粒子物理与核物理实验中的 数据分析 陈少敏 清华大学 第十三讲：盲分析方法
粒子物理与核物理实验中的 数据分析 陈少敏 清华大学 第十三讲：盲分析方法
本讲要点 ■什么是盲分析方法？ ■为什么要用盲分析方法？ ■几种日前采用的盲分析方法 ■应用举例 ■评论 2
2 本讲要点 什么是盲分析方法？ 为什么要用盲分析方法？ 几种目前采用的盲分析方法 应用举例 评论
什么是盲分析方法？ >盲分析方法是一种不以预期答案为参照系而进行的实验测量过程。 >最早提出于寻找粒子物理里的稀有物理过程实验研究中。 定义的信号区间 所有数据分析均在信号区外进行 所有数据 >至今为止，盲分析方法已经发展为各自有不同特点的几大类。 3
3 什么是盲分析方法 ? ¾盲分析方法是一种不以预期答案为参照系而进行的实验测量过程。 ¾最早提出于寻找粒子物理里的稀有物理过程实验研究中。 所有数据 定义的信号区间 所有数据分析均在信号区外进行 ¾至今为止，盲分析方法已经发展为各自有不同特点的几大类
采用盲分析方法的动机 •信号通常隐藏在本底中，并且可能会 因探测器的效率影响而发生形状上的 Efficiency 改变，产生虚假的信号。 •历史上由于上述影响而给出有偏向性 Background 的错误结果比比皆是。 Sensitivity ·盲分析的动机是尽量避免这种偏向性。 Result ·下列情况下可能会导致结果有偏向性： Cut Value >当实验结果与预期值不一致时，常常认为分析程序有误，并设法找出 能使结果“符合"预期值的改进方法，直到两者一致： >当实验结果与预期值不一致时，给结果寻找额外的系统误差修正； >以和其它实验结果比较相符作为发表文章的判据： >在稀有过程中，选择拿掉出现在信号范围内的一个“不满意”的事例（例 如，该事例是与期待的粒子类型在粒子鉴别上有两倍标准偏差，等等)。 导致结果因此包含不可定量估计的系统误差。 4
4 采用盲分析方法的动机 •盲分析的动机是尽量避免这种偏向性。 •下列情况下可能会导致结果有偏向性: ¾当实验结果与预期值不一致时，常常认为分析程序有误，并设法找出 能使结果 “符合 ”预期值的改进方法，直到两者一致； ¾当实验结果与预期值不一致时，给结果寻找额外的系统误差修正； ¾以和其它实验结果比较相符作为发表文章的判据； ¾在稀有过程中，选择拿掉出现在信号范围内的一个 “不满意 ”的事例 ( 例 如，该事例是与期待的粒子类型在粒子鉴别上有两倍标准偏差，等等 )。 •导致结果因此包含不可定量估计的系统误差。 •信号通常隐藏在本底中，并且可能会 因探测器的效率影响而发生形状上的 改变，产生虚假的信号。 •历史上由于上述影响而给出有偏向性 的错误结果比比皆是
实验结果的偏向性 1100 105 1050 中子寿命测量 100 Ks寿命测量 1000 95 950 90 900 85 80 1960 19701980 19902000 2010 1950196019701980199020002010 年代 在粒子物理与核物理实验中有不少实验结果显示了非常明显的时间相关 性，前一次实验与后一次实验要么在误差范围内，要么在几倍误差之外 5
5 实验结果的偏向性 在粒子物理与核物理实验中有不少实验结果显示了非常明显的时间相关 性，前一次实验与后一次实验要么在误差范围内，要么在几倍误差之外 年代 中子寿命测量 K 0 S寿命测量