假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

龐加萊,很多人對這個名字熟悉是因為龐加萊猜想,龐加萊猜想是克雷數學研究所在2000年5月24日公佈的七大數學難題之一,這些問題被稱為千禧數學問題,克雷對這些數學問題給出懸賞,解決一個問題就可以成為百萬富翁,還是美元那種。有趣的是,俄羅斯數學家佩雷爾曼解決了這個問題,但他卻沒有去領獎,沒有去領獎…………是的,克雷研究所早有預感被鴿,因為他們不是第一個被鴿的,在這之前,佩雷爾曼獲得了菲爾茲獎(數學沒有諾貝爾獎,菲爾茲獎被稱為數學的諾貝爾獎),他也沒有去,沒有去……。。。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

葉秋成不了數學家的原因難道是因為放不下金錢,如果是這個原因的話,看來我永遠成不了數學家了。這些科學家在成為科學家之前,在小時候就幹過很多猛事,比如高斯,在小學一年級8歲的時候就能利用等差數列的思想求出1加到100的和,以至於現在等差數列的求和公式又叫高斯求和公式,還是高斯,17歲時花了一晚上的時間用尺規作出了正17邊形,這是困擾人類2000多年的數學難題,而對高斯來說,這是覺得老師當天留的作業比往常難一些,因為他花了一晚上時間……。。。。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

龐加萊呢?數學家怎麼能沒有自己的故事呢,龐加萊的能力更強,他能懟麵包師,還是兩次!

故事是這樣開始的,龐加萊是個每天都會吃麵包的人(可能吃麵包能增加靈感?),他經常光顧同一家麵包店,麵包師聲稱他的麵包平均重量是1000克,上下浮動50克。數學家龐加萊馬上將它轉化成了數學語言,麵包重量服從正態分佈,均值為1000,標準差為50。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

麵包師說的是不是實話呢?學過機率的都知道,一個隨機變數如果服從正態分佈,它落在(,)的機率是99。73%。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

為了驗證麵包師有沒有說實話,龐加萊連續買了25天麵包(為什麼是25呢,一個月不是30天嗎?後面就知道了,因為25開方好開),得到25個數據,由統計學的知識知道,正態分佈的樣本均值仍然服從正態分佈,新的正態分佈的均值不變,標準差是原來的標準差除以根號n(n是樣本容量,也就是資料的個數)。所以25個麵包資料服從的是均值為1000,標準差為10的正態分佈。而龐加萊經過計算發現,自己買的麵包的平均質量是978。72。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

而由上面的知識經過計算可得,麵包的重量低於990克的機率是(1-0。6526)/2=0。1737,低於980克的機率是(1-0。9544)/2=0。0228。現在可以得出結論了,龐加萊買的麵包平均重量是978。72,如果麵包師沒說謊的話,這個事情發生的機率是0。0228。這個事件是個小機率事件,而小機率事件在一次實驗中是不會發生的,所以真相只有一個,麵包師說的不對,他說謊了。有的人可能會說,機率為0。0228雖然小但也有可能發生啊,是的,所以龐加萊的判斷是有錯誤可能的,他犯錯的機率是0。0228。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

於是龐加萊將自己的推斷告訴了市場質量監督員,監督員覺得龐加萊說的有道理,對面包師進行了處罰,麵包師承認自己說謊了,並說以後改正。

龐加萊太愛吃麵包了,他繼續去這家麵包店買麵包,又買了25天別問為什麼是25天,問就是為了好算。這25個麵包的均值是1002。6,標準差是5。08,這下子沒問題了吧,麵包的均值完美的落在了一個標準差之內,可龐加萊又將麵包師舉報了!納尼,麵包重量都超過1000了你還不滿意,那可是我特意挑選給你的,不是,是隨機給你的。

假設檢驗,從龐加萊買麵包開始說起

龐加萊的理由是什麼呢?還是假設檢驗,如果麵包師說的是實話,那麼,樣本麵包資料服從的是正態分佈,標準差是10,而現在是5。08,這相差太大了,這個仍然是假設檢驗,通俗點說如果麵包的標準差是10,那麼出現5。08的事件是個小機率事件,這在一次實驗中不會發生,所以真相只有一個,麵包師說謊了。為什麼會這樣呢?原來麵包師怕龐加萊,所以每次龐加萊來買麵包的時候,給龐加萊的都是大面包,於是市場監督員再次出發了麵包師。

怎麼樣,如果你也想花同樣的錢買到更大的麵包,趕快稱為數學家吧。