数据会骗人:辛普森悖论

当人们尝试探究两种变量是否具有相关性的时候，比如新生录取率与性别，报酬与性别等，会分别对之进行分组研究。辛普森悖论是在这种研究中，在某些前提下有时会产生的一种现象。即在分组比较中都占优势的一方，会在总评中反而是失势的一方。该现象于20世纪初就有人讨论，但一直到1951年E.H.辛普森在他发表的论文中，该现象才算正式被描述解释。后来就以他的名字命名该悖论。

一所美国高校的两个学院，分别是法学院和商学院，新学期招生。人们怀疑这两个学院有性别歧视。现作如下统计：

法学院

录取 拒收 总数 录取比例

性别
男生	8	45	53	15.1%
女生	51	101	152	33.6%
合计	59	146	205

商学院

录取 拒收 总数 录取比例

性别
男生	201	50	251	80.1%
女生	92	9	101	91.1%
合计	293	59	352

根据上面两个表格来看，女生在两个学院都被优先录取。即女生的录取比率较高。现在将两学院的数据汇总：

录取 拒收 总数 录取比例

性别
男生	209	95	304	68.8%
女生	143	110	253	56.5%
合计	352	205	557

在总评中，女生的录取比率反而比男生低。

上面的数字太凌乱，可以直接看下面的数据：

  男   女 历史系 地理系 总体

1/5	<	2/8
6/8	<	4/5
7/13	>	6/13

借助一幅向量图可以更好的了解情况

女生单独两个矢量斜率都比男生大，说明它们的比率都比较高。但最后男生总体向量斜率却大于女生

这个例子说明，简单的将分组数据相加汇总，是不能反映真实情况的。

就上述例子说，导致辛普森悖论有两个前提。

1. 两个分组的录取率相差很大，就是说法学院录取率很低，而商学院却很高。而同时两种性别的申请者分布比重相反。女性申请者的大部分分布在法学院，相反，男性申请者大部分分布于商学院。结果在数量上来说，拒收率高的法学院拒收了很多的女生，男生虽然有更高的拒收率，但被拒收的数量却相对不算多。而录取率很高的商学院录取了很多男生。使得最后汇总的时候，男生在数量上反而占优。
2. 有潜在因素影响着录取情况。就是说，性别并非是录取率高低的唯一因素，甚至可能是毫无影响的。至于在学院中出现的比率差，可能是随机事件。又或者是其他因素作用，比如入学成绩，却刚好出现这种录取比例，使人牵强误认为这是由性别差异而造成的。

为了避免辛普森悖论的出现，就需要斟酌各分组的权重，并乘以一定的系数去消除以分组数据基数差异而造成的影响。同时必需了解清楚情况，是否存在潜在因素，综合考虑。

参考地址：

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%9B%E6%99%AE%E6%A3%AE%E6%82%96%E8%AE%BA

http://plato.stanford.edu/entries/paradox-simpson/#Causation