虛構調查方法的夜鷹空間分布研究

論文會活得比你久！

具有重要學術貢獻的論文，哪怕發表已超過百年，仍會不斷地被引用；達爾文於1859年出版的『物種源始』就是這樣。另一方面，邏輯謬誤或方法不對，甚至抄襲或造假的論文，或許幸運地沒甚麼人注意，默默被淹沒在論文海中。但論文一旦發表了，就不可能消失；就算過了很長一段時間，還是可能被翻出來嘲諷或鞭韃。李眉蓁論文門就是一個活生生的例子。論文會活得比自己久；再怎麼說，也要負責任地好好撰寫！

一般而言，論文造假多出現在研究結果，例如2016年爆發的台大醫學論文造假案。也有比較罕見的審稿造假，例如陳震遠論文審稿造假案，以虛擬同儕幫忙審查論文而順利刊登。但是也有造假出現在研究方法；今天要談的就是一篇研究方法虛構的論文。

這篇論文標題為Fragmented Riverine Habitats in Taiwan Have Spatio-Temporal Consequences, Re-Distributing Caprimulgus affinis into Urban Areas Leading to a Human–Wildlife Conflict（台灣破碎化河川棲地的時空影響，使夜鷹重新分布到都市地區而導致人與野生動物的衝突），由作者鄭百佑、徐貴新、吳世卿、林信州、許嘉軒、Ben A. LePage、方偉達於2019年發表在Sustainability期刊（可能屬於掠奪性期刊；註一）；通訊作者是鄭百佑及方偉達。作者表示他們與中華鳥會鳥友進行一項公民科學訓練計畫，培訓了234位鳥類觀察者，從1999年一月到2014年十二月，在全台335個地點進行每月1次的調查；16年來，共累積超過45,000小時的野外調查時間。（原文：We conducted monthly surveys at 335 locations across Taiwan between January 1999 to December 2014 and developed a database for the 16 years of field surveys that were conducted by 234 field birdwatchers, who were members of a citizen science training program, which we managed along with the birdwatchers from the Chinese Wild Bird Federation, Taiwan, R.O.C. More than 45,000 observation hours went into the field survey component of this study.）

在全台335個地點進行每月一次的夜鷹調查，並持續16年。這是多龐大的公民科學計畫，而我竟毫無所悉；我認識的眾多鳥友們也都完全未曾聽聞。近年來，我一直積極參與鳥類生態相關的公民科學計畫，包括BBS Taiwan及新年數鳥嘉年華。竟然疏漏參與夜鷹生態研究的公民科學機會，實在扼腕。

不過就在我決定好好了解夜鷹生態，並積極Google之下，卻發現了一篇極為相似的論文。國家圖書館有一篇由林淑慧於2016年在環球科技大學完成的碩士論文：運用地理統計方法與MK趨勢分析法解析臺灣夜鷹時空間變化。指導老師是鄭百佑，口試委員為方偉達、徐貴新、林信州。仔細比對林淑慧的中文碩士論文與上述鄭百佑等人的英文論文，我確信這兩篇論文是同一個研究計畫案。兩篇的夜鷹分布資料時間都是1999-2014年，都有335個分析點位，總共1738筆紀錄，而且分析方法及結果也都一樣，除了英文論文的圖沒放那麼多之外。所以，我應該不會搞錯才是。

這其實產生了一個有趣的問題。理論上，中文碩論是在指導老師指導下，由學生獨力完成。如果是這樣，那英文論文作者群卻遺漏學生，連謝誌（Acknowledgments）裡面都沒有提一下，這是百分之百的剽竊。又或反過來，這研究真的是英文論文的這群作者（或其中部分人；文末註記第二、第三及第四位作者的貢獻是resources，實際分擔工作不明）完成的，再把全部或大部分已完成的研究成果，讓這位學生拿來口試，好順利畢業。那這位學生被授予的學位就有正當性或適法性的疑慮。不管哪一種狀況，都很嚴重。不過這其實不是本文的重點。我比較兩篇論文的研究方法，發現許多有趣的差異。

一般而言，學位論文會寫得比較仔細；另一方面，期刊論文則大多較精簡。瑣碎但詳細的中文碩論提供非常多研究方法細節，剛好可用以評比這篇夜鷹分布變遷研究的英文論文：

1. 中文碩論述及「本研究以中華民國野鳥學會之夜鷹觀察資料為基礎資料，並參閱個別夜鷹調查研究，綜合整理近年之全台夜鷹出現資料以利分析。」這與英文論文宣稱「培訓234位鳥類觀察者，從1999年一月到2014年十二月，在全台335個地點進行每月1次的調查」（請見前述之英文原文）是不一樣的。中文碩論說「蒐集16年分布資料」，英文論文則誇稱「花16年收集分布資料」。兩者一定有一方說謊。但以我對台灣鳥類研究的了解，學生可能比較誠實。（這樣大規模公民科學計畫竟暗地裡進行了16年而不被我及我身邊鳥人知曉，未免太厲害了）

2. 如果是整理自鳥會的資料庫，那麼就很難確保如作者宣稱的335個樣點（依中文碩論說法，其實是335個鄉鎮市區）、每月1次、持續16年調查。但是作者完全沒有處理各樣點之間努力量不一的問題；這連帶使得其後的分析結果令人懷疑，尤其是他們所用的 Regression kriging 及 Mann–Kendall trend test。

3. 這其實也解答了我的部分疑惑。如果有持續16年每月1次的資料，則每一樣點會有高達192筆紀錄（縱使未發現夜鷹出現，也是紀錄）；而且樣點數多達335個（所以總共應該有64,320筆紀錄，而非文章說的1738筆。很顯然地，英文論文的調查方法及努力量，與該有的樣本數無法吻合；調查方法的陳述明顯造假）。這樣豐富的資訊量，為何作者卻是將16年資料合併，以logistic regression及kriging分析影響夜鷹分布的環境因子；另外再以Mann–Kendall trend test一個鄉鎮一個鄉鎮分析夜鷹出現機率的變化趨勢？ Logistic regression只看有無分布，而不管數量；每月1次調查，持續16年，卻只看16年來該樣點有沒有出現過夜鷹，不是很可惜？看來不是可惜，而是中華鳥會零散的夜鷹觀察紀錄，就只好這樣分析。其實，若夜鷹族群真的從河川移動到都市，使得前期在河川多，後期在都市多，那麼合併16年資料就只會呈現出從河川到都市都有分布的狀況，這樣是要如何分析出 "driving forces" ? 作者合併16年資料掩蓋了時間資訊，研究旨趣卻在探討時間梯度上夜鷹從河川移動到都市的現象，自己不會覺得不妥嗎？

4. 以碩論的p14-16及p27的說明來看（英文論文在資料處理方面講得很簡略，感覺有點閃躲），作者是以鄉、鎮、市、區為分析單元，將夜鷹分布資料對應到每一鄉鎮市區。作者計算這些鄉鎮市區人口分布中心的海拔高程，以及其與海岸、主要河流、主要河流上游的距離。這問題就很麻煩了，每一行政區的大小差異很大，面積愈大者，就愈有可能出現夜鷹啊，作者卻沒有控制 （或描述如何控制）面積方面的努力量差異。而且夜鷹分布點也可能實際與某一城鎮較近，但因為行政區劃，而被對應到另一城鎮。為何不用網格系統（grid system）分析？而作者這樣的環境因子分析結果，還有意義嗎？

5. 分析結果就不用說了，餵甚麼資料，就會得到相應的結果；簡單結論：GIGO （Garbage In, Garbage Out）。海岸距離與河流上游距離都是空間上的相對位置而已，卻被認為是改變夜鷹分布的driving forces。甚麼是driving force? 就是促使分布改變的因子；依據作者分析結果，這些因子有統計上的意義，但請問它們的生態意義到底是甚麼？為什麼單純與海岸的空間距離可以變成是改變夜鷹分布的驅動力量？如果這力量是存在的，為什麼過去數百數千年沒有驅動夜鷹分布的改變，而是到近數十年才發生？真正重要的地景變化，作者卻沒有分析。依這篇的主旨，應該拿1999到2014年的地景，尤其是河川與都市地景的改變與夜鷹分布變化做分析才對啊；何況作者說他們有335個樣點，每月1次持續16年調查資料，這分析應該不難辦到吧。

6. 相對於不誠實，寫作上的不精確就不那麼重要了。夜鷹到底是特有種（出現於摘要）還是特有亞種（出現於前言）？又，為什麼這樣的分析結果，可以得到族群移動（population movement）的結論？河床族群減少，都市族群增加，並不等於族群移動好嗎。何況這研究並無法知道各樣點的族群變化。沒有做棲地分析，但標題卻可以大膽寫Fragmented Riverine Habitats，還真敢！

7. 如果是我來做，會如何分析呢？其實就算資料庫資料很零散，還是可以做。例如把分布資料分成兩個時期，1999-2003及2010-2014，各隨機抽樣做物種分布模型（species distribution models, 例如MaxEnt），而且重複很多次。環境因子則要基於生物學與生態學，使用真正有意義的因子。這樣分析，簡單乾淨多了；而且也符合本來的資料型態與品質。

回到Sustainability這份期刊。這樣一篇顯而易見錯誤百出的文章（調查努力量與樣本數不匹配、分析方法不合理、driving forces的結論不合邏輯、寫作鬆散、標題棲地零碎化與內容不相稱, ..., etc.），審查者或編輯卻視而不見，依然刊登。到底是沒有審查，還是只做做樣子？隨意刊登亂七八糟的文章，顯然在意的是出版費；這不是掠奪性期刊是甚麼？！然後作者群得到了想要的SCI期刊的IF值，升等、評鑑、獎勵補助，好處多多，一整個荒謬！

Edward O. Wilson曾說「科學家可以分成兩類：從事科學研究以力爭上游的一類，以及力爭上游以從事科學研究的另一類。只有後者才能終身活躍於科學研究。」（Scientists, I believe, are divided into two categories: those who do science in order to be a success in life, and those who become a success in life in order to do science. It is latter who stay active in research for a lifetime.）。對於研究品質，大概也是同樣道理；試圖從科學研究攫取名利的人，才可能抄襲或造假！

科學發表，應該還是要基於增進人類知識而為吧；如果為發表而發表，到底有甚麼意義？記住，你的論文會活得比你久！

註一：Sustainability期刊由MDPI出版，極可能為掠奪性期刊；難怪漏洞百出的研究也能被刊載。

註二：會注意到這篇夜鷹英文論文，起因於其中任職於台師大環教所的通訊作者習慣在自己臉書宣揚其研究成果，被鳥友轉貼而讓我看到。與夜鷹有關的公民科學，我知道的只有夜鷹首鳴回報，因此好奇去Google，才發現原來是一篇嚴重違反學術倫理的論文。作假卻還在臉書宣揚自己辛苦了16年，研究成果終於blah, blah, blah的。應該是後來知道有人在質疑，臉書就刪文了；可惜沒有截圖留證。作假，卻從未見公開認錯；台師大優聘教授呢！到底優在哪裡？以後如果有時間，應該會再檢視他的其它大作，看看是不是也同樣有趣。