数学与统计
统计、计量经济学。
35 分钟
数学与统计
AI 数据科学家需要够用即可的数学栈:能读懂模型假设、检验结果与因果表述,而非手推每页公式。本课覆盖 /roadmaps/ai-data-scientist 的 Mathematics、Statistics、Econometrics 节点。
学习目标
- 理解描述统计与推断统计的分工
- 掌握假设检验、p 值与置信区间的正确解读
- 了解计量经济学中「控制混淆变量」的直觉
- 能将统计结论翻译为业务语言
核心概念
| 领域 | 数据科学用途 | 关键概念 |
|---|---|---|
| 描述统计 | 汇报数据概况 | 均值、中位数、分位数、IQR |
| 推断统计 | 从样本推总体 | 假设检验、置信区间、功效 |
| 概率 | 不确定性建模 | 条件概率、贝叶斯更新 |
| 计量经济 | 因果与面板 | 固定效应、工具变量(直觉) |
相关不等于因果。 观察到完课率与登录频次正相关,可能是「活跃用户既多登录又多完课」,需实验或因果设计才能下干预结论。
示例
import numpy as np
from scipy import stats
completion = np.array([0.12, 0.18, 0.15, 0.22, 0.19, 0.14])
print("mean:", completion.mean(), "std:", completion.std(ddof=1))
# 两版本完课率是否显著不同(独立样本 t 检验)
a = np.array([0.11, 0.13, 0.12, 0.14, 0.10])
b = np.array([0.18, 0.20, 0.17, 0.19, 0.21])
t, p = stats.ttest_ind(a, b, equal_var=False)
print(f"t={t:.3f}, p={p:.4f}")
r, rp = stats.pearsonr(a, b) # 演示相关;实际应对齐样本
print(f"pearson r={r:.3f}, p={rp:.4f}")
报告时同时给出 效应量(差多少)与 不确定性(区间宽度),避免只报 p 值。
练习
- 对一组模拟完课率计算 95% 置信区间
- 解释 p=0.03 在「是否上线新功能」决策中的含义与局限
- 在路线图中标记 Mathematics / Statistics 节点
小结
描述统计讲故事,推断统计做决策,计量思维追因果。 下一课用 Python 把分析落到可复现 Notebook。
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