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均值回归

🔬 自然科学 作者 CampusDown 维基编辑部 最后更新
均值回归指的是:当两次测量并非完全相关时,第一次测量中取得极端值的对象,在下一次测量中往往更接近平均值。弗朗西斯·高尔顿于1886年研究父母与子女身高时首次描述了这一现象,统计学中的“回归”一词即由此而来。它会在没有真实原因的情况下制造出变化的假象,是扭曲因果解释的典型统计陷阱。
目录
  1. 1. 高尔顿的发现与统计原理
  2. 2. 认知错觉与塞克里斯特谬误
  3. 3. 研究设计与应对
  4. 4. 常见问题
  5. 5. 参考文献

高尔顿的发现与统计原理

高尔顿(1886)发现,身材很高的父母所生子女通常比父母矮,身材很矮的父母所生子女则往往比父母高,他称之为“向平庸回归”。他起初将其解释为遗传现象,但在《自然遗传》(1889)中认识到,只要两个变量的相关不完全,这种统计性质就必然出现。正如斯蒂格勒(1986,1997)所述,这一洞见催生了相关与回归分析。观测值可视为稳定的真实水平与暂时性偶然因素之和;极端值很可能是偶然因素朝一个方向大幅作用的结果,而下一次测量时这种运气不会重现,因此数值会向均值回归。相关系数越低,回归幅度越大。

认知错觉与塞克里斯特谬误

卡尼曼与特沃斯基(1973)表明,人们在预测时往往忽视均值回归。卡尼曼(2011)介绍的以色列空军飞行教官轶事广为人知:教官们发现,表扬飞得好的学员后其下次表现变差,责骂飞得差的学员后其下次表现变好,因而相信惩罚比表扬更有效,但这实际上是把极端表现之后自然出现的回归误认为因果关系。在经济学中,塞克里斯特(1933)看到高利润企业随时间向平均水平收敛,写下《商业中平庸的胜利》,但霍特林(1933)反驳说,这只是统计上的回归,并不能证明任何竞争规律。弗里德曼(1992)警告,在国家间经济增长收敛的研究中,同样的谬误反复出现。

研究设计与应对

坎贝尔与肯尼(1999)指出,回归假象会系统性地扭曲前后对比研究的结论。例如,若只挑选考试成绩最差的学生进行补习,即使补习毫无效果,下次考试成绩看起来也会提高。内塞尔罗德、斯蒂格勒与巴尔特斯(1980)在变化研究中探讨了这一问题,布兰德与奥尔特曼(1994)以及巴尼特、范德波尔斯与多布森(2005)提出了设置随机对照组、以多次测量的平均值来选择对象等应对方法。沙尔与史密斯(2000)证实,棒球中赛季初的极端打击率同样会向均值回归。均值回归与伯克森悖论、幸存者偏差一样,是解读经过选择的样本时必须警惕的典型现象。

常见问题

如何简单理解均值回归?
特别好或特别差的结果往往掺杂着运气,所以下一次的结果通常会更接近平时的水平。
均值回归是否意味着一切最终都会变成平均?
不是。它并不表示整个群体的离散程度会缩小,而是指因极端值而被选出的对象,下一次测量往往向均值方向移动。从反方向看,同样会出现回归。

来源核查日期:2026-10-26

参考文献

  1. Galton, F. (1886). Regression towards mediocrity in hereditary stature. Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland, 15, 246–263.
  2. Galton, F. (1889). Natural Inheritance. London: Macmillan.
  3. Stigler, S. M. (1997). Regression towards the mean, historically considered. Statistical Methods in Medical Research, 6(2), 103–114.
  4. Stigler, S. M. (1986). The History of Statistics: The Measurement of Uncertainty before 1900. Cambridge, MA: Harvard University Press.
  5. Kahneman, D., & Tversky, A. (1973). On the psychology of prediction. Psychological Review, 80(4), 237–251.
  6. Kahneman, D. (2011). Thinking, Fast and Slow. New York: Farrar, Straus and Giroux.
  7. Secrist, H. (1933). The Triumph of Mediocrity in Business. Evanston, IL: Bureau of Business Research, Northwestern University.
  8. Hotelling, H. (1933). Review of The Triumph of Mediocrity in Business by Horace Secrist. Journal of the American Statistical Association, 28(184), 463–465.
  9. Friedman, M. (1992). Do old fallacies ever die? Journal of Economic Literature, 30(4), 2129–2132.
  10. Campbell, D. T., & Kenny, D. A. (1999). A Primer on Regression Artifacts. New York: Guilford Press.
  11. Barnett, A. G., van der Pols, J. C., & Dobson, A. J. (2005). Regression to the mean: What it is and how to deal with it. International Journal of Epidemiology, 34(1), 215–220.
  12. Bland, J. M., & Altman, D. G. (1994). Regression towards the mean. BMJ, 308(6942), 1499.
  13. Nesselroade, J. R., Stigler, S. M., & Baltes, P. B. (1980). Regression toward the mean and the study of change. Psychological Bulletin, 88(3), 622–637.
  14. Schall, T., & Smith, G. (2000). Do baseball players regress toward the mean? The American Statistician, 54(4), 231–235.

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本文最后更新于2026年10月27日。内容依据公认的原著和教科书整理;在报告中引用时,请务必核对下方参考文献中的原始出处。