如果你是一個(gè)有“數(shù)學(xué)焦慮癥”的人,你可能不會(huì)相信有一天你會(huì)愛上數(shù)學(xué)。
原因在于,我們在學(xué)校所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)看上去不過是一堆沉悶的規(guī)則、定律和公理,都是前人傳下來的,而且是不容置疑的。在《魔鬼數(shù)學(xué)》中,世界知名數(shù)學(xué)家喬丹?艾倫伯格告訴我們這樣的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。數(shù)學(xué)與我們所做的每一件事都息息相關(guān),可以幫助我們洞見在混沌和嘈雜的表象之下日常生活的隱性結(jié)構(gòu)和秩序。數(shù)學(xué)是一門告訴我們“如何做才不會(huì)犯錯(cuò)”的科學(xué),是經(jīng)年累月的努力、爭論所錘煉出來的。
你應(yīng)該提前多長時(shí)間到達(dá)機(jī)場?民意調(diào)查的結(jié)果真的能代表人們的意愿嗎?為什么父母都是高個(gè)子,孩子的身高卻比較矮?用什么策略買**才能中大獎(jiǎng)?《魔鬼數(shù)學(xué)》運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析和解決了很多的日常生活問題,幫助數(shù)學(xué)門外漢習(xí)得用數(shù)學(xué)思維思考問題的技能。
作者用數(shù)學(xué)這條主線穿起了時(shí)空,從每時(shí)每刻到宇宙空間,中間還穿插了很多人和事物,比如棒球、里根經(jīng)濟(jì)學(xué)、伏爾泰、意大利文藝復(fù)興時(shí)期的繪畫、人造語言等。
《魔鬼數(shù)學(xué)》帶領(lǐng)我們踏上了一段精彩絕倫的數(shù)學(xué)思維之旅,旅行過后,相信你可以成為一個(gè)更棒的思考者。作者從歷史及*近的理論發(fā)展中汲取精華,向我們展示了數(shù)學(xué)知識(shí)的魅力和力量。數(shù)學(xué)可以讓我們更好地思考:它可以磨練我們的直覺,讓我們的判斷更敏銳,它還可以馴服不確定性,讓我們更深入地了解世界的結(jié)構(gòu)和邏輯。
擁有了數(shù)學(xué)工具,我們就可以把那些我們想當(dāng)然的事情看得更透徹,從而做出正確的決策。
一個(gè)數(shù)學(xué)界的超級明星為你揭示混沌的世界表象之下隱藏的數(shù)學(xué)思維之美,教你運(yùn)用數(shù)學(xué)思維的力量,做出更準(zhǔn)確的工作與生活決策!赌Ч頂(shù)學(xué)》運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析和解決了很多的日常生活問題,幫助數(shù)學(xué)門外漢習(xí)得用數(shù)學(xué)思維思考問題的技能。 《紐約時(shí)報(bào)》和亞馬遜暢銷書,幫你發(fā)掘出你的“數(shù)學(xué)超能力”,讓你瘋狂地愛上“魔鬼數(shù)學(xué)”!艾倫伯格運(yùn)用數(shù)學(xué)原則解決現(xiàn)實(shí)生活問題的能力,會(huì)讓所有數(shù)學(xué)老師嫉妒不已。他將這些內(nèi)容娓娓道來,就像在一家精致的餐廳里授課,任何一個(gè)門外漢讀起來都不會(huì)有障礙! ∽尡緯錆M智慧和樂趣的原因之一在于,作者談?wù)摿烁鞣N各樣的話題,從多頭絨泡菌到犯罪學(xué)再到《貝多芬第九交響曲》,讓你在閱讀的過程中,可以體驗(yàn)醫(yī)生、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、股票經(jīng)紀(jì)人、數(shù)學(xué)家、藝術(shù)家、偵探、數(shù)據(jù)科學(xué)家、**玩家等各種角色,與伯努利、歐幾里得、阿基米德、牛頓、伏爾泰、貝葉斯、帕斯卡、布封、香農(nóng)等歷史上的大人物一起感受數(shù)學(xué)思維的力量! ∮辛藬(shù)學(xué),便有了智慧,然后是街頭智慧!赌Ч斫(jīng)濟(jì)學(xué)》和《信號與噪聲》的粉絲都會(huì)愛上艾倫伯格的出人意料的故事、精彩的寫作和優(yōu)秀的數(shù)學(xué)思維課。 本書可讀性強(qiáng),且充滿幽默感,可以避免你掉入錯(cuò)誤的陷阱,并認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)推理與我們的生活息息相關(guān)。就像艾倫伯格寫的那樣,數(shù)學(xué)知識(shí)“就像一雙X光透視眼,可以洞見在混沌和嘈雜的表象之下世界的隱性結(jié)構(gòu)”! ∽髡咿饤壛藦(fù)雜的專業(yè)術(shù)語,用現(xiàn)實(shí)世界中的逸事、基礎(chǔ)的方程式和簡單的圖表,向我們展示即使*簡單的數(shù)學(xué)知識(shí)也可以是一種有力的工具。
喬丹?艾倫伯格(Jordan Ellenberg),美國威斯康星大學(xué)數(shù)學(xué)系教授。他在世界范圍內(nèi)發(fā)表他的關(guān)于數(shù)論研究的演講,并于2013年在世界**的數(shù)學(xué)會(huì)議——數(shù)學(xué)聯(lián)合會(huì)議上做主題演講。他的文章主要發(fā)表在《連線》《紐約時(shí)報(bào)》《華盛頓郵報(bào)》《華爾街日報(bào)》《波士頓環(huán)球報(bào)》等媒體上,他還為《石板》雜志寫作“Do the Math”專欄文章,十分受歡迎。
引 言 數(shù)學(xué)知識(shí)什么時(shí)候能派上用場呢?//IX
**部分 線性
第1章 要不要學(xué)習(xí)瑞典模式?//003
“巫術(shù)”經(jīng)濟(jì)學(xué)與拉弗曲線//006
第2章 不是所有的線都是直線//013
窮竭法與圓的面積//013
微積分與牛頓//020
永遠(yuǎn)無法到達(dá)的冰激凌商店//022
第3章 到2048 年,人人都是胖子?//031
學(xué)生應(yīng)該從數(shù)學(xué)課上學(xué)些什么?//036
關(guān)于肥胖問題的荒謬研究//039
第4章 觸目驚心的數(shù)字游戲//043
拋硬幣與法國警察的帽子//048
評判暴行的數(shù)學(xué)方法//054
第5章 比盤子還大的餅狀圖//057
第二部分 推理
第6章 圣經(jīng)密碼與股市預(yù)測//069
選股必漲的巴爾的摩股票經(jīng)紀(jì)人//075
那些古老預(yù)言的真相//079
第7章 大西洋鮭魚不會(huì)讀心術(shù)//083
代數(shù)為什么那么難學(xué)?//085
推翻零假設(shè)//090
并不顯著的顯著性//096
籃球比賽中真的存在“手熱效應(yīng)”嗎? //100
第8章 美麗又神秘的隨機(jī)性//109
關(guān)于素?cái)?shù)的猜想//114
素?cái)?shù)是不是隨機(jī)數(shù)?//117
第9章 腸卜術(shù)與科學(xué)研究//121
贏家詛咒與文件柜問題//124
顯著性檢驗(yàn)是調(diào)查員,不是審判員//132
第10章 大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)預(yù)測//139
臉譜網(wǎng)能預(yù)測出誰會(huì)成為恐怖分子嗎?//142
心靈感應(yīng)研究與貝葉斯推理//146
戴帽子的貓與學(xué)校里*不講衛(wèi)生的人//158
第三部分 期望值
第11章 中**大獎(jiǎng)與期望值理論//167
期望值并不是我們所期望的價(jià)值//170
如何為終身年金保險(xiǎn)定價(jià)?//171
這不是顯而易見的事嗎?//172
別玩強(qiáng)力球//172
麻省理工學(xué)院學(xué)生買**的故事//177
布封的硬幣、縫衣針與面條問題//183
海洋與炸藥//191
數(shù)學(xué)家與精神病人//191
想辦法促使累積獎(jiǎng)金向下分配//192
誰是*后的贏家?//195
第12章 效用理論、風(fēng)險(xiǎn)與不確定性 //201
帕斯卡的賭注與無窮多的快樂 //204
圣彼得堡悖論與期望效用理論//209
第13章 祝你下一張**中大獎(jiǎng)!//219
平行線也可以相交//226
射影幾何學(xué)與**中獎(jiǎng)//231
信號與噪聲//233
非理性行為為什么會(huì)存在?//249
第四部分 回歸
第14章 我們?yōu)槭裁礋o法拒絕平庸?//255
“有望如何如何”與“本壘打大賽的詛咒”//262
霍林特與西克里斯特的論戰(zhàn)//265
糠麩對腸道消化真的有幫助嗎?//266
第15章 父母高,孩子不一定也高//269
數(shù)學(xué)的復(fù)雜與簡單//278
誰偷走了世界名畫《蒙娜麗莎》?//280
相關(guān)性、《歡樂頌》與數(shù)字壓縮技術(shù)//282
寒冷的城市與炎熱的城市//284
相關(guān)性與十維空間的探險(xiǎn)之旅//288
不存在相關(guān)性不代表沒有任何關(guān)系//297
第16章 因?yàn)榛剂朔伟┠悴盼鼰煹膯幔?/299
錯(cuò)誤未必總是錯(cuò)的//305
相貌英俊的男性為什么不友善呢?//308
第五部分 存在
第17章 所謂民意,純屬子虛烏有//315
提高稅收還是削減政府開支?//316
死刑是否應(yīng)該被廢除?//320
單身漢如何成為女性心儀的約會(huì)對象?//325
澳大利亞選舉制度與美國選舉制度,孰優(yōu)孰劣?//331
“瘋狂的綿羊”與悖論的較量//334
第18章 一個(gè)憑空創(chuàng)造出來的新奇世界//341
形式主義被自相矛盾的陰影籠罩//350
偉大的數(shù)學(xué)家并不都是天才 //357
政治的邏輯//360
人類的未來//362
結(jié) 語 如何做出正確的決策?//365
致 謝//381
非理性行為為什么會(huì)存在?
到目前為止,我們已經(jīng)不厭其煩地證明了一個(gè)結(jié)論:從獎(jiǎng)金期望值的角度看,買**幾乎在所有情況下都是錯(cuò)誤的選擇;即使在某些罕見的個(gè)案中,**的獎(jiǎng)金期望值高于其售價(jià),我們也必須非常小心,才能從**中盡可能多的獲得期望效用。
這個(gè)結(jié)論讓擁有數(shù)學(xué)思維的經(jīng)濟(jì)學(xué)家,很難解釋**銷售非常火爆的事實(shí)。200 多年前,這個(gè)事實(shí)也讓亞當(dāng)·斯密困惑不已。埃爾斯伯格研究的是人們針對未知概率或者無法預(yù)測的概率做決策的情況,而購買**并不包含在內(nèi),因?yàn)樗腥硕家呀?jīng)被告知**的中獎(jiǎng)概率非常小。人們在做決策時(shí)往往會(huì)追求效用**化,這個(gè)原則是經(jīng)濟(jì)學(xué)家開展研究的基礎(chǔ),在為包括經(jīng)營決策與愛情決策在內(nèi)的所有行為建模時(shí),給他們提供了有效的幫助。但是,這些行為并不包括彈力球游戲。就像畢達(dá)哥拉斯的門徒無法接受三角形的斜邊長度是無理數(shù)一樣,某些經(jīng)濟(jì)學(xué)家也無法接受彈力球游戲這種非理性的行為。彈力球游戲不適合他們的所有模型,但卻是一種真實(shí)存在的事物。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家比畢達(dá)哥拉斯的門徒更懂得變通。在有人告訴他們壞消息時(shí),他們不會(huì)勃然大怒,把送信人扔進(jìn)大海淹死,而是對模型做出修正,以適應(yīng)這種現(xiàn)實(shí)。我們的老朋友米爾頓·弗里德曼與倫納德·薩維奇給出的一個(gè)解釋得到了普遍認(rèn)可。他們認(rèn)為,**玩家遵循的是一種不規(guī)則的效用曲線,該曲線表明人們在買**時(shí)考慮的是階級地位,而不是數(shù)量多少。如果你是中產(chǎn)階級,每周在**上投入5 美元并且沒有中獎(jiǎng),那么這個(gè)決策會(huì)讓你損失一點(diǎn)兒錢,但是不會(huì)改變你的階級地位。而且,盡管你損失了一點(diǎn)兒錢,但是這個(gè)效用與零非常接近。不過,一旦中獎(jiǎng),就會(huì)讓你步入一個(gè)新的社會(huì)階層。我們可以使用“臨終”模型來考慮這個(gè)問題:你都快要死了,如果因?yàn)橘I**而導(dǎo)致你臨死時(shí)的錢變少了,你還會(huì)在乎嗎?你可能一點(diǎn)兒都不在乎。如果中了彈力球游戲的大獎(jiǎng)之后,你可以在35 歲退休,盡情享受生活,比如去圣盧卡斯海角潛水,那么你會(huì)為之心動(dòng)嗎?是的,你肯定非常向往它。
丹尼爾·卡尼曼(Daniel Kahnemann)與阿莫斯·特沃斯基在偏離經(jīng)典理論的方向上走得更遠(yuǎn)。他們認(rèn)為,一般來說,人們不僅僅是在丹尼爾·埃爾斯伯格把一只甕放到他們面前時(shí)才會(huì)背棄效用曲線,而是在大多數(shù)情況下都會(huì)這樣做。他們提出的“前景理論”(prospect theory)現(xiàn)在被視為行為經(jīng)濟(jì)學(xué)的基礎(chǔ)理論,后來卡尼曼還因此獲得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。該理論的目的是,以盡可能逼真的模型展現(xiàn)人們實(shí)際的行為方式,而不是運(yùn)用抽象的理性去推測他們應(yīng)該采取的行為方式?崧C 特沃斯基理論認(rèn)為,人們對小概率事件的重視程度,往往超過馮·諾依曼公理認(rèn)為我們應(yīng)當(dāng)賦予它們的重視程度;因此,大獎(jiǎng)的誘惑力會(huì)大于我們根據(jù)期望效用理論計(jì)算得出的結(jié)果。
但是,我們甚至根本不需要費(fèi)力地開展理論研究,就可以給出一個(gè)*簡單的解釋:無論輸贏,買**都可以給我們帶來一些樂趣。與加勒比度假之旅或者參加通宵舞會(huì)的樂趣不同,這種樂趣也許只值一兩美元吧。我們有理由不相信它(例如,玩家自己往往認(rèn)為中獎(jiǎng)的前景是他們買**的首要原因),但是它的確可以很好地解釋人們買**的行為。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家不是物理學(xué)家,效用與能量也不同。效用無法儲(chǔ)存,相互作用的結(jié)果有可能使雙方都獲得更多的效用,這是樂觀的自由市場論者的**觀。**不是遞減稅,而是一個(gè)游戲。人們向政府支付一小筆錢,參與政府廉價(jià)提供的幾分鐘娛樂活動(dòng),政府也因此獲得維持公立圖書館、街道照明所需要的資金。有貿(mào)易往來的兩個(gè)國家在交易之后都會(huì)成為贏家,**也是一樣的道理。
因此,如果你覺得彈力球游戲好玩,就盡管去玩吧,無須考慮數(shù)學(xué)問題!
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