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      數學百科:概率思維顛覆直覺

      2014-04-29 00:44:03邁克爾·舍默
      數學教學通訊·初中版 2014年12期
      關鍵詞:預兆直覺奇跡

      邁克爾·舍默

      你是否有過這樣的經歷:剛準備給一個朋友打電話,他卻先打過來了?這類事件發(fā)生的概率雖然不是很高,但如果把所有概率加起來,總和終會達到100%. 因此,只要有足夠的機會,奇跡也可能會發(fā)生.

      我們姑且將奇跡定義為“發(fā)生概率為百萬分之一的事件”. 根據這一定義,假設一個人每天清醒12小時,每秒有一個比特(信息量單位)的數據進入他的意識,那么這個人每天將接收43200比特的數據,即每月1296000比特(按30天算). 即便其中99.9999%的數據是毫無意義的(因此可以將他們?yōu)V除或者完全忽略),他每月依然會遭遇到1.3個“奇跡”,累計起來,一年就大概有16個.

      按照先入為主的習慣,人們總是熱衷追尋那些能夠證明自己正確的證據,對相反的證據則采取忽略或置疑的態(tài)度. 所以,人們通常只會記住幾個令人驚訝的巧合,而把不計其數的無用數據完全遺忘.

      我們可以通過計算來解釋那些預兆死亡的夢,人平均每晚會做5個夢,大約每年1825個. 如果我們能記住10個夢中的1個,一年就能記住182.5個夢,3億美國人每年能記住547億個夢. 根據社會學家的看法,平均一個人會有150個熟人,那么美國社會就是一個擁有450億個人際聯系的網絡. 美國的年平均死亡人口是240萬,以此類推,被記住的547億個夢中總有一些會不可避免地與240萬死亡人口及450億個人際關系聯系到一起. 按照這個思路,如果有些預兆死亡的夢沒有成為現實,那才真的是奇跡呢!

      上述例子說明,概率思維具有超越人類數字直覺的強大能力. 作為人類的一種內在脾性,俗算術會導致人們誤解或算錯概率問題,會引發(fā)人們的奇思異想而忽視統計學的應用,會促使人們關注記憶短期趨勢和小事件的走向. 受它影響,人們雖能注意到短期的涼爽天氣,卻會忽視全球變暖的大趨勢;能關注因近期地產、股市低迷而引起的驚慌失措,卻遺忘了已持續(xù)近半個世紀的經濟增長.

      為什么人們的直覺總會犯這樣那樣的錯誤呢?這是因為,人類的進化歷程已經到達一個介于長與短、小與大、慢與快、幼與老的中間地帶. 在空間概念上,處于中間地帶的人類感官更適合于感知中等尺寸的對象,例如大小介于沙礫和山脈之間的各種物體. 人類非但無法感知原子和細菌的存在,也無法感知星系和宇宙的擴張. 在速度的中間地帶,人類可以感知到以步行或跑步速度移動的物體,但對冰川和陸地的緩慢移動和光的高速行進卻毫無察覺. 這種中間地帶的算術思維使得人們更傾向于關注并記住短期趨勢、有趣的巧合以及個人的奇聞逸事.

      為什么人們的直覺總會犯這樣那樣的錯誤呢?這是因為,人類的進化歷程已經到達一個介于長與短、小與大、慢與快、幼與老的中間地帶. 在空間概念上,處于中間地帶的人類感官更適合于感知中等尺寸的對象.

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