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一些已经发表的和正在投稿中的论文,存在着逻辑错误,高影响因子刊物也不能幸免。不是说有这个毛病,论文就没有任何价值了,但这样的论文可能有一天成为“低水平研究时代”的证据,让我们所处时代的科研工作者蒙羞。常见的几种错误简述如下,期望今后能减少。
1 “未见”作为“不存在”的证据
某件事没有被观察到,所以不存在,这种论证方式很常见。在引言里,作者暗示本项研究前人没有做过,理由是“未见文献报道”,实际情况往往是作者本人不知道前人文献,同时想当然地认为别人也不知道。还有一个例子,说全新世高海面事件(指海面高程高于目前的情况)不存在,理由是整个区域都没有找到对应于高海面的沉积记录,对此南京大学朱大奎老师有一句很到位的评论,他说:“在沉积记录研究里,有是有的证据,但没有不是没有的证据”。
2 “不同”作为“变化”的证据
围垦要建造新海堤,海堤建造前后有什么变化?这个问题,有的研究者决得很简单,到实地找一块地方,进行围垦前后的某些数据采集,如潮水沟分布、潮流流速大小、波浪大小、植被生长情况等,回来后做些对比,如果相同,就是无变化,如果不同,就是有变化。但相同与否,即使不建海堤不是也照样有?失误在于,同一个系统可以有不同的状态,这叫Variability(变幅),但不同系统内部趋势性的演化结果,或者是发生系统状态转换之后出现的差异才是Change(变化)。所以,要确定是变幅还是变化,光看差异是否存在还不行,还要看演化趋势和系统状态特征,所以不是简单的事情。
3 相关性混同于机理解释
相关性分析,可操作性强,经常用来建立经验关系。但是,此类经验关系是否成立,需要明确定义域或适用范围。例如,在某个特定的潮间带区域,从高潮位到低潮位的沉积物类型不同,每一种类型堆积的高程范围不同,因此沉积物类型可以表达为高程的函数,对于这个地方,此函数是成立的。但如果把这一关系表述为:高程决定了沉积物的类型,某类沉积物一定分布于某高程,这就犯了将相关性混同于机理解释的毛病。沉积物的堆积地点受到物源供给、水动力特征、宏观地形等条件的影响,并非仅仅受控于高程。因此,换个环境,沉积物堆积的格局可以大不同。
4 一元线性回归分析:自变量和因变量互换
一元线性回归分析被用来建立两个变量之间的统计关系,评价两变量之间的相关性大小,从回归常数中获得重要参数。但两个变量,哪个是自变量,哪个是因变量,是不能互换的,否则会得到不同的回归方程和回归常数,虽然相关系数仍旧相同。这个特点是常用软件所依据的高斯假定所带来的。高斯在导出回归算法时假定,自变量无观测误差,因变量有观测误差。所以要选择没有或较小观测误差的变量作为自变量。有时候,两个变量的误差相近,此时需要考察x轴变量和y轴变量互换带来的影响。不幸的是,有些作者根本不考虑这个问题。
5 “机理的过程”
有一篇论文,说要针对某种现象的机理,进行过程研究。按照定义,过程是指与某个系统有关的某种因素影响该系统的方式,而机理是过程的各种组合,其中之一与该系统的某个现象相对应。如此,“机理的过程”到底是想研究什么,是说不清楚的。通常情况下,研究次序应是过程在先、机理在后。
6 结论和前提倒置
有一种奇特的辩论方法,说“所有的精神病患者都不承认自己是精神病患者,现在张三拒不承认得了精神病,这正好说明他有精神病”。用这个不合逻辑的说法开个玩笑是可以的,但付诸行动则会酿成灾难,到街上去问问每个路过的行人,恐怕绝大多数都有精神病,要关到精神病院去。与此相对照,说“河流入海通量减小导致河口区发生侵蚀,观测表明,现在侵蚀正在发生,这正是河流入海通量减小的效应”,是否有点问题。实际上,凡是这种情况,得出的结论最多是或然性的,能否坐实,要看能否排除掉其他的所有可能性。
7 “案例”误为“典型代表”或“普适描述”
地学研究经常要进行现场观测。长江口向海输送沉积物,强度是多大?好的,选定大、中、小潮的时期各一天,再选择一些站位,进行现场观测。从观测数据中,可以计算出一个数值。这个数据就是问题的答案。这个方法暗示,所进行的观测是具有代表性的,甚至是普适的:“不信你再测?还是这个结果”。然而,我们怎么知道真实情况的确如此?只有在了解系统行为的各种可能性及其出现的频率,才能评价“代表性”。不少发表的论文,对所选案例在整个系统中的典型性和代表性,是回避不谈的,也就是说,无论研究了多少案例,我们还是不知道整体情况究竟怎样。
8 “综合分析”
什么叫“综合分析”?一些论文中宣称要进行这种分析,但实际上是把所有的现象又罗列了一遍,把说过的话又重复了一遍。在操作层面上,“综合”应该是归纳的,也就是说,要从个案中,通过变动范围、出现频率、典型性/代表性评价等方式,总结出一般的预测性陈述,例如对长江口沉积物输运观测结果进行归纳,给出“代表性输运强度”及其计算方法。“分析”应该是演绎的,例如从长江口沉积物输运公式中,可以得出特定情况下的输运强度。因此,具体的操作要么是归纳的,要么是演绎,并没有一种叫做“综合分析”的动作。当然,对数据可以既做归纳,又做演绎,但这是做两件事,不是一件事。
9 “地理环境决定论应彻底抛弃”
在人文地理学研究中,曾经产生过一种真正的科学理论,称为“地理环境决定论”。不幸的是,人们以地理环境不是唯一决定因素为由,批判并抛弃了这个理论,致使这个有潜力的方向被迫放弃。任何科学理论,都要针对特定的系统,在这个系统之外理论是否适用,与理论本身无关。“地理环境决定论”说的是,一个地方是否重要,是受到其环境条件制约的。把地理环境当成一个系统,然后对其各个部分的重要性进行分类,然后考察各自的条件,从而得到一个总体图景,这完全符合科学研究的流程和规范,研究中的一些缺陷,如“重要地方”、环境条件、支配程度、时间演化格局的定义,可以通过进一步研究来克服。科学理论通过明确定义域、提升预测的可靠性而得到发展,并进一步开拓出新领域。所以,人们犯下的这个错误对人文地理学打击不小,历史上这种错误还一犯再犯,对待马尔萨斯的人口理论就是如此。
10 局部差异大小作为影响大小的证据
相同和不同,经常被用来作为影响大小的证据,但没有考虑到系统演化的时间尺度问题。例如,在环境影响评估中,施工前后的环境特征用模拟结果的差异来表征。因为地貌演化受到水动力条件、沉积物输运条件的影响,所以用施工前后的水动力和地貌对比被认为可以说明施工的影响。做起来也不困难,模拟一下施工前后的流场和地形,对比结果就出来了。然而,这里有一个天大的漏洞:模拟的时间尺度远小于地貌演化的时间尺度。有时,施工导致地貌系统的状态转变,从此其演化将导向另一个方向,最终变得面目全非。但在各种“环境影响评估”报告中这一点基本上是不管的。打个比方,优秀的和平庸的研究者,其差异要在后来的学术生涯中才能看出,如果只对比前一两年,不大可能有巨大的差异吧。
为了避免上述失误,需留意两点,一是遵循推理规则,如果前提为真,推理正确,那么结论必成立,如推理不正确,则结论是否成立为未知;二是概念、定义要有前后一致性,否则,经常变来变去,结论是否对,谁也说不清。
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