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說真話卻在說謊的數字

閱讀證據與統計數據

統計數據可能完全準確,卻依然誤導你。標題、研究、儀表板或自動化報告中的每一個數字,在抵達你眼前之前,都經歷了一系列的選擇。有人選定了指標、樣本、範圍與座標軸。

你今天將培養的技能,正是解讀這四者:指標(哪種平均值)、變異程度(數據的波動幅度)、樣本(誰被計入)以及座標軸(圖表如何呈現)。

當這些選擇未被質疑時,正確的數字會講出錯誤的故事。當你提出質疑,你才能看清數據真正說的是什麼。

一個你半信半疑的數字

在開始之前,請回想一個你曾經接觸過的統計數據。

請描述一個你最近在新聞、廣告、遊戲或社群動態中看到的統計數據或圖表,它讓你覺得有些模糊不清或過於順理成章。你暫時不需要解釋原因,只要指出它是什麼即可。

三種平均值,三種敘事

右偏分布,眾數位於峰值,中位數位於中間,而平均數被拉向較長的高值尾部

「平均」一詞隱藏了一種選擇

有三種不同的量度都被稱為「平均」。它們通常不一致,而它們之間的差距本身就是資訊。

- 平均數(Mean):將所有數值相加,再除以數量。它對每個數字都很敏感,因此單一極端值會將其拉動。

- 中位數(Median):將數值排序,取中間的那個值。一半數據位於其上方,一半位於其下方。離群值幾乎不會移動它。

- 眾數(Mode):出現頻率最高的值。適用於類別數據,也適用於在分布不均勻(塊狀)的數據中尋找典型情況。


何時每一種量度會產生誤導

假設七戶家庭的收入(以千為單位)分別為:30、32、35、38、40、42,以及一戶為 250。

平均值約為 67k,但七戶中有六戶的收入低於此數。那個單獨的 250k 數值將平均值拉高到了幾乎所有人的收入之上。中位數為 38k,代表真正的中間值,它能更準確地描述典型家庭的狀況。

這就是經典的「收入陷阱」。若報告平均值,一個偏態分佈的群體看起來會比實際情況更富裕;若報告中位數,你才能看到中間水平。

規則如下:對於偏態資料或含有離群值的資料,中位數能講出誠實的故事。對於大致對稱且無極端值的資料,平均值與中位數幾乎一致,兩者皆可使用。

選擇誠實的衡量指標

輪到你了

某鎮報告其「平均」房價為 900k。你得知大多數房屋的售價在 250k 到 400k 之間,但有三棟豪宅的售價每棟超過 600 萬。

是哪個集中趨勢指標(平均值或中位數)產生了 900k 這個數字?該鎮應該改報哪個指標?請解釋這些豪宅對該數字的影響。

親自計算一下

一個小型數據集

一家初創公司的七名員工的年薪(以千為單位)如下:

40、42、45、48、50、55,以及創始人的 400。

計算出兩個集中趨勢量數,然後判斷求職者在想像此處典型薪資時,應該相信哪一個。

計算這七個薪資的平均數和中位數。列出這兩個數字,然後說明哪一個更能代表典型員工的薪資,並解釋原因。

相同的平均值,截然不同的世界

平均值掩蓋了分散度

兩個資料集可以擁有完全相同的平均值,卻描述著截然不同的現實。平均值並未說明數值離散的程度。

A 班考試成績:78、80、82、80、80。平均值為 80,所有成績都緊密聚集。

B 班考試成績:40、100、60、100、100。平均值為 80,但成績從不及格到滿分劇烈波動。

平均值都是 80。一個班級表現均勻,另一個班級則分化為學困生與優等生。一份報告若稱兩個班級「平均得 80 分」,便抹殺了這種差異。

分散度(透過範圍或標準差衡量)告訴您數值圍繞中心變化的幅度。沒有分散度的平均值只是半句話。務必詢問資料的離散寬度。

兩家送貨服務都宣稱平均送貨時間為 30 分鐘。服務 X 的時間範圍在 28 到 32 分鐘之間。服務 Y 的時間範圍在 5 到 90 分鐘之間。如果你需要包裹可靠地準時到達,你會選擇哪一家服務?在這裡,平均值未能告訴你什麼?

樣本即論證

小樣本充滿雜訊;有偏見的樣本則是錯誤的

統計量描述的是被測量對象的情況。如果樣本過小或具代表性不足,無論該數字看起來多麼精確,它對更廣泛世界的說明力都極為有限。

- 樣本大小:小樣本會因隨機性而劇烈波動。將一枚公平硬幣拋 4 次,出現 100% 正面的情況很常見;但拋 4,000 次,結果會趨近於 50%。來自 10 個人的「40% 改善」主要只是雜訊。

- 代表性:針對一個社區、一個年齡層或某個網站使用者的調查,無法代表所有人。樣本必須反映你想要描述的总体。

- 選擇偏誤:你收集樣本的方式會使其產生傾斜。線上問卷只能觸及看到它並選擇回答的人。

- 倖存者偏誤:你只測量了倖存者。在第二次世界大戰期間,工程師研究返航的飛機以決定在哪裡增加裝甲,並標記了彈孔。亞伯拉罕·瓦爾德(Abraham Wald)指出,裝甲應該加在返航飛機沒有彈孔的地方,因為在那裡中彈的飛機根本沒有返航,因此未被計入統計。

缺失的資料,即那些流失的人或案例,往往比你手中擁有的資料更重要。

一本商業雜誌研究了 50 家極度成功的公司,發現大多數都有大膽冒險的創辦人,並結論認為大膽冒險導致成功。請指出此推理中的取樣缺陷,並說明研究中缺失了哪一群體。

圖表是用墨水寫成的論證

誠實的數字如何透過不誠實的圖表被扭曲的四種方式

正確的數據可以被繪製成誤導性的圖表。請學習四種最常見的視覺欺騙手法。

- 截斷軸:垂直軸從零以上的數值開始,而非從零開始。從 50 到 52 的變化填滿了整個圖表,看起來非常巨大,儘管這只是 4% 的變動。

- 雙軸:兩條線使用兩個不同的垂直比例尺,經過調整後看起來彼此追蹤。這種相關性是由比例尺的選擇製造出來的,而非源自數據本身。

- 挑選範圍:僅選擇支持該主張的時間窗口。從方便的峰值或谷值開始繪製溫度或價格圖表,趨勢就會反轉。

- 面積與長度失真:同時縮放圖示的寬度和高度以顯示加倍的數值,會使其面積變為四倍。眼睛讀取的是面積,因此 2 倍的圖形看起來像 4 倍。


這些手法中的每一個都使用了準確的數字。欺騙在於繪圖方式,而非數據本身。

某公司的廣告展示了一張季度利潤的長條圖。長條從第一季(Q1)到第二季(Q2)的高度看起來增加了三倍,暗示著爆炸性的增長。你仔細一看,發現垂直軸從 95 開始到 100 結束,而實際利潤分別是 96 和 98。這張圖表有什麼問題,實際的變化幅度大約是多少?

第三變數

兩件事物一起變動。那又怎樣?

當兩個測量值同步上升或下降時,它們是相關的。相關性是真實且有用的,但它不能證明其中一個導致另一個。有三種無害的解釋總是與因果關係競爭:

- 反向因果:可能是 B 導致了 A,而不是 A 導致了 B。

- 巧合:當變數足夠多時,某些變數純粹出於偶然而呈現追蹤關係。

- 混淆變數:一個隱藏的第三變數同時驅動了兩者。


經典範例:冰淇淋銷量與溺水死亡人數呈相關。冰淇淋不會淹死人。混淆變數是夏季高溫,它同時提高了冰淇淋銷量和游泳人數。

在相信因果主張之前,請尋找混淆變數。問問自己,有什麼第三件事可能同時推動這兩個數字。

一項研究發現,家中擁有更多書籍的學生在閱讀測驗中得分較高,並得出結論認為購買書籍能提高測驗分數。請解釋為什麼這種推論是站不住腳的,並舉出一個可能同時驅動書籍數量與測驗分數的合理混淆變數。

懷疑者的檢查清單

最後一個想法

現在你擁有一張清單,適用於任何你遇到的統計數據:

1. 量測:這是哪種平均值?偏態或極端值是否使其失真?

2. 變異:平均值是否掩蓋了劇烈的波動?

3. 樣本:誰被計入統計?樣本量是多少?誰被遺漏了?

4. 圖表:座標軸從哪裡開始?範圍是否經過刻意篩選?

5. 主張:這是否將相關性包裝成因果關係?可能有哪些混淆變項能解釋此現象?

精確的數字仍可能具有誤導性。數字從不是論證的全部,背後的選擇才是。

在量測、變異、樣本、圖表或主張這五項檢查中,你認為自己會最頻繁使用哪一項?你可能會在自己生活的哪個領域應用它?