Variability Basics(1)


變異性基礎

Variability Basics

簡介

Introduction

從前面的章節我們可以漸漸了解,如果加入許多限制,製造系統的行為,是可以預測的,並以簡易的數學是表示,如第七章的三個情況。但如果看到實際案例,如課本提到的HAL案例,我們發現與三種狀況差異非常多,原因就是變異性”(Variability)
因此在本章節,會需要學習來量測、理解與管理這些變異。而這些也正是讓系統變得有效率的關鍵。

變異性與隨機性

Variability and Randomness

變異性與隨機性(Randomness)非常有關連,因此要了解變異性就需要了解隨機性。我們可以參考網路wiki對於隨機性的解釋。

變異性:一種類物件不一致的性質。換句話說,個體與平均值的差異就稱為變異性。
隨機性與機率有關聯,在統計上,我們會用平均數(mean)與標準差(standard deviation)來表示。
變異性包含了隨機可控制變異(controllable variation),兩者差異在於能否操控,前者還可細分成顯著(apparent)隨機性或真實(true)隨機性,顯著隨機性是代表我們還沒有足夠資訊去掌握行為發生的原因(編按:這部分可能就是要用實驗設計,找出可能的迴歸因子說明),而後者則是必然會發生的,則我們可以用統計來解釋。

機率性的直覺

Probabilistic Intuition

此小節講述多個生活經驗,顯示平時我們常利用直覺判斷,而無需太精確的數據輔助抉擇,也能做出正確判斷。在統計上,我們可以把這類的現象可以稱做First moment or mean of the random variables,才讓我們覺得世界是有決定性的而非隨機性,而也因為平均數對於結果的影響很顯著,才會讓這樣的法則時常成立。
然而,這樣的直覺用到製造系統或更複雜的事件內,會可能發生誤判,如:迴歸至平均值(regression to the mean)的情況,網路上有很多針對此謬誤/誤判的事例。簡單來說,我們需要納入更精確的觀點,才能更準確掌握系統的實際情況。因此會有:
第二時刻(Second Moment):變異數(Variance)

第三時刻(Third Moment):歪斜度(Skewness)

第四時刻(Fourth Moment):峰度(Kurtosis/Peakness)
而本章節後續將會聚焦在前兩者平均數與變異數(Mean and Variance)

小結

Conclusion

本文僅是講述為何要納入變異性進行考量。後面章節會提供更多實質案例與討論的標的,讓大家了解納入變異的差別。

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