谢钢
我五十年前学到的‘常识’
2022-6-22 19:34
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五十年前的今天我正在读小学。那时正是中国的十年无产阶级文化大革命时期,当时针对普通教育提倡的教育方针是“学制要缩短,教育要革命”。所以我中小学一共只读了5+5=10年(这是广东的城镇普通教育的情况,我的大学同学里很多其它省份的都只念了5+4=9年就毕业考大学了)。但是这么多年过去了,小学里开的‘常识’课老师教我的一首二十四节气歌却从未忘记,而且每每应用起来还十分管用。

二十四节气歌:春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。上半年是六二一,下半年是八二三。使用节气歌要从中国的传统农历的春节(立春)算起。最后两句指的是上半年的节气变换一般在每个月的6号或21号;而下半年则是在每个月的8号或23号 。昨天是6月21日在中国是夏至的开始;而我在南半球的澳洲就把它当作冬至来过了。昨天是我们这里一年之中白昼时间最短的一天,从今天开始白天的时间就一天一天地长起来,多么有希望的开始,所以今天去上班走在路上的心情都特别好。大概这也是广东人说“冬大过年”,对“冬至”这一天要特别庆祝一下的原因吧。

常识是什么?常识就是经过无数实践经验证明为符合某些客观规律的被大多数普通老百姓接受运用的知识/共识,二十四节气歌所总结的年复一年的四季节气变化规律就是常识中的典型例子。

说到常识,我又不由得想到科学网上总有网友/博友提到的科学测量/计量问题。从常识的角度那些科学测量/计量问题真的有这么难理解与解释吗?

生活中我们几乎每个人都免不了要接触到或自己动手进行这样那样的测量/计量。家里少不了都有直尺,三角尺,卷尺,量杯,温度计,电子秤什么的。一个普通常识或者合理的做法/观点就是(1)这些量具都是按照一定的质量控制标准生产经检验合格才由生产商提供给市场销售的,因此其测量结果是基本可靠的;(2)在我们知道如何正确使用这些测量工具的前提下,测量结果的精确程度/准确程度要么在产品说明书上注明了,要么可以按器具的最小测量单位加减一个单位来确定。比如我要买一个办公桌放到书房里,拿一把钢卷尺量一下该摆放的位置大概为1.2米×0.8米;去商场买一张1.2米×0.75米的书桌放进书房正正好。整个过程我既不会去质疑我所度量的尺寸是否就是真真正正的1.2米,0.8米,或0.75米,更不会去想什么这些测量结果的置信区间有多少。因为常识告诉我,这些测量工具是可靠的,我的测量方法是正常的,我的测量结果的精确程度完全能满足我的应用要求。

我记得念大学时读过“公差与配合”课程,到工厂实习时看到的工程实践也是以测量工具的标定精度为标准,按规范操作规程进行测量及记录结果而已,甚至机器加工精度无法满足工艺规范要求时还可以通过将加工后的合格零件按动配合或静配合的要求进行分类搭配就好了。后来在东莞合资公司工作时我有两年时间都负责领导生产部与质检部。公司的测量器具只需按规定定期送市标准计量局调校检定即可,从未有问题。其实,在现有的国际及国内的如此完善的计量规范管理体系下,国家的一级计量标准具就可以视作“真值”作为所有下游标准计量尺寸链的基准与绝对标准。去追究什么绝对意义上的“真值”既会陷入永远扯不清的哲学争论中,对实际生产生活也没有任何实质意义。至于说把测量的精度与统计分析的置信区间扯到一起就更是扯不清也完全无必要。换句话说,我们现实生活中的测量器具的精度其实根本就不是所谓的“置信区间”的概念。如果说测量误差可以归纳为来源于三个方面:测量工具的精度(因素一)、测量人员及实施方法的不确定性(因素二)、以及环境因素带来的不确定性(因素三),那么任何想用置信区间的概念来定义解释测量精度的努力,首先必须先明确你是针对以上的三个不确定性因素的哪一个来做分析,第二步是你如何定义随机变量,最后你还要面对所有那些与“置信区间”有关的从理论到实践都还未取得共识的困难/争议。结论一句话,只需按现有的国际及国内的计量管理规范进行操作与解释/应用,测量结果是完全科学可靠合理的,按常识来生活来享受现行的计量体系为我们提供的服务就对了。

作为一个完全没有专业测量科研背景但也在学术圈里讨生活的普通一员,非常欢迎有关的专家学者对我上述的关于科学测量/计量问题的观点想法进行批评指正。


(关于置信区间的定义及概念的复杂性请参见本博文的有关评论内容;关于随机变量的定义及概率分布的更多的内容请参见我的上一篇博文科学网—杂谈常用的概率分布(common probability distributions) - 谢钢的博文 (sciencenet.cn)。)


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