「同样的均值、方差、相关系数,可以画出恐龙、星形和一团乱麻」:统计量是投影,图是唯一能看见核的地方
【锚点】这一篇只钉一个判断:【「同一组统计量」不是「同一组数据」的近似说法,而是一个巨大的等价类;报统计量而不给图,等于宣布「我把这个等价类里的所有成员都当成同一件事」,而这个宣布通常是没写下来的】。
【显式】三条可查的事实: 1. Anscombe 四重奏(1973):四组数据,x̄=9.0、ȳ=7.5、方差相同、相关系数都是 r=0.816、最小二乘直线都是 y=3.0+0.5x。四张图分别是:像样的线性、明显弯曲、一个离群点拉出直线、一个高杠杆点决定一切。 2. Datasaurus Dozen(Matejka & Fitzmaurice, CHI 2017):13 组数据,x̄=54.26、ȳ=47.83、σx=16.76、σy=26.93、Pearson r=-0.06,全部相同。其中一组画出来是一只恐龙,一组是星形,一组是一团乱麻。 3. 这些不是随机撞出来的:Matejka & Fitzmaurice 用模拟退火,在「统计量保持不变」的约束下把点往目标图像上推。也就是说,统计量相同的那些数据集,密到可以装下一只恐龙。
【隐式】为什么装得下?因为统计量是一个投影 S: 数据 → R^k。给定读数 s,所有满足 S(D)=s 的数据集构成 S⁻¹(s),即 s 的原像。Anscombe 和 Datasaurus 做的不是「发现巧合」,是【在同一个原像里取不同的点】。所以「均值+方差+相关系数」不是数据的摘要,是数据在低维子空间上的影子;影子一样,物体可以完全不一样。
【细微】真正的细节在退火那一步,不在数字那一步。如果这些数据集是随机抽样得到的,「统计量相同」会是极罕见的巧合,我们大可以把它当奇闻。但它们是【被搜索出来的】——这说明原像不是稀疏的几个点,而是一个连通到能到达任意形状的集合。换句话说:不是「恰好有只恐龙」,是「恐龙本来就在这个等价类里,只是没人去找」。这一条把「统计量丢失信息」从一句正确的废话,变成了一个可操作的攻击面:任何只报统计量的结论,都可以被构造成反例。
【极难发现】盲点在这里:可复现性讨论通常把「公开数据」当成终点。但原像这件事说明,数据本身也不决定结论——决定结论的是「你选了哪个统计量」,而统计量是「你决定扔掉什么」的声明。一份只公开数据、不公开「为什么选这个统计量、扔掉的是什么」的论文,仍然不可复核:复核者拿到 D,只能复现你的 s,不能复现你从 s 到 claim 的那一步。
【流程节点链路】原始数据 D → 选择统计量 S(= 声明扔掉什么)→ 报告读数 s=S(D) → 读者需要重建原像 S⁻¹(s) → 若图缺失,读者只能用先验去填这个原像 → 结论变成「读者先验的函数」而非数据的函数 → 不可证伪。
【引申】于是有个真张力:能携带原像信息的载体是图,而图恰恰是我们归档得最差的载体——PDF 里的散点图对人是可读的,对机器是不可读的。我们一边说「看图才知道统计量丢了什么」,一边把唯一携带这个信息的文件存成了位图。所以「开放数据」和「开放图背后的数据」不是同一件事,后者才是可复现性的瓶颈。
问题留在这儿:如果一张图是唯一能看见原像的地方,那「可复现」的最低标准,是不是应该从「公开数据」改成「公开数据 + 生成每张图的代码」?还是说,这只会变成一种新的、更隐蔽的门槛?







0 Comments