我們如何確定十大科學項目 我們如何確定十大科學項目

我們如何確定十大科學項目

我們如何確定十大科學項目

在開始著手確定哪些大型科學計畫才是真正意義上的世界最大科學計畫之前,我們必須先設定一些參數。首先,這些項目必須已經投入運行,而不是處於規劃或建設階段。其次,我們決定排除那些即將結束生命週期的項目,例如將在2011年9月停止運作的Tevatron加速器。最後,我們認為像斯瓦爾巴種子庫這樣的項目(儘管它很酷)不符合條件,因為它們的主要目的並非產生新的數據。

這樣我們就篩選出了大約20個候選項目。我們收集了這20個項目的統計數據,包括年度預算、預計建造成本(我們將其轉換成2011年美元)、員工人數和建築面積。為了方便計算,我們將每個類別細分為若干數值範圍。

我們希望確保最終得到一個清晰的 1-10 排名,而不是出現例如三個項目並列第 10 的情況。為了避免這種情況,我們必須確保我們的劃分範圍不會將專案集中到少數幾個層級。以預算為例:像海王星這樣的小型、相對便宜的專案(每年 1,200 萬美元)與像國際太空站這樣的大型、耗資巨大的專案(每年 20 億美元)之間存在巨大差異,因此我們必須查看整個資料集,找出哪些專案屬於異常值。否則,如果我們只是簡單地將範圍分成 10 個相等的部分,就會出現大量項目被歸入第 1、2 和 10 級,​​而中間層級則空無一物的情況。我們計算了每個類別中每個資料點的平均值、標準差和 z 分數。 z 分數可以告訴你某個資料點與平均值的偏差程度,從而判斷該資料點在給定資料集中的其他數值範圍內是異常大還是異常小。我們在分層分佈計算中剔除了 z 分數異常高(或低)的資料點。

完成上述步驟後,我們將每個項目及其量化資料進行分級。 z 值高的項目自動進入第 10 級,​​z 值低的項目進入第 1 級。

在處理完每個項目的具體數據後,《大眾科學》的員工和研究員布魯克·博雷爾擠進一間冷颮颼的會議室,討論我們「定性」(實則完全主觀)的分類標準。我們最終確定了三個類別:科學實用性、對讀者的好處以及令人驚艷之處。然後,我們根據這三個主觀類別,對所有項目進行1到10分的評分。這引發了一些有趣的爭論,而且明顯地呈現科學背景和新聞背景兩派的觀點。生物學家、化學家和物理學家對一些名字略顯枯燥的項目,例如散裂中子源,特別感興趣,因為它們最終能為許多科學分支帶來回報。但其他員工一聽到這些項目就昏昏欲睡(因此它們的「令人驚艷之處」得分低,但「科學實用性」得分高)。我們都很喜歡那次自殺式木星探測器任務,因為撞擊太陽系最大的行星很酷,但它的WIIFY評分卻很低,因為說實話,我們誰也不可能很快登陸木星。

最後,我們對七個類別(四個客觀類別和三個定性類別)的權重方案進行了投票。我們將所有三個定性評分的權重都設為1,因為我們認為它們對一般讀者最為重要。建設成本的權重為0.75,因為大型工程往往成本較高。人員配備、建築規模和年度預算的權重均為0.5,顯示我們認為這些因素的重要性較低(或者,就年度預算而言,我們不想過度強調金錢因素)。確定權重方案後,只需進行計算即可得出每個項目的總分。

請查看我們的圖庫,以了解宇宙中最瘋狂、最雄心勃勃、最令人驚嘆的十大科學專案。