開放科學在荷蘭(下):從開放研究流程到開放教育資源

荷蘭網站openaccess.nl為開放科學運動提供的宣傳海報。(圖片來源:Promotional materials

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上篇中,我們討論了六種常見之開放科學運動的其中三種方式(開放取用的研究文獻、開源軟體、開放資料)。接下來,本文將繼續介紹另外三種:開放的研究流程、開放的同儕審查、開放的教育資源。最後,筆者也討論荷蘭這波開放科學運動,對於台灣帶來的啟發。
4. 開放的研究流程(Open Methodology)
研究流程的開放模式有兩種:
重現(replication):完整執行從收集資料到資料分析的完整步驟;
重製(reproduce):完整執行從原始資料到資料分析的所有步驟。
第一種的難度與成本顯然較高,第二種則可以與開放資料運動一起推廣。2016年有兩套荷蘭學者所推出的開源軟體JASPosfr ,皆有助推廣第二種重製模式。根據學習與操作的難易度,我姑且為之命名為新手級與專業級。
JASP是由阿姆斯特丹大學心理學系教授Eric-Jan Wagenmakers領軍的團隊(註1)開發,目的是推廣Eric-Jan Wagenmakers長期研究的貝式統計方法。JASP的使用者介面效法知名的商用統計軟體SPSS,但是多了一些SPSS沒有的特色。我提出兩個值得親自嘗試的特點。
首先是輸出的報表檔重新打開後,不只有圖表,還有原使用者的操作介面,所以JASP不需要看操作手冊學習,就可從開發團隊提供的範例檔了解想做的統計方法。第二,只要把JASP的報表檔上傳到OSF平台,就可讓他人透過任何網頁瀏覽器閱覽,所以如果老闆要你把跑完統計的結果寄給他看,只要將連結網址傳給老闆就好。如果對如何操作有興趣,可以參考我的介紹文

JASP的操作畫面。(圖片來源:
Journal of European Psychology Students部落格
[osfr]是一套R套件,作者是前面提過的Chris Hartgerink。這個套件的功能是讓使用者自行撰寫R腳本管理OSF專案。最早已提到OSF可讓研究者自行管理要公開的檔案內容,對於重製模式來說,最理想的重製是讓讀者只要執行一套腳本,就能獲得文獻中呈現的所有圖表以及數據。如果論文作者提供有套用osfr函式庫的R腳本,讀者能直接執行與檢視這套腳本,了解論文作者如何製造放在論文之中的圖表。雖然osfr還有一些臭蟲尚待更正,,未來這個套件對開放科學的貢獻值得期待。有興趣的讀者,可以在youtube觀看Chris Hartgerink的示範影片,了解如何操作。
Chris Hartgerink的示範影片
5. 開放的同儕審查(Open Peer Review)
同儕審查是專業期刊決定研究者投稿的論文是否達到設定品質的評估程序。從1665年Henry Oldenburg在英國皇家學會(Royal Society)發表第一篇同儕審查的論文開始,同儕審查演變至今已成為專業科學家發表論文必過的關卡,以及具備擔任論文審查者的義務。各種科學期刊皆發展出一套有利於符合要求的審查制度,新進科學家要學習如何辨識能刊登研究成果的期刊。但是科學研究的透明度與公開性,像是開放原始碼、開放資料、開放研究流程,並非主流科學期刊的審查重點。現今許多主流科學期刊審查重視的,是想法夠不夠新穎,以及研究結果是不是夠顯著。 開放同儕審查的運動方向,是從論文評審者集體發起,引導學術界人士重視透明度公開性價值的運動。
英國皇家學會從2017年元旦開始,正式啟動Openness Initiative。這項運動徵求願意署名參與的學者,從2017年元旦開始,一旦收到期刊論文的審查邀請,將以作者是否在第三方平台(如OSF)公開原始研究資料,以及完成研究流程所需材料或軟體設定,做為接受審查該論文的條件。因此我們可以說,這項運動結合前面提到的所有運動目標,是科學社群內部發起的價值觀革新運動。
Openness Initiative與荷蘭有什麼關係呢?這項運動的主要發起者是來自英荷德美等四個國家,現任發言人Richard Morey來自美國,取得博士學位後到格羅寧根大學任教,期間與前面提到的Eric-Jan Wagenmakers合作開發許多貝氏統計方法,也是JASP的主要奠基者。2015年轉任英國卡迪夫大學(Cardiff University),每年夏天還是會在阿姆斯特丹和Eric-Jan Wagenmakers一起舉辦貝式統計工作坊。在深入認識開放科學的過程中,我能進一步了解貝氏統計,正是因為幾位核心人物也是開放科學運動的推廣者。讀者如果對貝氏統計有興趣,可以從這兩位學者的著作入手。
2012年英國皇家學院支持的出版社Ubiquity Press開始發行四本公開同儕審查紀錄的開放取用期刊:《Journal of Open Archaeology Data》、《Journal of Open Psychology Data》、《Open Health Data》、《Journal of Open Research Software》,這一系列期刊的政策包含了本文介紹至此的五個開放科學運動宗旨。專攻這些期刊領域的朋友,可以考慮將最新的研究成果投稿到這些期刊中。其中心理學《Journal of Open Psychology Data》的現任主編Jelte Wicherts,是statcheck主要作者Michèle Nuijten的指導教授。這群蒂爾堡大學師生挺身而出的行動,見證有理想的荷蘭科學家,透過全面實踐開放科學,回應震驚全國的學術醜聞所帶來的反思。

Journal of Open Psychology Data
最新一期的網頁剪影。(圖片來源:網站
6. 開放的教育資源(Open Educational Resource)
如果同儕審查是推動開放科學的科學社群內部力量,教育就是召喚非專業卻關心科學發展的大眾,理解開放科學意義的外部管道,目前在學的大學生,即是他們第一波教育對象。說起和開放科學相關的課程,我推薦的第一門課是Eric-Jan Wagenmakers在阿姆斯特丹大學開設的「好科學,壞科學」(Good Science, Bad Science),授課內容全部公開在個人網站。這門課程主要介紹如何運用新的研究方法,評價一份研究成果的價值,以及提昇個人研究內容的公開性與透明度。課程偏向讓有初步認識的學生,透過動手操作來學習。由於教材都是開放資料,教師可以按照需要改造成對應在任何程度學生的課程中。
另一門值得介紹的課程是埃因霍溫科技大學的Daniel Lakens在Cousera推出的「Improving your statistical inferences」。這門課程內容在台灣的大學課程裡,相當於研究所的進階統計,但是短短七週課程涵蓋傳統的次數主義(Frequentist Statistics)與貝式統計(Bayesian Statistics)兩大統計取向,第六週更談到科學哲學的議題,檢視開放科學運動的思想基礎。我自己親自完成每週作業後,認為這門課適合給想自我成長的科學研究人員,以及具備起碼基礎,想更上一層樓的學生們。除此之外,我也認為這門課的教材與作業設計,都是實現開放科學的必備技能。

一張圖秒懂統計學的型一錯誤(偽陽性)與型二錯誤(偽陰性)。(圖片來源:Tim van der Zee個人網站
結語:荷蘭的運動模式台灣學得來嗎?
這篇文章的寫作架構得自於Daniel Lakens的課程,部分介紹內容也來自他的指點。2016年的台灣科學界面臨前所未有的信任危機(例如幾次重大的研究造假、論文掛名等爭議事件),跨入2017年依然方興未艾,不過類似的情節在2011年的荷蘭也曾發生過。從六個層面的開放科學運動,可以看到荷蘭的科學社群到政府機構,在研究工作內容和大眾知識傳播上,持續進行著提昇科學研究公開透明的改造工程。那麼台灣的科學界與社會,能否從荷蘭的經驗得到脫胎換骨的機會?
以需要機構力量推動,提供全民開放檢索的科學文獻,以及制訂科學研究守則等政策措施來說,現在的台灣政府與大學,都面對更急迫複雜的招生與經費分配等問題 ,很難期待在一到三年出現能讓人有所期待的進展。就以2016年底開始的各大學停止訂閱Elsevier的事件為例,台灣是由各大學圖書館組織的全國學術電子資訊資源共享聯盟(CONCERT),負責與各主要出版社談判議價。我不清楚該聯盟直接負責談判人員的層級有多高,應該不若VSNU由大學校長親自出馬,而且談判人員也沒有得到政府的具體支持,。從Elsevier事件的最新發展可見,台灣社會還未形成對科學研究內容公開透明的要求或期待。
在開放科學的幾個環節,特別是開源軟體、開放資料、以及開放研究流程,每一個研究者,都能透過自身的實踐來改善當前的科學研究品質和科研環境。此外還需注意的是,開放科學與當前熱門的資料科學(和機器人學習方法)雖然同樣注重工具的使用,但在追求知識的目標上卻是有差異的。資料科學從已存資料探勘有意義的模式,理解人類行為的模式或誘因,其預測的優劣將是評價知識品質的標準。另一方面,開放科學為確保科學知識的品質,因而重視研究成果的可再現程度,並需要理論與問題意識引導資料的收集與分析。當然,即便開放科學和資料科學兩者對於知識品質的界定不同,對於研究資料之公開透明的要求卻幾乎是一樣的。期待在未來幾年間,台灣的開放科學運動逐漸發展至與尖端的資料科學合流,生產出社會大眾都能充分理解的知識。
這篇文章以荷蘭的人物與機構為主角,提供讀者作為認識開放科學的開始。如果有興趣了解更多推動開放科學的概念與做法,可以經由參與開放科學中心「大使計畫]」,與可就近接觸的人士詢問討論,目前亞洲地區只有我與北京清華大學的胡傳鵬。期許藉此引出更多志同道合之士,提昇中文世界的科學知識品質與公開透明。

註1:2017/2/ JASP的官方臉書粉絲團發佈一則消息,團隊獲得1.5M歐元補助經費,也許真有一天JASP會取代多數使用者習慣的SPSS。

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