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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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回归“哥白尼原则”  

2012-11-14 06:39:23|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:奥卡姆剃刀

【图片出处:http://solpurpose.com】

1969年,柏林墙已建成8年了,美国普林斯顿大学教授高特来此参观,他对美国天文学会主席艾伦称,这座墙最多还能存在24年。在这个预测的20年后,柏林墙真的被推倒了,高特的预言成了现实,他的预测方法也因此而流传开来。

高特的预测方法其实非常简单,他仅仅使用了柏林墙已经存在了8年这一个数据,及“观察位置不特殊”这一条原则。“观察位置不特殊”原则是文艺复兴时期的哥白尼提出来,他相信我们地球所处的宇宙位置不特殊,也并不是宇宙的中心,在此理念基础上的进一步观察和研究,帮助他最终了推翻“地心说”,这条原则也因此被称为“哥白尼原则”,并被认为是几百年来最伟大的科学认识之一。

高特认为,他在1969年对柏林墙进行预测的时刻,并没有更接近该墙寿命的开端或末端,而是在该墙的全寿命中并不特殊的一个时间点上,而这个时间点有50%的可能会落在全寿命的1/4至3/4段之间。对墙做个长寿估计,观察时刻才到全寿命的1/4处,说明8年只是全寿命的1/4,那该墙最多还有24年的寿命,若做短寿估计,已存在的8年到了全寿命的3/4,那最少还有2年8个月的寿命。

观察时刻落在全寿命的1/4至3/4之间是这个预测的基础,而这个可能性只有50%,所以说高特这个预测的可信度只有50%,若认为观察时刻落在1/10到9/10之间,预测的可信度就会提升到80%,按长寿估计,已存在的时间只是全寿命的1/10,所以剩余的最长寿命应是已存在时间的9倍,按短寿估计,已存在的时间占据了全寿命的9/10,所以剩余的最短寿命应是已存在时间的1/9。因柏林墙已存在的时间是8年,在1969年以80%的可信度进行预测,该墙剩余寿命应在8/9年至72年之间。

影响一个大系统寿命的原因可能很多,而且这些原因的关系也是错综复杂的,通过对复杂关系的简化而做的预测往往并不可靠。高特的预测方式非常不同,他根本没有考虑柏林墙背后的国际政治等因素,而是仅仅依靠已存在时间及“观测位置不特殊”原则,他做的不是因果分析,而是基于统计的概率分析,正因为规避了对复杂因果关系的分解,其所做出的预测反而更可靠。但是,这种预测方法更适用于我们一无所知的事物,当我们对被预测事物能进行干预或观察点特殊时,这种预测方法就不再适合了,例如你持续每天跑步还能坚持多少天?由于你可以随意干预结果,所以这个预测没有意义,再比如对90多岁老人剩余寿命的预测,这属于观察点特殊,这种预测方法也不再适用。

根据“观测位置不特殊”原则,从统计角度而言,一个事物已经持续的时间越长,我们的观察点距离寿命终结点的绝对时间就越长,也就是说:持续时间越长的事物,就越有可能持续更长的时间。我们知道地球已经存在了46亿年,若我们现在预测2012年底前地球将毁灭,说明这个预测恰巧发生在地球毁灭前的两个月内,地球已经存在了276亿个两个月,而观察位置恰好处于最后一个,你凭什么相信你有这么极端的运气?即使对宇宙学一窍不通,根据这种思维方式也能判定所有的“地球末日说”都是胡说。而对于持续时间很短的陌生事物,则应对其寿命抱有足够的警惕,不能受零散信息的误导而盲目乐观,例如我要坐一艘船从南安普敦到纽约,为了保证航行安全,我会对该船的航行记录进行考察,若以80%的可信度对船进行短寿估计,为保证我的航行安全,那我就要确保该船之前已至少有过9次安全航行记录,若低于9次,我就不能以80%的可能性确信我的航行安全了。对于生死攸关的大事,80%的可信度显然不够,若我选择在统计学中更常用的95%的可信度,为了保证我乘坐的游轮能安全航行,之前应至少有过39次的安全航行记录,首航的泰坦尼克号我是绝对不会乘坐的。

并不是说所有新产品的寿命都没有保证,生产过程及质量控制完善的现代工业产品的一致性很好,对同批产品的大批量寿命测试,可以提高你对新产品寿命的信心。但对于手工攒机,入手后的烤机测试就非常必要了,连续烤机时间越长,则对下个时段还能正常运行的信心就越大,产品出故障的概率就像浴缸侧面的曲线,开头很高但会迅速下降进入稳定期,器件寿命快到期后又会迅速攀升,烤机可将产品的故障率迅速下降到稳定期。若你要进行一个重要演讲,还是使用老电脑吧,比尔盖茨在演示新产品时,都免不了会死机出糗。

不仅产品如此,人际关系也是一样,若一对情侣已经约会九次了,姑娘有八成把握还会至少再接到一次邀请,一见钟情未必可靠,长久的爱情是需要考验的。根据“持续时间越长的事物,就越有可能持续更长的时间”这个原则,结婚已五年的夫妻再维持五年婚姻的概率,应比新婚夫妻维持五年的概率要高,据媒体报道,北京新婚夫妇五年内离婚率已达三分之一,说明事实的确如此。企业运营也有着同样的规律,若我是企业老总,就不会录用已经主动跳过九次槽的求职者,因为我有八成的把握他还会从我公司再跳出去的。经商时跟任何人合作都会有风险,合作多年的伙伴在关键时刻耍了手腕,而初次合作者却是个很诚信的家伙,电视剧中常有这种桥段,但这只是剧情需要,在现实中却是小概率事件,诚信合作多年的伙伴比初次合作者更可靠,建立稳定的合作关系并信任这种关系,是规避经营风险的正确做法。

在信息爆炸的年代,每个人都会遇到一无所知的新事物,决策者不得不及时做出判断,决策者的零散知识和经验,很可能并不能对正确决策有帮助,有时反而会造成误导,抛弃主观想象,回归到这种基于“哥白尼原则”的概率分析预测,无疑是一个理性的选择。

本文已发表于《新领军者》

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