Noodzakelijke fouten

IN EEN goed natuurwetenschappelijk artikel geven onderzoekers altijd aan hoe groot de foutenmarges zijn die ze vastgesteld hebben bij hun proefnemingen....

Stel dat een onderzoeker de lengte van een voorwerp wil vaststellen. Hij leest van zijn meetlat af dat die tien millimeter is. Een uurtje later herhaalt hij die meting en dan vindt hij elf millimeter. De volgende dag verricht hij nogmaals de waarneming en deze keer noteert hij negen millimeter in zijn journaal. Hij doet het geheel nog een aantal keren over en hij komt tot de conclusie dat het gemiddelde van al zijn bepalingen tien millimeter oplevert.

Dat getal zal hij niet zonder meer publiceren, want het rapporteren van een waarneming zonder daarbij de grootte van de foutenmarge te vermelden, heeft geen enkele waarde. Hij zal een statistische analyse uitvoeren op al zijn gegevens en pas daarna publiceert hij zijn data. Hij geeft dan op dat de gemiddelde lengte tien millimeter bedraagt, en deelt vervolgens mede dat de werkelijke lengte zal liggen tussen negen en elf millimeter: een foutenmarge van 10 procent, zowel naar boven als naar beneden.

Elke waarneming brengt fouten met zich mee. Die kunnen nooit geheel worden weggewerkt. Wel kunnen ze soms worden verkleind. Door betere apparatuur te gebruiken, of door veel meer metingen te verrichten.

Wanneer onderzoekers bij de presentatie van hun resultaten geen foutenmarge vermelden, hebben ze wat te verbergen. Ze hebben dan een mening of een theorie die klopt met hun gegevens, maar die alle basis verliest als ook de onzekerheden van hun gegevens in de beschouwing worden meegenomen.

Bij milieu-wetenschappers is het achterwege laten van de onzekerheden een ingeburgerde, slechte gewoonte. Hun excuus is dat milieu-experimenten niet herhaalbaar zijn. Ook de directeur Milieu van het veelgeplaagde Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), N. van Egmond, vindt het vanzelfsprekend dat bij de milieuproblematiek herhaalbare proeven niet mogelijk zijn (opiniepagina van de Volkskrant van afgelopen maandag).

Dat is een wel heel gemakzuchtige zienswijze. Natuurlijk is het wel degelijk mogelijk voor delen van de milieuproblematiek experimenten te verzinnen om verwachtingen te toetsen.

Bovendien kan enig kwantitatief inzicht in de grootte van fouten en onzekerheden worden verkregen door verschillende modellen met elkaar te vergelijken. En binnen één model door te kijken hoe gevoelig de uitkomsten zijn voor kleine veranderingen in de ingevoerde gegevens.

Als iemand zegt dat de opwarming van de aarde in een periode van twintig jaar één graad Celsius zal bedragen, heeft dat op zichzelf geen enkele betekenis. Hoewel dit soort getallen regelmatig op de voorpagina's van kranten verschijnen. Hoe groot is de fout op dat getal? Dat wordt bijna nooit vermeld.

Als de onzekerheid op die waarneming bijvoorbeeld 200 procent is, zegt dat resultaat alleen maar dat de werkelijke waarde van de temperatuurverandering zal liggen tussen een stijging van drie graden celsius en een daling van één graad. Over die voorspelling hoeft geen enkele regering zich druk te maken.

Als een wetenschapper daarentegen vindt dat de temperatuurstijging 0,2 graden zal belopen en dat de foutenmarge op die waarde één procent bedraagt, weten we dat ons een ramp staat te wachten.

Onderzoekers zouden nog veel meer dan tot nu toe gebruikelijk is bij de presentatie van hun resultaten ook de foutenmarge moeten rapporteren. Alleen zwakke wetenschappers zullen zeggen dat ze daartoe niet in staat zijn.

Meer over