A Simpson-paradoxon

A Simpson-féle paradoxon a statisztikák egyik könnyen érthető és egyben meghökkentő jelensége. Ez akkor fordul elő, amikor az adatcsoportok egy bizonyos trendet mutatnak, de ez a tendencia megfordul, ha a csoportokat egyesítjük. Egyszerű példa segítségével a paradoxon azonnal megérthető.


Figyelembe vesszük a két diszjunkt halmazt \(\#1\) és \(\#2\) , valamint \(G = \#1 \cup \#2\) és teszteljük a \(A\) sikerességi arányát, és ezen belül \(B\):

\(A\)\(B\)\(win\)
\(\#1\)\(\frac{1}{1}=100\%\)\(\frac{3}{4}=75\%\)\(A\)
\(\#2\)\(\frac{2}{5}=40\%\)\(\frac{1}{3}=33\%\)\(A\)
\(\#1 \cup \#2\)\(\frac{3}{6}=50\%\)\(\frac{4}{7}=57\%\)\(B\)

Kiderült, hogy az \(A\) sikeresebb, mint a \(B\) a \(\#1\) , valamint a \(\#2\) \(B\) , de meglepő módon a \(G\) \(B\) sikeresebb, mint \(A\) . Ez a példa egyike azoknak, amelyeknek a legkisebb \(G\) halmaza van \(|G|=13\) . Nincs \(G\) a \(|G|<13\) (nyers erővel történő bizonyítás).

A \(G\) halmazot \(2\) helyett \(3\) disszjunkt részhalmazokra osztjuk fel \(\#1, \, \#2, \, \#3\) a \(\#1 \cup \#2 \cup \#3 = G\) . Aztán megépíteni az izgalmas helyzet, hogy minden elem \(e_k \neq \emptyset\) hatalom set \(P(G)\) a \(G\) következő érvényes: $$\forall e_1, e_2 \in P(G): |e_1| \neq |e_2| \Rightarrow win(e_1) \neq win(e_2) \land |e_1| = |e_2| \Rightarrow win(e_1) = win(e_2)$$ $$\forall e_1, e_2 \in P(G): |e_1| \neq |e_2| \Rightarrow win(e_1) \neq win(e_2) \land |e_1| = |e_2| \Rightarrow win(e_1) = win(e_2)$$

Néhány órás nyers erő után egy standard Core i7-en a következő példa található:

\(A\)\(B\)\(C\)\(win\)
\(\#1\)\(\frac{6}{7}=85,71\%\)\(\frac{12}{15}=80,00\%\) \(\frac{22}{37}=59,46\%\) \(A\)
\(\#2\)\(\frac{95}{167}=56,89\%\) \(\frac{48}{88}=54,55\%\) \(\frac{38}{67}=56,72\%\) \(A\)
\(\#3\)\(\frac{48}{144}=33,33\%\) \(\frac{16}{50}=32,00\%\) \(\frac{2}{20}=10,00\%\) \(A\)
\(\#1 \cup \#2\)\(\frac{101}{174}=58,05\%\) \(\frac{60}{103}=58,25\%\) \(\frac{60}{104}=57,69\%\) \(B\)
\(\#1 \cup \#3\)\(\frac{54}{151}=35,76\%\) \(\frac{28}{65}=43,08\%\) \(\frac{24}{57}=42,11\%\) \(B\)
\(\#2 \cup \#3\)\(\frac{143}{311}=45,98\%\) \(\frac{64}{138}=46,38\%\) \(\frac{40}{87}=45,98\%\) \(B\)
\(\#1 \cup \#2\cup \#3\)\(\frac{149}{318}=46,86\%\) \(\frac{76}{153}=49,67\%\) \(\frac{62}{124}=50,00\%\) \(C\)

Ezáltal (önkényesen hosszú számítási időt feltételezve) megtalálhatók az azonos viselkedésű \(n\) diszjunkt részhalmazok. Ha a valóságban ilyen esetek fordulnak elő, a csoport sikerének ajánlására alapozott következtetések ésszerűek és értelmetlenek.

Ezen a ponton Judea Pearl izgalmas olvasását ajánljuk az Okozati viszonyok: modellek, okfejtés és következtetés c .

Vissza