Сигнал и шум. Почему одни прогнозы сбываются, а другие - нет
Шрифт:
Предположим, в 2001 г. вы были априорно глубоко убеждены в правильности гипотезы о том, что промышленные выбросы углерода будут и дальше приводить к росту температуры. (С моей точки зрения, на тот момент подобное убеждение вполне может быть оправданным вследствие нашего хорошего понимания причинно-следственной связи между теорией парникового эффекта и эмпирических свидетельств.) Предположим, что вы оцениваете шансы на истинность гипотезы глобального потепления в 95 %.
Однако затем появились некоторые новые факты. В том числе тот, что в течение следующего десятилетия, с 2001 по 2011 г., глобальные температуры не росли. На самом деле они даже снижались, хотя и незначительно. В соответствии с теоремой Байеса вы должны уменьшить рассчитанные вами значения вероятности истинности гипотезы глобального потепления; вопрос лишь в том
Если вы правильно рассчитали степень неопределенности в краткосрочных температурных закономерностях, то это уменьшение не будет особенно большим. Как мы обнаружили выше, имеется примерно 15 %-ная вероятность того, что в течение десятилетия не произойдет итогового потепления (даже если гипотеза о глобальном потеплении верна). Причиной этого может быть вариабельность климата. Напротив, если считать температурные изменения совершенно случайными и непредсказуемыми, то вероятность, что в течение десятилетия произойдет охлаждение, составит 50 %, поскольку повышение и снижение температуры вероятны в равной степени. Согласно теореме Байеса (табл. 12.2), десятилетие без потепления заставит вас изменить свои расчеты правильности гипотезы глобального потепления с 95 на 85 %.
Таблица 12.2. Пример расчета вероятности глобального потепления по теореме Байеса
С другой стороны, если вы ранее утверждали, что вероятность того, что температура в течение десятилетия не повысится, составляет не более 1 %, то теперь вы оказываетесь в более сложном положении. Согласно теореме Байеса, вероятность истинности гипотезы глобального потепления снижается до 28 %.
Когда мы делаем достаточно четкие заявления, которые впоследствии не сбываются, это означает, что против нашей гипотезы появляются сильные аргументы. В этом случае нам некого винить за потерю веры в наши прогнозы; происходящее вполне точно определяется байесовской логикой.
Так для чего мы выступаем с конкретными заявлениями, особенно когда они не подкрепляются статистическими свидетельствами? Причин для этого может быть довольно много. Так, в ходе споров на тему климата участникам может показаться, что конкретные заявления выглядят более убедительными. И это действительно так, но лишь в тех случаях, когда заявления оказываются истинными. Попытки объяснить каждую погодную аномалию рукотворными изменениями климата, а не эффектом повышения температур, в честь которого и появился термин «глобальное потепление», – пример еще одной игры с высокими ставками, корни которой кроются скорее в политике, а не в науке. Мало найдется тех, кто согласен с высказыванием, что изменения климата выражаются только в повышении температуры и возможном повышении уровня моря. Но при этом довольно глупо считать, что каждый снегопад представляет собой свидетельство неверности теории в целом.
«Наши отношения с этими людьми – это состояние постоянной драки»
Фундаментальная дилемма, стоящая перед климатологами, заключается в том, что глобальное потепление представляет собой долгосрочную проблему, которая требует, однако, быстрого решения. Поскольку диоксид углерода остается в атмосфере очень длительное время, действия, предпринятые нами сегодня, повлияют на жизнь будущих поколений.
В идеально рациональном и доброжелательном мире это не было бы основанием для беспокойства. Однако наши политические и культурные учреждения просто не приспособлены для эффективного решения подобных проблем: Конгресс Соединенных Штатов должен думать о выборах, проходящих каждые два года, а компании вынуждены стремиться к тому, чтобы каждый квартал соответствовать ранее созданным прогнозам о доходах. Климатологи реагируют на эту ситуацию по-разному. Кто-то начинает активнее участвовать в политических дебатах, а кто-то, напротив, воздерживается от публичности.
Майкл Манн, директор Центра изучения систем Земли Пенсильванского университета, в какой-то момент оказался в самом центре противостояния, получившего название «Климатгейт». Причиной его стал взлом сервера отделения климатологии (Climatic Research Unit (CRU)) Университета Восточной Англии {895}
895
«Climatic Research Unit E-Mail Controversy»; Wikipedia.org. http://en.wikipedia.org/wiki/Climatic_Research_Unit_email_controversy.
Через какое-то время другие профессионалы полностью опровергли предположение о недобросовестности своих коллег-ученых {896} , и было доказано, что температурные данные CRU вполне соответствуют данным из других источников {897} . Однако преданная гласности электронная переписка показала, что Манн и остальные ученые уделяли большое внимание «маркетинговой» точке зрения на научную область своих занятий. Манн с удовольствием обсуждает эту проблему. Для этого я и приехал в его университетский офис холодным осенним днем, и мы проговорили примерно два часа.
896
Henry Chu, «Panel Clears Researchers in ‘Climategate’ Controversy», Los Angeles Times, April 15, 2010. http://articles.latimes.com/2010/apr/15/world/la-fg-climate-data15%E2%80%932010apr15.
897
Включая спутниковые данные, обработанные частными компаниями.
Манн исключительно вдумчиво относится к науке, изучающей глобальное потепление. Как и большинство других климатологов, он почти не сомневается в действенности теоретических механизмов, связанных с изменением климата, однако скептически относится к предсказаниям, сформированным климатическими моделями.
«Любая честная оценка науки должна признать, что есть нечто, что мы понимаем достаточно хорошо, и нечто, о чем у нас имеется приблизительное представление, – сказал он мне. – Но и здесь нужно разделять то, относительно чего у нас нет полной уверенности, и то, о чем мы не имеем ни малейшего представления… С моей точки зрения, одно из неприятных последствий недобросовестного обсуждения в обществе состоит в том, что мы тратим кучу времени на дискуссии, касающиеся тех вопросов, в которых научное сообщество более-менее уверено, и не занимаемся осмыслением имеющейся неопределенности».
Манн, ведущий вместе со Шмидтом блог на RealClimate.org, считает себя участником непрекращающейся позиционной войны с такими группами, как, например, сотрудники Института Хартленда (Heartland Institute). «Можно сказать, что мы участвуем в непрекращающейся уличной драке с ними», – говорил он мне, ссылаясь на редакторскую статью в журнале Nature {898} , где было приведено это выражение. Долгосрочная цель уличной драки состоит в том, чтобы убедить общественность и законодателей в срочности и необходимости действий по противостоянию климатическим изменениям (или в обратном). В обществе, привыкшем к чрезмерно верящим в себя прогнозистам, которые ошибочно принимают свою уверенность в прогнозах за их истинность, ни одна из сторон не считает, что разговор о неопределенности своей позиции может ее усилить.
898
«Climate of Fear»; editorial in Nature, 464, 141 (March 11, 2010). http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7286/full/464141a.html.
«Вы должны очень четко заявить о том, в чем именно выражается неопределенность, но при этом не сделать так, чтобы прогнозы казались слишком неопределенными, а значит, не вызывающими никакого интереса, – уточнил Манн. – Для нас как для сообщества было бы безответственным не высказываться на важные темы. В противном случае появляются другие люди, с радостью заполняющие пустые места – и заполняющие их дезинформацией».
Различие между наукой и политикой