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不带刻板印象地解读数据分布

两个群体的平均可以不同,却重叠得很多,以致平均几乎说明不了任何一个个体。

本页内容
  1. 下结论之前要检查什么?
  2. 例题详解
  3. 要留意的错误
  4. 自我检测
  5. 下一步

分布(distribution)显示数值在一个群体中如何散布。**一个群体的平均,描述的是这个群体,而不是其中的每一个个体。**当两个群体重叠时,知道某个个体属于哪个群体,对这个个体的数值几乎说明不了什么。

这项技能用到连续变异与不连续变异中的数据概念。目标是写出与数据相符的结论,这正是好的生物答案所需要的。

下结论之前要检查什么?

  1. **平均值、中位数或众数:**写明用的是哪一种,它描述什么。
  2. **范围或离散程度:**数值在两侧延伸多远?
  3. **重叠:**范围是否共有某些数值?重叠多少?
  4. **样本大小:**样本是否很小?小样本可能误导。
  5. **其他原因:**环境、年龄或取样方法能否解释这个差异?

检查完,才写出一句话,只说数据显示的内容,不多说。

例题详解

两个虚构的岛上各有一种小鸟。一名科学家从每个岛上各取 10 只量度喙长。数据为虚构。

A 岛(毫米)10, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 14
B 岛(毫米)11, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 15

**第 1 步,A 岛的平均:**10 + 11 + 11 + 12 + 12 + 12 + 12 + 13 + 13 + 14 = 120,120 ÷ 10 = 12.0 毫米。

**第 2 步,B 岛的平均:**11 + 12 + 12 + 13 + 13 + 13 + 13 + 14 + 14 + 15 = 130,130 ÷ 10 = 13.0 毫米。

**第 3 步,范围:**A 岛是 14 − 10 = 4 毫米,B 岛是 15 − 11 = 4 毫米。离散程度相同。

**第 4 步,重叠:**A 岛从 10 到 14,B 岛从 11 到 15,所以两者共有 11 到 14 这些数值。A 岛 10 只鸟中有 9 只(除了 10 毫米那只)的喙长也出现在 B 岛,所以没有清楚的分界。

第 5 步,结论:“在这个小样本中,B 岛喙长的平均比 A 岛大 1.0 毫米。两者的范围重叠,所以有些 A 岛的鸟喙比有些 B 岛的鸟喙更长。这个差异可能是由基因、食物或偶然造成,需要更多数据。”

请注意,这个结论没有声称 B 岛每只鸟的喙都更长,也没有把某个原因当成事实。

要留意的错误

错误答案:“B 岛的鸟喙比 A 岛的长,所以看一个喙就能知道是哪个岛的。”

平均的差异是 1.0 毫米,但每个岛内部的离散程度是 4 毫米。12 毫米的喙两个岛上都有,所以单凭一个喙无法判断是哪个岛。

同样的推理适用于任何物种的任何特征,包括人类。群体平均的差异,从来不能用来评判某一个个体,而且人类的特征受环境影响,每个群体内部也有很大的变异。改正方法是写上“平均而言”和“在这个样本中”,并提到重叠。

自我检测

所有数据均为虚构。

1. 一种植物的样本 1 高度为 20、22、24 厘米,样本 2 为 23、25、27 厘米。算出两个平均,并说明样本 2 的每一株是否都比样本 1 的每一株高。

查看答案

样本 1 的平均:(20 + 22 + 24) ÷ 3 = 66 ÷ 3 = 22 厘米。样本 2 的平均:(23 + 25 + 27) ÷ 3 = 75 ÷ 3 = 25 厘米。范围在 23 和 24 处重叠,所以样本 1 中 24 厘米的植株比样本 2 中 23 厘米的植株高。不是每一株都更高。

2. 给出两个原因,说明群体平均的差异为什么可能不是由基因造成的。

查看答案

以下任意两点:环境不同(食物、光照、温度)、年龄不同、样本太小或不具代表性,或是偶然。

3. 一名学生写道:“这只昆虫来自北方群体,所以它的翅膀比较长。”用重叠的概念说明问题所在。

查看答案

两个群体重叠,所以南方群体的个体也可能有长翅膀。群体平均无法预测一只昆虫。这名学生应该直接量度那只昆虫的翅膀。

下一步

你现在已经学完五项技能,请用单元练习题组把它们混合起来练习。错题记录与重测队列能帮你追踪措辞上的错误,概率树与计数板和遗传模型板则说明网格只是模型,不是对真人的预测。

谨慎的结论容易写得又长又绕。生物线上一对一补习的老师可以帮你把它压缩成两句准确的话。

常见问题

如果一个群体的平均较高,它的每个成员都较高吗?

不是。平均描述的是群体整体。当范围重叠时,平均较低的群体中,有些个体会超过平均较高的群体中的个体。你不能用群体平均去预测单个个体。

为什么群体内部的变异很重要?

群体内部的变异可能大于群体平均之间的差异。看范围或离散程度,可以知道两个群体重叠多少。重叠很大,说明两群体并没有清楚分开,所以单一特征不能把个体分到某个群体。

平均的差异可能来自环境吗?

可能。食物、气候、年龄、取样方法和样本大小都会改变平均。平均不同并不能证明原因是基因。谨慎的结论要说明量度了什么,还有什么其他因素也可能造成这个差异。

更新于:

下一步

如果你会算平均,却不知道结果允许你下什么结论,一对一的老师可以陪你在新的数据上练习写出谨慎的结论。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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