由此,如何通过统计大同小异的观察和实验的结果,如何从不同的自然现象和社会表征中进行泛化(归纳)并进行推演,便使得统计这一类的“新工具”成为新的认知原则和思维方法。

斯坦福大学心理学教授拉塞尔・波德拉克(Russell A. Poldrack)在这本《斯坦福大学统计思维入门》中,没有过多涉及他在认知神经科学领域的研究,延续《行为惯性》中对“习惯认知框架”中大脑目标导向行为与无意识习惯的冲突机制,也没有继续在《读脑术:如何科学地读取一个人的思想》中,通过类比方式讲解神经成像技术的发展历程,以及对功能性磁共振成像(fMRI)技术解码大脑活动的原理。而是从认知神经科学研究的方法论出发,重新审视自己科研中所采用的统计“新工具”,说明了在科研中,如何运用计算思维、统计思维和模型思维,提高科研的实用性、置信度和适用空间。

打开网易新闻 查看精彩图片

《斯坦福大学统计思维入门》

作者:拉塞尔·波德拉克

译者:赵丽霞

版本:领学东方|研究出版社2026年9月

认知神经心理学,是在科研领域中充满不确定性的一个世界。由于个体、环境和时代的变化,其研究结论一度出现“可复现危机”。那么,其实验数据的统计方法是否合理,有无偏见、疏忽和炒作,是否造假,都需要公开其数据和统计方法,接受同行和公众的质疑和检验。由此,拉塞尔・波德拉克在《斯坦福大学统计思维入门》中提出了自己的统计思维和科研方法论——统计学是一套在不确定性下思考世界的思维框架,统计思维,就是用简洁模型描述复杂现实,同时清晰量化我们认知中的不确定性。

无论是大数据建模还是大语言模型,都是统计思维在自然环境中的应用。某种程度上,模型思维是理论思维的原型版本,是支撑理论形成的框架,同时,也是理论形成后进行推演的依据。从认知到意义,从概念到框架,从观点到理论,人类的认知来自于理性和严谨,而不仅凭现象和感觉的堆砌。而模型思维的局限与悖论就在于,依照原数据集建立的模型误差越小,泛化到新的数据集误差就会越大,所以模型的作用和理论思维的方式一致,要概括提炼通用准则,忽略细节差异,但对于这些差异,保持观察和敬畏。

英国统计学家George E. P. Box说过:虽然所有的模型都是错的,不过有些是有用的。某种程度上,错误是一个分析本质的概念,而有用是一个商业价值的概念。如果模型能帮助人类作出更好的决策并降低风险,那么它就很有用。反之,再好的模型也不一定最有用。理论也同样如此,只有帮助人们作出正确选择、同时为大多数人所相信的理论,才能真正成为放之四海而皆准的真理。

所以,波德拉克教授在《斯坦福大学统计思维入门》中提出,统计学本质不是数学技巧,而是一套在迷雾里构建模型、量化未知的思考范式。人类直觉偏爱寻找因果故事、过度相信小样本经验、忽略基础概率,习惯性把随机波动解读为规律,而掌握统计思维的使命,就是主动看见世界的变异性与随机性,承认认知永远存在边界,拒绝绝对化结论。爱因斯坦说过,凡事应力求简单,但不能过于简单,也是这个意思。

人类的心智自带系统性盲区,内心判断只是大量智能体博弈涌现的结果,极易陷入自洽的错觉,往往会依靠直觉启发法快速判断,天生不擅长处理概率、不确定性与随机事件,而统计思维,是一套后天习得、用以对抗心智偏误的外部认知工具。认知心理学家波德拉克教授所写的这本《斯坦福大学统计思维入门》,区别于数理专家的统计公式演示的教材,展现了一种思维的艺术和对心智的洞见,主要体现在以下三个方面:

首先,本书强调了零假设统计检验(NHST)的重要性。在他看来,零假设检验告诉我们的是数据出现的可能性,而不是假设为真的可能性。在统计并试图分析事件发生可能性的原因的概率时,先做假设,事件不发生(零假设统计检验)的可能性有多高,换句话说,统计之前先回到原点,先做排除,先弄清楚“为什么要做这个统计和分析”,再动手计算,不追求复杂数学推导,优先建立直觉。这样,能大幅度减少研究者自身局限所带来的“偏见”。

其次,破除P值迷信。学术界造假的丑闻大都出自“p值操纵”,一旦进行可复现研究,往往发现以往结论站不住脚。作为认知心理学家,作者重构了教学逻辑:先建立思维,再学习方法;理解不确定性,优先于背诵运算步骤。学习者要学会算出p值、拟合回归,也要明确统计显著性并不等同于实际显著性,不要把p<0.05 当作真理分界线,而要重视效应量、置信区间、研究设计。对于研究者来说,应该看清每一种统计方法与生俱来的局限,并掌握解读统计分析结果、辨别数据骗局的方法,同时采用多重检验以控制整体谬误。

最后,阐述了频率分析与贝叶斯分析的区别。在他看来,传统频率分析是科研主流,但贝叶斯分析更贴近人类自然推理模式(不断根据新证据更新看法),也就是多元推理视角,二者不是二选一,是两套工具:问题不同,选择工具不同。如下:

打开网易新闻 查看精彩图片

频率分析——概率=无限次重复实验下事件发生的长期客观频率,只使用当前样本数据;不引入过往知识、研究者信念。

贝叶斯分析——概率=人对命题/参数的信念程度(置信度),即在现有证据下,该假设/参数成立的概率是多少。

某种程度上,人类直觉很像贝叶斯,但属于非正式、无意识版本;而严谨的贝叶斯分析,是把人的直觉变成严谨可计算流程;而频率分析,则确保提供一套追求客观可重复的校验标准。

批判性反思是人类思维中负责“质检”和“纠偏”的“元认知”,是实现独立思考、避免人云亦云的关键能力。《斯坦福大学统计思维入门》与《如何训练你的理论思维能力》都说明:人类的认知和思维是将数据、现象、感知、经验,通过统计找出规律、通过泛化(归纳)形成结论(理论)并进行推演的过程,批判性反思,就是通过统计思维修正认知偏差,结合模拟、重采样、数据可视化、交叉验证,同时注意其研究透明度、可复现规范、模型过拟合等现实难题,以外在严谨框架约束直觉冲动。

人类演化而来的心智,擅长生存叙事,却不擅长拥抱不确定性。想要摆脱直觉的牢笼,我们不能依靠本能自我修正,必须主动学习一套标准化的理性工具。这正是《斯坦福大学统计思维入门》这本书最大的价值:它不止教会我们如何分析数据,更是训练一种谦卑、审慎、时刻警惕自身偏见的思维习惯。身处信息爆炸时代,充斥着媒体数据、调研报告、商业预测、学术结论。人人都被海量数字包围,但是能分辨真假、读懂局限的人寥寥无几。很多人误以为统计思维只属于科研人员与数据从业者,事实恰恰相反:评估新闻观点、辨别营销话术、理性作出生活决策,都需要看懂不确定性,用简单模型捕捉世界结构,同时诚实地估算我们自身的无知。

撰文/李杰

编辑/宫子

校对/赵琳