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详细地说一下“幸存者偏差”

 东西二王 2019-11-15
详细地说一下“幸存者偏差”
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幸存者偏差,原文是“survivorship bias”。
这个典故,出自二战时期,美军对战斗机的防御能力的讨论。

提出这个概念的学者,是瓦尔德·亚伯拉罕 (Wald Ábrahám)
他出生在奥匈帝国的克劳森堡,是一个犹太人。
他是被希特勒逼的逃亡美国的犹太科学家中的一员,到了美国之后,在纽约的哥伦比亚大学得到一个教职。

在整个第二次世界大战期间,瓦尔德和控制论之父维纳(Norbert Wiener)、讯息论之父香农(Claude Shannon)、决策理论和贝叶斯方法的先驱萨维奇等人一样,都在秘密地为美军工作。

他们组成的研究小组,是哥伦比亚大学的统计研究小组(SRG)。
据说,瓦尔德是这个组中最聪明的人。
现在回想起来,当时美军所拥有的人才数量,堪称史上密度最高的阶段,绝对堪称“人类群星闪耀时”。

接着,来谈谈那个脍炙人口的“幸存者偏差”。

有一天,统计研究小组接到一个研究课题:

“如何加固轰炸机的装甲,以提高它们被击中后的生存率。”

美国军方认为:

如果每次战斗中,自己被击落的飞机比对方少5%,消耗的油料低5%,弹药多5%,机动性高5%,就会最终成为胜利方。

当然,这个结论是有数学依据的,不是假设。

于是,美国海军就让这些专家们,来设计对飞机改进的方案。

军方为统计研究小组提供了一些资料,主要是飞机上弹孔的分布,给专家们参考。(如附图)

从图中可以看到,这些弹孔分布并不均匀,翅膀上比较多,引擎上比较少。

当时,军方普遍认为:

“应该减少装甲总量,然后在受攻击最多的部位增加装甲”
“这样飞机可以轻一点,但是防护作用不会减弱”
“因为,防御的效率提高了。”

其实,在把案子交给SRG研究时,军方已经做出了上述的结论了。
唯一需要讨论的是,这些部位需要增加多少装甲,他们并不清楚。
于是,军方找到瓦尔德,希望得到答案。

万万没想到的是,瓦尔德彻底否定了他们的想法,给出了相反的答案。
瓦尔德认为:

“需要加装装甲的地方,不应该是留有弹孔的地方”
“反而,是没有弹孔的地方,即飞机的引擎。”

瓦尔德解释:

“飞机各部位被击中的机率,应该是均等的”
“但是,引擎上的弹孔却比其余部位少”
“这说明,那些被击中引擎的飞机,根本没有机会返航。”
“军方提供的资料,都来自成功返航的飞机”
“这恰恰说明,即便翅膀被打得千疮百孔,仍能安全返航。”

众人大吃一惊,但是越想越有道理。

接着,瓦尔德又举了一个更容易懂的例子。

如果,我们去战地医院的病房看看,就会发现:

“腿部受创的病人,比胸部中弹的病人多”
“这并不是因为胸部中弹的人少,而是胸部中弹后难以存活。”

这个比喻说服了所有人。

军方回去之后,马上按照瓦尔德的建议改进了飞机。
果然,取得了良好的效果。
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这件事,后来相关人员不断在各种场合提及,被广为传播。
是为“幸存者偏差”。

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