第01回 ガイダンス:統計学Ⅰの復習と本講義の位置づけ¶
9/29(火)Ⅲ講 13:00〜14:40・B402教室
Ⅰ=直感の敗北。Ⅱ=集団の敗北。―― そして、それを数学で証明する
今日のリンク
- 📊 スライドを開く
- 📓 Colabノートを開く(01_review.ipynb)
- 📝 課題を提出する(Moodle・第1回)
- 課題の本文はこのページの末尾にあります
この回のゴール¶
- 統計学Ⅰの要点(代表値・ばらつき・相関)を高速で思い出す
- 統計学Ⅱの全体像 ―― 確率論で武装し、統計的「誤用」と「空気を読む」ことの害を見抜く ―― の地図を頭に入れる
- 今期を貫く一本の糸が 「独立性」 であることを知る
- (Ⅱから来た人は)Colab を起動して ▶ を押せるようになる
到達目標との対応:全体の地図 と G1(確率・ベイズ)の入口。
1. 統計学Ⅰは何を示したか¶
Ⅰの主張はひとつだった ―― 人間の直感は、速いが、系統的に間違える。モンティ・ホール、誕生日のパラドックス、平均年収の罠、相関と因果の取り違え。どれも「なんとなく」外れるのではなく、毎回おなじ向きに 外れた。それが認知バイアスだった。
Ⅱでも、まずこの感覚を取り戻すところから始める。今日のColabノートで、Ⅰの2つの教訓をⅠと同じ霊長類376種のデータで再確認する。見覚えのある数字が出てくるはずだ。
| Ⅰの教訓 | 今日の確認 |
|---|---|
| 平均は外れ値に弱い(代表値は主張) | 歪んだ体重で「平均5,881g > 中央値3,006g」を見る |
| 相関 ≠ 因果 | 離乳日齢と行動圏の相関(r=0.657)が、体重を統制すると0.051に消えるのを見る |
2. 統計学Ⅱは何を新しく問うのか¶
Ⅰが扱ったのは 一人の人間の直感 だった。Ⅱが扱うのは、その先 ―― 集団 と、推測を支える 確率論の数理 である。
シラバスの到達目標は4つ。
- 条件付き確率とベイズの定理を理解し、情報の更新プロセスを説明できる(第2〜3回)
- p値の限界と効果量の重要性を理解し、統計的誤用を批判的に検証できる(第8〜9回)
- 因果推論の基礎(交絡・疑似相関)を理解し、観察データからの安易な因果主張を見抜ける(第10〜11回)
- 独立性の概念を理解し、「空気を読む」ことが集団の判断精度を下げるメカニズムを説明できる(第12〜13回)
この4つを貫く設計を、地図にするとこうなる。
確率論で武装する 第2回 条件付き確率(独立性を定義)
│ 第3回 ベイズの定理(信念の更新)
│ 第4回 二項・ポアソン(独立試行)
│ 第5回 正規分布(独立な和)
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推測の前提を問い直す 第6回 中心極限定理の再考(CLTの隠れた前提=独立)
│ 第7回 区間推定(独立が崩れると区間も嘘)
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誤用を見抜く 第8回 検定の多重性(p-hacking)
│ 第9回 効果量とp値批判
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因果に近づく 第10回 RCTと観察研究
│ 第11回 交絡と疑似相関
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集団の意思決定を解剖する 第12回 情報カスケード
│ 第13回 コンドルセの陪審定理(独立な多数決=集合知)
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統合 第14回 孤高の意思決定者として
3. 今期を貫く「独立性」という糸¶
統計学Ⅱのほとんどの回は、一本の概念で繋がっている ―― 独立性 だ。
- 第2回で 独立を定義する(Bを知ってもAの確率が変わらない:P(A|B)=P(A))。
- 第4回の二項分布も、第5回の正規分布も、第6回の中心極限定理も、すべて 「試行・標本が独立である」ことを前提 にしている。
- そして第12〜13回で、その前提が 「空気を読む」ことによって壊れる 現場を目撃する。
このコースの立場(精神論ではない)
「空気を読むことの愚かさ」は、学生を挑発するためのフックではない。コンドルセの陪審定理(1785年)という、200年以上前から知られた数学的事実が立証する命題である。各人が独立に判断すれば、平凡な多数の意見は集合知になる。だが、互いに顔色をうかがって判断が 相関 し始めた瞬間、この定理は崩壊し、集団は全員そろって間違える。私たちはこれを第13回で シミュレーションして自分の目で確かめる。言いっぱなしにはしない。
4. 予告編:賢い集団は、本当に賢いのか¶
今日のColabの最後で、その予告編を一瞬だけ見る。
正解率がコインより少しだけ高い(55%)人を集めて多数決をする。独立に判断する限り、人数を増やすと多数決の正解率は急速に上がり、ほぼ100% に達する。これがコンドルセの陪審定理だ。
しかし ―― その全ては「独立に」の一行に乗っている。もし人々が空気を読んで多数派に合わせ始めたら、この奇跡は消える。なぜ消えるのか、どれだけ正解率が落ちるのか を、第13回で証明する。
今日のColab
01_review.ipynb を開き、上から ▶ を押すだけ。Ⅰの復習(代表値・相関)と、Ⅱの予告編(コンドルセ)を、自分の目で確認すること。
5. 評価とルール(統計学Ⅰと同じ)¶
- 評価は 毎回のMoodle課題(100%)。各回100点(自動採点40 + 記述60)。
- 記述は「考え方」を見る。正解の暗記ではなく、なぜそう判断したかを書く。
- 課題には AIによる自動フィードバックが付く。提出後に講評が返る。
- Google Colab を使う。GoogleアカウントとノートPC(またはタブレット)を毎回持参すること。
今日の課題(Moodle提出)¶
配点:100点(自動採点40点 + 記述60点)/ 提出先:Moodle
第1回のColabノート 01_review.ipynb を上から実行し、結果を見たうえで答えること。
(統計学Ⅰを受けていない人も、ノートを実行すれば全問答えられる。)
パートA:選択問題(自動採点・各10点 ×4=40点)¶
A1. 霊長類の体重のように、ごく一部の大型類人猿がいて 右に大きく歪んだ 分布では、平均と中央値の関係はどうなる? - (ア) 平均 < 中央値 - (イ) 平均 = 中央値 - (ウ) 平均 > 中央値
A2. 離乳日齢と行動圏の相関係数が r ≈ 0.66 だった。ここから言えることとして 最も適切 なのは? - (ア) 乳離れを遅くすれば、必ず行動圏が広がる(因果が証明された) - (イ) 正の相関はあるが、これだけでは「離乳の遅さが原因で行動圏が広がる」とは言い切れない - (ウ) 相関係数が1未満なので、離乳日齢と行動圏は無関係である
A3. 正解率55%(コインより少しだけ賢い)の人を、それぞれが独立に判断させて多数決をとる。人数を増やすと多数決の正解率は? - (ア) ずっと55%のまま変わらない - (イ) 人数とともに上がり、ほぼ100%に近づく - (ウ) 人数が増えるほど下がっていく
A4. A3のように「多数決の正解率がほぼ100%に近づく(コンドルセの陪審定理)」が成り立つために、決定的に重要な前提 はどれか? - (ア) 全員が同じ結論になるよう、事前に話し合って合わせること - (イ) 一人ひとりの正解率がちょうど50%であること - (ウ) 一人ひとりが、他人の顔色をうかがわず 独立に 判断すること
パートB:記述問題(AIフィードバック対象・60点)¶
B1.(30点) - 統計学Ⅰを受けた人:Ⅰで学んだことの中で、最も「自分の直感が外れた」と感じた概念・回を1つ挙げ、①直感は何と言い、データ(正しい答え)は何だったか ②なぜ直感は外れたのか を4〜6文で書きなさい。 - Ⅱから来た人:今日のノートを実行して、最も意外だった結果を1つ挙げ、①あなたは何を予想し、結果はどうだったか ②なぜ予想は外れたと思うか を4〜6文で書きなさい。
B2.(30点) 今日の予告編で、「独立に 判断すれば、平凡な多数決でもほぼ正解にたどり着く」ことを見た(コンドルセの陪審定理)。 これを踏まえて、次の2点を書きなさい。
- あなたの身の回りで、みんなが『空気を読んで』同じ方向に流れた 出来事を1つ挙げなさい(流行・口コミ・会議・SNSなど何でもよい)。
- その出来事では、コンドルセの定理の前提である「各人が 独立に 判断する」が、どこで・どのように壊れたと考えられるか。
文字数の目安:B1・B2あわせて 300〜500字。コピペ・引き写しは評価しない。自分の言葉で書くこと。 (B2で考えたことは、第12〜13回「情報カスケード/コンドルセの陪審定理」で数理的に回収する。)
次回予告
第2回「確率論の基礎(1):条件付き確率」。「子どもが2人、少なくとも1人は女の子。2人とも女の子の確率は?」 ―― 直感は1/2、正解は1/3。条件が確率を変えるとはどういうことか。そして今期の主役 「独立性」 を定義する。