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标题: 中国人中间的伪科学问题 [打印本页]

作者: 晨枫 时间: 2018-8-6 22:31
标题: 中国人中间的伪科学问题
本帖最后由晨枫于 2018-8-6 16:43 编辑

相信谁都在微信中不断收到各种“真相”、“揭秘”。都是打着科学的名义，实际上胡说八道。这里还有一个近日盛传的例子：幸存者偏差。

“'幸存者偏差'理论源自二战时期，二战中盟军的轰炸机损失惨重，每次任务很多轰炸机都会被击落，为了降低伤亡，盟军希望通过对幸存归来的战机进行分析，来找出提升战机生存能力的方法。英国空军的研究人员对返回战机的受损部位和弹孔进行了详细统计，准备对受损最密集的部位增加装甲保护。

但统计学家瓦尔德教授对空军的分析方法提出了质疑，他指出这些返航的战机只是受损战机中的一部分，这些百孔千疮的'幸存者'并不能代表战机受到攻击时的所有情况。既然能顺利返航，那就说明这些'幸存者'受到的攻击并不致命，而受到致命伤的飞机早就坠毁在欧洲战场上了。

所以空军要想提高战机的生存能力，更应该关注那些被击落的飞机，只有研究那些回不来的'倒霉蛋'，才能找到飞机最脆弱的地方并相应增强装甲防护。瓦尔德的建议后来被英国军方采纳，从而挽救了成千上万的飞行员。”

还煞有介事地附上弹孔分布图：

幸存归来的战机受损弹孔分布图，空军原打算在这些位置加强防护

根据“幸存者偏差”逆推的弹孔分布图。这些位置中弹的飞机大部分都坠毁了，所以这些部位才是真正该加强防护的

我不知道这个典故的真实性如何，但这是似是而非的。

故事中瓦尔德的观察是有道理的，但把观察简单反转作为结论则是错误的，因为在那些回不来的倒霉蛋中包括在这些部分被击中而坠机的，也包括没有击中而因为其他原因坠机的。对于战时英国来说，又是不可能区分这两个原因的，因此不可能单纯依据统计而得出有意义的结论。在二战时代，机械和导航原因导致坠机的情况不在少数，还记得抗战结束后第二次国共合作时代诸多坠机中TG高官丧生吗？其中或许有阴谋论，但主要还是机械和导航问题。不把击中和机械-导航原因区分开来，直接加强，不是不可以，但肯定浪费太大。

合理的做法是对那些部位进行深入研究，找出真正的弱点和原因，针对性加强。就飞机被击中部位而言，发动机、座舱被击中的后果显而易见；尾翼舵面被击中要失控，这也是薄弱部位；后机身的原因不清楚，可能是打断通向尾翼的控制连接？机翼中段而不是内段、外段为什么特别薄弱，原因也不显而易见。显然，不宜一锅煮。就战时实际情况而言，发动机、座舱确实得到加强了。但反过来，这些关键部位似乎不需要等到瓦尔德的统计就应该想得到？

统计只揭示现象，不揭示因果，这是统计学第一原则。真正的瓦尔德不可能不知道这样简单的道理，但中国人中间太多的伪科学家热衷于盲人摸象、望文生义甚至不懂装懂，更有更多人的急于相信这些伪科学，并“发扬光大"，其中不乏收到高等理工科教育的人。在理工科教育世界规模最大的中国，这是可悲的。

作者: 猫元帅 时间: 2018-8-6 22:49
这例子太扯了。二战地面火器防空，和蒙差不多。能有个屁的统计数据啊。再说，不是这些部中弹，掉下来的机会也很大啊。更何况，也没见什么飞机在这些部位加强的。所有飞机，真正有加强防护的，只有攻击机。

作者: 包子 时间: 2018-8-6 22:52
后机身中弹损毁率高应该是结构强度和机内油箱的原因。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-6 22:56

包子发表于 2018-8-6 08:52
后机身中弹损毁率高应该是结构强度和机内油箱的原因。

机内油箱不会在后机身，轰炸机油箱的大头在机翼。二战时代轰炸机的后机身里大部分是空的，电影里常有，机组可以从前到后走过来走过去，反而是中机身装炸弹，要爬过来爬过去。

后机身空心是重心关系，二战时代的飞机必须是静稳定的，必须重心在前，但发动机有必须在重心附近，而尾翼要靠后，所以弄一个长长的空心的后机身。

结构方面，后机身的要求没有什么特别，中机身的强度要求高多了，这是wing box的所在地，全级最吃力的地方。

作者: propane 时间: 2018-8-7 00:38
比较严重的是，这是今年高考作文题

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 00:55

propane 发表于 2018-8-6 10:38
比较严重的是，这是今年高考作文题

所以问题很严重！

作者: 马鹿 时间: 2018-8-7 01:43
赞"统计只揭示现象，不揭示因果，这是统计学第一定律"

作者: tanis 时间: 2018-8-7 02:00
这篇的结论赞成~~~ 论据完全不同意~~哈哈哈~~

这个故事很早我就听过~ 估计有一些真实性~

我还从来没听说过有这个统计学第一定律~~~ 世界上一大部分的理论都是总结出来~~用以前本科流行的装酷的说法是，“你这个理论是唯象的”。这个总结，其实就是从统计的结论出发，给出能有预见性的能自圆其说的解释。

晨大说的深入研究当然是一种正确的方法。然而，地面的科学家对于天上，战时发生什么是无法全面预估和掌握的。你说的这些~ 在设计飞机的时候就应该能想到~ 然而和实际情况还会有偏差~~

我倒恰恰觉得，这个例子展现的恰恰是统计的魅力。在你没有足够专业知识，或者无法点对点精确分析的时候，统计却能够相对简单的给出有用的答案。在没有时间，能力知道“所以然”的时候，给一个“其然”的能够有效的方法，我认为就是很可贵的。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 02:22

tanis 发表于 2018-8-6 12:00
这篇的结论赞成~~~ 论据完全不同意~~哈哈哈~~

这个故事很早我就听过~ 估计有一些真实性~

这个统计学第一定律的名字是我给的，应该说明一下。但学统计，如果老师不特别强调这一点，那……必须是别有用心的？因为这太基本了。

统计的用处没有疑问，最大的坏处是人们把统计的假设和结果当作因果，这是不对的。必须对真实因果关系研究确定，否则统计结果的意义至少是不可靠的。在不能区分driver的时候，统计结果尤其不可靠。太阳每天东出西落，从统计结果来说，这是再确定不过的观测，但这可以是地球绕太阳转的结果，也可以是太阳绕地球转的结果，但从日地关系的观测是无法得出结论的。这是一样的道理。

作者: xlan1976 时间: 2018-8-7 03:30
本帖最后由 xlan1976 于 2018-8-8 01:38 编辑

这个故事我以前也听说过，但真假没有考证过。不过我觉得如果当时英国空军确实做过这样的研究，那么对于弹着分布的统计肯定不是他们研究的唯一依据。
另外，晨大提到的几点疑问也可以又合理的解释。对于后机身来说，正如晨大所言，当时飞机设计重心靠前，后机身往往修长而狭窄，而且结构相对与翼身连接的中段较弱，而当时飞机的操纵机构多采用连杆和钢索，这样，后机身中弹时，通过其中的后部操纵面的操纵连杆和钢索被打坏的几率要比前、中机身高不少，而一旦后操纵面失控，对于当时的飞机来说基本只有坠毁一途。对于机翼中段而言，因为当时飞机为了减小诱导阻力，普遍采用跟梢比约为2.5的平直翼，就是晨大主楼配图的那种形状，类似于椭圆形，这种形状的机翼根部尺寸大，越往外尺寸越小，翼尖处圆滑过渡，而翼身结合处又往往时飞机结构最强的地方。因此这样的机翼形状，根部抗打击能力很强，越往外越弱，而靠近翼尖处虽然脆弱，但损坏后对飞机的整体气动力变化影响较小，而中段就比较悲催了，又不够强，被损坏后影响又较大，严重的一旦导致机翼折断，基本飞机也就摔了。

作者: tanis 时间: 2018-8-7 03:41
本帖最后由 tanis 于 2018-8-7 03:45 编辑

晨枫发表于 2018-8-7 02:22
这个统计学第一定律的名字是我给的，应该说明一下。但学统计，如果老师不特别强调这一点，那……必须是别 ...

我记得刚学统计的时候，老师说的是失之毫厘差之千里

统计结果只是会说，在明天，太阳会有极大的概率依旧东升西落，这样人就可以根据这个结果来指导航向，区分时间等等~ 至于什么会导致这个，并不是统计要解决的。

那个飞机的例子也是这样，军方就是需要加强装甲，是在弹孔多的地方加强装甲，还是弹孔少的地方？沃德通过统计得来的结论显然被证明是正确的。我从wiki里面看到的他后来的文章。在韩战越战中都发挥了作用。在这里不能简单的说，关键部分加强装甲是显而易见的。真实情况甚至可能是制造时候就加强了装甲，只是还不够~~ 统计不需要回答，为什么弹孔打在这些地方的飞机还能降落；也不需要回答，为什么弹孔打在其他地方的飞机没有回来。在假设打在飞机上的弹孔均匀分布的情况下，只需要知道打在其他地方的飞机都没回来。我觉得结论要在哪里加强装甲就显而易见了。

ps，晨大说的机械和导航的原因肯定在战损里面。但是占多少百分比，这个大家并不知道。我以为出厂的时候应该会有这样的数据。那么算一下，应该就能得出真是的由于机体受损造成的战损。这个战损肯定是远远高于机械和导航的战损的。

作者: 糊里糊涂 时间: 2018-8-7 04:05
统计学第一定律？从没听过。

统计就是以样本推全部的学问，采样当然重要，不过就你所说这个微信中的真相，揭秘，尤其保健方面的，则是没统计什么关系，基本都是个例。比如说长寿就是张三吃什么，李四做了什么，王五不干什么。要不然就是拿哈佛教授，院士之类名头出来，利用国人迷信权威的心态来骗人。其实根本就没统计什么事。

作者: dynthia 时间: 2018-8-7 04:22
这个典故是真实的（当然没有这种通俗描述里写的那么简单），请参阅

https://people.ucsc.edu/~msmangel/Wald.pdf

作者: testjhy 时间: 2018-8-7 04:49
晨大向公知方向发展？

明明是美国人的历史问题，总结出：
但中国人中间太多的伪科学家热衷于盲人摸象、望文生义甚至不懂装懂，更有更多人的急于相信这些伪科学，并“发扬光大"，其中不乏收到高等理工科教育的人。在理工科教育世界规模最大的中国，这是可悲的。

你举一个中国人的问题啊，

作者: tanis 时间: 2018-8-7 05:24

testjhy 发表于 2018-8-7 04:49
晨大向公知方向发展？
明明是美国人的历史问题，总结出：
但中国人中间太多的伪科学家热衷于盲人摸 ...

星座，伪气功，水变油，各种老军医~

作者: testjhy 时间: 2018-8-7 06:29

tanis 发表于 2018-8-7 05:24
星座，伪气功，水变油，各种老军医~

这与统计学又有啥关系呢？晨大是从美国人统计学的问题突然就把帽子扣在中国人身上了，

作者: tanis 时间: 2018-8-7 06:42

testjhy 发表于 2018-8-7 06:29
这与统计学又有啥关系呢？晨大是从美国人统计学的问题突然就把帽子扣在中国人身上了， ...

晨大说的是

“伪科学家热衷于盲人摸象、望文生义甚至不懂装懂，更有更多人的急于相信这些伪科学，并“发扬光大"，”

作者: 肖恩 时间: 2018-8-7 06:54
本帖最后由肖恩于 2018-8-7 07:03 编辑

tanis 发表于 2018-8-7 03:41
我记得刚学统计的时候，老师说的是失之毫厘差之千里

同意，这个统计得到的结论我认为是可靠的，机械和导航原因导致的战损比并不影响弹孔少的地方更需要加强这个结论。

举例说明：假设去300架只回来100架，如果不考虑机械和导航原因那么会认为有200架是被击中弹孔少的位置导致，现在假设机械和导航原因占到一半，那也还是有100架是被击中弹孔少的位置导致，无论这个数字是200还是100都并不影响结论。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 07:19

tanis 发表于 2018-8-6 13:41
我记得刚学统计的时候，老师说的是失之毫厘差之千里

但打在飞机上的弹孔很可能不是均匀分布，而是二维高斯分布，因为瞄准点最可能是中机身、两翼翼根之间。第二，机械和导航原因的损失出厂的时候未必有这样的数据。

你一说，我还真去维基查了一下Abraham Wald。他是罗马尼亚犹太人，没有上过中小学，是老爸老妈教出来的。然后就直接上大学了，然后再1931年在维也纳大学得了数学PhD。那个时代能得PhD的都是牛人，不像现在。

但另一个统计牛人Ronald Fisher强烈批判Wald的方法论，最大的一点正是Wald没有也不屑科学背景。Fisher的贡献包括最大似然法、实验设计和方差分析。

另外，没有查到Wald是什么时候向RAP提出他的发现的，美国P-47在1941年就首飞了，P-47肯定是有座舱装甲的，后来还因为这个在P-51大批服役后改用与对地攻击。苏联的伊尔-2在1939年就首飞了，几乎可以肯定在Wald的发现之前。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 07:24

糊里糊涂发表于 2018-8-6 14:05
统计学第一定律？从没听过。

统计就是以样本推全部的学问，采样当然重要，不过就你所说这个微信中的真相， ...

统计学第一定律这个说法不好，是我造出来的，不是说这是定律，只是强调重要。还是说第一原则吧。

作者: 捣江湖 时间: 2018-8-7 07:53
相关关系当成因果关系。的经典例子

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 08:10

dynthia 发表于 2018-8-6 14:22
这个典故是真实的（当然没有这种通俗描述里写的那么简单），请参阅

https://people.ucsc.edu/~msmangel/Wa ...

我也不怀疑故事的真实性，只是怀疑这是不是全部。维基上也说到这个故事了。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 08:25

testjhy 发表于 2018-8-6 14:49
晨大向公知方向发展？
明明是美国人的历史问题，总结出：
但中国人中间太多的伪科学家热衷于盲人摸 ...

我应该说明一下的。这是近日中国媒体上多处看到的例子，用来说明逆向思考的重要性，由此推出很多有关中国教育的结论，有感而发。否则这确实是美国人的例子，与中国人无关。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 08:36

肖恩发表于 2018-8-6 16:54
同意，这个统计得到的结论我认为是可靠的，机械和导航原因导致的战损比并不影响弹孔少的地方更需要加强这 ...

不同意。如果不能可靠区分战损和故障坠机的比例，就不可能得出是否需要加强的可靠结论。话句话说，击落的是200架、100架还是20架对决策肯定是有影响的。

对于这个具体例子来说，你可以说，RAF假定损失的200架的主体是被击落导致，而不是机械和导航问题导致，然后再用弹孔分布逆推，这是可以的。RAF假定的合理性是另一个问题，没有科学数据的话，用感觉也是一个办法。但无视这个差别，这不是科学态度。

这是建模中常见的问题。输出收到干扰的污染，只有假定信噪比或者其他什么信息，否则无法区分真实响应和干扰响应。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 08:37

捣江湖发表于 2018-8-6 17:53
相关关系当成因果关系。的经典例子

就是这个意思。

作者: dynthia 时间: 2018-8-7 08:41

晨枫发表于 2018-8-6 18:36
不同意。如果不能可靠区分战损和故障坠机的比例，就不可能得出是否需要加强的可靠结论。话句话说，击落的 ...

文章里说了，Wald作分析时的一个假设是未被击中的飞机必然能返回。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 08:54

dynthia 发表于 2018-8-6 18:41
文章里说了，Wald作分析时的一个假设是未被击中的飞机必然能返回。

假说的合理性是另一个问题，但这个假说就是忽略了机械和导航因素，这是可以的。这也是瓦尔德作为统计学家肯定会做的。现在的问题是国内媒体把这当作故事来说，当作科学精神宣传，但又不按照科学态度。这才是问题。

作者: 肖恩 时间: 2018-8-7 09:02
本帖最后由肖恩于 2018-8-7 09:38 编辑

晨枫发表于 2018-8-7 08:36
不同意。如果不能可靠区分战损和故障坠机的比例，就不可能得出是否需要加强的可靠结论。话句话说，击落的 ...

击落的比例的确会影响RAF对需重点保护部位具体的重要程度的判断我承认，但无论这个判断结果是偏高还是偏低，都不影响这些部位都一定比其他部位更重要这个结论。这个数据的瑕疵会影响我们的定量分析但不会影响定性分析。

飞机这个说起来有点绕口，我们以士兵为例吧：我只需要断手和断头的伤员的统计数据就可以知道头一定比手重要，因为没有断了头还活着的，至于死掉的有多少比例是断头而死，有多少比例是别的原因而死我不需要关心。

也可以把这个故事用士兵的场景替换一下估计就不会有异议了：盟军的研究人员对受伤战士的受损部位和弹孔进行了详细统计，准备对受损最密集的部位增加装甲保护。瓦尔德教授认为伤员既然还活着，那就说明这些'幸存者'受到的攻击并不致命，而受到致命伤的战士早就死在战场上了。

作者: dynthia 时间: 2018-8-7 09:02

晨枫发表于 2018-8-6 18:54
假说的合理性是另一个问题，但这个假说就是忽略了机械和导航因素，这是可以的。这也是瓦尔德作为统计学家 ...

问题不是出在假设上，而是出在通俗描述的过度简化上。Wald的模型比起“简单反转”复杂了何止数倍，但到了这种故事文中就成了简单反转了。

作者: 重重无尽 时间: 2018-8-7 09:50
感觉这两张图基本互补，第一张图的空白区域基本对应第二张图的中弹区域。中弹概率也不可能这么泾渭分明，不可能图一区域中弹的就完全没有一弹打在图二区域的，相反亦然。像是专门做出来的。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 10:18

dynthia 发表于 2018-8-6 19:02
问题不是出在假设上，而是出在通俗描述的过度简化上。Wald的模型比起“简单反转”复杂了何止数倍，但到了 ...

你说得比我好。我也是一样的意思：讲科学的故事是好事，但科学的故事要用科学的态度来讲，不能当作心灵鸡汤来讲，否则就真成贬义的讲故事了。

作者: 燕庐敕 时间: 2018-8-7 10:22

晨枫发表于 2018-8-7 02:22
这个统计学第一定律的名字是我给的，应该说明一下。但学统计，如果老师不特别强调这一点，那……必须是别 ...

这部分写得真好，送

作者: 包子 时间: 2018-8-7 11:06

晨枫发表于 2018-8-6 22:56
机内油箱不会在后机身，轰炸机油箱的大头在机翼。二战时代轰炸机的后机身里大部分是空的，电影里常有，机 ...

战斗机是有机身油箱的，印象中原文没提只对轰炸机进行统计。

我印象中飞行的油料控制为，先用副油箱，然后两翼油箱，然后尾翼油箱，然后机身油箱。

据说这个顺序就是为了减少中弹起火的损失。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 11:14

包子发表于 2018-8-6 21:06
战斗机是有机身油箱的，印象中原文没提只对轰炸机进行统计。

我印象中飞行的油料控制为，先用副油箱，然 ...

现代战斗机肯定有机身油箱，主要是发动机周围一圈的“鞍形油箱”（saddle tank）。二战时代好像没有这个做法，部分原因是发动机的排气和散热。二战战斗机后机身有油箱吗？这个我倒是真不知道。

原文没有特别提，不过记得研究主要是针对轰炸机面对高炮的打击。盟军方面没有强击机这一个门类，战斗轰炸机是到44年以后才开始多的，估计Wald的研究要早一点？

作者: 包子 时间: 2018-8-7 11:16

晨枫发表于 2018-8-7 11:14
现代战斗机肯定有机身油箱，主要是发动机周围一圈的“鞍形油箱”（saddle tank）。二战时代好像没有这个 ...

我也没注意有没有，不过拆过双座小飞机，几乎全身都是油箱。

作者: 晨枫 时间: 2018-8-7 11:24

包子发表于 2018-8-6 21:16
我也没注意有没有，不过拆过双座小飞机，几乎全身都是油箱。

双座小飞机？那可能不一样，机翼内可能都没有油箱，只有后机身油箱？反正油箱也小，对重心影响不大。

作者: 五月 时间: 2018-8-7 11:25

猫元帅发表于 2018-8-6 22:49
这例子太扯了。二战地面火器防空，和蒙差不多。能有个屁的统计数据啊。再说，不是这些部中弹，掉下来的机会 ...

哈哈猫帅你这个文科生，你到底看懂人家晨大的帖子没？

作者: 猫元帅 时间: 2018-8-7 11:30

五月发表于 2018-8-7 11:25
哈哈猫帅你这个文科生，你到底看懂人家晨大的帖子没？

其实我的回复和他的帖子没关系。我就是说这种貌似“理性分析”的东西很多都是胡扯。

作者: 云淡风轻 时间: 2018-8-7 11:47

tanis 发表于 2018-8-7 03:41
我记得刚学统计的时候，老师说的是失之毫厘差之千里

概率只是统计学里的一个分析工具，

作者: kenlee 时间: 2018-8-7 12:20

晨枫发表于 2018-8-7 02:22
这个统计学第一定律的名字是我给的，应该说明一下。但学统计，如果老师不特别强调这一点，那……必须是别 ...

这就是个理、相、数问题。统计只考虑相和数，不考虑理，所以往往理就被拳头大的说了算。

作者: njyd 时间: 2018-8-7 16:49
该防护什么地方的原则，盔甲已经研究了上千年，不会到二战反而不知道了。此事如果是真的顶多就是他写成了文章而已。
没有他也不可能去防护图一中那些弹孔多的地方，真去防护了这飞机不一定能飞得起来。
真要找该防护哪里，英国被击落的德国战机多得是，却统计那个更准确。
二战中美国战斗机是有防护，也因此初期造成美机机动性能大大弱于日本的零式。即使是这样印象中美机主要防护飞行员，好象是椅背上加钢板。二战后飞机性能好了才让攻击机飞行员坐在“澡盆”里。油箱的防护是做成有自封性能的，被打穿能自动补漏。
象苏联的苏25,对发动机的防护也就是在两发动机之间加块钢板，防止一个坏了累及到另一台。如果要用装甲包起来就太重了。连发动机都没法包起来，其他的机翼后机身之类的地方就更免谈了。

至于被击中的弹着点分布（包括被击落的），被战斗机击中的弹孔应该是以翼根和座舱为中心的正态分布。但高炮弹片伤应该是全机平均的。

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