說到開放科學open science,不得不提一本書:The 7 Deadly Sins of Psychology - A Manifesto for Reforming the Culture of Scientific Practice (by Chris Chambers).
Chris是緻力于open science的心理學家,也是我為數不多尊敬的人之一。他寫這本書是抱着失望而又置之死地而後生的革命精神。這本書狠狠的揭心理學研究的傷疤,細數了阻礙心理學發展的七宗罪,并倡議對此作出改變,改革我們現在做心理學研究的風格和方式。在書的一開始,Chris變引用了F. Scott Fitzgerald的一句話:
“One should be able to see the things are hopeless and yet be determined to make them otherwise.” (“我們要意識到事情糟糕得無可救藥,但卻同時有決心讓其脫胎換骨。”)
接下來一周七日的頭條文章裡,我将陸續向你們呈現這七宗罪。這一次,第一罪:偏見 (Bias)
發表偏見(publication bias):預知未來?!
要是給曆史上最荒謬的研究,預知未來這個心理學實驗應該可以排前三了。
2011年,Daryl Bem發表了一篇文章,聲稱人類可以預知未來。
同時,joy(開心)這個詞也可以prime出愉悅的情感反應。那麼,當我們給被試展示joy,然後上圖的時候,因為兩者是和諧的,被試能夠很快的給出對應的情感反應。但是,如果我們給被試展示murder(謀殺),再展示上圖的時候,兩者能夠激發的情感是相反的,這種矛盾會導緻被試更慢的給出對應于圖片的情感反應。
而Daryl Bem把這種标準的priming範式反着來進行(reversed priming task)。他要求被試先給出情感反應,再向他們展示單詞和圖片。神奇的(荒謬的),Bem發現事後展示的primes可以影響事先給出的情感反應的時間。所謂的預知未來。
理所當然的,這篇文章發表之後惹來衆議。當科學家們想要驗證某個理論的時候,他們怎麼做呢?
沒錯,replication!重複性實驗!
Chris French & Stuart Ritchie便是很多實驗室之一針對這個研究進行了重複性實驗,根本沒有發現可以證明人能預知未來的任何證據。然而,當他們把文章遞交給發表了Bem的文章的期刊(Journal of Personality and Social Psychology)時,被拒絕了。
這便是心理學界(或者在其他領域也是)的其中一個偏見:publication bias (發表偏見)--- 期刊雜志偏好于發表顯著,positive effect的研究,不喜歡接受不顯著,null effect的研究;喜歡發表原創有意思的,證明已有理論的研究,不喜歡發表重複性實驗研究。
這裡需要強調的是,沒有任何一個科學家反對科學需要原創需要創新需要挑戰常規,但是要讓科學穩步前進,使其有真正意義上的發展,我們必須對所有研究一視同仁。誠然,很多positive effect (例如能夠“證明”人能預知未來)的文章非常創新非常sexy,但是它們很有可能是錯誤的。
發表偏見不僅讓有可能反駁已驗證理論的研究無見天之日,同時,在如此publish or perish的風氣之下,也在變性的鼓勵科學家們不去重複驗證實驗或理論,而一味追求性感的研究。
确認偏見(confirmation bias):選擇任務AD47
我們每天所謂的做科學,其實就是通過收集數據(Data)來檢驗(test)一個假設(Hypothesis)。當你做實驗、收集數據的時候,心裡想的是什麼呢?“我在檢驗甚至嘗試反駁(falsify)一個假設” 還是 “我在證明(confirm)一個假設”?數學上,我們可以表達為 P(data | ~hypothesis) vs P(data | hypothesis).
如果是後者,那麼其實你心裡已經有答案了。你已經主觀上認為某個假設是否為真,true or false,某個效應是否存在,是否significant,或者是否p<0.05。而你做實驗,隻是在尋找能夠支持你主觀觀點的證據而已。這會影響到數據收集,數據分析,進而影響實驗結果和研究結論。即,确認偏見(confirmation bias)。
修昔底德說過:
“When a man finds a conclusion agreeable, he accepts it without argument, but when he finds it disagreeable, he will bring against it all the forces of logic and reason” (“當一個人認同一個結論的時候,他會無絲毫争議地接受。而當他不認同的時候,他會竭盡所力用邏輯和理性打到它”)
說到這裡不得不提一個著名的實驗。這個是第一個證明了确認偏見真實存在的實驗:選擇任務AD47。
Wason告訴被試,現在有一個不變的定律,在一張有兩面的卡片,一面是數字,另外一面是字母 (如上圖是兩張卡片的四面)。然後再告訴被試一個假設(記住,是假設),這個假設可以是真的也可以是假的:“如果一面是字母A,那麼另外一面就是數字4”。最後,Wason問被試:“你想翻開哪些牌去檢驗這個假設?”被試需要做的就是翻開有信息價值的牌,而不去碰不能提供任何有用信息的牌。
你會選擇哪張呢?
在兩張字母牌中選擇的話,很多人都會選擇A,而避開D。這是正确的。因為我們需要的檢驗的假設是“A-4”。翻開A,看看背面是否是4。如果是,(目前來說)假設檢驗為正确。如果不是,假設檢驗為錯誤。但是如果翻開D的話,不過它的背面是什麼數字,都是對于我們假設檢驗毫無貢獻的。
接下來戲肉來了,在兩張數字牌中選擇的話,你會選擇哪種呢?
思考完了麼?你是不是選了4恭喜你,
你跟很多人選的是一樣的,是錯的。
正确的答案應該是翻開7,而不是4。
我們需要檢驗的假設是“A-4”。我們之前已經證明了A的背面是4,我們現在需要證明的是A的背面隻能是4。如果我們翻開7,發現它的背面是A,那麼我們檢驗假設為錯誤。而很多人選擇4而不是7正正證明了很多人對待假設的态度是confirm而不是falsify。這種confirmation bias是我們在做科學的時候需要避免的。抱着證明假設而不是檢驗假設或者反駁假設的心态,會無法客觀的找尋證據、收集數據。
在這兩種偏見,确認偏見和發表偏見,再加上其他因素之間的相互作用,慢慢的,心理學被假陽性研究結果、被無科學意義的文章淹沒。
by Chris Chambers
改革潮流:開放科學
不滿意現狀最好的方法就是改變現狀。支持并實行開放科學,open science,就是最有效的方法。
而針對于發表偏見和确認偏見,Center for Open Science的registered report就是很好的解決方法。
Registered Reports -peer review before results are known to align scientific
values and practices。以下簡稱RR。
RR是一個具有改革意義的做科學的方式。
傳統的方式是:我有一個idea ---> 我做實驗,收集數據 ---> 我寫paper ---> 我遞交paper ---> peer review ---> 發表paper。
而RR提倡的方式是:我有一個idea ---> 我先把paper1 寫好,這個paper1除了實驗數據基本上什麼都有了 ---> 我遞交paper1 ---> peer review 1 ---> idea和paper 1被接受 ---> 按照paper 1中我說的方式,我做實驗,收集數據,做數據分析,完成paper 1剩下的部分,變成paper 2,遞交paper 2 ---> peer review 2。
這種方式之所以是有革命意義,是因為有兩個階段的peer review,而其中一個發生在收集數據之前。所以,peer review 1隻能根據你的idea的價值對你的研究做出是否接受的決定,而不是你的數據是否顯著,是否證明假設,或者是否p<0.05。最大可能的降低了發表偏見和确認偏見。隻要通過了stage 1 peer review,科學家們需要做的就是根據自己寫的paper 1收集數據,撰寫論文。
這不僅是正确的做法,而且已經成為潮流趨向。
自從2013年,支持并參與RR的期刊已經到了70 。
自從2013年,實行RR而發表的論文已經達到近200。
作為Center for Open Science的大使,Sharon在最後必須喊一句,支持開放科學,站在曆史正确的一邊。
Sharon
寫于2017年10月12日
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