國立高雄大學統計學研究所
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主題:談統計素養(十一)
發表者:黃文璋 Email:huangwj@nuk.edu.tw 日期:2017/5/2 下午 10:18:43

11 結語

處在此隨機世界,統計是做決策之一不可缺的依據。統計的重要性,已不必贅言。統計很難嗎?在黃文璋(1998)一文裡,我們以數種指標來說明,華人在世界統計領域的表現極優異。底下為指標之一。統計界有一個大獎─考普斯會長獎(COPSS Presidents’ Award),由幾個重要的國際統計組織所支持。COPSS之全名為The Committee of Presidents of Statistical Society),每年頒給一位在統計方面有重要貢獻之40歲以下的學者,有人認為此獎相當於統計界的諾貝爾獎。自1981起頒發,至2016年,共有36位獲獎者。其中華人有9位,佔了4分之1,比例高的驚人。華人不乏數學訓練佳,根基紮實者,加上一些其他的特質,使不論在統計的學術或實務上,屢有表現傑出的華人。但這可不表擅長數學者,就能輕易駕馭統計。我們強調過了,統計學不等同於數學,統計學絕非數學的子集合。沒錯,統計的確常會用到數學,是得仰賴“數據”。但若不了解隨機性,以為統計不過是較簡單的數學,而數據就是數字而已,則自以為運用統計所得出的結論,若令人存疑,並不足為奇。統計素養若不足,也難以精準地掌握統計相關文獻之內涵。

由於生活中離不開統計,因此媒體上,涉及統計的報導,經常可見。底下是一些隨手找到,1個多月內,幾則與統計有關之新聞的標題:

1. 研究:一天一杯茶 有助預防失智症(2017320日中央社)

2. 太沉重!大數據:失智患者平均餘命長(2017321日聯合報)

3. 太瘦會死!研究:老人BMI過輕 死亡率飆高5(201747日中國時報)

4. 疑遭仙人跳 警察大數據資料無所遁形(2017427日中央社)

5. NBA/詹姆斯賽前發言被噓 騎士仍打爆綠衫軍(201746日聯合報)

6. NBA/數據不說謊 火箭貝佛利嗆衛少濫投才高分(2017426日聯合報)

第一則新聞“一天一杯茶 有助預防失智症”,內容如下:

根據新加坡國立大學的最新研究,11杯茶有助於降低罹患失智症的風險。…。這項發表在“營養、健康和老化”期刊(Journal of NutritionHealth and Ageing)的報告指出,每天一杯茶,有助降低年長者認知損害風險50%。對擁有較易罹患阿茲海默症基因的人,11杯茶,更可以減少失智症風險達86%。…。針對957名年齡55歲或以上的華人,進行為期2年的研究。…。失智症的藥物治療遙不可及,也還沒有令人滿意的結果。這項研究僅限於紅茶、綠茶和烏龍茶等茶葉沖泡的茶飲。

研究結果指出,(華人)年長者,僅靠每天一杯茶,兩年後就能降低認知損害風險50%。兩年降低一半,等比級數,那是否4年後降低75%6年後降低87.5%8年降低93.75%?也就是(華人)55歲後,只要持續每天一杯茶,便不必擔心認知損害了。但真有這麼神奇?因報導中不是說,失智症的藥物仍未誕生!

第二則新聞“大數據:失智患者平均餘命長”,內容如下:

失智病患比一般人更長壽!…。曾任衛生署統計室主任,現任全球醫資與亞洲環宇生技大數據顧問黃旭明指出,以失智者的死亡率推估活年數,發現失智者普遍高齡。…,50歲失智者的平均餘命達33年;60歲者有25年;70歲者有17年;80歲者有11年;90歲者有5年,…。黃旭明說,失智症患者比一般人更長壽,對照護者而言,應該及早做好照顧與財務的規畫。…。

失智問題令人重視,因此相關的研究不少。失智後可能無法正常言語、容易迷路、喪失生存動力、喪失長期記憶、難以自理生活,及行為異常等。病情嚴重者,還會逐漸喪失身體機能。疾病的進程固然因人而異,但由於有前述諸多症狀,一般而言,難以存活太久(維基百科上說,確定診斷後的平均餘命是39年,確診後存活超過14年者少於3%)。光是“容易迷路”,就不知會造成多大的危險。但此報導,卻指出失智者,其平均餘命較一般人長,豈不違反常理?附帶一提,近年來,人們以往“數據會說話”那句口頭禪,已逐漸轉為“根據大數據”,或“根據大數據分析”。只是人人琅琅上口的“根據大數據”,雖看起來莫測高深,卻有如說“利用數學”,而到底利用些什麼?其實幾乎沒說。

第三則新聞“太瘦會死!研究:老人BMI過輕 死亡率飆高5成”,內容如下:

…。國內最新統計顯示,超過60歲的長者,BMI(身體質量指數)若小於18.5,死亡率較正常體位者“高出5成”,主因是過瘦的長者常會“肌少症”上身,提高身體發生意外、慢性發炎、感染和罹癌風險,死亡率相對提高。該項由國衛院進行的最新調查顯示,6069歲,BMI小於18.5的長者,相較同年齡層、體位正常者,死亡率高出51%,70歲以上更高出60%,反轉過往“過胖才易致死”的觀念。…。統計顯示,國內目前65歲以上老人約佔總人口13.2%,當中肌少症盛行率約7.9%,等於約有24萬名老人罹患肌少症,容易因沒力而發生跌倒等意外事件。…。

這是國家衛生研究院(簡稱國衛院)所做的統計,應很有權威才對。但事情並沒講清楚。要知統計裡找到關連性強的因素,不表就找到因果關係。BMI為體重(單位取為公斤)除以身高(單位取為公尺)的平方。BMI小於18.5,對身高1.7公尺的人,表體重少於53.465公斤;對身高1.6公尺的人,則表體重少於47.36公斤,均相當輕。只是上了年紀的人,體重過輕,往往是身體有些毛病,導致無法順利吸收食物的養分,遂骨瘦如柴了。真實的情況,應是健康不好,造成死亡率較高。過瘦是健康出問題的果,而不是因。若健康亮紅燈的老人,看了上述報導後,開始大吃,企圖增如體重,恐將讓身體產生更多毛病。

第四則新聞“疑遭仙人跳 警察大數據資料無所遁形”,內容如下:

新北市男子疑遭“仙人跳”,被強行擄走拘禁毆打。警方今天表示,透過刑案關聯性大數據資料庫,循線逮捕15男…,函送檢方偵辦。新北市三重警察分局…表示,大數據可作為犯罪研究或調查的基礎,讓原本預測分析的技術有更多發展面向。關聯性分析,不僅可用在刑案資訊上,社群網站交友等,也是偵辦刑案的利器。…。大數據的分析,普遍應用在各領域中。…。利用大數據分析偵辦各類刑案,可提升科技偵查能量,面對龐大的資料量,如能加速找出資料間的關聯性,將資料轉為資訊,就能加速得到線索,成為破案關鍵。

又是大數據!給出本則報導,乃是要再度提醒,二因素的相關性高,不表示其間真有很強的關係。因此所謂“關聯性分析”,運用時要很謹慎。給一例子。選舉到了,那位候選人的當選機率較大?是網路搜尋人氣較高的那位嗎?有可能,但並不必然。2016年美國總統大選,有媒體依民眾上網搜尋柯林頓(Hillary Clinton1947-)的次數,比搜尋川普(Donald Trump1946-)的次數多,預柯林頓將當選。但亦有媒體在投票前夕,依“為川普祈禱”(Pray for Trump)及“為希拉蕊祈禱”(Pray for Hillary)搜尋,發現前者的數量,較後者高出許多,因而預言川普將獲勝。結果依第二種搜尋做的預測對了。其實說穿了,對勢均力敵的兩位候選人,就算以投擲銅板來預測,都會有約一半的人成為神算子。

第五則新聞“NBA/詹姆斯賽前發言被噓 騎士仍打爆綠衫軍”,內容如下:

…,根據NBA統計資料顯示,騎士本季只要帶著15分以上的優勢進入下半場,他們全數獲勝、戰績是170敗。…。

克里夫蘭騎士(Cleveland Cavaliers),是一支位於美國俄亥俄州克里夫蘭的NBA籃球隊。以相對頻率來解釋機率,是一常見的作法。由於過去上半場領先15分以上的有17場,且全數獲勝,所以,若之後有某一次比賽,上半場領先15分以上,是可預測該場贏的機率為1(=17/17)。當沒有其他資訊時,以此法來預測並非不合理。只是一方面,樣本數並不算大;另一方面,騎士隊上半場領先15分以上的那些球賽,也並非真的為獨立且有共同分佈。因而這樣的預測,只能供參考而已。畢竟球賽各場的狀況總有所不同,不像投擲銅板那麼單純。所以,若某次騎士隊上半場領先15分以上,結果卻輸球,並無須太訝異,且此也完全不是統計的錯。球賽裡類如上述的報導很多。像是有則“NBA20年鐵律 勇士橫掃拓荒者就能奪冠?(2017426日中國時報)之新聞,內容如下:

根據“ESPN”報導,過去20年只要能在季後賽橫掃拓荒者的球隊,最終都能拿下總冠軍,勇士能成為這項鐵律的第4支摘冠隊伍嗎?…。

金州勇士(Golden State Warriors),是一支位於美國加州奧克蘭的NBA籃球隊;波特蘭拓荒者(Portland Trail Blazers),則是一支位於美國奧勒岡州波特蘭的NBA籃球隊。NBA的季後賽,在19992001,及2002年,各有一支球隊,於連贏拓荒者4(74勝制)後,最終都得年度總冠軍。記者“根據大數據”,搜尋到此趣聞。但你當然知道,對於這種“鐵律”,千萬不必太當真。事實上,只要有心,可搜尋到更多某幾支總冠軍球隊,共同具備之的特徵,但都宜僅視為趣聞。

第六則新聞“NBA/數據不說謊 火箭貝佛利嗆衛少濫投才高分”,內容如下:

…。火箭後衛貝佛利(Patrick Beverley)是系列戰球隊能取勝的功臣之一,今天對上雷霆的第5戰,他賽中曾和對方主將衛斯特布魯克(Russell Westbrook)產生爭執,…,賽後他證實“衛少”嗆聲豪取40分,自己則回敬那是濫投而來。貝佛利說:“他跟我說他拿了40分,說根本沒人守得住他,我回答他類似‘喔!那很好啊,你出手34次才換來的。’”…。貝佛利表示,人都會說謊,“但數據不會。”言下之意嗆衛斯特布魯克的得分雖高,但出手次數實在太多。…。貝佛利表現亮眼,拿下15分、8籃板之外,全場投106。衛斯特布魯克全場出手34次,有18次在三分線上出手,是他季後賽最多三分出手的數據,但只進了5球。

休士頓火箭(Houston Rockets),是一支位於美國德州休士頓的NBA籃球隊;奧克拉荷馬雷霆(Oklahoma City Thunder),則是一支位於美國奧克拉荷馬州奧克拉荷馬市的NBA籃球隊。雷霆隊的主將衛斯特布魯克個人得分常很高,甚至在籃板及助攻的數據也常很亮麗,屢獲媒體贊揚。但籃球比賽要看團隊表現,僅個人數據好,並不一定能贏球。衛斯特布魯克出手次數極多,顯然隊友過度仰賴他,常將球傳給他。但他得分雖高,命中率卻不見得高,因而球隊總得分,尚不足以撐高獲勝率。除了上述與火箭隊季後賽的第五戰,他命中率不高外,在2017419日,與火箭隊季後賽的第二戰,衛斯特布魯克拿到驚人的51分。但他4317中,三分球112中,最後輸球。數據會說話是沒錯,但貝佛利點出了該聽懂數據說的話。要知數據不會說謊,若以為數據說謊,其實應是人在說謊。能聽懂數據說的話之球員,可不只貝佛利。2017429日,聯合報有一則標題是“NBA/季後賽喜歡打客場 詹姆斯愛克服逆境”之報導,內容如下:

…。32歲的詹姆斯(LeBron James)已在連續27個季後賽的系列賽中,至少都贏過1場客場比賽,下次對到暴龍將有望延續紀錄。不過,詹姆斯表示,過去的紀錄並不意味著他將在這輪的系列賽,至少贏得一個客場,對他而言,只想努力贏得每一場比賽,試圖幫助球隊贏球。…。

多倫多暴龍(Toronto Raptors),是一支位於加拿大安大略省多倫多的NBA籃球隊。可看出詹姆斯不但球打得好,也能聽懂數據說的話。

統計素養並非一朝一夕可培養出,須靠不斷思索統計裡的各概念,方能逐漸較了解統計的內涵。對統計思維有興趣者,可參考黃文璋(2009)一文。初學統計者,統計概念經常夾纏不清,追根究底,乃因很多時候未弄清楚機率的意義,尤其是條件機率。可參考黃文璋(2000)(2010)(2011a)(2011b)。時至今日,人們面臨的資料,不但愈來愈大量,也愈來愈複雜,亦即常會遇到大數據。處理大數據,往往不能只靠統計,而得與資訊結合。但不論數據如何大,處理起來總脫離不了統計。具備足夠的統計素養,在大數據時代,更顯必要。

參考文獻

1. 黃文璋(1998)。統計與棒球。中國統計通訊,9(8)19-28

2. 黃文璋(2000)。瞻前顧後。統計薪傳,1(1)83-99

3. 黃文璋(2009)。統計思維。數學傳播季刊,33(4)30-46

4. 黃文璋(2010)。機率應用不易。數學傳播季刊,34(1)14-28

5. 黃文璋(2011a)。認識機率。數學傳播季刊,35(2)32-44

6. 黃文璋(2011b)。對機率要有信心。黃家小館(http://www.stat.nuk.edu.tw/huangwj)

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