“二战”期间,为了加强对战机的防护,英美军方调查了作战后幸存飞机上弹痕的分布,决定哪里弹痕多就加强哪里。然而统计学家沃德力排众议,指出更应该注意弹痕少的部位,因为这些部位受到重创的战机,很难有机会返航,而这部分数据被忽略了。事实证明,沃德是正确的。
要求考生:综合材料内容进行分析,自定立意、自拟标题,写一篇作文(60分)。(2018年全国高考语文卷)
很多考生当时在拿到这样一道作文题的时候内心是拒绝的,甚至好多考生回忆说,当时完全不知道思路,无从下笔,这其实与数学知识的储备息息相关,如果对数学基础知识没有研究过,恐怕还真不知道这是一个统计学的“幸存者偏差”问题:幸存者偏差(Survivor bias),另译为“生存者偏差”或“存活者偏差”,是一种常见的逻辑谬误。指的是只能看到经过某种筛选而产生的结果,而没有意识到筛选的过程,因此忽略了被筛选掉的关键信息。日常表达为“沉默的数据”、“死人不会说话”等。(百度百科)
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是不是很意外,因为不明白数学的一个知识,竟然影响到语文作文了。不光是考试,数学影响着我们生活的方方面面,他无时无刻不包围着我们。特别是现在,我相信大家每天起床后,入睡前,都会不自觉打开手机看一下那几个特别刺眼的“关于疫情”数据,关心着病例是增加了还是减少了,是哪个地方增加了,哪个区域减少了(好消息:20号武汉20天来新增确诊病例首次降为三位数)。那么,接下来结合疫情我再给大家讲一个小故事。
大家都知道鼠疫是最让人害怕的传染病之一,给人类带来过太多的痛苦回忆,无数人因为感染这个病而失去生命。因为鼠疫的刺激,人类创造出了一个数学模型来应对疾病,这个数学模型是S-I-R模型(我这里只做证明讲解,想具体了解模型的,知乎里面有很多专业介绍分析),这里面用S(Susceptible)表示易于传染人群,I(Infected)表示已经染病人群,R(Removed)则表示移除人群(因染病死亡或染病后康复的人群)。现有的新冠肺炎中的模型就是在该模型基础上进行修正后进行了调整,基于此我们每天收到的数据会由确诊人数、疑似病例、死亡人数、治愈人数组成,除了现在的新冠肺炎,包括拉丁美洲的登革热、非洲的埃博拉都用过该模型或修改版进行过统计。那我们说说这个模型在针对疫情时候的作用是什么呢?
比如,隔离的措施是解决感染人群和接触人群接触,这样可以快速降低疾病的传播速度,同样在基于S-I-R模型后还可以进行权衡强制隔离的经济成本和疫情爆发扩散甚至爆发的危险。同样,在有了疫苗后进行新冠疫苗接种可以直接将易于传染人群通过接种疫苗的动作直接转移到移除人群中,直接绕过染病,可以有效减少染病人群规模。
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说到疫情大家都慢慢从无所谓的状态到了谈疫情都有些色变的状态,那我们需不需要害怕呢?首先从心里上我们要做到十足的重视和敬畏,做好自我防护,没有特别需要尽量不出门或者少出门,出门一定戴口罩,回家后要用医用酒精消毒鞋子,勤洗手,养成好的习惯,这些是心理和行动上。那我们再从数学的角度也做下分析,我们最应该担心的其实是疾病染病后的致命性的数据问题,从现有的数据看,经过数学的统计学知识得到新冠病毒的致死率大概在2%左右,远小于2003年非典的10%、中东呼吸综合征的40%,非洲埃博拉病毒的50%-90%。所以我们只要做到充分隔离,染病几率很小,如果不幸染病只要积极配合治疗,大概率都会平安无事,在这里通过一个模型希望能给大家一些信心。借用Yates在《The Math of Life and Death: 7 Mathematical Principles That Shape Our Lives》译为《数学生与死:7条创造生活的数学原理》这本书中的一句话来作为这段结尾,数学既可以是拯救生命的科学,也可能是将生命置于危险境地的错误;既可以预测致命疾病的爆发,也能成为控制致命疾病的策略。如此说来,学好数学,用好数学,可以帮助我们从容应对疫情;反之,也可能加重。
看到这有同学会说(包括我家宝宝也这么说的),除了高考除了疫情,以后数学还有用吗?平时买东西顶多用到加减乘除就行了,根本不需要其他的,难道和别人聊天还要说出一堆的函数,写一堆公式计算吗?如果有人问了,我给的答案是没错,需要的。为什么呢?因为生活或者说生存的需求不只是买买买,就算是买,通过所掌握的数学知识也可以快速的做出选择,选择去哪里买,怎么买,才能买到最具性价比的商品。这就用到数学中的统筹规划知识。
比如最近大家对于疫情过后房价是否会下跌的问题吵得不可开交,一边大型房企75折,一边是贷款政策调整,那我们是否知道“等额本金”和“等额本息”还款,哪个更适合自己。在疫情过后2020年3月所有已经申请贷款的存量房贷的持有者都要将原有的房贷计算方式更改为LPR定价的贷款利率计算方式。那么是选择“固定利率”还是“重定利率”还款,哪个更适合自己,还是傻傻分不清楚呢?(在这里不赘述,只作为一个思考,后面如果大家喜欢可以再详细说)
再者说从未来职业的角度出发,能选择一个好行业进而获得好的薪水是每个人都希望的,这里我要说据统计凡是以数学知识为基础的职业,薪资水平普遍要高于其他职业。老话说得好,学会数理化,走遍天下都不怕;现在我要说,数学学的好,工资少不了。这里面大家可以通过智联招聘发布的数据获悉,2018年排名前十的工作5年后薪酬最高的10个专业中,所有的专业都和数学有关系,它们分别是软件工程、信息安全、计算机科学与技术、数学与应用数学、项目管理、信息与计算科学、网络工程、计算机应用、统计学、金融学。
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以上都是我们能看到的数学带来的好处,我们再来看看那些我们认为的成功者,他们往往更善于运用数学的思维方式,通过定向思维、逆向思维、扩撒思维、创新思维等方法在关键决策上做出正确选择,运筹制胜。以上这些都是学好数学带来的好处,显而易见。
“相信通过上面这么多内容大家能意识到数学有多重要了,那如何学好数学运用好魔杖呢?我将在《学好数学有诀窍-由薄到厚、由厚到薄》里来做详细分享。
期待更多同学们体会到数学的快乐,掌握学好数学的思维方式,为人类发展做出自己的贡献。
现在疫情还在继续,文末让我们为祖国加油,为武汉加油。
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