在 Minecraft 裡扮演創世神,不代表…

在 Minecraft 裡扮演創世神

不代表你理解真實世界

——為什麼 synthetic data 不是研究捷徑,而是風險放大鏡

如果你是研究生,近幾年大概一定聽過這個詞:synthetic data(合成資料)
它聽起來非常誘人——資料不足?合成一點。隱私受限?用合成的。樣本太少?再「生成」一些。

這種感覺,有點像你第一次在 Minecraft 裡打開創造模式。
你可以瞬間蓋出整座城市、跨海大橋,甚至一個長得很像地球的東西。
但你心裡其實也知道:

在 Minecraft 裡會蓋房子,並不等於真的懂結構力學。

synthetic data 在研究裡,正是這樣一個看起來什麼都能做,但做錯會很危險的工具

一、synthetic data 不是「假資料」,而是「任務導向的替身」

在 Giuffrè 與 Shung(2023)的回顧性研究中,作者一開始就點出一個讓人不太安心的現實:

synthetic data 目前其實沒有一個全球一致、穩定的定義

比較可操作的說法是:synthetic data 是為了「完成特定分析任務」,透過模型或演算法刻意生成的資料替身,而不是單純複製真實資料的統計外觀。

這代表一件對研究生很重要的事:

synthetic data 從來不是「比較安全的真實資料」,而是「為了某個目的而生的工具」。

如果你不知道自己要回答的是哪一個研究問題,那你很可能只是生成了一批「看起來很像資料的東西」。

這裡有點像《鋼之鍊金術師》裡反覆強調的鍊成禁忌—不是所有你想要的東西,都可以被練成。
synthetic data 能做的事,有它明確的邊界。

二、你跳進的是黑洞,還是模擬艙?

以醫療與公共政策研究為例,synthetic data 最常被用來解決三件事:
資料稀缺隱私限制、以及「不能真的亂試」的高風險情境。

Giuffrè 與 Shung(2023)舉了大量案例說明:合成資料確實能用來模擬政策後果、補強訓練資料、甚至建構「數位分身(digital twins)」。

但他們也花了相當篇幅提醒另一面:

偏誤會被放大、黑盒效應會變更強化、錯誤會被包裝得更像真理。

這裡其實很像《星際效應》裡那個關鍵抉擇:要不要跳進黑洞?

黑洞不是不能進,但《星際效應》真正提醒我們的,其實不是「你能看到什麼」,而是——你為什麼要進去

是為了理解結構?是為了測試理論?
還是,你其實打算把那個無法被直接驗證的結果,當成現實世界的替代品?

如果你沒有清楚的驗證策略,那 synthetic data 很容易變成一個「看起來什麼都有、實際上什麼都說不準」的研究陷阱。

三、蜘蛛人互指的那一刻 — 你確定你們不是同一個錯誤?

在實務研究裡,另一個常見風險是:

synthetic data 與原始資料彼此學習、彼此複製,最後一起犯同一個錯。

這就很像那張經典的 Spider-Man pointing meme:每個模型都指著對方說「是你有問題」,但其實大家都來自同一個偏誤來源。

spiderman meme圖片來源:https://memes.tw/

Giuffrè 與 Shung(2023)特別提醒,如果原始資料本身就有族群不平衡、測量偏誤,synthetic data 只會把這些問題做得更完整、更難察覺

對研究生來說,這意味著一個很現實的判斷點:

你到底是用 synthetic data 探索問題,還是已經開始用它 替結論背書

這兩件事,差非常多。

四、如果電話亭不存在,研究就不能靠許願

很多人第一次接觸 synthetic data,心裡其實藏著一個 哆啦A夢(aka 小叮噹) 的「如果電話亭」般幻想:「如果我有一批理想資料,世界就會照我想的那樣跑。

但真實研究更接近這樣的狀態:資料永遠不完美、模型永遠有假設、結果永遠需要被質疑。

synthetic data 能做的,不是幫你改寫世界,而是讓你在無法碰觸真實世界時,先練習怎麼提問、怎麼驗證、怎麼拆風險

陪你做研究的真心話

如果你正在考慮把 synthetic data 納入研究設計,可以先問自己三個問題:

  1. 我現在缺的是資料,還是缺一個可驗證的問題?
  2. 我是否有清楚的比較對象與驗證方式?
  3. 這批資料生成後,會幫助我理解現實,還是只讓模型更好看?

當你能回答這些問題時,synthetic data 才會是工具,而不是捷徑。

在 Minecraft 裡,你可以一夜蓋城。
在研究裡,你要先確定那不是空中樓閣。

synthetic data 不是不能用,它只是要求你——

比使用真實資料時,更清楚自己在做什麼。

這正是圖書館能陪你一起做的事:
從資料來源、研究設計到方法選擇,讓你不是「生成很多東西」,而是知道,哪些東西值得被生成。

[參考文獻]

Raghunathan, T. E. (2021). Synthetic data. Annual Review of Statistics and Its Application, 8, 63–87. https://doi.org/10.1146/annurev-statistics-040720-031848

Goncalves, A., Ray, P., Soper, B., Stevens, J., Coyle, L., & Sales, A. P. (2020). Generation and evaluation of synthetic patient data. BMC Medical Research Methodology, 20, 108. https://doi.org/10.1186/s12874-020-00977-1

Giuffrè, M., & Shung, D. L. (2023). Harnessing the power of synthetic data in healthcare: Innovation, application, and privacy. npj Digital Medicine, 6, 55. https://doi.org/10.1038/s41746-023-00927-3

推廣組 柯文仁 / 本文搭配ChatGPT進行寫作輔助。