在我們生活中,"概率"這個(gè)詞出現(xiàn)得太頻繁了。
買彩票,天氣預(yù)報(bào)說(shuō)下周六可能有雨,股市分析師預(yù)測(cè)下個(gè)月大盤上漲的概率有80%……概率似乎無(wú)處不在。
但冷靜想一想:這些“概率”,真的是自然界本身存在的嗎?
還是說(shuō),它們只不過(guò)是我們?nèi)祟悶榱死斫獠豢煽氐氖澜纾采l(fā)明出來(lái)的一種安慰劑?
今天,我們就聊聊這個(gè)問(wèn)題:概率到底是真實(shí)存在,還是一種人類想象?
而要搞明白這個(gè)問(wèn)題,就繞不開(kāi)兩個(gè)陣營(yíng)的長(zhǎng)期論戰(zhàn):頻率主義貝葉斯主義
頻率主義:概率就是長(zhǎng)時(shí)間的頻率
頻率主義的基本信仰很簡(jiǎn)單:概率是客觀存在的。
按照頻率主義者的說(shuō)法,所謂概率,就是在大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)中,某個(gè)事件發(fā)生的相對(duì)頻率
比如,拿一枚標(biāo)準(zhǔn)硬幣,不停地拋。拋100次,正面朝上50次,概率就是50%;拋1000次,正面朝上500次,概率仍然是50%。
如果你有無(wú)限的耐心和時(shí)間,理論上,這個(gè)正面朝上的比例最終會(huì)無(wú)限接近50%。這,就是著名的大數(shù)定律在背后默默發(fā)力。
在頻率主義眼里,概率只有在能反復(fù)重復(fù)的實(shí)驗(yàn)中才有意義。
比如,拿一副標(biāo)準(zhǔn)撲克牌,隨機(jī)抽一張,抽到紅桃A的概率是1/52,這可以通過(guò)洗牌抽牌的無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
又比如,骰子擲出六點(diǎn)的概率是1/6,只要你扔夠多次,統(tǒng)計(jì)數(shù)字就會(huì)逐漸向理論值靠攏。
但問(wèn)題來(lái)了:并不是所有事件都能這么干。
比如問(wèn):“2024年特朗普贏得總統(tǒng)選舉的概率是多少?”
頻率主義一下就犯難了。特朗普的2024年選舉,只有這一次,不可能拿來(lái)重復(fù)上億遍。
你想拿過(guò)去的選舉數(shù)據(jù)來(lái)湊?那問(wèn)題來(lái)了——到底是以“所有美國(guó)總統(tǒng)選舉”為參考,還是只參考“政治局勢(shì)相似的選舉”?
同樣,問(wèn)“下周六下雨的概率是多少?”也是一樣的尷尬:是參考?xì)v年同季節(jié)同地段的數(shù)據(jù)?還是參考目前氣候變化下的新數(shù)據(jù)?
一切變得模糊,參考框架本身成了問(wèn)題。
換句話說(shuō),頻率主義能處理的,只是那些可重復(fù)、可驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)化事件
遇到一次性、獨(dú)特性極強(qiáng)的問(wèn)題,頻率主義就開(kāi)始結(jié)巴。
頻率主義的優(yōu)點(diǎn)與硬傷
優(yōu)點(diǎn)很明顯:
- 它提供了一種客觀、一致、可操作的方法,
- 不摻雜個(gè)人主觀情緒,
- 特別適合用來(lái)描述那些標(biāo)準(zhǔn)化隨機(jī)過(guò)程,比如拋硬幣、擲骰子、彩票開(kāi)獎(jiǎng)。
也正因?yàn)槿绱耍l率主義成了現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)的基石。
你熟悉的置信區(qū)間假設(shè)檢驗(yàn)最大似然估計(jì),統(tǒng)統(tǒng)建立在這個(gè)框架之上。
但頻率主義的短板同樣致命:
- 它對(duì)一次性事件歷史事件未來(lái)預(yù)測(cè)基本無(wú)能為力。
- 它很難處理人類生活中那種“聽(tīng)到一點(diǎn)風(fēng)聲就開(kāi)始做判斷”的典型狀態(tài)。
更要命的是,頻率主義無(wú)法很好地解釋條件概率——比如,在新證據(jù)出現(xiàn)后,我們?nèi)绾握{(diào)整自己對(duì)某個(gè)事件的判斷。
現(xiàn)實(shí)生活里,我們經(jīng)常根據(jù)新信息調(diào)整判斷,比如天氣預(yù)報(bào)說(shuō)有颶風(fēng)警報(bào)了,你當(dāng)然會(huì)立刻改變“明天出門”的計(jì)劃。
頻率主義在這類動(dòng)態(tài)調(diào)整上的解釋力,顯得生硬又遲鈍。
貝葉斯主義:概率就是信念的溫度計(jì)
與頻率主義一板一眼的風(fēng)格不同,貝葉斯主義干脆直接把概率定義成了:個(gè)人主觀信念的程度
按照貝葉斯主義者的說(shuō)法,概率并不是自然界自帶的物理屬性,
而是我們頭腦中對(duì)某個(gè)事件發(fā)生的信心程度。
拿特朗普2024年競(jìng)選來(lái)說(shuō),支持者可能覺(jué)得他贏的概率是80%,反對(duì)者可能只給出20%。
概率,不是由客觀外部給定的,而是由每個(gè)人根據(jù)自己掌握的信息、偏好、認(rèn)知水平動(dòng)態(tài)調(diào)整的。
這就引出了貝葉斯主義的一個(gè)核心概念:概率可以隨著新證據(jù)而變化
當(dāng)新的數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí),我們根據(jù)貝葉斯定理,把原先的“先驗(yàn)概率”更新成新的“后驗(yàn)概率”。
比如,本來(lái)你覺(jué)得下周六下雨的可能性只有30%,
但忽然氣象局發(fā)布了最新衛(wèi)星圖像顯示風(fēng)暴正在形成,于是你把自己的判斷調(diào)整成70%。
這種靈活、動(dòng)態(tài)、自我修正的機(jī)制,完全符合我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中做決策的直覺(jué)。
貝葉斯主義的優(yōu)點(diǎn)與煩惱
貝葉斯主義的優(yōu)點(diǎn)太明顯了:
- 可以處理任何不確定性事件,不管能不能重復(fù);
- 自然支持動(dòng)態(tài)更新,能根據(jù)新證據(jù)靈活調(diào)整判斷;
- 允許不同的人根據(jù)不同背景和信念作出不同概率評(píng)估,符合現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜性。
同時(shí),貝葉斯方法還能給出概率分布,直觀表達(dá)我們對(duì)某件事的不確定性范圍。
不像頻率主義那樣只給出一個(gè)冷冰冰的點(diǎn)估計(jì)。
但是,貝葉斯主義也不是無(wú)敵的。
它最大的問(wèn)題在于:你得給每個(gè)問(wèn)題設(shè)定一個(gè)初始的“先驗(yàn)”
這個(gè)先驗(yàn)從哪來(lái)?主觀!憑感覺(jué)!這就不可避免地引入了偏見(jiàn)。
而且,要不斷獲取數(shù)據(jù)、不斷更新,數(shù)學(xué)計(jì)算量也非常龐大。
對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),這種天天算概率更新的生活方式,簡(jiǎn)直是折磨。
更糟糕的是,如果你一開(kāi)始的先驗(yàn)選得太離譜,那么即使后續(xù)有再多數(shù)據(jù),更新后得到的結(jié)論也可能嚴(yán)重偏差。
辣雞進(jìn),辣雞出。
最后的思考:概率到底是什么?
所以,概率到底是真實(shí)的,還是虛構(gòu)的?
其實(shí),答案是:既真實(shí),也虛構(gòu)。
在拋硬幣、擲骰子、彩票這種簡(jiǎn)單世界里,概率確實(shí)可以看作客觀存在,
頻率主義在那里是王者。
而在歷史預(yù)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、醫(yī)療診斷、投資決策這種復(fù)雜世界里,
我們必須承認(rèn)概率是帶著人類主觀信念的
貝葉斯主義才真正接近人類思維的本來(lái)面貌。
所以,真正成熟的態(tài)度是——兩種視角都要會(huì)用。
在需要客觀檢驗(yàn)的地方,比如科學(xué)實(shí)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)推斷,頻率主義給你堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);
在面對(duì)不確定性決策、動(dòng)態(tài)信息更新的時(shí)候,貝葉斯主義教你如何靈活調(diào)整。
懂得在不同場(chǎng)合切換視角,才是真正理解概率的人。
小結(jié)
- 概率不是自然界的鐵律,而是我們描述不確定性的工具。
- 頻率主義強(qiáng)調(diào)客觀頻率,適合可重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
- 貝葉斯主義強(qiáng)調(diào)主觀信念,適合一次性預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)決策。
- 在不同情境下靈活使用兩種體系,才是科學(xué)又理智的做法。
如果你以后再聽(tīng)到有人拿著“概率”來(lái)忽悠,不管是賣彩票的、搞投資的、做預(yù)測(cè)的,
你可以很有底氣地反問(wèn)一句:
"你說(shuō)的,是頻率意義上的概率,還是貝葉斯意義上的概率?"
到那時(shí),世界上又多了一個(gè)懂概率的人。
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