12 假账克星
2001年,美国最大的能源交易商安然公司宣布破产,当时传闻该公司高层管理人员涉嫌做假账.事后,人们根据本福德定律证明,安然公司的高层领导确实做了假账.本福德定律是一个什么样的定律?它何以能揭露做假账的欺诈行为?看了下面的叙述读者就会明白.
当人们读书报杂志时,你会发现在各式各样的内容中都会出现一些大小不等的数字.现在请你猜一猜,在这些相互之间没有任何关系的众多数字中,以1为首的数大致占多少比例?以9为首的数又占多少比例?
你可能会作出这样的猜测:印刷品上出现的数字,其首位数字应该是均匀分布的.也就是说,以1为首的数,与以2,3,…,9为首的数出现的比例应该大致相等.
事实并非如此.统计表明:从书报杂志上任意取出的数中,以1为首的数要比别的数多得多,约占三分之一;以1或2为首的数几乎占一半;数字越大居首位的可能性越小,以9为首的数很少见.
数字的这种奇特的分布规律的发现,归功于在美国通用电气公司实验室工作的一位物理学家富兰克·本福德(Frank Benford,1883—1948).本福德在无意中发现,对数表的前面总是被人们翻得很破旧,而后面的磨损则很小.喜欢思考问题的习惯使他作出如下猜想:人们使用对数表时,查阅以1或以2为首的数据的频率要远大于查阅以8或以9为首的数据的频率.后来,本福德对数字分布情况展开了广泛的调查,发现各种内容完全不相同的数据,比如在人口、物理和化学常数、棒球统计表以及斐波纳契数列,都呈现出与上述猜想相同的规律.1938年,他在论文《异常数字法则》中发表了自己发现的这个数字分布规律.虽然,早在1881年,西蒙·钮克比(Simon Newcomb,1835—1909)就已经提出过相同的结论,可是并未引起人们的广泛关注.因此,现在人们将这种数字分布规律称为本福德定律.
本福德定律可以用数学语言表示为:以N作为首位的数,其出现的概率P为
lg(N+1)-lgN,其中N=1,2,3,…,9.
当N=1时,P=lg2-lg1,约为0.301;
当N=2时,P=lg3-lg2,约为0.176;
……
当N=9时,P=lg10-lg9,约为0.046.
于是有表12.1.
表12.1 数字分布规律

欲证明本福德定律并非易事.我们不妨以N=1为例,大致说明其真实性.
假设从一个口袋里进行随机摸数.如果口袋里只有1,2,3这3个数,那么摸到1的概率为
.如果有更多的数,比如有从1至9这9个数,这时摸到1的概率为
.如果口袋里的数增加到10,这时,10个数中有1与10两个数是以1为首的,于是以1为首的数字被摸到的概率一下子上升到
.如果数从11递增到19,摸到以1为首的数的概率也会不断递增,一直增加到
,即58%.如果口袋里的数继续增加到20,30,…时,摸到以1为首的数的概率反而会递减.当口袋里的数增加到99时,摸到以1为首的数的概率将降为
,即11%左右.可是,当口袋里的数超过100时,摸到以1为首的数的概率又会再次上升,当口袋里的数增到199时,其概率为
,又一次超过了50%.
由此可以看到,随着口袋里的数的递增,摸出以1为首的数的概率时而不断递减,时而不断递增,可是这个概率值却总是在11%和58%之间摆动.因此,我们有理由相信,以1为首的“平均”概率一定介于这两个值之间.这正好符合本福德定律.
本福德定律在很多场合都适用,由各种“自然”过程所产生的数据都符合本福德定律.美国华盛顿大学的经济学家发现,经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)的数据非常符合本福德定律.这表明,国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)的数据也应符合本福德法则.
1961年,一位美国科学家提出,本福德定律其实是数字累加造成的现象.例如,假设股票市场上的指数开始时是1000点,并且以每年10%的水平上升,那么要经过7年时间,该指数才能从1000点上升到2000点;从2000点上升到3000点,只要经过4年多时间;从3000点上升到4000点,只要大约3年时间,……可是,如果要让该指数从10000点上升到20000点,又要经过7年多时间.因此我们可以看到,以1为首的指数数据要远多于以其他数字为首的指数数据.这正是本福德定律揭示的规律.
并非所有数据都适用本福德定律.例如,邮政编码和居民身份证号码就不适用,因为这些数字是由政府部门依照一定的规律编制的.又如,中国成年男子的体重也不适合这个规律,因为中国男子的体重多数都在50kg与90kg之间,被限制在一个很小的范围内.
适用本福德定律的数据必须具备两个条件:
(1)数据不是依照一定规律排序的,也没有被限制在某个较小范围内.例如,电话号码、发票号码等就不适用本福德定律.
(2)数据没有经过人为修改.
一位名叫马克·尼格里尼(Mark Nigrini)的会计学教授在20世纪90年代名扬天下,原因是他根据本福德定律创造了一套方法,可用于识别账目的真假.这种方法被称为“尼格里尼求和法”.我们知道,本福德定律应用的条件之一是数据不能经过人为修改.如果有人对账本中的数据作过改动,那么作假者就会将数字的自然分布模式搅乱,使得修改后的数据不再服从本福德定律,利用“尼格里尼求和法”就可以从中发现疑点.现在这种简便易行的方法已经被许多会计师成功地用于识别假账.因此,人们将本福德定律称为“假账克星”.本文开始部分提及的美国安然公司做假账的败露就有它一份功劳.
人们对本福德定律的研究仍在继续,不断有新的成果出现.科学家根据本福德定律发现,在2004年美国总统选举中佛罗里达州的投票有欺诈行为,在2006年墨西哥的选举投票中也有欺诈行为.
2009年,西班牙数学家在素数中发现了一种新模式.虽然素数被认为是随机分布的,但是西班牙数学家发现,素数数列中每个素数的首位数字有明显的分布规律,它被称为素数的本福德定律.这项新发现除了提供对素数属性的一种新见解外,还可应用于欺骗检测和股票市场分析等领域.