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再谈“品茶的女士” (The Lady Tasting Tea)

已有 2503 次阅读 2022-10-3 08:45 |个人分类:专业学习发展经历|系统分类:观点评述

  因着现代统计学之父之一的费雪教授1935年首次出版的经典著作“实验设计”(The Design of Experiments)提到了这个神秘的“品茶的女士”作为统计假设检验范式的产生的催生婆式的人物,关于她与统计假设检验范式诞生之间的联系的故事及其细节版本众多,真假难辨,甚至连她的名字是什么也不一致,一会儿是Muriel Bristol, 一会儿是Blanche Bristol 或者是两者的结合Muriel Blanche Bristol,B. Muriel Bristol;也有人怀疑这位神秘的“品茶的女士”也许就是一位虚构的人物而已。


我在之前写的一篇博文科学网—‘女士品茶还是品茶的女士’ - 谢钢的博文 (sciencenet.cn) 提到The Lady Tasting Tea: How statistics revolutionized science in the twentieth century这本书的英文原著2001年就出版了,作者是大卫.萨尔斯伯格(David Salsburg),他的书的一开头写的就是关于这位神秘的“品茶的女士”品茶时的神奇的味觉分辨能力所引出的费雪教授的统计显著性检验的故事。大概读过该书的大部分读者也都与我一样,不会太过去追究萨尔斯伯格书中所讲述的“品茶的女士”故事细节的真实程度。然而,最近我读到了2021929日首次发表在英国皇家统计学会的刊物“显著性(SIGNIFICANCE)”上的一篇专门讨论“品茶的女士”故事的真实性及具体相关人物与事件细节的文章:A closer look at the lady tasting tea (一个对该品茶的女士的详细调查的结果报告,原文链接https://rss.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1740-9713.01572),我感到非常值得向读者们报告这篇调查文章的主要发现与结论

该调查文章的作者John T. E. Richardson以三本与此人物与事件最为相关的书作为基本/原始资料来源进行比对分析;慎重起见,Richardson还一一查阅了有关人物的相关的档案资料作为佐证。以下是我对该调查文章的内容与结论的一个摘要综述。

费雪1935年首次出版的经典著作“实验设计”(The Design of Experiments)提到了有一位品茶的女士声称她能够辨别出一杯先倒茶水再掺牛奶混合与另一杯先倒牛奶再将茶水掺入混合所冲制出的英式奶茶的味道之间的区别/不同。费雪接着描述了具体测试该女士品茶能力的实验方案:按以上两种不同的冲制方式准备八杯奶茶,每种方式各四杯。被试女士被告知这个设计方案,但这 八杯奶茶是按随机顺序让她逐一品尝判断每一杯的冲制方式。值得注意的是费雪在书中(有意?)没有具体指明这位品茶的女士的姓名,也未提到品茶女士的被测试的结果。

Richardson依据的第二本原始资料书是费雪的女儿Joan Fisher Box 1978年出版的费雪传记。书中对这个著名的品茶事件的人物与事情发生的过程有非常具体的细节描述。按照Joan的描述,这位品茶的女士就是Dr. B. Muriel Bristol事件发生的地点时间是在1920年代初的罗森斯特得农业实验站(Rothamsted Experimental Station的某个下午(afternoon tea break(费雪在1919-1933期间在此工作任统计学家),而正是她拒绝了费雪为她冲制的奶茶,于是旁边的男士William RoachDr. Bristol 的未婚夫)提出了因此做一个品茶能力测试的建议。按费雪的书中所记实验方案由William Roach具体操作,实验结果是“Miss Bristol divined correctly more than enough of those cups into which tea had been poured first to prove her case注意这里并没有具体说Miss Bristol是百分百地分辨出了哪杯是哪种冲制方式,而是说分辨出了“足够多的杯数”。Joan Fisher Box在她的费雪传记一书的前言中感谢了William Roach所提供的回忆信息记录。

Richardson依据的第三本原始资料书是2001年出版的The Lady Tasting Tea: How statistics revolutionized science in the twentieth century这本书。该书作者David Salsburg1966年从美国康涅狄格州立大学获得博士学位。按SalsburgThe Lady Tasting Tea书中的说法,事件发生的地点时间是在1920年代在英国剑桥大学校园里的某个夏天的下午茶时间。而且,该品茶的女士是百分百地分辨出了哪杯是哪种冲制方式。Salsburg是在1960年代末从Hugh Fairfield Smith1904年在苏格兰出生,曾于1922-1926在英国爱丁堡大学学习农业;当时在康涅狄格州立大学教授统计学)获得这些信息的。按照Hugh Fairfield Smith的学习工作经历,Richardson认为他不太可能亲身经历这个剑桥下午茶品茶事件,并且Richardson也未能找到Smith写下的任何关于这个剑桥下午茶品茶事件的书面材料。Richardson还指出1920年代费雪一直工作生活在罗森斯特得农业实验站,怎么会在某一天突然出现在剑桥大学校园里参加一个下午茶呢?

Richardson的调查发现,品茶的女士Blanche Muriel Bristol出生于1888年,在1918年从英国伯明翰大学获得了PhD学位,1919年更取得了DSc(科学博士)学位,是一位藻类学专家。她一辈子都只喜欢别人叫她Muriel。1919年后,她在罗森斯特得农业实验站工作了几年。William Arthur Roach生于1895年,是一位生物化学家。他们两个在1923年结婚。Muriel(布里斯托尔博士)于1949年去世;William后来再婚,于1984年去世。

Richardson根据自己全面深入细致的调查,认为可以得出这样的结论:(1)品茶的女士就是Dr. Blanche Muriel Bristol;(2)品茶事件所发生的具体地点时间及细节以Joan Fisher Box 在1978年出版的费雪传记中所描述的最为真实可信;(3)或许Muriel并没有能够百分百地正确地辨别出哪杯是哪种冲制方式,最可能是她正确辨别出了八杯中的6杯。

附注:按费雪所设计的测试Muriel品茶能力的实验方案,可能正确的杯数为02468在给定无效假设的条件下概率分布为:1/7016/7036/7016/701/70 。因此,假如Muriel实际是正确地辨别出了八杯中的6杯,按单尾检验计算p- = 17/70 ≈0.243 。按费雪的常用的0.05的统计显著性标准,这样的结果并不足以拒绝“Muriel不具有辨别不同奶茶冲制方式”的无效假设。当然,假如Muriel实际是百分百地正确地辨别出了八杯,p- = 1/70 ≈0.014,这样的结果可以拒绝“Muriel不具有辨别不同奶茶冲制方式”的无效假设。



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