小概率原理:坐飞机需要关闭电子设备吗?

2017 年 10 月 7 日 MOOC 王书理
| 全文共3230字,建议阅读时长5分钟 |


作者:王书理
转载公众号:量子学派
微信号:quantumschool


中国民航解除飞行手机禁令

这不是一个科学问题
这是一个心理学难题


01

飞机上关闭手机科学吗?


作为一个搞了近10年无线通信的老兵。

每次坐飞机被要求关手机时,心里总觉得这规定非常上古时代。

大部分人使用的手机是3G和4G信号(工作频率为3GHz和4GHz),完全不影响飞机通讯的vhf频率和vor信标。而飞机上不允许使用手机,是上世纪90年代欧美国家执行的,当时手机频率800MHz和900MHz,和机载设备的确有重叠!

但我仍然和大多数遵纪守法的中国公民一样,将手机关机然后阅读最讨厌的那份报纸,没有过于拒绝这种上古行为,因为处于开机状态的手机在起飞和降落阶段,搜索信号的频率和飞机与塔基联系的频率有相近区域,但信号强弱差太多,干扰基本不可能。

那么问题来了。

有人说,飞机和手机完全不在一个频率,相当于两个平行世界,怎么可能干扰?

这个很有道理。


又有人说有一种干扰叫杂散和交调,就像数学里的蝴蝶定理,怎么可能没干扰。

这个同样有道理。


有人说,难道中国的波音737和美国的波音737不一样,他们为什么可以玩手机。

马上有人反对,你看中国的航空安全指数这么高,不就是因为规定更严格吗?

…………


飞机上能不能玩手机这不是一个新命题,就像转基因一样,早被撕逼过多少次。

不管怎么说,从来没有哪一次航空事故被认定是因为手机通讯而造成的。一向保守的民航局飞标司敢出来说把决定权交给航空公司,当然也是因为有航空大数据的支持,谁不珍惜自己的乌纱帽。

所以仅仅从科学角度来说,这已经不是一个科学问题,而是一个心理学难题。

但当科学和心理学纠缠不清时,我们可以从另一个维度切入,将这个问题交给小概率原理,用概率论来反证这种规定的合理或者不合理。



02

将死亡概率分解的美国征兵文案


要讨论飞机上是否能玩手机的问题,首先要解决的是坐飞机是否安全的问题。

关手机这个动作不过是为了给自己一个心理暗示:嗯,这样安全多了。

那为什么大家特别在意飞机上玩手机这件事,因为这直接涉及到自己生还是死,当它与你性命攸关时,很多时候你就不在意它的科学或者不科学了。


这与被征兵入伍的心态特别近似。
 
我们来看一则美国的征兵方案,它是如何通过概率来降低准士兵的死亡心理的:

来当兵吧!当兵其实并不可怕。 

应征入伍后你无非有两种可能:有战争或者没有战争,没有战争有啥可怕的? 


有战争后又有两种可能:上前线或者不上前线,不上前线有啥可怕的? 


上前线后又有两种可能:受伤或者不受伤,不受伤又有啥可怕的? 


受伤后又有两种可能:轻伤和重伤,轻伤有啥可怕的? 


重伤后又有两种可能:可以治好和治不好,可治好有啥可怕的? 


治不好更不可怕,因为你已经死了。


这个方案在美国家喻户晓、人人皆知。作为一个普通人,就算没有非常明确的具体数据,他也可以大概评估下风险指数。

  • 有战争的可能性约为20%

  • 打仗上前线的可能性约是25%

  • 上前线受伤的可能性是20%

  • 受伤后重伤的可能性约为20%

  • 重伤后治不好的可能性是30%

根据概率乘法的一般定理,用条件概率的乘法公式计算,入伍上前线受重伤而死亡的概率仅为0.06%,毫无疑问这只是一个小概率事件,其发生的可能性微乎其微。

这则幽默又智慧的文案,是从隶属于科学的概率论出发,为大家陈述了一个朴素原理,当兵其实性价比挺高的。不得不说,对最坏结果的相当实事求是的风趣陈述,往往更易让人接受。

03

小概率原理

坐飞机有那么可怕吗?


我们回归到坐飞机是否安全的这个问题上,与战争不一样,战争的危险指数可以被Y纵向分解,而坐飞机的危险指数属于横向X指数,不容易被分解,但可以通过横向进行比较。我们从生活的危险概率来对比坐飞机的危险概率。

  • 心脏病突然发作:(35岁以后)危险概率是1/77

  • 在家中受伤:危险概率是1/80

  • 受到致命武器的攻击:危险概率是1/260

  • 死于心脏病:危险概率是1/340

  • 家庭成员死于突发事件:危险概率是1/700

  • 死于中风:危险概率是1/1700

  • 乳腺癌(女性):危险概率是1/2500

  • 遭到强奸(女性):危险概率是1/2500

  • 死于突发事件:危险概率是1/2900

  • 死于火灾:危险概率是1/5000

  • 溺水而死:危险概率是1/5000

  • 死于车祸:危险概率是1/5000

  • 染上艾滋病:危险概率是1/5700

  • 被谋杀:危险概率是1/11000

  • 死于怀孕或生产(女性):危险概率是1/14000

  • 自杀:危险概率分别是1/20000(女性)和1/5000(男性)

那飞机的危险概率是多少:按每百万次飞行发生的有人员死亡的空难事故次数计算,1991年是1.7次,1999年首次降到1次以下,2000年再次下降到0.85次。按2000年的概率算,也就是117.65万次飞行才发生一次死亡性空难。按照2013年概率算,也就是310.21万次飞行发生一次死亡性空难。换句话说,如果有人每天坐一次飞机,要7223年才遇上一次空难。


从这个小概率来看,坐飞机可能只是比“喝水可能会噎死,吃饭会撑死”的风险指数稍大,如果真中了这样的彩头,只能归结为死神来了。


所以有些专业人士说民航这么多年来,为了一个莫须有的安全隐患,不研究,不取证,不测试……禁止用手机连一个科学证据都拿不出来,居然靠道听途说或者莫须有来搪塞,这是一种懒政行为也不是完全没有道理。


我觉得在飞机看某某时报引发的暴戾指数比手机干扰要危险得多。



04

相信概率论

不怕被雷劈


当然,有人会反驳,你上文不是说了手机信号在飞机起降时的确会干扰吗?这点你为什么不加上去。好吧,这里又涉及到概率论:
 
2001年,NASA实验所证明“一旦存在与飞机组件工作频率相同的杂波,就会对飞行系统造成干扰”,可是,信号干扰的影响概率非常的小,甚至比出门被雷劈的概率还要小。也就是说,到目前为止都没有十足的证据能支持“飞行过程中未关机的手机会对飞机安全造成威胁”这一说法。
 
而且这还是2001年的数据,时间到了2017年,现在通讯都数字化了,民用通讯设备这么小的功率要干扰飞机通讯难度很高,萤火之光想要与太阳争辉,其实不过是飞蛾扑火。这是原来模拟通讯遗留下来的问题,数字时代飞机上的设置信号已经与民用信号中间差了3个数量级。

很多时候是一种“不怕一万,只怕万一”的心态在主导,与我们见神就拜没有什么两样,反正拜了总没有错,但这样的思维不是科学思维。

这有点像为了禁止强奸率,晚上禁止市民出门。重点不在这里,重点在于整个社会的正常治理。要保证飞机的安全,而是整个航空体系的系统管理,这才是安全最大的保证。



05

关手机有什么不好

你有那么忙吗?


手机到底能不能翻身作主人,相信争论还会延续。

但作为一个经常坐飞机的人,虽然从专业层面我觉得这属于小概率,但还是建议不要解封的好。好不容易在飞机上休息下,你这一解封,领导马上安排任务。

还有,好不容易能安静几分钟,你这一解封飞机上肯定热闹,肯定有人扯着嗓子喊:“我在北京去纽约的路上,飞机上信号不好……”一想到这些我都会疯掉,幸好高空没有信号。

你有那么忙?能不能好好坐个飞机,俯瞰祖国的高山流水。


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本文编辑:慕编组成员(杨佳朋)


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