京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
作者 | David Weinberger编译 | CDA数据分析师
偏见是机器学习的原始罪过。它嵌入在机器学习的本质中:系统从数据中学习,因此 很容易发现数据所代表的人为偏见。例如,接受过美国现有职业培训的ML招聘系统很可能会“学到”,女性与首席执行官之间的联系不佳。
彻底清除数据以使系统不会发现任何隐藏的有害关联可能非常困难。即使经过最大程度的照顾,机器学习系统也可能发现偏向模式是如此微妙和复杂,以至于无法被人类原本最好的关注所掩盖。因此,计算机科学家,政策制定者以及任何与社会正义有关的人们目前都在关注如何避免AI产生偏见。
然而,机器学习的本质也可能使我们以新的,富有成效的方式思考公平。我们与机器学习(ML)的相遇开始为我们提供概念,词汇和工具,使我们能够比以前更直接,更准确地解决偏见和公平问题。
我们长期以来将公平视为道德原始。如果您问某人一个不公平的例子,那么他们谈论两个收到不同数量Cookie的孩子的可能性就非常高。这显然是不公平的,除非他们之间存在一些相关的差异来证明这种差异是合理的:其中一个孩子年龄更大,或者更大,或者同意做额外的家务来换取饼干等。在这种简单的表述中,公平被定义为除非有一些相关的区别证明不平等待遇是合理的,否则人的平等待遇。
但是什么构成“相关区别”?事实是,我们比不公平更容易达成共识。我们可能都同意种族歧视是错误的,但是六十年后,我们仍在争论《平权行动》是否是一种公平的补救办法。
例如,我们都同意,在20世纪70年代,它是不公平的女性音乐家组成少的五大交响乐团的5%乐团。在这种情况下,我们可能会同意,实际的乐团乐队研究所似乎更为公平:通过将申请人的试镜放在幕后以掩盖性别的阴影下,五个顶级交响乐团中的女性比例在1997年上升到25%,现在上升到30%。
但是,是否存在性别盲目的过程足以使结果真正公平?也许文化偏见会给男性音乐家带来非生物学上的优势-例如,如果更多的男人被顶级音乐学院录取,他们可能会接受更好的音乐教育。几个世纪以来,音乐表现的水准一直围绕着典型的男性特征或喜好形成,例如手掌大小或表现的侵略性。是否有30%足以让我们宣布乐团现在在对待女性方面是公平的?也许,音乐家的性别比例应该达到51%,才能反映出整个国家的总体性别统计数据?还是应该反映出乐队中男女申请人的百分比?还是比部分纠正导致人们在乐团中人数过多的历史偏见更高的水平?(更不用说,整个讨论都假设性别是二元的,不是的。)
机器学习可以帮助我们进行此类讨论,因为它要求我们以高度精确的方式指导我们,从道德上讲我们会接受哪种结果。它为我们提供了以更清晰,更富有成效的方式进行这些讨论的工具(通常是争论)。
这些工具包括源自机器学习最常见任务的词汇:决定将给定输入放入哪个bin。如果输入是意大利面条酱工厂的传送带上的番茄的实时图像,则该垃圾箱可能会标记为“可接受”或“丢弃”。每个输入都将分配给具有附加置信度的垃圾箱:72例如,确定此番茄可食用。
如果对西红柿进行分类是系统的基本任务,那么您将要关心有多少西红柿被错误分类了:ML将哪些西红柿放入“丢弃”堆中,将多少坏西红柿放入“可接受的垃圾箱”中-错误的批准和错过的机会。而且,由于对垃圾箱的分配始终基于置信度,因此ML为其设计人员提供了滑块,以调整结果以反映公平的不同定义。
例如,如果是您的番茄工厂,那么您可能最在乎新ML番茄分选应用程序的整体准确性。但是,监管者可能会更担心坏番茄进入批准箱中,而不是将好番茄扔进丢弃箱中。或者,如果您是一个肮脏的番茄工厂老板,那么扔掉好番茄比在酱汁中加入一些烂番茄可能会更不高兴。
ML要求我们完全清楚自己想要什么。如果您担心坏番茄将其放入酱汁中,则必须决定您(以及您的客户以及律师)可以与多少坏番茄一起生活。您可以通过调整将西红柿放入批准箱中所需的置信度来控制此百分比:您是要将阈值置信度设置为98%还是将其降低到60%?将滑块向左或向右移动时,您将把更多好的西红柿放到“丢弃”箱中,或者将更多的坏西红柿放入“批准的”箱中。
用ML的话来说,放在“丢弃”箱中的被忽略的好西红柿是假阴性,而放入“批准”箱中的坏西红柿是假阳性。
当我们谈论将贷款申请分类到“批准”或“拒绝”箱中的过程时,这些术语会很有用。(出于此假设的目的,我们将忽略任何有关贷款批准程序的法规。)假设有30%的申请人是女性,但在“批准的垃圾箱”中只有10%的申请是女性。但是,除了查看女性获得批准的百分比或拖欠贷款的男性和女性比例之外,也许我们应该查看“拒绝女性”分类中误报的百分比是否高于女性的百分比。拒绝人员区中的误报。
ML领域的研究人员还为我们在这里以及其他地方讨论的公平类型提供了精确的定义,并使用了“人口统计平价”,“预测汇率平价”和“反事实公平”等名称。与专家讨论这些问题可以使这些讨论更容易进行,并且对论点的各个方面都有更全面的理解。他们没有告诉我们在任何情况下都采用哪种类型的公平性,但是它们使我们更容易就该问题提出富有成效的论据。
在更高的抽象水平上也是如此,因为我们可以决定什么才是ML系统的成功。例如,我们可以训练ML贷款应用程序分类程序来优化自身,从而为我们的业务带来最高的利润。或获得最高收入。或为最大数量的客户。我们甚至可以出于经济公正的考虑而决定,我们要向较贫穷的人提供一些贷款,而不是总是向周围的最富有的人提供贷款。我们的机器学习系统应使我们能够判断风险,调整我们希望在“批准的”收款箱中的低收入人群的百分比,或为我们提供的贷款设置最低盈利水平。
ML还清楚地表明,我们无法始终(甚至通常)针对我们可能拥有的每个价值来优化结果。例如,在这种假设下,贷款公司可能会发现,将更多的低收入申请人纳入“批准的垃圾箱”会影响该垃圾箱中女性的比例。可以想象您不能同时为两者优化系统。在这种情况下,您可能希望找到另一个愿意修改的值,以便为低收入人群和妇女创造更公平的结果。也许,如果您将公司的风险增加到可接受的程度,则可以实现两个目标。机器学习系统为我们提供了进行此类调整并预测其结果的杠杆。
当我们看到更高层次的抽象时-从使用滑块调整容器中的混合,到关于优化可能不一致的值的问题-ML告诉我们公平不是简单而是复杂的,它不是绝对的而是问题权衡。
ML无奈的字面性要求我们做出的决定自然可以导致讨论听起来像对道德的高尚论点或对技术的专业术语争执不休,而更像是具有不同价值观的人之间的政治论点:优质番茄酱或廉价酱能最大化我们的利润?增加乐队中女音乐家的比例还是维持当前乐器的配置?向低收入人群发放贷款,但也许会降低女性比例?
如果机器学习以新的精度提出了这些问题,为我们提供了讨论这些问题的词汇,并让我们尝试进行调整以查看针对所关注的值优化系统的最佳方法,那么这是向前迈出了一步。并且,如果机器学习使我们根据我们关心的价值观来讨论针对不公平情况的补救措施,并准备做出现实的妥协,那么对于许多道德论证来说,那也不是一个坏模型。
CDA学员免费下载查看报告全文:2026全球数智化人才指数报告【CDA数据科学研究院】.pdf
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在大数据技术飞速迭代、数字营销竞争日趋激烈的今天,“精准触达、高效转化、成本可控”已成为企业营销的核心诉求。传统广告投放 ...
2026-04-24在游戏行业竞争白热化的当下,用户流失已成为制约游戏生命周期、影响营收增长的核心痛点。据行业报告显示,2024年移动游戏平均次 ...
2026-04-24 很多业务负责人开会常说“我们要数据驱动”,最后却变成“看哪张报表数据多就用哪个”,往往因为缺乏一套结构性的方法去搭建 ...
2026-04-24在Power BI数据可视化分析中,切片器是连接用户与数据的核心交互工具,其核心价值在于帮助使用者快速筛选目标数据、聚焦分析重点 ...
2026-04-23以数为据,以析促优——数据分析结果指导临床技术改进的实践路径 临床技术是医疗服务的核心载体,其水平直接决定患者诊疗效果、 ...
2026-04-23很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“哪些指标是所有企业都需要的”“哪些指标是因行业而异的”“北极星指标和 ...
2026-04-23近日,由 CDA 数据科学研究院重磅发布的《2026 全球数智化人才指数报告》,被中国教育科学研究院官方账号正式收录, ...
2026-04-22在数字化时代,客户每一次点击、浏览、下单、咨询等行为,都在传递其潜在需求与决策倾向——这些按时间顺序串联的行为轨迹,构成 ...
2026-04-22数据是数据分析、建模与业务决策的核心基石,而“数据清洗”作为数据预处理的核心环节,是打通数据从“原始杂乱”到“干净可用” ...
2026-04-22 很多数据分析师每天盯着GMV、转化率、DAU等数字看,但当被问到“什么是指标”“指标和维度有什么区别”“如何搭建一套完整的 ...
2026-04-22在数据分析与业务决策中,数据并非静止不变的数值,而是始终处于动态波动之中——股市收盘价的每日涨跌、企业月度销售额的起伏、 ...
2026-04-21在数据分析领域,当研究涉及多个自变量与多个因变量之间的复杂关联时,多变量一般线性分析(Multivariate General Linear Analys ...
2026-04-21很多数据分析师精通描述性统计,能熟练计算均值、中位数、标准差,但当被问到“用500个样本如何推断10万用户的真实满意度”“这 ...
2026-04-21在数据处理与分析的全流程中,日期数据是贯穿业务场景的核心维度之一——无论是业务报表统计、用户行为追踪,还是风控规则落地、 ...
2026-04-20在机器学习建模全流程中,特征工程是连接原始数据与模型效果的关键环节,而特征重要性分析则是特征工程的“灵魂”——它不仅能帮 ...
2026-04-20很多数据分析师沉迷于复杂的机器学习算法,却忽略了数据分析最基础也最核心的能力——描述性统计。事实上,80%的商业分析问题, ...
2026-04-20在数字化时代,数据已成为企业决策的核心驱动力,数据分析与数据挖掘作为解锁数据价值的关键手段,广泛应用于互联网、金融、医疗 ...
2026-04-17在数据处理、后端开发、报表生成与自动化脚本中,将 SQL 查询结果转换为字符串是一项高频且实用的操作。无论是拼接多行数据为逗 ...
2026-04-17面对一份上万行的销售明细表,要快速回答“哪个地区卖得最好”“哪款产品增长最快”“不同客户类型的购买力如何”——这些看似复 ...
2026-04-17数据分析师一天的工作,80% 的时间围绕表格结构数据展开。从一张销售明细表到一份完整的分析报告,表格结构数据贯穿始终。但你真 ...
2026-04-16