问题

如何看待近百位科学家联合发文回应「 p 值显著标准应降至0.005」?

回答
近百位科学家联合发文,提议将统计学中常用的“P值显著性标准”(通常为0.05)降低到0.005,这个提议在学术界激起了不小的波澜,引发了广泛的讨论和思考。要理解这个提议的意义,我们需要先深入了解P值及其在科学研究中的作用,以及为何会有人提出这样的修改。

P值是什么?它扮演着什么角色?

首先,我们需要明确P值(pvalue)在统计学中的含义。简单来说,P值是用来衡量一个统计检验结果的“偶然性”的指标。当我们进行一项研究,例如想看看某种药物是否有效,我们通常会设定一个“零假设”(null hypothesis),即药物无效,或者说药物的效果与安慰剂没有差异。

然后,我们收集数据,进行统计分析,计算出一个P值。这个P值告诉我们:如果零假设为真(即药物真的无效),那么我们观察到当前这样(或更极端)的结果的概率有多大。

P值越小,意味着我们观察到的结果越不可能仅仅由偶然因素造成。
P值越大,则越可能是偶然因素的结果。

在科学研究中,我们通常设定一个“显著性水平”(significance level),用希腊字母α(alpha)表示。最常见的α值为0.05。如果计算出的P值小于α(即P < 0.05),我们就会拒绝零假设,认为我们观察到的结果是“统计学上显著的”,即有证据表明药物是有效的。反之,如果P值大于或等于0.05,我们则无法拒绝零假设,认为没有足够的证据表明药物有效。

为什么会有降低P值标准的呼声?

这次近百位科学家联合发文,提议将P值显著性标准降至0.005(即α=0.005),背后有着深刻的考量。这并不是一个凭空而来的想法,而是对当前科学研究实践中存在的一些问题的回应,主要是为了提高研究结果的可靠性,减少假阳性(False Positive)的发生。

1. 假阳性问题(Type I Error):当我们设定P < 0.05为显著时,理论上意味着有5%的可能性,即使零假设为真(药物无效),我们也会错误地得出“药物有效”的结论。这被称为第一类错误或假阳性。在大量进行统计检验的研究领域,例如基因组学、高通量筛选等,这种错误发生的频率会累积,导致大量“伪发现”。
想象一下,如果你进行100次独立的研究,每次都设定P < 0.05的显著性标准,即使在所有情况下药物都无效,你平均也会有5次(100 0.05 = 5)错误地发现“有效”。这些假阳性结果可能会误导后续的研究,消耗资源,甚至导致错误的临床决策。

2. “P值操纵”(Phacking)或“数据挖掘”(Data Dredging):有时,研究人员可能会在没有预先设定的情况下,反复尝试不同的统计方法、调整数据处理方式、甚至选择性地报告某些结果,直到得到一个P值小于0.05为止。这种做法虽然不一定是故意的欺骗,但会人为地提高假阳性的几率,让结果看起来比实际更可靠。降低P值标准,尤其是在这种“探索性”研究中,可以一定程度上“约束”这种行为,因为要达到0.005的P值,需要更强的证据。

3. “可重复性危机”(Replicability Crisis):近年来,科学界一直在讨论“可重复性危机”,即许多已发表的研究结果难以在后续的独立研究中得到验证。假阳性的高发生率是导致这一危机的重要原因之一。一些研究表明,即使研究设计严谨,但由于P < 0.05的标准相对宽松,以及统计检验的固有属性,许多“阳性”结果可能只是统计上的“巧合”。

4. 0.005的由来:提议将标准降至0.005,并非随意选择。在某些领域,例如多重检验(multiple testing)场景下,研究人员已经在使用更严格的标准,例如Bonferroni校正(将α除以检验次数)。0.005相较于0.05,相当于将P值“门槛”提高了10倍。这是一种试图在严格性与可行性之间取得平衡的尝试。

这种提议的潜在影响和挑战

虽然降低P值标准初衷是好的,但这个提议也面临着一些重要的挑战和潜在影响,这也是为什么它会在学术界引起如此大的争论:

1. 对研究结果的影响:如果将P值标准提高到0.005,意味着许多原本被认为是“显著”的结果,现在可能不再被视为显著。这将导致:
更多的“阴性”结果:一些本来被认为有初步证据支持的效果,现在可能因为P值略高于0.005而无法被接受。
需要更大的样本量:要达到0.005的P值,通常需要收集更多的数据(更大的样本量)。这会增加研究的成本和时间,对于一些资源有限的研究团队来说可能是个挑战。
科学进展的“减速”?:有人担心,过于严苛的标准可能会阻碍科学探索,让一些有潜力的早期发现难以进入后续验证阶段,从而“减慢”科学的步伐。

2. P值并非唯一标准:很多批评者认为,将焦点仅仅放在P值上,忽略了科学研究的其他重要方面,例如:
效应量(Effect Size):P值只告诉我们结果是否“不太可能由偶然产生”,但它不告诉我们这种效果有多大。一个非常小的效应量,即使P值很低,也可能在实际应用中意义不大。
研究设计和方法论:一个设计严谨、逻辑清晰的研究,即使P值略高于0.005,其结论也可能比一个设计粗糙、P值小于0.005的研究更有价值。
领域知识和理论背景:科学的进步不仅仅是统计上的发现,更需要理论的支撑和领域内专家的判断。

3. “一刀切”的适用性:科学研究的领域非常广泛,不同领域的性质和研究范式差异很大。例如,一些探索性研究可能需要更灵活的标准,而一些需要高度精确和可靠性的临床试验则可能需要更严格的标准。是否适合“一刀切”地将所有领域的P值标准都降至0.005,是值得商榷的。

4. “数字崇拜”的风险:将P值作为唯一的“判决标准”,容易导致研究人员陷入“数字崇拜”,过分关注P值本身,而忽略了研究的整体质量和实际意义。

科学家们联合发文的目的和更深层的呼吁

这近百位科学家之所以联合发文,并不仅仅是提议一个简单的数字改变。他们的行为更像是一个“信号”,意在唤醒整个科学界对研究可靠性和统计方法使用的深刻反思。

促进更全面的评估:他们希望推动的是一种更全面的研究评估方式, P值只是其中的一个维度。研究的清晰度、透明度、样本量、效应量、研究设计、理论基础以及潜在的偏倚都会是重要的考量因素。
鼓励更好的实践:这篇发文可能也呼吁研究者们采取更规范的统计实践,比如在研究开始前就明确研究设计和统计分析计划(Preregistration),减少事后分析和数据挖掘的可能性。
推动统计学本身的进步:统计学本身也在不断发展,有新的方法和理念涌现。这次发文也可能是对统计学界和应用领域之间的对话的推动,鼓励开发更适合现代大数据时代的研究方法。

总结

总的来说,这项关于降低P值显著性标准的提议,是科学界对提高研究可靠性、应对可重复性危机的一种积极探索。它反映了科学家们对科学严谨性的追求,也指出了当前统计学实践中存在的局限性。

然而,这个提议并非没有争议,它带来了关于科学进展速度、研究成本、以及如何更全面地评估研究成果的讨论。最终,科学的进步需要我们在严谨性和探索性之间找到平衡,也需要我们不断反思和改进我们的研究方法和评估体系。与其仅仅关注P值这个数字,不如将它看作是一个契机,去思考如何让科学研究的每一个环节都更加透明、严谨和有效。

网友意见

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我想说真是闲的……你可以论文中标注出来是0.05 0.01 0.001显著啊,用一星到三星,一目了然。本身就是人为设定的定义,还不都是由你自己定,主要是分析清楚结果就好,得到有意义的。搞统计 经济的应该不在乎这个,因为结果中都会表示清楚的。

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