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地震预报的可行与一些建议
杜车别
新浪网发表:http://blog.sina.com.cn/s/blog_571ca59301009jbf.html
一、地震能不能预报?
在回答这个问题之前,首先应该明确问题的含义。我们所谓一类事情能否预报,其确切的含义究竟是什么?不清晰界定其含义,则讨论本身就没有丝毫意义。
首先明确预测与预报的区别。预测仅仅是对一种行为的描述,也即任何人对未来的任何可能状态的描述,不管最后这种描述否得到证实,都可以称之为预测。
然后可以定义成功预测的概念,或者有效预测的概念
当我们在时间A预测未来的某个时间B,在某个空间位置X将要发生某类事件S,并且规定了误差范围,当事件实际发生的时候,其误差在规定范围之内,并且时间B离时间A的距离足以让人们有时间作出有意义的应对(可结合具体情况来确定这个时间距离的大小),则称这是一次有效预测。
在有效预测的概念基础上再定义预报的概念。如果存在一套具有可重复性,可操作性的方法对某类事件发生的时间和地点进行预测,产生有效预测的概率比采用完全随机乱猜的方式产生有效预测的概率更高,更进一步说,按照这种方法进行预测并根据预测采取应对措施所产生的预期收益比预期成本(这成本也包括了不进行任何预测的预期收益)更高,则称此类事件是能够预报的,否则称之为不能够预报。
说某类事件是能够预报的,并不意味着对这类事件的预测每次都是有效预测,而仅仅意味着从统计学的角度来说,对这类事件进行预测并且根据预测采取应对措施的收益要大于不进行预测或者不根据预测采取应对的收益。
一般人常常认为对某类事件的发生能够有百分之百把握的,才叫作能够预报,否则就是不能预报,这是因为缺乏基本的科学思维方式所产生的错误。事实上,绝大部分的预报都是概率性,最常见的如天气预报。甚至根据理论物理的观点,百分之百确定的预报,严格意义上在任何领域都不可能存在,包括宏观的力学领域内。
按照以上给预报下的定义,来看地震能否预报的问题。回答是肯定的,也即地震是能够预报的,也即首先按照现有的一些具备可重复性,可操作性的方法,对地震发生的时间和地点进行预测,产生有效预测的概率比采用完全随机乱猜的方式产生有效预测的概率更高,这方面已经有一些论文进行研究了,,。关于地震预报的预期收益的问题,下文会给一个粗略简单的估计,这里就不详细说了。
但遗憾的是,现在许多人对此问题的讨论都是在基本含义都没有界定的情况下进行的, 这说明许多还是缺乏基本的科学思维方式(尽管这些人可能学历很高)。
二、说地震不能预报的是伪科学呢?还是地震可以预报的是伪科学?
通过对第一部分的论述,这个问题的答案是不言而喻的。但鉴于现在一些人思想还是很混乱(比如新语丝的那一帮人),不妨再对这个问题更细致的论述。
按波普尔的观点,如果一个观点体系本身就提供其观点被证伪的可能性,则为科学的;如果本身不提供被证伪的可能性,则为非科学的。如果是非科学而打着科学的招牌出现,就自然是伪科学了。
说地震能预报的,鼓励地震预报的理论和实践的开展,不仅每一次的预测都可以直接通过发生的事实来验证,而且通过大量地震预报的实践,计算其成功率,可以按照统计学的方法来估量其是等同于随机猜测,还是优于随机猜测。也即认为地震能预报的观点体系,本身就提供了其观点被证实或证伪的手段方法,因此其是科学的。
说地震不能预报的,又可以分为两种情况,一种是认为地震从理论上就是根本不能预报的,并且反对一切关于地震预报研究的理论和实践活动,甚至认为凡是声称地震能预报的就是伪科学;另一种则是说地震将来或许能预报,但现在还无法预报。
关于前一种观点,首先从现有的地震研究来看,还没有任何人能做出被所有地震学家所公认的理论证明说地震预报根本就是不可能的(类似于物理学里不能存在永动机),恰恰相反,从大量地震预测来看,地震预报的可能性已经被实践所证明。
这个观点体系本身反对关于地震预报的一切实践活动和理论研究,既然地震预报实践和理论研究的必要本身就被这个观点体系所否定,那当然也就不存在证伪“地震不能预报”的可能性了。也即说“地震不可能预报”的人不提供其观点被证伪的可能性,按照波普尔的标准,这种观点显然就是非科学的,而持有这种观点的人,如果打着科学的招牌出现,那就是不折不扣的伪科学。
关于后一种观点,还可以继续细分为两种。第一是认为虽然现在的科学水平下地震还无法预报,但还应该鼓励地震预测的实践和理论研究,也即地震预测的实践和理论研究是有巨大意义的,只有这样,才有可能在将来实现地震的预报;第二种则认为地震现在无法预报,所以对地震进行预报的实践和理论研究根本没有意义,地震学家从事地震预测的实践或理论研究也没有任何意义,将来能预报是将来的事情,和现在无关,谁现在从事地震预测研究谁就是江湖骗子就是伪科学。
这第一种观点的人,可能仅仅是对预报的含义理解得不够清楚,或者是对现在地震预报水平达到的程度了解得不够清楚,其思维方式没有太大问题,只要把一些事实层面的东西对他们解释清楚,和说地震能预报的人没有实质性分歧。
至于第二种,则是头脑比较混乱,比那种认为理论上就根本不可能预报地震的人还要混乱。这种思维方式不仅仅是伪科学的问题,本质上是反科学的。现在的科学能做到的事情,实际上许多都是过去的科学所不能做到的,如果因为现在不能做到,就认为从事这方面的实践与研究根本没有意义,那显然根本不可能有科学的进步。
三、对方舟子关于地震预报一些观点的驳斥
在这次大地震发生后,方舟子和新语丝的一些人也对地震预报的问题发表了许多的看法。他们的看法有许多模糊和混乱之处,在一些地方,他们想要表达的观点似乎就是地震从理论上就是根本不能预报的, 隐约其辞的表达这一点, 而态度鲜明地对一切地震预报的实践和理论研究都不屑一顾,嗤之以鼻,极尽嘲笑挖苦之能事;而另一些地方,似乎又在声明他们所认为的仅仅是现在的科学水平下,无法预报地震。
怎么来理解他们的这种表现呢?应该说这种看似矛盾的表现,其根源还是在于他们对一些概念和一些科学观点理解上上混乱与肤浅,一知半解就自以为是导致的结果。
我们不妨以方舟子本人所表达的一些观点为例分析一下,比如方舟子说“根据曾经很流行的复杂性理论,地震的发生是一种复杂现象,涉及很多偶然因素,是无法准确预测的”
单纯看这一句话本身,虽然错误很多,但就主要结论来说似乎还是正确的,地震当然是复杂现象,地震当然是无法准确预测,是正确的废话。但方舟子用这句话来反对地震的预报,则是思维的混乱。
正如前面分析的,首先从概念上说预报和准确预测是两回事,并不是说只有百分之百准确预测了,才能进行预报,这是根本错误的观点。从人类理性的角度上,即便预测并不完全准确,存在误差,存在虚报,但只要从统计的角度上说,收益高于成本,那么进行地震预报仍旧是合理的选择。
其实方舟子这段话里“地震”可以换成天气,天气同样是复杂现象,天气同样是无法准确预测,难道说天气就是不能预报的?其谬误一目了然。
其次方舟子的错误还表现在其对所谓复杂性理论的一知半解,复杂性理论来自于对非线性动力系统的研究,也就是通常所说的混沌理论,对于一个非线性动力系统来说,其系统演化的不确定性,无法预测性,和方舟子所谓“涉及很多偶然因素”没有任何关系,恰恰相反,这种不确定性,恰恰是在排除随机因素,偶然因素之后的结果,也即所谓决定论系统中的非确定现象。而且对混沌系统来说,所谓不可预测性,也是有限定条件的,也即超出了一定时间范围之后,系统的行为无法预测,但短期内,还是可以进行一定程度的预测。这也是为何短期内的天气预报是可能的。
如果仅凭借想当然,抬出一个复杂性理论,就断言预报是不可能的,这就非常谬误了。拿复杂性理论,非现性动力系统理论来否定地震预报的可能性,那只能说是不懂装懂的胡扯。(新语丝一大帮成天把非线性挂在嘴边的人就是这种情况)
还有,方舟子说“在现有的条件下,地震专家的职责不应该是预报地震,而是监测、研究地震。”“真正的地震专家应该承认自己的‘无能’,应该让一般公众都了解到,人类在现在是无法准确预报地震的。”
也即按照方舟子的观点,应该把预报地震的实践活动从地震专家的职责中排除出去,应该放弃对地震进行预报的尝试和努力。
这些观点主要还是思维的混乱,把不能“准确预测”等同于不能“预报地震”,而且退一步说,即便认为他所说的不能准确预测地震就是不能预报,那只要从理论上还没有得出地震不可能预报的结论,那就不能把预报地震的实践活动从地震专家的职责中排除出去,否则这一领域就不可能以最高的效率改进提高。
四、中国地震预报所达到的水平
1、虚报还不能避免,但漏报可以避免
先区分一下虚报和漏报。所谓虚报是指预报地震要发生,结果地震却没有发生;所谓漏报是指没有预报地震发生,结果地震却发生了。应该说按照中国对地震的认识水平和监测水平,发生虚报的错误概率相对比较大,在没有其他顾虑的情况下,发生漏报的概率从理论上说是很低的。尤其对于大地震来说,就更是如此。实际发生的漏报往往是监测到地震要发生的异常迹象,但害怕虚报而把预报压下来,最终导致漏报。
当然我说了不算,还是看看中国的地震专家自己是怎么说的。
2004年第1期的《防灾博览》上有一篇车时写的文章《从认识论的角度分析我国地震预报的历史、现状与未来》,这位车时在最近关于地震的新闻里常常可以看见他的名字,职位是国家地震局监测预报司副司长,他的意见应该具有相当的权威性与代表性。
车时说“每次中强以上地震前,在有相应监测能力的地区,人们总能监测到或多或少、或强或弱的地质构造和介质运动变化的信息,但构造运动和地球介质性质变化并不仅仅产生地震这一唯一的地学现象。由此而来,就产生了每次地震前都能被人们或强或弱地察觉到,某些类型地震甚至被准确或比较准确地预测到。但有时,当观测到一些地质构造和介质运动变化的信息而作出预测后,地震却并不一定发生。用长期工作在地震预报一线学者的话表述每次地震之前没有不折腾的,但每次折腾过后不一定有地震这是当前我国地震预报水平的生动写照”
这段话是什么意思?也就是每次地震都能捕捉到地质构造和介质运动变化的信息,如果根据这些信息进行地震预报或者说发出预警,发生虚报的可能性也即预报了结果不发生地震的可能性比较大,但漏报的可能性是很小的。如果车时这里所说的“每次”在严格意义上成立的话,那甚至可以说,对比较大的地震,漏报的可能性是不存在的。如果真有所谓漏报,那也时发现了预警信息,但是因为担心虚报导致经济损失,而不把这些预警信息向社会公布,从而产生了所谓的漏报。
上面的意思反过来说,如果地震专家没有捕捉到地质构造和介质运动变化的信息,也就是地震发生的必要条件不存在的时候,那就有相当巨大的把握认为地震不会短时期内发生。也就是按照现在地震预报的水平,如果不出于其他外在因素干扰(比如安定人心的考虑)之类,地震专家发布预报说地震不会发生,那就是不会发生,其准确率应该比天气预报还高。
车时也是这么表达的,“尽管当前的地震预报尚停留在经验预报阶段,但对于无震事件的预报有相当的把握。这同样是因为,地震是地质构造和介质运动变化的产物,当地震台点监测的地质构造和介质运动变化的异常信息很少甚至没有的时候,表明地质构造和介质运动变化稳定,因而发生破坏性地震,特别是强地震的可能性微乎其微甚或没有。用预报一线地震工作者的话讲,就是对地震心里多少有点数。”
以上的观点还可以从其他地震专家那里得到佐证。在 2006年7月29日 的《地质勘查导报》上有一篇记者对中国地震预测咨询委员会委员徐好民的采访,在采访中,徐好民说
“地震可报在中国早已是不争的事实。地震是地壳深部运动的结果。地壳在受热、受力形变的过程中不仅有岩石的机械变形和破裂,还伴随有液态、气态等物质的变化、运移。在地壳形变激烈时,地壳内有相当多的能量和物质溢出地表,影响低层大气的物理、化学状态。在这一过程中,地壳内、地表、低层大气的一系列物理、化学状态都要发生变化,出现地下水异常、砂土液化、地裂缝,产生地光、地声、电磁异常一等现象,这就是我们所说的宏观、微观异常。
“地壳运动产生的这些异常效应,反映的只是地壳运动的变化,也就是说不是地震产生了异常,而是地壳运动产生了异常和地震。有异常可以没地震,有地震(较大地震)必定有异常。这就决定了较大地震的可报性。用异常的时空分布反庐地壳运动的强烈程度,进而判断地震发生的可能性,这才是理性的、科学的地震预报。”
徐好民说的“有异常可以没地震,有地震(较大地震)必定有异常。这就决定了较大地震的可报性”,其实和车时说的是同一个意思。出现异常是地震发生的必要条件,根据观测到的异常进行预报,会出现虚报,但绝不会出现漏报,尤其对大地震更是如此。而在监测条件比较完备的地区,如果没有观测到显著的宏观微观异常,那就可以很有把握的预报地震短时期内不会发生。
我们还可以再找到一位地震专家的观点作为佐证。
耿庆国在1975年的时候就提出“在震前一个月之内,将会出现日平均气压、日平均气温、日最高气温,日最低气温和日降水量五项指标的异常,这是从气象要素上表现出来的短期前兆异常,这是孕震过程中的短期气象效应表现”,2005年5月的《国际地震动态》的《破坏性地震短期临震预测的一个有效方法——关于短期临震气象要素五项指标异常》一文中,他对这一破坏性地震短临预报方法做了比较详细的论述。在文中,他特别强调指出的一点是
“华北及渤海地区6级以上大地震的震例资料告诉我们,在大地震发生前一个月之内,作为孕震过程的短期临震气象效应表现,一般会出现气象要素五项指标异常。但反过来,则不然。也就是说,气象要素出现五项指标异常,这只是短期临震的一个必要条件,还不是充分条件,更不是充分必要条件”
“(2)利用短期气象要素异常的五项指标做MS≥5.0级的临震预报,如果在满足五项异常指标之后就报地震,则虽不会漏报MS≥5.0级地震,但会造成多次虚报。据统计单纯依据短期气象要素五项指标异常来准确地预报6.0级以上大地震的可能性,只在20%左右。如在大旱年之后,并且在出现以暖冬、冷春、凉夏和特大降水把旱区彻底瓦解为特征的中短期气象异常的基础上,来做5.0级以上地震的临震预报,则成功的把握性将提高至50%左右。”
“短期气象要素五项异常指标对别的手段提出的即将发生6级以上大地震的短临预报意见享有否决权,也就是说,一般讲来,如果近期没有出现和完成气象要素五项指标异常,则近几天内马上不会发生MS≥6.0级地震。气象要素五项指标方法是完全可以在这方面讲一句硬话的,据理力争地提出相应的否决意见的”
也即按照气象要素五项指标异常法来对破坏性地震进行短临预报,同样是虚报的概率比较大,而漏报的概率很小;同样是能够有把握的预报短期内地震不会发生。这和上面车时与徐好民说的地质构造和介质运动变化的信息预报地震的情况时高度一致的。
通过对上面三位不同专家观点的介绍,基本有一点是可以明确的,按照现在中国所达到的地震预报水平,在排除其他因素干扰的情况下(比如害怕虚报,而对观测到各种前兆信息置之不理),一定比率的虚报还无法避免(这个比率取决于使用的不同方法,如果把各种不同方法综合起来,则虚报比率可以压的比较小的程度),但是漏报已经是可以避免,尤其对破坏性地震来说,更是如此。
2、越是大的地震,越是容易预报
关于这一点,可能和我们时常见的一些新闻报道中的说法有矛盾,我后面会对此加以解释。但从一些地震专家的研究来看,确实是越大的地震,就越容易捕捉到临震信息。之所以大地震预报发布得反而少,只能另找原因,而不能归因于科学水平本身。
在2002年12月的《华北地震科学》上有一篇罗兰格写的《我国地震综合预报方法研究的回顾与展望》,这篇文章根据对大量地震实例的统计研究分析了各种与地震前兆捕捉有关的因素,其中一点就是震级的影响。
首先,震级越大,地震前兆异常分布的范围越广,“统计分析表明,5~6级地震的前兆异常一般分布在未来震中的 200km 范围内,6~7级地震的前兆异常一般分布在未来震中的 300km 范围内,7级以上地震的前兆异常一般分布在未来震中的 500km 范围内。当然,也发现少数异常沿地质构造分布,其距离远远超出以上范围。”
其次,震级越大,出现异常的观测项目种类数量就越多。这里的观测项目是如地电阻、、地磁、地倾斜、重力、地位移、水氡等等用仪器测量的项目,也包括地下水位,水温的变化,还有动物的异常,还有气候异常等等(据罗兰格文中所说,他们的研究“收集整理了1980~1997年华北地区水化、形变、地磁、应力、水位、地电等371个观测项目、上百万个前兆观测数据”)“震例研究表明,5~5.9级地震的前兆异常大约占观测项目的15~20%,6~6.9级地震的前兆异常大约占观测项目的30~40%,7级以上地震的前兆异常大约占观测项目的50%以上。”
再次,震级越大,前兆异常群体持续的时间也就越长,“地震前兆异常群体的持续时间与未来地震震级相关。大量实际预报情况研究表明,地震前兆异常群体的持续时间与未来地震震级存在一定的正相关的关系。不同震级的地震孕育时间不同,大地震孕育时间长,中强地震孕育时间较短,因此其前兆异常群体的持续时间也不同,一般情况下,7级以上大地震的前兆异常群体持续时间为几年,6-6.9级地震的前兆异常群体持续时间为半年以上,5~5.9级地震的前兆异常群体持续时间为几个月。”
还有“震中区附近的前兆异常比例最高,越远离震中异常比例越低。7级以上地震的异常比例达到50%以上,6.0~6.9级地震异常比例可达30%左右,5.0~5.9级地震的异常比例可达20%左右。”
罗兰格还列出统计表格说明,大地震临震异常会数倍增多于中短期阶段的异常,“可以看出,对于7级以上大地震,中期阶段与短期阶段的区别不明显,但临震阶段异常的月增加频次要数倍于前两个阶段;对于5级或6级多地震,在长期阶段基本上没有异常,中期阶段异常较少,短期阶段异常有所增加,临震阶段异常数倍增加。”
在表格4《地震强度的判据与指标》,罗兰格一条条列出判断震级的依据, 不妨摘录如下:
1、震级越大,出现的异常项目越多;2、震级越大,出现的异常数越多;3、震级越大,异常的配套性越好;4、震级越大,异常持续时间越长;5、.震级越大,异常同步性越明显;6.震级越大,异常沿断裂带分布越明显;7、震级越大,异常分布范围和相对集中分布区越大。8、震级越大,异常相对集中区越多;9、震级越大,地壳垂直形变异常越明显;10、震级越大,断层形变速率越大;11、震级越大,地震活动条带越发育
罗兰格的表格里还有预测地震是六级还是七级的定量标准,这里就不一一摘录了。
总之,罗兰格等人建立在统计数据上的研究,已经很清楚的表明,越是大的地震,其前兆异常数量越是多,持续时间越是长,表现的具体项目也越多,分布的范围也越广,越容易被观测捕捉到。
3、中国地震短临预报的成功率问题
首先来看一下国家地震局局长的说法, 在 2006年7月7日 央视新闻会客厅对陈建民的访谈中有一段问答如下
“张 羽:我还关心一个数字,我们预报当中,预报准确的有多大比例,这个有统计吗?
陈建民:现在因为地震预报有三要素,首先,时间,什么时候发生;地点,在哪儿发生;强度多大。每个要素的预报都非常难,特别是很精确地在一个很小的范围内,在一个很小的时间区间内,这个比例应该说要高于10%。”
还有一个数据是来自于最近的新闻《香山紧急会议:汶川8级地震研判》“根据中国地震局地质研究所高建国研究员的看法, ……对于地震的准确率,从1960年到2007年我国地震成功预报的准确率为16%,其中7级以上地震准确率为13%,呈现地震级别越高,成功率越低的情况。”
以上的两个说法应该是比较官方的数据了。
再来看其他一些渠道的数据。
在张庆洲《唐山警世录-七·二八大地震漏报始末》的第四章《1967年,地震地质科学家聚焦唐山》中有这么一段话
“1971—1981年,11年间,黄相宁的“地震地质—地应力预报地震小组”向国家地震局以书面形式正式预报了4.75级(破坏性地震最低限)以上破坏性地震短临预报意见175次。联合国全球计划(UNGP-IPASD)按照《地震短临及年度预报意见评定标准》对175次短临预报进行了严格评审、打分(该评定标准以100分计,统计资料笔者略),成功率为33.1%”
在凤凰卫视曾子墨主持的《社会能见度》节目《唐山地震29年祭》中,同样有这段话的旁白。
首先应该问一下,这段话里提高的数据是否为真实,如果是虚假的,就应该追究造假者张庆洲和凤凰卫视节目组的责任;如果是真实的,那么就应该追究国家地震局的责任,应为他们把地震预报更为成功更为有效的方法废弃不用(地应力预报地震的方法从八十年代后是被中国国家地震局排挤甚至废弃),可以说是在犯罪。
还有耿庆国的短期气象要素五项指标异常法对地震进行短临预报的准确率,前面已经引用过了,这里重复一下“据统计单纯依据短期气象要素五项指标异常来准确地预报6.0级以上大地震的可能性,只在20%左右。如在大旱年之后,并且在出现以暖冬、冷春、凉夏和特大降水把旱区彻底瓦解为特征的中短期气象异常的基础上,来做5.0级以上地震的临震预报,则成功的把握性将提高至50%左右。”
也即单纯短期气象要素法是20%(也比国家地震局官方的方法高),结合大旱后的预报,是50%,如果再结合其他方法来预报,应该准确率会更高。
耿庆国研究成果是作为论文发表在严肃的学术刊物上的,而至今没有人以学术研究的形式,论文的形式否定他的数据,那么这个数据应该是被学术界承认或者说至少还没有被否定的。而国家地震局既不能否定别人的研究成果,又不能认真采用这一地震预报方法,也是渎职的表现。
还有一个也是官方的数据,是来自四川地震专家的统计,在2007年第3期的《四川地震》上,有一篇程万正写的《四川地震监测预报工作进展概览》,其中有这样的叙述“经统计,四川地区实现6级以上的主震短临预报比例0.43:川滇两省5.5级以上主震的短临预报实现比例0.39,均远高于这一时期世界其他有监测预报能力地区的地震预报水平”
当然这里说的预报比例在理解上可能有歧义,一种理解是和前面一样,预报了,结果实际发生的地震和预报相符合的比例;另一种理解是,发生了这么多地震,而做出短临预报的比例。但无论是哪种理解,这些数字也可以给我们以参考了。
还有一个数字也是来自于《香山紧急会议:汶川8级地震研判》的新闻报道,记者获悉,“国内地震专家汪成民使用一套地震预测系统,即将各种因素考虑进去,进行综合整体分析,可能将地震的成功预报率从31%提高到60%以上。
汪成民在唐山大地震时任国家地震局分析预报室京津组组长。他较为准确地预测了唐山大地震,通过一次“吹风会”将消息传达给了河北省青龙县,促成了1976年唐山大地震时青龙县无人伤亡的历史奇迹。”
汪成民也是地震界专业人士,他不是某些人所谓的民科,他的数据应该也是有根据的。
通过以上这些预报准确率数据的介绍,应该说我们至少可以对中国地震短临预报成功率所能达到的下限与上限心中有数。这对于我们后面的分析是必不可少的。
五、现有水平下进行地震预报发布是理性的科学的决策
有些人说现在地震预测水平太低,预测不准确,所以不发布地震预报是合理的。这种说法是想当然的错误,或者说缺乏科学思维方式的表现。
其实,按照现在中国所达到的地震预测水平,已经足以根据预测来发布地震预报,对整个社会的利益来说,这种发布完全是理性的,收益远远大于成本。
对此我们可以通过最简单的对策论计算来说明。
首先明确这样几个基本事实,第一、按照现有的技术条件,已经完全可以做到对破坏性大地震不漏报,这我在上面部分是详细分析过。第二按照中国现有的地震预测水平,对破坏性大地震的短临预报的准确率至少是20%,也就是虚报率不会超过80%(其实即便采用准确率16%或13%的说法,对分析结果也不会有太大影响)。第三、人生命的价值高于一切,涉及到成千上万人的生命更是如此
当观测到地震将要发生的必要条件的时候,如观测到“地质构造和介质运动变化的信息”,观测到“短期气象要素五项指标异常”的时候,有两个可供选择的决策,第一个决策,预报地震,第二个决策,不预报地震。
这两个决策都面临两个可能的结果,第一个结果是地震没有发生,第二结果是地震发生了。
如果预报了地震,结果地震实际上没有发生,则收益可以定为负1000,这负1000代表的是,因为预报导致人心惶惶的损失,正常的生产活动停止的损失,一些人群疏散的成本。
如果预报了地震,结果地震实际上也发生了,则收益可以定为负2000,这负两千中,第一个负1000仍旧是人心惶惶的损失、正常的生产活动停止的损失、再加上一些人群疏散的成本;第二个负1000则是房屋倒塌破坏的损失,两个加起来就是负2000
如果没有预报地震,结果地震实际上也没有发生,则收益可以定为正1000,也就是人心安定,正常的生产活动继续进行,生活也入场,所以收益是正的1000
如果没有预报地震,结果地震实际上发生了,则收益可以定为负十万2000,这负2000的损失和前面的一样,这多出来的负十万,是成千上万人死亡以及伤残。之所以把人死亡和伤残的损失代价定得这样高,百倍于房屋倒塌,以及生产破坏,还是以人为本,人命大于天的基本观点,而且关键是人死了就不能逆转了,而房子倒塌,或者经济暂时损失一些都是可以挽回的。如果有人以为人死掉了就死掉了,残疾就残疾了,未必比生产破坏,房屋倒塌的财产损失大多少的,因此不同意这样的定法,那就不必再讨论下去了。
根据以上的叙述,我们可以做出一张决策收益表格
表1 从社会整体利益考虑的预报地震决策收益表
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预报地震 |
不预报地震 |
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不发生地震(概率80%) |
-1000 |
1000 |
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发生地震(概率20%) |
-2000 |
-102000 |
简单的计算一下
预报地震的期望收益=0.8*(-1000)+0.2*(-2000)=-1200
不预报地震的期望收益=0.8*1000+0.2*(-102000)=-19600
两者比较一下,预报地震的期望收益比不预报的减少损失18400
结论,在预报地震的准确率只有20%的情况下,发布预报也是理性的决策,如果能把预报的形式和发布预报后的应对做更细致的安排,则预报地震的期望收益会更高。
六、为什么在实际情况里,地震预报很难发布?
分析到这里,会有人问了,既然预报地震的期望收益比不预报要高,为什么大部分情况下,地震局或者政府官员的选择的决策却是不发布预报呢?甚至国外美国等资本主义国家似乎根本放弃发布地震预报的努力呢?
而且前面说过了,从科学本身来说,震级越大的地震越是容易准确预报,为什么在现实情况,却反而是震级越大,并且地震将要发生的地方越是繁荣,越是人口相对密集,发布的预报反而越少呢?
这就牵涉到官员或者如美英等资本主义寡头垄断集团的狭隘利益与社会整体利益之间的矛盾了。
从对策论的角度分析,对于社会整体来说理性的决策,对于现有快乐机制和赏罚体制条件下的官员或者资本寡头利益集团来说却未必是理性的决策
我们不妨用寡头利益集团的决策收益来进行分析。分析方法基本和上面一样
如果预报了地震,结果地震实际上没有发生,则收益可以定为负3000,第一个负1000代表的是,因为虚报,别人的抱怨指责,第二个负1000是资本寡头利润上的巨大损失(对资本家寡头来说,利润甚至高于生命)。第三个负1000是,还有可能被以制造社会动乱为罪名投入监狱的风险
如果预报了地震,结果地震实际上也发生了,则收益可以定为正2000,民众因为预报成功而给予的褒奖,以及采取预防措施减小损失
如果没有预报地震,结果地震实际上也没有发生,则收益可以定为正2000,没有任何损失,正常的活动继续进行;并且为自己不发布预报的英明感到庆幸的心理满足感
如果没有预报地震,地震实际上发生了,则收益可以定为负1000,财产有一些损失。不必担心受到任何格外的惩罚,不必承担任何额外的责任。面对的民众的指责可以说“地震预报是世界难题”“现有的科学水平下,地震是不能准确预报的”“说地震能预报的人,都是骗子,是伪科学”
表2 从狭隘利益考虑的预报地震决策收益表
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预报地震 |
不预报地震 |
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不发生地震(概率80%) |
-3000 |
2000 |
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发生地震(概率20%) |
2000 |
-1000 |
简单的计算一下
预报地震的期望收益=0.8*(-3000)+0.2*(2000)=-2000
不预报地震的期望收益=0.8*2000+0.2*(-1000)=1400
显然对官员或者资本寡头集团狭隘利益来说,不发布地震预报是理性的选择。
如果预报的地震是发生繁荣地区,并且震级大,那收益矩阵第一行第一列数字还会更大,发布的可能性自然就更小了
那么地震预报的准确率达到什么程度的时候,发布地震预报是理性选择呢
简单计算一下,-3000*(1-x)+2000x=2000(1-x)-1000x
求得x=0.625,也即预报准确率超过63%的时候,寡头集团才有可能考虑发布地震预报。不过对资本主义寡头集团,他们有人为组织地震预报成功率上升的倾向,因为如果公众得知地震预报准确率在50%,那么即便没有达到60%以上,也会加强要求地震预报的呼声,这会导致他们期望收益的下降,对他们来说还是不合算,所以他们宁愿压制地震预报水平的上升。
有一点是应该说明的,英美等国虽然表面上成天把人权之类挂在嘴边,实际上也不过是骗骗蠢人,操纵这些国家的资本寡头何尝真把人命当回事情,否则美国也不会丧心病狂侵略越南,侵略伊拉克,造成上百万无辜平民死于美军炸弹之下。对他们来说,军火商的利润远高于普通人的性命。在维护军火商的利益上如此,在维护其他商业资本集团的利益上同样是如此。如果地震预报妨碍资本寡头利益,他们当然会反对地震预报,这也是为什么地震预报在美国等资本主义发达国家反而得不到充分发展和资助的原因。
在官僚化严重的社会里,也同样存在类似的问题。所以地震预报反而能在75年的中国取得实践上的成功,也是有一定内在原因的。
七、发布地震预报是否就等同于让一个地区所有人三天两头甚至长年累月的搬出去?
这是许多人常有的为不发布地震预报的辩护词。这些人之所以会这么说,还是头脑不太清楚的缘故。
1、中期预报的作用
地震预报有中期预报,短期预报,临震预报。
中期预报涉及的区域范围比较广(一个省或两个省的范围),涉及时间范围比较大(一年左右的时间)
中长期预报的作用首先是给地震预测部门一个监测的指导方向,比如说告诉地震局,在2008年这个时间段内,在那些地区,对地质活动的异常现象是需要重点检测的,需要增加监测密度的,需要增加人手观测异常现象的,这样就能为大地震发生前提供短临预报大大增加成功的概率。而增加某个时间段,某个区域(一个省或两个省)内监测力度,在经济上增加的成本是相当有限的,这是经济上落后的中国六七十年代都能轻而易举做到的事情,更不必说现在了。
其次,中长期预报也给政府提个醒,在这段时间内,在这些地区内,要提高警惕了。你可以不对群众公布,但是有些工作却必须心理有数要做好。比如对一些单位,对学校,对医院建筑的质量要加强检查,发现不达标的,必须整改。同时做好关于地震的科普宣传,防震意识的宣传要加强。人都是有惰性,强调与不强调区别还是很大的。
这次2008年的四川大地震在2006年就有一些人做出了中期预报,有的还是以论文形式发表的,并提出了针对性的建议。新语丝的一帮人唾沫横飞对这些建议嘲笑挖苦,据说在他们看来,即便不预报地震的地区,加强建筑质量的监督,以及加强地震知识的科普宣传,是没有任何地震预报的情况下都应该采取的措施,和有没有地震预报无关系。所以这些根据中期预报提出这些建议,也是无意义的废话。
这其实仍旧是想当然的无知说法,或者说对现实的人性不了解的弱智说话。人是有惰性的,在有中期预报,知道在一年内,这个地区内有发生地震可能性,对建筑质量的监督,对地震自救知识的普及宣传的力度,必然远远大于无预报的情况,这是现实人性必然的反映,没有地震中长期预报,此类措施必然不当回事,应付了事。现实中国的情况不也正是如此么?毕竟现在的中国离人人都最大限度尽职负责的社会还远得很!
这么简单的道理,这些人难道不明白?不重视中期预报,或者把中期预报仅仅停留在纸面,只让少数几个专家研究,造成的恶果难道还不明显?根据《唐山警示录》的记述 ,历史上把地震中期预报的作用发挥的最好的就是耿庆国在 1974年5月31日 起草《关于对我国华北及渤海地区1972年特大干旱提出的旱震关系中期预报意见的基础依据和分析结论》,这次报告实际上就是对后来辽宁海城大地震与河北唐山大地震的中期预报,正是在这个中期预报的基础上,“ 1974年6月29日 ,国务院下达了国发(1974年)69号文件,向有关七省市批转了中国科学院的报告,并提出了对地震工作的指导方针。 “做好地震工作是关系到保卫社会主义建设和人民生命财产安全的一项重要任务。望你们在搞好批林批孔运动的同时,贯彻执行中央关于地震工作要“在党的一元化领导下,以预防为主、专群结合、土洋结合,大打人民战争”的方针,把地震管理部门建立和健全起来,切实抓好地震专业队伍和群测群防运动,加强防震抗震工作。
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