比如样本偏差、测量误差、数据造假等。在这样的背景下,我们的专题研讨课将聚焦于“统计数据会说谎”这一话题,探讨统计数据的真实性问题,揭秘数据背后的故事。
(二) 中心极限定理:一个充满随机事件的世界
正态分布,作为统计学入门必学内容,在统计学里扮演着不可替代的重要角色。这节课我们会跟着数学家高斯的脚步探索正态分布是如何被一步一步‘发现’的。而中心极限定理作为统计学中的重要定理之一,它描述了当一系列独立随机事件数量足够大时,其均值的分布将呈现出近似于正态分布的特征。这个定理揭示了一个充满随机事件的世界中存在着的一种惊人的稳定性,像是神迹的出现。对此,你怎么看?
(三) 假设检验:知识是如何被判定的
在实际应用中,我们经常需要验证一些假设,比如新药的疗效是否优于老药,广告效果是否显著等。而假设检验提供了一种科学的方法来判断假设的真实性,从而帮助我们做出正确的决策。在本课程中,我们将深入探讨假设检验的原理和应用,了解如何构建假设、如何选择合适的检验方法、如何计算检验统计量以及如何对检验结果进行解读等。
(四) 回归分析:找到隐藏的关系密码
回归分析是一种神奇的统计方法,它可以帮助我们发现变量之间的关系,比如预测你的学历和未来收入的关系,或者研究手机使用时间和学习成绩之间的联系。通过收集数据并套用数学模型,我们可以揭开这些谜题,并预测未来的趋势。但它同时也是统计学弹药库中的‘氢弹’,历史上曾有不少研究人员因为误用回归分析而得出错误结论并造成严重后果。本节课我们将一同探讨这项技术的基本思想,同时了解它丰富有趣的应用场景,最后我们将使用真实数据进行实战。
(五) 因果推断:因果关系是否存在
因果推断是近几十年新兴的一个研究领域。在过去,统计学家们几乎是摒弃了探究因果关系这一领域,他们认为数据只能告诉我们相关性而非因果性。不同哲学家对于因果关系的存在也有不同的看法。然而,近年来因果推断逐渐成为计算机科学、人工智能和经济学等领域的关键问题,使得这一技术越发成熟,并被广泛应用于医疗、政策制定、金融和市场研究等。本节课我们将探讨因果推断技术是如何跳出相关关系的泥潭,思考它的实用性带给我们的启示。
(六) 贝叶斯统计:概率是客观的吗
在统计学中,我们常常将概率视为一种客观的事实。然而,贝叶斯统计挑战了这一观点,提出了概率是主观的、可变的、相对的等概念。贝叶斯统计的核心思想是,我们的概率判断是基于我们自身的信念和知识,随着新的信息和证据的出现而不断变化。本节课程将带领大家深入探讨贝叶斯统计的基本思想和应用,以及贝叶斯统计与经典统计的区别。同时,我们也将分享一些具体的案例和实例,让大家更好地理解贝叶斯统计在实践中的应用。
(七) 专题研讨-统计与女性主义
在当今社会,女性主义运动已成为了一个热门话题,而统计学则是研究数据背后的规律和趋势的学科。那么,这两个领域又有着怎样的关联呢?本次专题研讨课将以“统计与女性主义”为主题,探讨女性主义运动中统计学所起到的作用和统计方法的局限性,以及女性在统计学领域中的地位和权利。我们将研究女性在劳动力市场、政治领域、教育和医疗等领域的地位,探讨性别在这些领域中的差异,并了解如何使用统计学来解决这些问题。
(八) 课堂展示:统计学如何变革了科学和生活
本次课堂展示的主题是“统计学如何变革了科学和生活”,由三组同学分别给大家带来他们的所思所得。以下是一些可行的话题示范:期望值的历史、量子力学中的随机性、运用统计学鉴定手稿的作者、保险公司如何运用统计学知识卖保险、统计学如何帮助科学家破解未知的科学难题等。以上只是一些具有代表性的话题示范,同学们可以根据自己的兴趣和专业背景自由选择话题。无论选哪个话题,都要以通俗易懂的方式解释统计学的相关内容。流程:第三天确认人选,第四天确定主题和分工(Office hour约见老师),第五天准备内容,第六天进行终稿确认(Office hour约见老师),第七天小组内演练。
阅读材料
正式开课前完成阅读
书名: 统计数据会说谎
副标题: 让你远离数字陷阱
作者: [美] 达莱尔·哈夫
内容简介:
该书是美国统计专家达莱尔•哈夫的传世之作,该书引发的“编造虚假信息”话题受到美国社会持续普遍的关注和美国权威媒体的激烈争论。书里面大胆地揭露了至今仍然被销售员、广告撰稿人、记者甚至专家频频使用的大量的统计操纵技巧,同时还配有别具一格的风趣插图以及众多幽默的案例。神秘的统计学在这里被哈夫像讲故事一样一一道来,莞尔一笑中让你知晓深奥的统计学基本原理,掌握揭露“虚假数据”的最有力武器……自50年代出版以来,此书不断再版,并被翻译成多种文字,在世界的影响力持久不衰,被誉为美国商业人士、研修人员的重要入门必修书之一。
每堂课的课前阅读材料
1) 专题研讨-统计数据会说谎
书籍:《统计数据会说谎》,作者:达莱尔·哈夫
文章:“假新闻”:一股正在重塑西方政治秩序的暗流,作者:闫桂花,链接
视频:利用统计来撒谎是多么容易啊,链接,原视频来源:油管「Zach Star」频道视频《This is How Easy It Is to Lie With Statistics》
2) 中心极限定理:一个充满随机事件的世界
视频:【官方双语】但是什么是中心极限定理?,作者:3Blue1Brown,链接
视频:通俗统计学原理入门 -外1篇 正态分布 中心极限定理 中庸 知行合一,作者:陈祥雨大猫咪老师,链接
文章:中心极限定理:从高尔顿板到麦克斯韦分布,作者:张和持,链接
3) 贝叶斯统计:概率是客观的吗
文章:概率之本质 | 从主观概率到量子贝叶斯,作者:张天蓉,链接
视频:【官方双语】【Veritasium真理元素】贝叶斯陷阱,作者:Veritasium真理元素,链接
问答:怎么简单理解贝叶斯公式?,知乎问答链接
4) 假设检验:知识是如何被判定的
视频:关于假设检验的一切 - 统计学,作者:肖恩-威尔,链接
文章:如何简单理解建假设检验?,作者:anshuai_aw1,链接
文章:从工具到范式:假设检验争议的知识社会学反思,作者:吕小康,链接
5) 回归分析:找到隐藏的关系密码
书籍:《赤裸裸的统计学:除去大数据的枯燥外衣,呈现真实的数字之美》第12、13章,作者:查尔斯·惠伦
6) 因果推断:因果关系是否存在
书籍:《为什么:关于因果推断的新科学》第一章,作者:朱迪亚·珀尔
文章:深度|大数据时代的“因果关系”思辨:相关性和因果性,作者:灯塔大数据,链接
7) 专题研讨-统计与女性主义
手册:《开发性别统计数据:实用工具》第一、四章,作者:联合国欧洲经济委员会统计人员性别统计培训专项工作组,链接
8) 课堂展示:统计学如何变革了科学和生活
书籍:《女士品茶:统计学如何变革了科学和生活》自序、第29章,作者:David Salsburg