三、偶然中的必然
从表面上看,随机现象的每一次观察结果都是偶然的,但多次观察某个随机现象,立即可以发现:在大量的偶然之中存在着必然的规律。
就拿掷币来说吧!一枚均匀的钱币掷到桌上,出现正面还是反面预先是无法断定的。假如我们掷的钱币不止一枚,或掷的次数不止一次,那么出现正、反面的情况又将如何呢?这可是一个有趣的问题。
规律的,是世界数学史上著名的贝努里家族的雅各 · 贝努里 ·( Bernoulli , Jacob 1654 一 1705 )。贝努里家族是从荷兰移居到瑞士的新教徒。从 17 世纪末到18 世纪,这个家族的三代人,出了 8 位杰出的数学家。雅各是其中最负盛名的一位。他的数学几乎是靠自学成才的。但由于他的才华和造诣,从 33 岁到逝世的 18 年时间里,一直受聘为巴塞尔大学教授。他的名著 《 推测术 》 是概率论中的一个丰碑。书中证明了极有意义的大数定律。这个定律说明:当试验次数很大时,事件出现的频率和概率有较大偏差的可能性很小。因此可用频率来代替概率。这个定律使贝努里的姓氏永载史册。
大数定律说的是:当试验次数很大时,随机事件 A 出现的频率,稳定地在某个数值 P 附近摆动。这个稳定值 P ,叫做随机事件 A 的概率,并记为 P ( A ) = P 。
频率的稳定性可以从人类生育的统计中得到生动的例证。一般人或许会认为,生男生女的可能性是相等的,因而推测男婴和女婴出生数的比应当是 1 : 1 ,可事实并非如此。
公元 1814 年,法国著名的数学家拉普拉斯( Laplac 1749 ~ 1827 )在他的新作 《 概率的哲学探讨 》 一书中,记载了以下有趣的统计。他根据伦敦、彼得堡、柏林和全法国的统计资料,得出几乎完全一致的男婴出生数与女婴出生数的比值为 22 : 21 ,即在全体出生婴儿中,男婴占 51 . 2 % ,女婴占 48 . 8 % 。可奇怪的是,当他统计 1745 一 1784 整整四十年间巴黎男婴出生率时,却得到了另一个比 25 : 24 ,即在全体出生婴儿中卜男婴占 51 . 02 % ,与前者相差 0 . 14 %。
差异!千分之一点四的微小差异!拉普拉斯对此感到困惑不解,他深信自然的规律,他觉得在这千分之一点四的后面,一定有着深刻的因素。于是,拉普拉斯深入进行调查研究,终于发现当时的巴黎人“重女轻男”,有抛弃男耍的陋俗,以致于歪曲了出生率的真根,经过修正,巴黎男、女婴出生的概率依然是:
P (男) = 0 .512
P (女) = 0 .488
我国的几次人口普查统计表明,男、女婴出生数的比也是 22 : 21 。
为什么男婴出生率要比女婴出生率高一些呢?这是生物学上的一个有趣课题。
原来人类体细胞中含有 46 段染色体。这 46 段染色体都是成对存在的,分为两套,每套中位置柑同的染色体,具有相同的功能,共同控制人体的一种性状,第 23 对染色体是专司性别的,这一对因男女而异:女性这一对都是 X 染色体。男性一条是 X 染色体,一条是 Y 染色体。由于性细胞的染色体都只有单套,所以男性的精子有两种,一种含 X ,一种含 Y ,而女性的卵子,则全部含 X 。生男生女取决于 X 和 Y 两种精子同卵子结合。如果带 Y 染色体的精子同卵子结合,则生男,如果是带 X 染色体的精子同卵子结合,则生女。大概是由于含 X 染色体的精子与含 Y 染色体的精子之间存在某种差异吧!这使得他们进入卵子的机会不尽相同,从而造成男婴和女婴出生率的不相等!生物学家应当感谢数学家发现了这个问题。
以上事实雄辩地表明:的一种必然。在大量纷纭杂乱的偶然现象背后,隐藏着必然的规律。“频率的稳定性”就是这种偶然中的一种必然。
作业:偶然中的必然是什么?
三、偶然中的必然
从表面上看,随机现象的每一次观察结果都是偶然的,但多次观察某个随机现象,立即可以发现:在大量的偶然之中存在着必然的规律。
就拿掷币来说吧!一枚均匀的钱币掷到桌上,出现正面还是反面预先是无法断定的。假如我们掷的钱币不止一枚,或掷的次数不止一次,那么出现正、反面的情况又将如何呢?这可是一个有趣的问题。
规律的,是世界数学史上著名的贝努里家族的雅各 · 贝努里 ·( Bernoulli , Jacob 1654 一 1705 )。贝努里家族是从荷兰移居到瑞士的新教徒。从 17 世纪末到18 世纪,这个家族的三代人,出了 8 位杰出的数学家。雅各是其中最负盛名的一位。他的数学几乎是靠自学成才的。但由于他的才华和造诣,从 33 岁到逝世的 18 年时间里,一直受聘为巴塞尔大学教授。他的名著 《 推测术 》 是概率论中的一个丰碑。书中证明了极有意义的大数定律。这个定律说明:当试验次数很大时,事件出现的频率和概率有较大偏差的可能性很小。因此可用频率来代替概率。这个定律使贝努里的姓氏永载史册。
大数定律说的是:当试验次数很大时,随机事件 A 出现的频率,稳定地在某个数值 P 附近摆动。这个稳定值 P ,叫做随机事件 A 的概率,并记为 P ( A ) = P 。
频率的稳定性可以从人类生育的统计中得到生动的例证。一般人或许会认为,生男生女的可能性是相等的,因而推测男婴和女婴出生数的比应当是 1 : 1 ,可事实并非如此。
公元 1814 年,法国著名的数学家拉普拉斯( Laplac 1749 ~ 1827 )在他的新作 《 概率的哲学探讨 》 一书中,记载了以下有趣的统计。他根据伦敦、彼得堡、柏林和全法国的统计资料,得出几乎完全一致的男婴出生数与女婴出生数的比值为 22 : 21 ,即在全体出生婴儿中,男婴占 51 . 2 % ,女婴占 48 . 8 % 。可奇怪的是,当他统计 1745 一 1784 整整四十年间巴黎男婴出生率时,却得到了另一个比 25 : 24 ,即在全体出生婴儿中卜男婴占 51 . 02 % ,与前者相差 0 . 14 %。
差异!千分之一点四的微小差异!拉普拉斯对此感到困惑不解,他深信自然的规律,他觉得在这千分之一点四的后面,一定有着深刻的因素。于是,拉普拉斯深入进行调查研究,终于发现当时的巴黎人“重女轻男”,有抛弃男耍的陋俗,以致于歪曲了出生率的真根,经过修正,巴黎男、女婴出生的概率依然是:
P (男) = 0 .512
P (女) = 0 .488
我国的几次人口普查统计表明,男、女婴出生数的比也是 22 : 21 。
为什么男婴出生率要比女婴出生率高一些呢?这是生物学上的一个有趣课题。
原来人类体细胞中含有 46 段染色体。这 46 段染色体都是成对存在的,分为两套,每套中位置柑同的染色体,具有相同的功能,共同控制人体的一种性状,第 23 对染色体是专司性别的,这一对因男女而异:女性这一对都是 X 染色体。男性一条是 X 染色体,一条是 Y 染色体。由于性细胞的染色体都只有单套,所以男性的精子有两种,一种含 X ,一种含 Y ,而女性的卵子,则全部含 X 。生男生女取决于 X 和 Y 两种精子同卵子结合。如果带 Y 染色体的精子同卵子结合,则生男,如果是带 X 染色体的精子同卵子结合,则生女。大概是由于含 X 染色体的精子与含 Y 染色体的精子之间存在某种差异吧!这使得他们进入卵子的机会不尽相同,从而造成男婴和女婴出生率的不相等!生物学家应当感谢数学家发现了这个问题。
以上事实雄辩地表明:的一种必然。在大量纷纭杂乱的偶然现象背后,隐藏着必然的规律。“频率的稳定性”就是这种偶然中的一种必然。
作业:偶然中的必然是什么?