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AP统计学:“谎言”的真实
2014年07月10日 04:19
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     十九世纪英国市民阶层的觉醒要求政府通过废除《谷物法》来减免进口谷物的关税,因为进口谷物价格的降低意味着广大劳动人民都能吃得起面包。这种呼吁在英国议会引起了激烈的争论,本杰明•迪斯雷利(Benjamin Disraili)就因此和自己的对手展开激烈的舌战,对方在铺陈自己的观点时引入了许多的统计数据,这种做法激怒了能言善辩的本杰明•迪斯雷利,这位既是小说家又是政治家的天才用自己惯有的口吻回复了对方。他说世界上有三种谎言,一种是“谎言”(lie),一种是“该死的谎言”(damned lie),一种是“统计学”(statistics)。美国小说家马克•吐温对这句话非常赞赏,以至于后人对这句话的来历众说纷纭。从十九世纪到当今,许多从事统计的专业人士将这句话奉为经典,他们想尽千方百计让自己的著作与本杰明关于统计学的经典论述产生关系。统计学到底是不是谎言?这是一个耐人深思的问题。如果有人马上站起来说统计学的确是谎言,我们可以马上断言,这人要么是爱因斯坦一样的天才,要么是意气用事的莽夫。统计学原理与许多所谓的科学真理一样,和人类可记载的历史一样源远流长,它所涉及的现象,如掷骰子或投硬币,与《易经》中的占卜术一样古老。当今生活中没有哪个领域没有涉及统计的,小到打牌赌博,大到国家统计预算,都直接或间接的与本杰明提及的统计学“谎言”产生关系。

 

    当然,美国大学理事会(College Board)似乎也没有相信本杰明的论断,他们在上个世纪中叶就启动了AP项目,由全美各高校相关学科的人才组建AP学科委员会,指导并设计AP课程和考试的各种方案。因此,AP考试在各高校得到广泛的认同也是在意料之中。中国大陆每年的高考题型设计也会有许多高校教师参与,道理类似。高校通过设置一个自己认同的标准来衡量即将入学的众多考生,为的是让考核更加接近高校所期待的个性化和客观化。美国的高校已经将这种课程和配套的考试看作是选拔人才的重要指标,而考试合格的中学生在进入高校后便会享受减分或免修某些课程的优厚待遇。在念大学本科前提前培训备考已经不再是一个值得思考的问题,而是一个既成的事实。美国大学理事会最近两年发布的课程描述显示,大学里的统计学课堂呈现出爆满的态势。每学期有236,000名学生选择数学系或者统计学系开设的统计学课程,此外也有相当大数量的学生选择了这两个系以外的院系所开设的统计学课程。据国外一家知名的高等教育杂志统计,1990年到2000年这十年间选择学习统计学的学生人数增长了45%。在美国高校里学习统计学的人数与微积分几乎持平,以微积分为基础的统计学是理工科学生的必修课程,而基础统计学(introductory statistics, non-calculus based)又是许多文科学生和医学生的必修课程,如社会科学、医学,商学等等。AP统计学与基础统计学程度相当,不涉及高深的微积分知识,学习对象为所有具备中学数学基础的学生。众所周知,中国大陆的中学生接触的数学知识艰深晦涩的程度是美国同龄人难以想象的,我国中学生所掌握的数学知识应对美国中学的数学类考试简直是轻而易举,这也是为什么中国的中学生考SAT或ACT时不会因为数学题而感到烦恼的原因。在某种程度上讲,数理优势是国内中学生的福音。

 

      那么,AP统计学到底涉及哪些内容呢?AP统计学考试又是怎么一回事呢?总的说来,AP统计学是一门非常基础的学科,其内容通俗易懂,很多都是介绍性的。目前市面上发行的备考资料主要是来自Barron, Princeton, 和Kaplan,这些资料的内容划分完全相同,可以归为四大类:

1. 数据及分布

2. 抽样及实验

3. 概率和随机现象(含随机变量、抽样分布和正态分布)

4. 统计推断

 

      AP统计学考试的分值重心落在第四部分,这部分占据考试比重的30%-40%(Kaplan将这个比重定为35%),部分的比重是20%-30%(Kaplan:25%),第二部分的比重是10%-15%(Kaplan: 15%),第三部分的比重是20%-30%(Kaplan: 25%)。从统计学的内容本身来看,部分主要涉及的是变量的分类、图示以及图示特征。这部分的内容非常基础,是概念性的,涉及的数学计算就是对集中趋势的描述,如均值和中心值(国内的社会统计学都会提到众值,在AP统计学里未提及)。第二部分主要是理论性的,讨论的是observational study和experiment中的基本事项,如前者抽样的随机性,后者对treatment的重复和随机性设置等。这一部分还介绍了抽样和实验的几个常用模式。第三部分主要讨论随机现象中的变量和概率统计,涉及几种典型的分布模式,如概率和概率分布,正态分布和抽样分布等。在这一部分出现了许多数学计算,但并不复杂,关键是要加强对前提条件的辨别和理解。第四部分主要讨论预测,这部分也有许多数学运算,但和第三部分是紧密相连的,只要能准确理解和辨别前提条件,数学运算也仅仅只是选择某个公式进而操作一下计算器而已。鉴于AP统计学的内容是介绍性的,而且对概念的理解和公式的选择均有要求,因此AP统计学的备考应该注重对知识点的梳理和消化。记住前提条件和分布特征是辨别模式和选择公式的前提。若备考时间充足,应该通过大量模拟练习来强化对概念的理解和对公式的运用;倘若备考时间很短,建议将注意力放在教材上面,通读课本是非常有必要的,而且在考试之前一定要看看第二部分,考试内容中关于这一章的考题不多,但都是与概念做游戏,因此不可轻视。从以上的内容分析也可以看出,第二部分理论性最强,因此分值比例也。第四部分是比重的内容,因为这一部分是统计学的意义所在,利用抽取样品的特征(sample statistic)对族类特征(population parameter)进行预测,是统计学所承担的职能。它就像一座连接地球和外太空的隧道,既现实又理想,可以触摸但又不能完全企及,似是而非,似非而是。

 

 

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