0

0
0

文字

分享

0
0
0

走進「藝.數之間」:當代藝術展巡禮

Sharkie Lin_96
・2017/04/12 ・3598字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
【里山沙龍 X 泛科學】來囉!
這次主題:座標系上的數學與藝術,兩種視角之間的對話
 
許多人的印象中,數學和藝術分別代表理性與感性,就像兩條平行線沒有交會的一天。然而,數學不只是一種工具,還可以是創作的樂趣,甚至與藝術相遇。 Shark 與余歡庭兩位講者不同的身份「創作者─策展人」與關注領域「數學─藝術」構成一個座標系。本場講座將會從藝術中的數學談起,臺灣原創的數學原理與藝術創作、臺中藝術銀行的「藝‧數之間」的策展概念,國內近年來數學藝術展覽與教育相關主題等,藉由對談試著描繪出數學與藝術交會的軌跡,以及未來「數學x藝術x____」的各種可能性。
 
【講者】
▍Shark:泛科學新聞網 、 數感實驗室專欄作者。
▍余歡庭:藝術銀行「藝‧數之間-解開藝術的密碼」展覽策展人
 
【時間】晚間7點至9點(6點30開放進場,7點活動開始)
【地點】里山咖啡,2樓(臺北市中山區伊通街66巷17號,近松江南京捷運站)
【主辦】里山咖啡x泛科學
【報名費用】300元(網路報名,現場付費)
【名額】45人
 
▍報名由此去! –>報名網址

最近在台中有一檔與數學有關的當代藝術展,叫做〈藝.數之間-解開藝術的密碼 Between Art and Mathematics: Decoding the Artworks〉,引起許多數學圈的朋友注意,是藝術銀行今年(2017)的第一檔展覽。藝術銀行的主要業務是購藏臺灣藝術家的作品,並提供租賃服務給政府機關及民間企業,除了支持臺灣的藝術家外,也讓一般大眾在日常生活中親近藝術原作。

這是國內首次以藝術角度策的藝數展覽,不論是主題論述、視覺設計,或者是展場空間、燈光配置都有一定水準。開幕茶會的開場是臺中第一支專業現代舞蹈團「極至體能舞蹈團」的演出,以身體律動詮釋數學的各種元素;展覽文宣也別有巧思,打開來是運用碎形(fractal)圖樣中自我相似概念的長方體!

圖/作者提供

如本次展覽簡介,一般的認知當中數學是一切科學之母,藉由理性邏輯推演建構科學的世界,為尋求共識的過程;而藝術多是從自身經驗出發表達情感,或者對世界提出疑問,尋求的是共感。對多數人來說,數學與藝術彷彿兩條平行線,在無限遠處才有交會的可能。

但回顧人類歷史,數學與藝術之間很早就開始交會產生火花,像是在伊斯蘭黃金時代(約西元 762 年至 13 世紀)即開始發展繁複的幾何圖樣運用於藝術裝飾之中;而後西方的文藝復興時期畫家想要把三維空間的物體在平面的畫紙呈現出來,此種幾何投射的技法也產生了許多對於幾何學的討論。

伊斯蘭幾何圖樣。圖/Pentocelo , CC BY 3.0, wikimedia commons

策展人余歡庭認為,數學與藝術兩者在人類文明中都是非常具有想像力與美感的,欣賞藝術作品時也經常能夠看見數學的美,只是我們沒有從這個角度去切入,加上學校的教育使得大眾難以看見數學美好的一面。因此本次藉著展覽告訴大家,數學是多麼美麗與貼近生活,嘗試挑戰大眾對數學的既有印象。

本次展覽策展人超脫常人的視角,精采地提出三個子題「數學構成藝術 Mathematics Composes Art」、「數學產生藝術 Mathematics Produces Art」、「數學激發藝術 Mathematics Inspires Art」,探討藝術與數學之間的各種可能,即使許多藝術家自認自己數學不好,但策展人認為若沒有背後的數學基礎,便無法創造出這些賞心悅目的作品。以下將逐一介紹這三個子題的部份作品。

展場一角。圖/藝術銀行提供
展場一角。圖/藝術銀行提供

數學產生藝術 Mathematics Produces Art

在數學產生藝術的子區中,數學材料只是一個骨架或模板,還必須再加入藝術家們自己的生活經驗以及透過內心想像力才能將幾何形狀轉化、生成藝術創作。

本區首先被導覽的作品是藝術家梁任宏的作品〈反 一ㄥˋ派 1004〉,先前曾經在幾何藝術景點介紹過,此次也出現在展覽之中。主要運用不銹鋼內部配重與外觀不同的手法造成視覺上的錯覺,同時也具有互動、動感與好玩的特性。

藝術家陳慧嶠以現成物乒乓球與幾何圖形做為創作材料,搭配簡單的色塊呈現出特殊的節奏感,而圓和球同時也是最完美的對稱物體。在展場中意外發現現場燈光配置使得〈七個晝夜〉呈現出幾何光影之美感,此件作品的靈感來自於英國奇幻小說《消失的地平線》。

陳慧嶠〈七個晝夜〉。圖/藝術銀行提供

數學構成藝術 Mathematics Composes Art

本區的作品主要是以數學元素構成藝術作品,與我過去關注的主題較為相似,可以把藝術作品的某部分視為數學原理的視覺化或是實體化。

在大自然中有許多數學的蹤影,像是碎形。碎形一詞是 1975 年被數學家本華.曼德博(Benoît B. Mandelbrot)發明的,碎形是基於不斷迭代的方程式而產生的可無限延伸的自相似圖形,例如雪花的圖樣。藝術家黃蘭雅以最微觀的碎形,搭配鮮豔的色彩呈現生命的蓬勃發展,創作出〈福拉克多花園〉與〈分子機器模型〉。

黃蘭雅〈福拉克多花園〉。圖/作者提供

藝術家邱勤庭發現,數學的對稱特性與生活中的連結是鳳梨開花的圖樣,而有了〈自然密碼 15〉,以微觀、細緻的角度去觀看植物的生長並進行創作。除此之外,數學還給了色彩上的啟發,像是將攝影作品中原本顏色對應的 RGB 數值不斷減半,最後發現去除原本的顏色能夠得到視覺上的純粹與美感。另外,作品〈自然密碼 48〉也使用了鉛直鏡射。

邱勤庭作品,左:<自然密碼 48 >,右:<自然密碼 15>。圖/藝術銀行提供

立體的世界可巧妙隱身在二維平面裡面,藝術家郭慧禪〈褐磁磚、白磁磚、灰磁磚〉這三件作品為〈擬態〉系列,擬態是生物自我保護的行為,將自己變成和棲息地一樣的顏色,以免被天敵發現。本作品使用了磁磚、鐵門、牆壁這些具有防禦性質的工業材料,像是人類生活在現代的保護裝置,再以影像合成的手法扭曲人物身上的線條,使得立體與平面的世界產生了辯證關係。

郭慧禪〈褐磁磚、白磁磚、灰磁磚〉。圖/藝術銀行提供

藝術家劉晉彰擅於影像重組亦長期研究街頭塗鴉,畫作〈非迷謎之境〉受到著名藝術家艾雪(M. C. Escher)啟發,以錯視迷宮呈現、營造出人類在生活中尋找出路,卻經常難以走出大環境中的困惑。藝術家以自然界動物為生存的象徵,並且認為親子之愛能夠幫助孩子解惑。

劉晉彰〈非迷謎之境〉。圖/藝術銀行提供

數學激發藝術 Mathematics Inspires Art

隨著科技技術進步,今日數學工具更加複雜,數位科技讓藝術家能夠以更多元的手法進行創作,以及探討人與科技的關係。

藝術家陳怡潔認為色彩與人類深層感覺的記憶有關,像是他人的膚色相較其他細節較難以被忘記,因此藝術家思考卡漫人物的顏色配置是否暗示了角色本身的性格,所以將鹹蛋超人中的角色身上的顏色解構為〈函數色彩-初始化-鹹蛋超人〉,依照色彩的比例從最多到最少排列於 25 x 25 的矩陣之中,每一個矩陣都是一個角色。此件作品讓我聯想到以前執行電腦的硬碟重組的畫面。

陳怡潔〈函數色彩-初始化-鹹蛋超人〉。圖/作者提供

在〈 hyper.data-N°2 〉作品中,藝術家張永達將 311 地震時全日本一千多個觀測站所記錄的資料透過電腦程式運算,繪製在影像裝置上轉化成新媒體藝術。表格中呈現的是原始數據,也就是工具的理性面;下圖螢幕左方將各地的數據依照實際位置標註時,反而讓人感受到地震不只是各地震度的集合,帶有爆發性的感受成了日本地圖的輪廓。

張永達〈hyper.data-N°2〉。圖/藝術銀行提供

數學啟發藝術比較容易想像,那藝術能不能啟發數學?答案是可以的。就像是我的數學研究受到蛇形藝廊 2002 與伊斯蘭幾何藝術的啟發,從二維到三維的一段故事;而蛇形藝廊 2002 的建築概念是從數學而來,也就是被數學啟發的建築。

數學與藝術不是未曾交會的平行線,而是鏡子面對面能夠相互映射彼此的光亮直到無限遠。


展覽資訊:

文章難易度
Sharkie Lin_96
24 篇文章 ・ 6 位粉絲
在國二無聊的早自習意外發現數學的趣味,因此近來體驗到數學研究、藝術創作、採訪寫作、展覽策劃、資優教育等工作。不是念數學也不是學藝術,但樂於從多元視角聊聊數學的各種姿態,以及進行數學藝術創作,希望能為世界帶來一點樂趣。科普部落格〈鯊奇事務所〉https://medium.com/sharkie-studio,聯絡信箱 sharkgallium@gmail.com

0

1
0

文字

分享

0
1
0
寵物過敏原有很多種,避免飲食過敏困擾,可選擇單一/特殊肉種寵物飼料
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/06 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 新萃 Nutri Source 委託,泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢,或是身上出現不明紅疹?當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣,也會有過敏反應,過敏可依照「來源」分為三種:吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

寵物的過敏源有哪些?

不管是哪一種過敏反應,在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理,如果是接觸性或吸入性過敏,即使你把家裡打掃得很乾淨,還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此,對飼主來說,最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢?其實,「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」(Adverse Food Reaction, 簡稱AFR)(Jackson, H. , 2009),指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏(Food Allergy)和食物不耐受(Food Intolerances)兩種。

如果你看過動漫作品《工作細胞》,你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應,因此全名為「過分敏感」;而食物不耐受則並非免疫性反應,而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒,例如狗不能吃洋蔥或巧克力,否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權,只能吃飼主提供的食物,如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分,就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外,最明顯的外在症狀就是皮膚問題,包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病,讓許多飼主狂跑獸醫院的同時,獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。

以食物排除法,找出毛孩的食物過敏原!

食物排除法的原理相當簡單粗暴,類似我們過去在學校做的實驗一樣,抓出「控制組與對照組」。首先,將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質;同時嚴格限制牠對其他食物接觸,包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意,此為「對照組」,如此持續 8~12 週,觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善,那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

下一步我們可以進行「食物挑戰」,在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原(例如常見的牛肉、雞蛋等),有如「控制組」,等到症狀又出現,就可以確認哪種食物成分是過敏原,未來就可以在飼料中排除,讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄,不僅要在漫長的試驗期,更需要在控制期一一排除所有不可能之後,才能找到答案。而其中最困難的部分,也是實驗的基礎可能是第一步:「提供狗狗牠從未吃過,且肉品單一的蛋白質」,這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務,因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了,搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

飼料成分多而雜,可選單一肉種飼料降低過敏。

那該怎麼進行食物排除法呢?別擔心,沒有找不到的肉品,只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料,新萃推出了一系列低敏肉,包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類,是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外,新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素,能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃,有消化不良症的狗狗也適用。

新萃商品選擇的是單一/特殊肉種的成分,低敏感肉品讓寵物吃了更安心。

參考資料

  1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
  2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
  3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
  4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
  5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
  6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
  7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
  8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服,為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用?
  9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善?小心食物過敏! – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
  10. 寵物知識+/毛孩對什麼食物過敏?獸醫:驗血完全不準!診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
  11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News
文章難易度
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
172 篇文章 ・ 276 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

2

2
2

文字

分享

2
2
2
買樂透真的可以賺錢?大數法則揭示了賭博的真相!——《統計,讓數字說話》
天下文化_96
・2023/03/05 ・2394字 ・閱讀時間約 4 分鐘

  • id S. Moore、諾茨 William I. Notz
  • 譯者:鄭惟厚、吳欣蓓

什麼是大數法則?

期望值的定義是:它是可能結果的一種平均,但在計算平均時,機率大的結果占的比重較高。我們認為期望值也是另一種意義的平均結果,它代表了如果我們重複賭很多次,或者隨機選出很多家戶,實際上會看到的長期平均。這並不只是直覺而已。數學家只要用機率的基本規則就可以證明,用機率模型算出來的期望值,真的就是「長期平均」。這個有名的事實叫做大數法則。

大數法則
大數法則(law of large numbers)是指,如果結果為數值的隨機現象,獨立重複執行許多次,實際觀察到的結果的平均值,會趨近期望值。

大數法則和機率的概念密切相關。在許多次獨立的重複當中,每個可能結果的發生比例會接近它的機率,而所得到的平均結果就會接近期望值。這些事實表達了機遇事件的長期規律性。正如我們在第 17 章提過的,它們是真正的「平均數定律」。

大數法則解釋了:為什麼對個人來說是消遣甚至是會上癮的賭博,對賭場來說卻是生意。經營賭場根本就不是在賭博。大量的賭客贏錢的平均金額會很接近期望值。賭場經營者事先就算好了期望值,並且知道長期下來收入會是多少,所以並不需要在骰子裡灌鉛或者做牌來保證利潤。

賭場只要花精神提供不貴的娛樂和便宜的交通工具,讓顧客川流不息進場就行了。只要賭注夠多,大數法則就能保證賭場賺錢。保險公司的運作也很像賭場,他們賭買了保險的人不會死亡。當然有些人確實會死亡,但是保險公司知道機率,並且依賴大數法則來預測必須給付的平均金額。然後保險公司就把保費訂得夠高,來保證有利潤。

  • 在樂透彩上做手腳

我們都在電視上看過樂透開獎的實況轉播,看到號碼球上下亂跳,然後由於空氣壓力而隨機彈跳出來。我們可以怎麼樣對開出的號碼做手腳呢? 1980 年的時候,賓州樂透就曾被面帶微笑的主持人以及幾個舞台工作人員動了手腳。

他們把 10 個號碼球中的 8 顆注入油漆,這樣做會把球變重,因此可保證開出中獎號碼的 3 個球必定有那 2 個沒被注入油漆的號碼。然後這些傢伙就下注買該 2 個號碼的所有組合。當 6-6-6 跳出來的時候,他們贏了 120 萬美元。是的,他們後來全被逮到。

歷史上曾有主持人在樂透上做手腳,後來賺了 120 萬美元隨後被逮捕。圖/envatoelements

深入探討期望值

跟機率一樣,期望值和大數法則都值得再花些時間,探討相關的細節問題。

  • 多大的數才算是「大數」?

大數法則是說,當試驗的次數愈來愈多,許多次試驗的實際平均結果會愈來愈接近期望值。可是大數法則並沒有說,究竟需要多少次試驗,才能保證平均結果會接近期望值。這點是要看機結果的變異性決定。

結果的變異愈大,就需要愈多次的試驗,來確保平均結果接近期望值。機遇遊戲一定要變化大,才能保住賭客的興趣。即使在賭場待上好幾個鐘頭,結果也是無法預測的。結果變異性極大的賭博,例如累積彩金數額極大但極不可能中獎的州彩券,需要極多次的試驗,幾乎要多到不可能的次數,才能保證平均結果會接近期望值。

(州政府可不需要依賴大數法則,因為樂透彩金不像賭場的遊戲,樂透彩用的是同注分彩系統。在同注分彩系統裡面,彩金和賠率是由實際下注金額決定的。舉例來說,各州所辦的樂透彩金,是由全部賭金扣除州政府所得部分之後的剩餘金額來決定的。賭馬的賠率則是決定於賭客對不同馬匹的下注金額。)

雖然大部分的賭博遊戲不及樂透彩這樣多變化,但要回答大數法則的適用範圍,較實際的答案就是:賭場的贏錢金額期望值是正的,而賭場玩的次數夠多,所以可以靠著這個期望值贏錢。你的問題則是,你贏錢金額的期望值是負的。全體賭客玩的次數合起來算的話,當然和賭場一樣多,但因為期望值是負的,所以以賭客整體來看,長期下來一定輸錢。

然而輸的金額並不是由賭客均攤。有些人贏很多錢,有些人輸很多,而有些人沒什麼輸贏。賭博帶給人的誘惑,大部分是來自賭博結果的無法預測。而賭博這門生意仰賴的則是:對賭場來說,結果並非不可測的。

對賭場來說,贏錢金額期望值為正。圖/envatoelements
  • 有沒有保證贏錢的賭法?

把賭博很當回事的賭客常常遵循某種賭法,這種賭法每次下注的金額,是看前幾次的結果而定。比如說,在賭輪盤時,你可以每次把賭注加倍,直到你贏為止—或者,當然,直到你輸光為止。即使輪盤並沒有記憶,這種玩法仍想利用你有記憶這件事來贏。

你可以用一套賭法來戰勝機率嗎?不行,數學家建立的另一種大數法則說:如果你沒有無窮盡的賭本,那麼只要遊戲的各次試驗(比如輪盤的各次轉動)之間是獨立的,你的平均獲利(期望值)就會是一樣的。抱歉啦!

  • 高科技賭博

全美國有超過 700,000 台吃角子老虎(拉霸)。從前,你丟硬幣進去再拉下把手,轉動三個輪子,每個輪子有 20 個圖案。但早就不是這樣了。現在的機器是電動遊戲,會閃出許多很炫的畫面,而結果是由隨機數字產生器決定的。

機器可以同時接受許多硬幣,有各種讓你眼花撩亂的中獎結果,還可以多台連線,共同累積成連線大獎。賭徒仍在尋找可以贏錢的賭法,但是長期下來,隨機數字產生器會保證賭場有 5% 的利潤。

——本文摘自《統計,讓數字說話》,2023 年 1 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

所有討論 2
天下文化_96
129 篇文章 ・ 611 位粉絲
天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

0

2
2

文字

分享

0
2
2
假藥也能治療?安慰劑效應的原因:「不」隨機化實驗!——《統計,讓數字說話》
天下文化_96
・2023/03/03 ・1932字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
  • 作者:墨爾 David S. Moore、諾茨 William I. Notz
  • 譯者:鄭惟厚、吳欣蓓

實驗法中「隨機化」的必要性

隨機化比較實驗是統計學裡面最重要的概念之一。它的設計是要讓我們能夠得到釐清因果關係的結論。我們先來弄清楚隨機化比較實驗的邏輯:

  • 用隨機化的方法將受試者分組,所分出的各組在實施處理之前,應該各方面都類似。
  • 之所以用「比較」的設計,是要確保除了實驗上的處理外,其他所有因素都會同樣作用在所有的組身上。
  • 因此,反應變數的差異必定是處理的效應所致。

我們用隨機方法選組,以避免人為指派時可能發生的系統性偏差。例如在鐮形血球貧血症的研究中,醫師有可能下意識就把最嚴重的病人指派到羥基脲組,指望這個正在試驗的藥能對他們有幫助。那樣就會使實驗有偏差,不利於羥基脲。

從受試者中取簡單隨機樣本來當作第一組,會使得每個人被選入第一組或第二組的機會相等。我們可以預期兩組在各方面都接近,例如年齡、病情嚴重程度、抽不抽菸等。舉例來說,隨機性通常會使兩組中的吸菸人數差不多,即使我們並不知道哪些受試者吸菸。

實驗組與對照組除主要測量變數外,其餘條件必需盡可能相似。圖/envatoelements

新藥研究上不隨機分組帶來的後果:安慰劑效應

如果實驗不採取隨機方式,潛藏變數會有什麼影響呢?安慰劑效應就是潛藏變數,只有受試者接受治療後才會出現。如果實驗組別是在當年不同時間進行治療,所以有些組別是在流感季節治療,有些則不是,那麼潛藏變數就是有些組別暴露在流感的程度較多。

在比較實驗設計中,我們會試著確保這些潛藏變數對全部的組別都有相似的作用。例如為了確保全部的組別都有安慰劑效應,他們會接受相同的治療,全部的組別會在相同的時間接受相同的治療,所以暴露在流感的程度也相同。

要是告訴你,醫學研究者對於隨機化比較實驗接受得很慢,應該不會讓你驚訝,因為許多醫師認為一項新療法對病人是否有用,他們「只要看看」就知道。但事實才不是這樣。有很多醫療方法只經過單軌實驗後就普遍使用,但是後來有人起疑,進行了隨機化比較實驗後,卻發覺其效用充其量不過是安慰劑罷了,這種例子已經不勝枚舉。

曾有人在醫學文獻裡搜尋,經過適當的比較實驗研究過的療法,以及只經過「歷史對照組」實驗的療法。用歷史對照組做的研究不是把新療法的結果和控制組比,而是和過去類似的病人在治療後的效果做比較。結果,納入研究的 56 種療法當中,用歷史對照組來比較時,有 44 種療法顯示出有效。然而在經過使用合適的隨機化比較實驗後,只有 10 種通過安慰劑測試。即使有跟過去的病人比,醫師的判斷仍過於樂觀。

過去醫學史上常出現新藥實際沒療效,只能充當安慰劑效果的情況。圖/envatoelements

目前來說,法律已有規定,新藥必須用隨機化比較實驗來證明其安全性及有效性。但是對於其他醫療處置,比如手術,就沒有這項規定。上網搜尋「comparisons with historical controls」(以歷史對照組來比較)這個關鍵字,可以找到最近針對曾使用歷史對照組試驗的其他醫療處置,所做的研究。

對於隨機化實驗有一件重要的事必須注意。和隨機樣本一樣,隨機化實驗照樣要受機遇法則的「管轄」。就像抽一個選民的簡單隨機樣本時,有可能運氣不好,抽到的幾乎都是相同政治傾向一樣,隨機指派受試者時,也可能運氣不好,把抽菸的人幾乎全放在同一組。

我們知道,如果抽選很大的隨機樣本,樣本的組成和母體近似的機會就很大。同樣的道理,如果我們用很多受試者,加上利用隨機指派方式分組,也就有可能與實際情況非常吻合。受試者較多,表示實驗處理組的機遇變異會比較小,因此實驗結果的機遇變異也比較小。「用足夠多的受試者」和「同時比較數個處理」以及「隨機化」,同為「統計實驗設計」的基本原則。

實驗設計的原則
統計實驗設計的基本原則如下:
1. 要控制潛在變數對反應的影響,最簡單的方法是同時比較至少兩個處理。
2. 隨機化:用非人為的隨機方法指派受試者到不同的實驗處理組。
3. 每一組的受試者要夠多,以減低實驗結果中的機遇變異。

——本文摘自《統計,讓數字說話》,2023 年 1 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
129 篇文章 ・ 611 位粉絲
天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。