为什么朋友的好友总是比你多?

  你花时间写、交朋友、挖八卦,还用剩下的时间来亲自建立。但悲哀的是,尽管做了这么多努力,你的朋友可能还是比你大多数朋友少。但不要绝望,我们大多数人都是这样。一般来说我们的朋友比我们受欢迎。

  不相信?想想最近JohanUgander、BrianKarrer、LarsBackstrom、CameronMarlow最近写的有关Facebook的论文吧。(信息披露:Ugander是康奈尔的学生,我是他博士论文答辩委员会成员。)他们调查了Facebook上所有的活跃用户(当时为7.21亿人,约为世界人口的10%),其中共有690亿对好友关系。研究人员研究了用户们的数量与其朋友的朋友数量,发现93%的用户的朋友数量低于他朋友的朋友数量的平均值。之后,他们从整体上对Facebook进行了研究,发现平均一个用户有190个朋友,而他们的朋友平均有635个朋友。

  对线下社交网络的研究也发现了同样的趋势。这与每个人的性格无关,只是一个基本的算数问题。一个人朋友的朋友平均数量总是大于这个人朋友的数量。只要社交网络有人朋友多有人朋友少,这条定理就必然存在。

  这一现象被称之为好友悖论,其根本原因是一种在很多其他情况下都会出现数学模型(一种特别的“加权平均数“模型”)。了解了这种模型能帮你化解一些生活中的小烦恼。

  比如说你现在走进了一家健身房。看看周围,是不是觉得好像每个人的身材都比你好?恩,你也许是对的,但这种情况无法避免而且完全不需要因此觉得惭愧。如果你只是一个普通的健身房会员,根据预期你就应该看到这样的场景,因为那些大汗淋漓喘着粗气的人不代表平均值。他们是那种会花时间在健身房的类型,所以你才会第一眼就看到他们。那些沙发土豆正窝在家里你没法把他们算在内。换句话说,你所取的健身馆会员这个样本不具有代表性,它其中健身迷的比例偏多。

  这也解释了为何人们总觉得机场、餐馆、公园、海滩的拥挤程度总大于实际统计的平均值。这些地方没人的时候,没有人在场见证它们的空空如也。

  加权平均数是用在这些情况下自然会用到的方法。这里有个例子来说明全球教育界如何说明自己的运行状况。比如一个教授教两个班,一个是面向90名新生的基础课程,另一个是有十个高年级学生的高级研习班。这个教授平均一个班有多少人?

  学校大概会说50个人,因为(90+10)2=50。教授也会同意这种算法。这种算法默认两个班是一样的,一般平均数都是这么算的:把总数的一半分到90个人的班,再把另一半分到10个人的班,得到的数量正好在两者的中间。这种算法没错,不过在这种情况下有些误导性。

  想要了解其中的原因,就从学生的角度来思考一下这个问题。大多数学生(100个学生中有90人)发现自己坐在有90人的大班级里,只要十个人体验过10个人的课堂。当然这必然会让学生眼里的平均数更接近90而不是10,因此也会高于50.

  为了计算学生眼里的平均数,假设我们在每个班让每个人进行投票。如果你问他们“你们班有多少人?”,90个学生会回答“90”还有10个会回答“10”。他们答案的总数为:(90×90)+(10×10)=8200.

  由于总共有90+10=100名学生,他们感觉平均班级的大小等于8,200100=82,这比学校广告里说的平均50人的班级要大很多。

  我希望你们注意这一模式(请把这一模式刻在神经里,我们之后还需要用到它们)。在这一模式里,90和10各自扮演了两个角色。正因如此在计算学生眼里的平均数的算式里出现了两个90两个10.

  

  每个数字用两次这一模型将是我们理解好友悖论的关键所在。

  下面详细讲解一个小例子,这样最能说明社交网络中的这个模式了。(我所说的任何内容都不依赖特定网络结构。只要网络中每个人朋友的数量有多有少,这一结果都会出现。我挑这个小网络只是想算起来容易一点。)

  在这个案例中,Abby,Becca,Chloe和Deb是四个高中生,连线代表连互为好友。如果两个人都视对方为好友,她们之间就会连起来。

  Becca是Abby唯一的好友,她是个小交际花,和每个人都是朋友。Chole和Deb是朋友,她们也是Becca的朋友。因此Abby有一个朋友,Becca有三个,Chole和Deb各有两个,加起来共有8个朋友。由于共有4个人,平均每个人有2个朋友。

  2这个平均数代表好友悖论里平均每个人的朋友数量。记住,好友悖论声称这个数量比平均朋友的朋友数量小,但真实如此吗?这个问题有点让人是因为这句话念起来比较拗口。不停的说或者写或者想“朋友的朋友”很容易感到。为了避免这种情况,我们用朋友的“分数”来表示朋友的朋友的数量。所有问题就成了:“你的圈子里所有朋友的平均分是多少?”

  假设每个女孩都会喊出她的朋友的分数,一名记录员会等在一旁记录下这些分数的平均值。

  Abby:“Becca得了三分。”

  Becca:“Abby一分,Chloe两分,Deb两分。”

  Chloe:“Becca三分,Deb两分。”

  Deb:“Becca三分,Chloe两分。”

  把这些分数加起来3+1+2+2+3+2+3+2,等于18。由于一共有八个分数,因此平均值是18除以8,等于2.25。

  注意2.25比2大。看来朋友平均分分数的确比女孩自己的高。正因如此好友悖论的理论才会是真的。

  关键在于这一现象为什么会发生。这是因为Becca这样受欢迎的人不仅分数高,被朋友提到的次数也多,因此对平均分的贡献不成比例的高。看看Becca是怎么样把平均数变成18的吧:Abby被提到了一次,因为她的得分是1(只被一个朋友提到),因此她对总分的贡献是1×1;Becca被提到了三次因为她的分数是3,因此她的贡献是3X3;Chloe和Deb都被提到了两次,每次贡献两分,因此为总分贡献了2×2。所以这四个人的总分是(1×1)+(3×3)+(2×2)+(2×2),而相应的平均分是:

  

  这是1,3,2,2这四个数的加权平均分,这种每个数用两次的模式在班级规模的问题中也一样存在。看看上面的算式你就明白了。每个人的得分乘以自己了一次然后才相加。这个平方的做法令大数字所占的比重更多重(就像上面的例子中Becca的3分一样),平均分也因此提高了。

  正因如此,我们会直观感觉自己朋友的朋友比自己的朋友多。朋友的分数是平方后的加权平均数,因此总是比没有以这种方式加权的自己的分数高。

  一旦发现了这种结构,其他定律的证明也就变成了普通的数学问题。

  与很多美好的数学思想一样,好友悖论也有很多令人振奋的实际应用,这些是其发现者未曾预见的。最近根据好友悖论建立了一个早期报警系统以预防流行病爆发。

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