数学真好玩(新版)
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南丁格尔是位统计学家

我们身边的统计图表

多加注意观察,我们会发现身边有很多“图表”。

对我们来说,最常见的“图表”就是“统计图表”,用来表示在整体中所占的比例或数量多少的比较。例如:

表示政党支持率的“圆形图表”。

表示各月降水量的“柱形图”。

表示人口世代构成比例的“带状图”。

表示股票走向的“折线图”和“蜡烛图”【将股票的四个基本值(初始值、最终值、高价、低价)以蜡烛的形状表现出来】。

表示营养平衡的“雷达图(蛛网图)”。

各种各样的统计图表

五线谱也是图表

如上页图中所示,人们根据不同的目的想出了大量的图表。你应该也在很多地方亲眼见过。

而且在音乐中也有图表。

记载着音符和休止符等的五线谱,不过是横轴代表“时间”,纵轴代表“音程”的图表。

数学世界中的图表

在数学世界,各种函数都由图表来表示。

请大家回忆一下数学课。用x轴和y轴来表示点的位置,如(1,2),画出直线或抛物线的图表。

比如,用抛物线来表示函数yx2的算式。我们来列举出满足这个算式的点。

(-2,4)(-1,1)(0,0)(1,1)(2,4)……

将这些点在坐标平面中画出来就会形成抛物线的图表。

课上教给我们的函数图表一般只有横轴x和纵轴y,未免感觉有些单调。

但是,若将横轴设定为“时间”、纵轴设定为“金额”“雨量”等具体数值时会怎样?

这时图表突然被赋予了现实感,图表马上摇身一变,给人以不同的印象。

函数yx2的图表

另外,函数可以根据“算式”和“坐标”变身成一种叫作“图表”的全新姿态。通过观看图表,我们会对算式的真面目有一个视觉上的感受。

随着社会的发展,我们被各种各样的数量包围了起来,想要从视觉上表现这些数量之间的关系,必不可少的工具就是“图表”。熟练使用图表,可以将我们的意图精确地传达给对方。我们每天的生活都沐浴在图表的恩惠之下,而支撑图表发展的正是数学。

克里米亚战争和南丁格尔

说起弗洛伦斯·南丁格尔(1820—1910),大家都知道她是一位有名的白衣天使(护士)。那么,大家知道这位对近代护理事业做出卓越贡献的姑娘的另一面吗?其实她是一位“统计学家”。

历史舞台是克里米亚战争时期(1853—1856)。在报纸上看到前线伤员护理情况的严酷,南丁格尔率领着38位护士毅然从军。

她以一种献身精神为负伤的士兵做护理,不过正如报纸上说的那样,在战争现场,对伤兵的护理非常粗糙,而且因此造成死伤者数量的增加。可是政府和军队却不予以理解。因此,前线的护理救护体制可以说非常不完备。

南丁格尔用图表改变了世界

面对这样的状况,南丁格尔是如何应对的呢?

她并没有被现实打败,而是首先明确了英国士兵死亡是医院卫生管理不善所致,并且思索着如何让国会议员明白这个事实。

这时她想到了“图表”。

如果有了图表,就算对数字不太了解的人也能明确地了解实际状况。

如此一来,南丁格尔开始考虑设计一种叫作蝙蝠之翼(Bat’s Wings)的彩色图表。

通过“蝙蝠之翼”,国会议员终于认识到了改善战场卫生环境的必要性,而其结果就是伤兵的死亡率急剧下滑。她甚至还新建了陆军医学院,改善了整个英国医院的卫生环境。

统计学家南丁格尔

为什么身为护士的南丁格尔能够想出如此具有独创性的图表呢?

这与她年轻时对“数学”和“统计学”有着很深的涉猎是分不开的。对南丁格尔影响最深的是比利时统计学家凯特莱(1796—1874)。他提倡将概率论应用于社会现象中的“社会物理学”,被称为近代统计学之父。

南丁格尔在与凯特莱的交流中得到了无法撼动的数学力量,并与他携手在国际统计会议中共同选择了卫生统计的统一标准。这样一来,南丁格尔在身为护士的同时,还是一位统计学家。

与数学为伍的南丁格尔护士为了救人,充分发挥了她的数学才能。现在我们除了尊白衣天使南丁格尔为“近代护理教育之母”,也不要忘了她同时还是一位“统计学的先驱”。

可以说,南丁格尔用图表改变了世界,拯救了无数人的生命。

正因为有了图表,一些容易被忽视的数字才能引起人们的注意,从视觉上正确地传递信息。

无论是统计图表还是函数图表,其发展都与我们人类的生活息息相关。想必以后“图表”也会跟着社会共同进化吧。