數據分析手冊:我們為什麼需要演繹思維,歐幾裡得幾何原本的啟示

2020-12-11 社會愛智者521

導讀:歐式幾何從幾條公理公社出發,通過演繹推理就構建了一座縝密的知識體系,這種方法至今被封為圭臬。在工作中,合理地運用演繹思維可以讓我們的結論不再隨意被批駁,也可以讓我們對業務了解得更精通!

什麼是演繹思維

演繹思維和歸納思維是邏輯思維中的兩種方式,它們都屬於邏輯學的研究範疇。本文先介紹演繹思維,下一篇將介紹歸納思維。

提到邏輯學,就不得不提亞里斯多德,因為他自稱是邏輯學的創立者,這也並非是沒有根據的吹噓。雖然在他之前,如普羅泰戈拉、柏拉圖等均是對言語進行了重要區分,這些區分形成了邏輯學得以建立的部分基礎。但對論證推理的首次正式研究,我們依然要歸功於亞里斯多德。

亞里斯多德

亞里斯多德的邏輯學可以簡單用他的三段論來介紹:

所有希臘人是人。 ———大前提

所有人終有一死。 ———小前提

因此,所有希臘人終有一死。———-結論

三段論是演繹思維的一般形式,它包含大前提——已知的一般原理、小前提——所研究的特殊情況、結論——根據一般原理,對特殊情況作出判斷。所謂演繹思維,也就是從一般性的前提出發,通過演繹推理,得出具體陳述或個別結論的過程。演繹推理的正確與否首先取決於大前提的正確與否,只要前提是對的,結論自然不會有錯。

演繹思維雖始於亞里斯多德,卻發揚光大於歐幾裡得。

歐幾裡得與《幾何原本》

歐幾裡得

歐幾裡得(公元前330年—公元前275年),古希臘數學家,歐式幾何學開創者,被稱為「幾何之父」。他最著名的著作《幾何原本》是歐洲數學的基礎,被廣泛認為是歷史上最成功的教科書。這部著作,從幾條經過精心選擇的公理出發,演繹推導出了近500條定理。

但他的巨大歷史功勳不僅是在於建立了一種幾何學,更在於首創了一種科研方法,通過這種方法,他構建了一門嚴密的實際知識體系。這種方法,孕育出了理性精神,為後世人提供了解釋宇宙的方法。

幾何原本

《幾何原本》全書共13卷,包含5條公理、5條公設、23個定義和467個命題。在每一卷內容當中,歐幾裡得都採用了與前人完全不同的敘述方式,即先提出公理、公社和定義,然後再由簡到繁地證明提出的定理。通過得到證明的定理,再繼續證明更加深奧複雜的定理,這樣,整個一座精美的大廈就嚴密地建立起來了。

有很多定理我們在中學時代就已經接觸過了,如「一個等腰三角形,兩底角相等」、「任何角都能被平分」……等等。當時,我們或許覺得簡單,或許覺得很難,但卻可能沒有驚嘆於這縝密的邏輯體系。但這並沒有關係,演繹思維的開創或許很難,但學習卻很簡單。

工作啟示

作為不是專門研究邏輯學的我們,我們不需要深入去研究它裡面的理論,我們理解它的原理並會使用就夠了。理論均要服務於現實,在實際工作中我們要如何應用演繹思維呢?其實應用起來很簡單,不過卻要注意以下兩點:

結論具備實用性;前提滿足置信度。第一點的實用性很好理解,簡單舉一個例子就明白了:

大前提:增加廣告支出可以提高收入

小前提:我們需要提高收入

結論:我們需要增加廣告支出

至於第二點好像就有點較難理解了。沒關係,我們繼續舉例來說。

用戶畫像

拿現在流行的用戶畫像來說,每個公司都希望能建立自己的用戶畫像,以便更好地了解自己的客戶。在建立用戶畫像的過程中,不論我們採用的是機器學習模型還是簡單統計描述法,我們的第一步都是通過演繹思維去尋找用戶的特徵。

假設A是房產經紀人,他的工作職責就是開發新客戶,完成房屋的出租。如果要為A開發出租房用戶的用戶畫像,那我們首先會不斷地提出大前提的假設:

假設1:大學畢業生都有租房需求

假設2:本地無房的大學畢業生都有租房需求

假設3:本地無房、留在本地工作的大學畢業生都有租房需求

……

從上可以看出,我們通過不斷地修正,得出的假設是逐漸接近於事實的,但貌似不管我們再怎麼修正,總是有一些特例與大前提違背。就拿假設3來說,還存在一些畢業生可以住親朋好友家裡,他們仍然是沒有租房需求的;即使把這個考慮進去了,也會有人提出「那些必要就待在網吧裡打遊戲的人呢?」

你瞧,總會有人能想到一些稀奇古怪的特例,問題是這些特例還是真實存在的。如果要把這些特例完全考慮進去肯定是不現實的,光是羅列特例就耗時耗力,得不償失。這時,就需要我們具備統計思維了,關於這一點在後面的文章中會單獨介紹,本文只簡單說下如何結合統計思維和演繹思維。

學過統計學的人應該不會對置信度陌生,我們這裡要做的就是讓我們的大前提具備滿足我們需要的置信度!簡單來說,就是我們容許小範圍的誤差,只要誤差是在這範圍之內,我們就默認這前提是對的,根據這前提推理出來的結論也就是對的。

正態分布置信區間

結語

對於分析工作者來說,演繹思維是一項非常重要的能力,它不僅可以讓你的結論經得住推敲,同時也會讓你在構建大前提的過程中,層層拆解業務和需求,從而達到業務精通的境界。同時,現實的複雜性導致我們有時得不到無懈可擊的公理,這時就得結合統計思維,只要前提是足夠可信的,那我們演繹推理得出的結論也就是足夠可信的了。

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