C2 · 出版卷 12

Competing Hypotheses

多假设、预测、反证、停止条件

学习目标

完成本课后,你应能生成真正不同的假设,在查看结果前推导高风险预测,区分“反证主假设”和“辅助假设失败”,更新相对支持度,并编写不允许任何结果都拯救偏好模型的停止条件。

竞争假设不是贴在同一靶区上的装饰标签。“大系统”“中系统”“小系统”可作为几何情景,却未必以不同方式解释异常。更有力的集合可以比较基岩矿产系统、搬运弥散和分析或处理伪影。

生成足够完整的假设集合

从因果类别出发:原生地质过程、再活动、风化或搬运、无关岩性反差、人工或环境干扰、采样偏差、分析误差及坐标或处理伪影。集合不必包含所有想象原因,但应覆盖预测和后果实质不同的解释。

避免稻草人替代。替代假设必须具有相当细节,并获得公平预测机会。真实记录如需追责,只记录提出角色;个人地位或机构身份不会改变似然。应请评审者构造最强的非偏好解释。

假设可能组合。原生系统可以带有搬运地表足迹;地质异常和坐标错误也可同时存在。在赋予概率前,声明假设互斥、嵌套还是可组合。若组合重要,应显式表示,不能强迫成虚假的二选一。

预测先于事后容纳

预测在得知结果前明确观测、方向、位置、尺度、不确定性和探测条件。“可能有蚀变”很弱,因为缺失可以被解释掉,存在也没有定义。更强预测指出矿物或反应、与构造的空间关系、方法和各假设下的预期足迹。

事后容纳解释已知证据,对模型建立有价值,却不能算作独立成功预测。保留时间戳和版本,让后续评审区分两者。每次观测后都变化的模型可能拟合历史,却没有多少前瞻能力。

寻找高风险预测:在一个假设下预期、在其他假设下不太可能的结果。也要预测“负空间”。若通道模型正确,响应应在哪里减弱?若搬运控制异常,它应怎样关联坡度、水系、粒级或表生边界,而不是基岩接触带?

反证、辅助假设与探测充分性

竞争假设作出不同预测,并接受明确的修订或停止规则
竞争假设作出不同预测,并接受明确的修订或停止规则

观测检验的是主假设加上几何、保存、方法响应、位置和数据质量等辅助假设。一个阴性钻孔可能因几何错误而错失预测体;它会削弱该靶区模型,却未必反证区域 Mineral Systems 概念。必须说明检验影响哪个层级。

反证要求充分探测能力。若调查只能发现宽而浅的足迹,失败不能排除窄而深的目标;反过来,无限援引探测不足会使假设免于证据。在采集前声明解释阴性所需的最低回收率、覆盖、分辨率和质量。

矛盾日志记录观测、受影响预测、充分性、可能的辅助失败和行动。模型修订后矛盾也保持可见。当修订不断加入不受约束的例外,或把靶区移到每次完成检验之外时,模型效用下降。

证据矩阵与停止条件

为每个假设建立预期阳性、预期阴性和不变量观测,并赋定性似然或校准范围,而非任意确定度。记录依赖:同一样品介质中的多个 pathfinder 元素可能反映一个弥散过程,而不是多个独立确认。

停止条件可作用于靶区模型、过程概念或整个搜索空间。例如:必要圈闭经充分检验缺失;几何移动到靶区边界之外;异常只在一个质量失败批次复现;没有合法低扰动检验;或在合理先验范围内后验支持都低于声明阈值。

当辅助假设失败有独立证据,且修订模型产生新而可区分的预测时,修订才合理。仅为保留偏好结论而修订不合理。保存退出版本并比较预测表现。

合成算例

一个虚构地表异常有三种替代解释:H_1 为局部基岩矿产系统,H_2 为从靶区外搬运的物质,H_3 为制样或分析污染。先验为 0.45、0.35 和 0.20,用合成似然依次评价三项观测。

第一,野外重复样复现异常;似然为 0.80、0.80、0.20。未归一权重为 0.36、0.28、0.04,后验为 0.529、0.412、0.059。复现削弱污染,却不能区分基岩和搬运。

第二,异常强度沿搬运沉积路径分布并跨越解释基岩边界;似然为 0.25、0.75、0.40。归一化后验约 0.285、0.665、0.051。第三,浅部观测显示响应仅限搬运物,在充分露头处不存在预期原生蚀变;似然为 0.15、0.80、0.50。最终相对支持约 0.071、0.886、0.042。

计算不能证明搬运,因为似然和先验是教学假设,搬运源仍未知;它说明异常的重复数值不专属于基岩矿化。下一检验应追踪搬运方向与来源,同时退出当前局部基岩几何。

解释工作流

  1. 不嵌入偏好原因地陈述待解释观测。
  2. 生成地质、搬运、无关和伪影替代。
  3. 定义假设互斥、嵌套或可组合。
  4. 在查看区分数据前推导预测。
  5. 声明位置、尺度、支持、不确定性和探测充分性。
  6. 建立含依赖组和负空间的证据矩阵。
  7. 定性或定量更新相对支持,不制造虚假精度。
  8. 记录矛盾并指出受影响假设层级。
  9. 只有辅助失败受独立支持且可检验时才修订。
  10. 执行预先声明的停止或退出条件。

练习与复习

  1. 为磁异常构造三个替代解释,其中包括一个非地质原因。
  2. 把“地球化学确认靶区”改写为两个竞争假设下的高风险预测。
  3. 解释错失靶区几何与反证 Mineral Systems 概念的区别。
  4. 用相等先验重算合成案例并比较最终排序。
  5. 为失败的蚀变预测分别写一个可辩护修订和一个临时救援。

来源与延伸阅读