方舟子的鏈子真的掉了
特有理
2015-3-20
以科學的方法論證問題是一件既開心，又危險的事。開心的是，科學的結論鋒利無比，所向披靡；危險的是，這是一把雙刃劍，玩不好自己就徹底殘廢。對於方舟子打柴靜所謂的“假”，我的前兩篇議論文被有些人死纏爛打，大有不撞南牆不回頭的架勢。其中的關鍵，就是一個數據圖表。因為其它責難的杜撰、臆測成份太大，而科學形式的圖表似乎可以一劍封喉。其實我本不願意在科學層面較真，畢竟方舟子以前打假也有許多積極的方面。但是，為了把問題解析到位，不但是對自己負責、對網友尊重、對社會也算是一種付出。其實，萬維的老網友岳東曉曾經撰文指出了方舟子的錯誤，但是方舟子極其輕蔑地予以狡辯。他在博客中寫到：“科學網首頁頭條登了一個叫岳東曉的妄人（一個物理博士）謾罵我的文章《方舟子妄批柴靜捏造數據的錯誤》（http://blog.sciencenet.cn/blog-684007-873706.html ）。此人多年來一貫發表無知妄言攻擊我，我一般不予理會。現在既然被科學網放到了頭條，我就賞他個臉”。這氣焰也忒囂張了點不是？既然是談科學層面的問題，擺事實、講道理就好，架子端不好可是會散掉的。那麼現在我用自己的方式，掰開了、揉碎了給方舟子指出其具體的錯誤，同時也作為給盲目相信方舟子論點的網友的一個回答。
第一張圖是柴靜所展示的，北京地區在2005到2009年的五年時間裡，大氣污染與死亡人數變化的相關統計曲線。第二張圖是方舟子找到的打假依據。據稱：“圖表上顯示數據來源為中科院大氣物理研究所。實際上它的數據取自中科院大氣物理研究所在2013年12月在《大氣環境》雜誌上發表的一篇論文：Time-series analysis of mortality effects from airborne particulate matter size fractions in Beijing，Atmospheric Environment 81 (2013) 253-262，改自該論文的圖6”。
圖一：《穹頂之下》視頻截圖
圖二：方舟子所引用的論文原圖
方舟子公開聲稱：“這張圖表示的是2005到2009年這5年北京pm2.5濃度、非事故總死亡率、呼吸系統疾病死亡率、循環系統疾病死亡率變化的情況。最上面的那條曲線是循環系統疾病死亡率的情況：在論文原圖，最高的是2007年，2008年有所下降，2009年又升上去了。但是在柴靜的圖中，這條曲線卻變成了平滑上升，也就是說，這五年北京循環系統疾病死亡率是逐年上升的。這顯然與事實不符，是對原圖的篡改。”
請注意：這裡，方舟子明確提到圖表展示的，是“【死亡率】變化的情況”。事實明確顯示，方舟子錯誤地解讀了圖表中變量的性質。該圖的縱坐標左側，英文標註為：“percent increase (%)"，中文譯為：增長百分率。針對圖表所涉及的實際研究對象，準確的解讀應該是：【死亡增長率（%）】。很明顯，死亡率和死亡增長率是兩個完全不同的概念。對於不熟悉數據圖表解讀的非專業人士，我們可以用語言描述來表達。在圖二中，根據數據點標的位置，該圖顯示：2005年循環系統疾病的年死亡增長率接近0.4%，2006年的增長率接近0.7%，2007年增長率接近2%，2008年大約1.5%，2009年的增長率大約1.8%。再根據圖表下邊的說明，可知增長的比較是按天統計，按年計算的：“The inter-annual variability of the estimated percent increase in daily mortality...”。這也就是說：從2005年到2009年，所涉及疾病所導致的死亡人數每年都是增加的，因為增長率都大於零。這就是《穹頂之下》所明確表達的信息，請參看圖一的字幕顯示。
科學容不得概念的偏差和混淆。柴靜說“死亡率增加”，方舟子就把圖表的變量性質解讀為“死亡率”，並白紙黑字地寫進了博客。“死亡率”和“死亡增長率”雖然只差兩個字，但概念性質完全不同。這分明是方舟子個人科學基本功不紮實所導致的理解錯誤。在一個錯誤理解導致的錯誤結論的基礎上，來證明別人是“假”的，這不是打假的笑話嘛！
此外，方舟子指責《穹頂之下》的圖表（圖一），刪除了原圖（圖二）中pm2.5的濃度顯示圖標，是意圖掩蓋“造假”所產生的自相矛盾。“原圖有一組重要的數據被柴靜的圖刪掉了，那就是北京2005到2009年這五年每年的pm2.5平均濃度，分別是：76、84、78、69、65。可見在這五年，pm2.5值最高的是2006年，之後由於要開北京奧運會進行治理，北京pm2.5值其實是逐年下降的。柴靜的圖卻顯示那幾年北京循環系統疾病死亡率逐年上升，豈不成了隨着pm2.5下降，人群的死亡率是隨之上升的？（按：pm2.5會立即導致循環系統疾病的死亡，不存在滯後）難怪要刪掉pm2.5值，同時捏造出一條逐漸上升的死亡曲線。請問這不是捏造數據是什麼？”這是方舟子的原話。
這段話的邏輯關聯實際上是為了進一步證實方舟子本人的解讀，其核心就是要揪住最上面那條消失的曲線。因為他把曲線的下行波動理解成了“死亡率的下降”，根源是他把圖表理解成了“死亡率的變化”。
從統計分析科學的角度，對於一組數據可以應用不同的處理模型得到不同方面的信息。就像一組身高的統計數據，你可以與年齡進行相關分析，也可以與飲食習慣相關聯，也可以與氣候、土壤、運動、基因、等等一系列因素相聯繫。與不同的因素做關聯，且用不同的方法去關聯，曲線的形狀必然會改變。方舟子只注意到了他希望看到的變化，卻沒有看到，在圖一中，（1）原來的採樣點依然保留，（2）在圖表右側，每條曲線都給出了計算模型的依據公式。那麼，從數據分析的角度，離散數據的平滑處理是最常見的方法，其目的一是壓縮干擾誤差，二是明確變化趨勢，三是便於線性處理，四是便於數據壓縮。當今的圖像、音頻、視頻的壓縮都需要對數據進行平滑處理。方舟子自己少見多怪，把無知當成了檢驗問題的標準，這必然成為一個打假的災難。他自己掉進了錯誤解讀的陷阱，認為平滑的曲線就是掩蓋波動帶來的下降。殊不知，現實眾多的應用領域，例如系統工程、金融財經，走勢曲線都是由波動採樣值平滑處理而得來。打假，一要看自己的專長，二要看自己的學識能力是否能夠得上邊。
對於年pm2.5統計數值下降，死亡人數反而增加的問題上，簡單思維很容易認為這是一個明顯的矛盾，然而這正是科學思維首先要避免的，只靠在簡單邏輯關係的基礎上做出對複雜情況的判斷。按年顯示統計數據只是人的一種做法，但霧霾會隨之按年才發揮作用嗎？有害物質怎麼可能各個都像大殺傷性武器那樣，三步癲、五步倒、七步就封喉？然而方舟子為了坐實其對這個表面矛盾的認可，居然特意註明“pm2.5會立即導致循環系統疾病的死亡，不存在滯後”。這“立即”是指什麼樣的量級，是秒、是天、是月、還是年？這麼嚴重的指控依據如果不給出量化指標，這哪裡還有一點受過現代教育的痕跡，分明就像巧舌如簧的江湖術士。
關於刪除pm2.5濃度數據的問題，正是因為圖表中的多種變量容易引起理解的困惑，因為有些關係要解釋清楚，就必須深入到專業的分析當中。否則極易導致民眾對信息的誤讀，就像方舟子不理解為什麼pm2.5的濃度的年平均值降低了，死亡人數反而上升了一樣。對於pm2.5與死亡增長率的逆向關係，有多少人會同意方舟子的“pm2.5會立即導致循環系統疾病的死亡，不存在滯後”這種說法？何況，還有另外兩組數據呢（這裡，圖一有一個翻譯錯誤，NAM應該是【非意外死亡】，而不是“意外死亡”）。更關鍵的是：從圖表的曲線表示的關係，不論是圖一還是圖二，都指向“pm2.5【不會立即導致】循環系統疾病的死亡”這樣一個可能的結論。除非方舟子反過來否定他自己作為打假依據的圖二中的信息。但是，根據圖表，誰又能否認其表達了大氣污染的【延續】與死亡率上升之間的正相關性？方舟子的指責反倒是自己否定自己：承認原始圖表是對的，那他的論據就是錯的；否定圖表的正確性，那他根據圖表打假的依據就是錯的。至於原始圖表所涉及的研究方法是否正確，結論是否合理，則已經遠遠超出了時事評論的範疇。誰能要求柴靜去給環保和醫學專家們當課題研究的評審導師？
這裡，不得不對中國的環保科研水平進行一下質疑。中國各種污染嚴重，其中必有環保科研落後的影響。同時，由於中國環保業的弱勢地位，環保科研的發展也必然受到限制。說實在的，如果柴靜真正是統計分析的專家，絕對不會選這種論文水平的圖表。從統計專業的角度，圖二那個pm2.5的統計數條絕對是個敗筆。因為圖表注釋明確說明採樣精度是按天為單位，那麼與之相對應的污染採樣必須以天為單位顯示才有統計分析的價值。按年的平均值不但具有誤讀的極大可能，更反映出該研究論文專業水平的低下。說實在的，真要挑毛病，那個圖表本身的專業問題很多，有的甚至可導致論文的基礎坍塌。這些，即使那些拿着放大鏡挑刺的各路“能人”也還沒見找出來呢，但為何要喪心病狂地要求一個時事評論的記者達到甚至超出統計專家的水平？那些對霧霾具有極大容忍度的人，為何此時卻表現出如此強烈的科學潔癖？柴靜的報道中刪除pm2.5的標註，至少是對原圖表中表達問題的一種挽救。如果從積極治理霧霾的角度，面對反映環境污染的時評報道，對其中的問題和瑕疵就應該善意指出並提供補正的建議；一味深挖狠批、上綱上線，則只能暴露其自身格局的低下。
對於方舟子的打假，凡是基於正義的，我都堅定地支持。方、韓之爭時我的多篇文章可以作證。但是如果違反正義原則，玩弄科學、混淆視聽，我則堅決反對。霧霾都那麼嚴重了，面對中國首個系統化的評論報道，為何要如此吹毛求疵，荼毒他人信譽，必欲置之死地而後快呢？這次，方舟子的鏈子真的掉了。
附：
方舟子博客文章鏈接：http://fangzhouzi.tumblr.com/post/113228537150
岳東曉博客文章鏈接：http://blog.sciencenet.cn/blog-684007-873706.html
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