作者yonex (戴奥尼索斯)
看板tutor
标题Re: [解题] 高二下数学 叙述统计观念
时间Wed Jun 20 19:13:01 2007
※ 引述《choucj (心尘)》之铭言:
: ※ 引述《yonex (戴奥尼索斯)》之铭言:
: 原文已阅毕,感谢您精辟的回应。
: 但对於我切断的部分,实在是「正常」的一位中学生都会产生的疑问。
: 即便知道许多对於他们现阶段会有的难度问题,
: 但以「低估」的这种敷衍的回应方式,
: 实在是一种更规避且不负责任的作法。
这我承认
: 我不知道从哪一本书里,开始产生这样的解释
88年实施的高中新教材
: 但我相信在初始状况,
: 这样的用法应该只是阐明使用 n 将会造成的问题,
: 尔後,却被引用为使用 n-1 会比较好?!
: 明白的说,与其不清不楚的用了一个有理论基础的 n-1,
: 我倒宁可中学生就乾脆用 n ,就用 n。
你说的很好,或许你可以把你的想法告知编写教科书的专家学者们
标准差在估计母体时,无论是采取n或n-1都是有偏误的...
还不如采取符合直观的 n 当分母...
可对学生轻描淡写的说:在估计理论时,采取n-1来除也是很常见的
不过现阶段我们不去讨论...
(谜之语:在某些观点之下, 用 n+1 来除更适当)
: 理由很简单,
: 1.中学生不会教到不偏。
: 2.变异数在中学的阶段的目的是为了比较,在同样的标准之下,
: 其实这两者是没有差别的。
: 3.在早期用 n 的时代里面,我们曾经会因此在用 n-1 替换时,产生困扰吗?
: 我相信不仅没有,反而正重视这突来的改变。
: 4.您既然打从一开始就不打算告诉他原因了,
: 何必让学生了解了一堆摸不着边际的原因,浪费了依堆学习时间在上面?
: 却换不到一个有理论依据的答案??
就第四点,我说过这是现行课本的解释,
事实上这是编写的数学家们被要求过後所提供的
也就是在第二年之教材内容中才补上
如同前面所述,您可建议专家们您的想法...
有讨论才会有进步...
: : 用 n-1 除是为了满足「不偏性」使得E(s^2)=σ^2成立...
: : 在统计上一个好的估计量常被要求满足不偏性
: : 样本变异数究竟是否为母体变异数的不偏估计
: : 这还牵扯到各样本是否独立的问题
: : 经由简单随机抽样,若所选取之样本可以再放回
: : 此时母体变异数定义为以 N 为分母,
: : 那麽样本变异数以n-1来除才满足不偏性
: : 若是有限母体取後不放回(事实上这更普遍),
: : 即使样本变异数以n-1来除仍是有偏的
: : 这时反而是母体该采取 N-1....(国外教材中以这个观点更为常见)
: ................................这句话有待商榷,母体采取 N-1 ?
当我们在证明E(s^2)=σ^2
过程中的一个关键:Var(M)=σ^2/n
只有当各样本为独立时才成立,
但一般的简单随机抽样是不放回的,此时任二样本皆不彼此独立,
这时若我们接受 s^2 的分母为n-1
那麽只有另外定义一个母体变异数 S^2(以N-1来除)才能满足不偏性
详细论证过程有点繁琐,这里就不提了...
可以参考Sampling Techniques by Cochran
: : 至於「标准差」估计母体,以不偏性考量,
: : 则无论是以 n-1、n 来除,标准差的估计都有「误差」...
: : 换言之...除以 n 或除以 n-1,都是「人为」的...
: : 既然是「人为」的,当然就可以讲出一番道理,但这道理却不绝对,
: 这里实在难以认同,
: 1.样本统计量当然有误差,但不代表用 n, n-1因此都没差。
: 2.道理不绝对也是道理,就是依据。
我再说一次,统计不是数学!
无论是 n、n-1、n-2... 都不绝对客观,
每个人可能从不同的观点切入各式各样的问题...
端看你的解释是否说的通,如此而已
在统计中的「讲道理」和数学不完全一样
它代表着...能权衡轻重、能知所变通、能让数字说话...
可不只是堆砌「死硬规则」的架构而已
: : 这也是统计学和数学在学习心理上的差异(统计学不是数学)
: : (或许我们说:随机性数学与确定性数学之差异会更好)
: : 即使对於初学统计的大学生来说,这一整串的论证仍然容易造成混淆
: : 何况是对於没接触过推论统计的中学生而言呢?
: 这点我认同,
: 所以使用 n-1实在是挖个洞让别人跳的行为。
: 更何况放眼高中数学教师,有多少比例知道不偏?
: 普遍知道的解释就是「因为用 n 会低估所以用 n-1....」
就我个人的经验,高中时的数学老师只叫我们背诵
不过後来我了解他的苦衷...
当时我们这群小毛头可是连样本或母体都傻傻分不清楚的孩子
何足与之道哉?!
: : 你的出发点是值得嘉许的
: : 但切莫注意不可曲学以诠释...
: : 即使是良善的立意也不代表什麽事情都能妥协
: : 像是该用数学期望值时,就不应该刻意省略,
: : 写下 "Σ(Xi-M)^2= n-1个母体变异数" 是不被允许的
: 这部分实在是不得已的误谬,
: 只能说要找到适当的词汇来叙述这样的感觉不容易。
我了解你的困难...
但是...我想你也同意的...
不管是在任何学科,追求真理毕竟都还是第一考量
公开的论坛,每个人的发言、想法、论述,容或都有接受公评的必要
"不得已"并不该是一个推辞
既然要论述,就要全力避免这麽明显错误
不管对象是谁...
我把你的文章「逐字逐句」检视过,
你在"用词遣句"上需要调整的幅度,较数学式子还要更多...
例如:「...每个样本Xi都产生1个母体变异数...」
例如:「..n个样本的平均数M就是产生了1/n个母体变异数..」
....etc.
哪个学者或专书会这样讲?
无论你出发点是多麽良善都是不被允许的...
我可以毫不手软的标示出所有你摊在抬面上的显然错误
为什麽你不多想想我之所以不这麽做的原因呢?
为什麽我反而是赞美你的努力与动机?
为什麽我不严词批判,甚至是冷嘲热讽?
因为我痛恨一种人,如此而已...(可参考8042篇文)
: : 发明一些不存在的统计陈述更要避免...
: : 这对学生的误导比帮助还要更大....
: : 你可以再仔细检视一下自己的论述,讹误处挺多的...
: : 我就不一一举证了...
: 这话轻轻带过,但挺重的,您可以每段有误的地方简单用「...」
同上述...
(具体建议你可以考虑重新写过,这不是改一两个字句可以挽回的...)
: 正如同我对您的文章论述,
: 您可以自己看看你自己的论述,引用了自由度、离差、向量,
: 却始终在边边绕,
因为当我决计写下那篇文章,我就不打算以一个高中生为对象...
那麽既然如此,何不写下钜细靡遗的证明细节呢?
事实上我的文章中有相当成分的句子,背後都是满篇夹杠的数学...
任何一本够格的大学教科书都讲得再清楚不过
啧啧...重复每本书都在重复的事情,我想是毫无必要的...
这不只太长篇累牍,也不利阅读
我想做的是钩弦提要,而不是展览一些吓人的东西...
有兴趣的自己去翻书吧,这没什麽的....
: 我们就单针对一点,
: 「为何平均每一个自由度的贡献就能达到不偏?」
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我并没有这麽说吧...
科学与数理的讨论,可是每个字都要斤斤计较的...
原文如下:
「在这里提供一个自由度观点解释的理路
对象是中学生,当然不偏性估计的讨论只好舍弃.....」
当我选择了自由度的观点去切入,
就是采取「平均」而非「不偏」去分析了,不是吗?
至於细节那要翻书(Hogg之类的...),纯粹是数学理由...
: : 不过你的立意是良好的,我赞美你尝试的努力...
: : 规避不偏性而又能具备完备的解释,就我而言也是做不到.....
: : 但我却也不想走一条以偏盖全的路啦...
: : 把努力放在未来,对学生还是比较好的....
: 何为偏?何为全?
: 数学要教给学生,抓的是他的精神跟价值,
: 今天我们即使用自由度去作诠释,
: 但自由度的代表性本身就存在一个疑问,
在统计学中,讲自由度就一定离不开卡方分布的理论
无论是t 分布, F 分布, 他们的自由度都来自卡方分布
如果你知道卡方分布怎麽来的,那麽自由度的涵义即在其中
这透露出的讯息就是:中学生不可能完全体会
一旦想把话说清楚讲明白,无异於「求全之毁」
不知道这样有没有回答你的疑问(何谓偏?何谓全?),
: 我们用一个疑问去解释另一个疑问,
: 我想最大的效益就是让授课的教师当下免除自己的责任,
: 至少他当下说的有凭有据,学生听不懂或不理解的以後就懂了...
: 然而,这样的方式应是最後的手段啦~
: 只是放在统计这边,让人觉得似乎还太早。
: 中学教师教学,
: 学生听的懂是教师的责任,学生学到会是他自己的责任。
: 如果我们连第一个责任都要规避,
: 那似乎不是一个应有的敬业态度。
我可不认为有这麽严重....
老师或许该采取的最佳姿态,就是什麽都不要解释...
把努力放在未来,对学生还是比较好的....
另外我想说:
这件事情也没这麽重要 (纯属个人观感),就这部分会考试比较重要
如果他以後有必要明了这回事,时候到了自然会知道....
不过你的精神是挺令人感佩的...
我差不多是个没什麽责任感的老师...毫无疑问...
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「当你觉得道德很高的时候,要小心,因为你可能犯了极严重的错误!」
富兰克林的一句话我奉为圭臬,这无疑是我冷静与世故的写照....
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◆ From: 61.56.182.48
※ 编辑: yonex 来自: 61.56.182.48 (06/20 19:33)