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识别样本无法支持的结论

一份调查结果在纸上看起来很有说服力,但它背后的样本可能根本无法代表整个群体。

本页内容
  1. 什么会让结论缺乏依据?
  2. 如何检验一个结论,一步一步来
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

样本只能支持关于它所取自那个群体的说法,而且只能到它能代表该群体的程度为止。当题目问“这个结论有效吗?”,考的是你能否指出样本与说法之间的差距。这一课为统计与分布收尾。

什么会让结论缺乏依据?

有四类问题一再出现:

  • 样本不是总体。 问一个班的学生,不能告诉你整所学校的情况。
  • 样本有偏差。 选取对象的方式偏向某一种答案。
  • 样本太小,不足以支持所下的说法。
  • 数据显示的是关联,不是因果。 两件事一起变化,不能证明其中一件导致另一件。

如何检验一个结论,一步一步来

  1. 写下这个说法,以及它所指的群体(总体)。
  2. 写下实际被调查的人(样本),以及他们是如何被选中的。
  3. 比较两者。 问问谁不可能被包括进来。
  4. 检查样本的大小是否与说法的强度相称。
  5. 改写这个说法,让数据能支持它,例如把范围限定在样本内。

例题

一名学生在午餐时间站在食堂的队伍里,问了 40 名学生最喜欢的食物。其中二十八人回答椰浆饭。她得出结论:“70% 的马来西亚人更喜欢椰浆饭。”

第 1 步,检查计算: 28 ÷ 40 = 0.7,也就是样本的 70%。计算没有问题。

第 2 步,比较样本与总体: 这个说法是关于所有马来西亚人的。样本却是同一所学校、同一个时段的 40 名学生。

第 3 步,找出差距: 只问了学生,只在午餐时间问,而且只在一个可能卖椰浆饭的食堂。成年人、其他学校和其他地区都没有机会被包括进来。

第 4 步,结论: 这个说法没有依据。数据能支持的是“在那条队伍中被问到的 40 名学生里,有 70% 选了椰浆饭”。

要做出更有力的说法,她应该从学校的完整名单中随机抽取学生,涵盖几个不同年级,并向所有人问同样的问题。

要留意的错误

常见的失误是因为百分数算对了,就接受这个说法。

错误答案: “这个结论有效,因为 28 ÷ 40 = 70%。”

计算正确不代表说法有效。问题在于样本能否代表总体。

纠正的方法是把两个问题分开:“计算对吗?”和“证据能支撑到这个说法那么远吗?”很多错误答案,只回答了第一个问题。

自我检测

做做这几题,然后打开每题的答案。

1. 一项针对健身房 50 人的调查发现,其中 12 人每天运动。一份报纸说:“该镇 24% 的人每天运动。”这个说法有依据吗?

查看答案

12 ÷ 50 = 0.24,所以样本中有 24% 每天运动。关于全镇的说法没有依据,因为健身房会员比镇上其他人更可能运动,所以样本有偏差。

2. 说出一种为 800 人的学校选取更公平样本的方法。

查看答案

给学校名单上的每名学生编号,用随机数字抽取样本,例如 80 名学生。每名学生被选中的机会相同,所以没有哪一组人被偏袒。

3. 一张散点图显示,交通堵塞较多的日子,卖出的雨伞也较多。一位作者说雨伞导致交通堵塞。这个说法有依据吗?

查看答案

没有。图表显示的是正相关,不是因果。第三个因素,也就是下雨,很可能同时增加雨伞销量和交通堵塞。证据只能支持“两者倾向于一起上升”。

下一步

五个课程都学完后,请在综合练习题组中检测自己,其中的样本题和平均数题与本课的形式相同。统计与分布探索器也会提醒你:相关不会自动等于因果。想回顾学习顺序,请回到模块概览;如果你的比较句子需要改进,请重温同时比较离散程度与集中趋势。

当有人阅读你的答案,并指出哪一句话说得过头时,措辞严谨的技能会进步得很快。这是数学线上一对一补习的日常内容。

常见问题

什么样的样本算是有偏差?

当选取样本的方式使总体中某些成员比其他成员更容易被选中时,样本就有偏差。只在健身房调查大家的运动习惯就是有偏差的,因为健身房的会员不能代表整个城镇。从完整名单中随机抽取可以减少这个问题。

样本越大,问题就一定解决了吗?

不会。用有偏差的方式取得的大样本,仍然有偏差。样本大小能减少随机波动,但无法弥补选错调查对象。从正确总体中随机抽取的小样本,可能比一个庞大的方便样本更可靠。

相关就表示一件事导致另一件事吗?

不是。两个量可能一起上升,是因为有第三个因素同时影响它们,也可能只是巧合。散点图可以支持“存在正相关”这样的说法,但“一个导致另一个”需要比图表更多的证据。

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下一步

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