地震(主要指大地震)的突发性、破坏力和预测难度居多种自然灾害之首。迄今为止，地震预测仍是世界各国共同探索的科学难题^[1]。从地震预报起步时间和整体实力水平来看，我国均居世界前列。国家高度重视，几代地震人艰难奋斗50余年，在观测技术、监测系统、信息获取方面均取得重大进步，经验积累也逐渐丰富。对1975年辽宁海城7.3级地震，曾作过被誉为人类历史上首次具有科学意义和社会效益的成功预报。然而迄今为止，地震预测-预报仍是败多胜少，举步维艰，离社会需求还有很大距离。现有进步只是局部性的而非全局性的，是现象性(经验性)的而非本质性的，面临长期持久科学探索的艰难历程(中国地震局信息网：预测预报工作，2016-09-03)。为什么会这样？除客观困难外，探索者自身的认识论也有反思探讨之必要^[2-3]。

一切预测均是基于对该研究对象的过去、现在和未来之间存在的某种逻辑关系-认知模式，对尚未发生事件所进行的外推预估。无论预测者是否意识到，一切预测其本质均是模式预测。不同的认知模式必然派生出不同的预测方法，除不可缺失的观测数据和经验积累外，预测的正确程度可能主要取决于预测者的认知模式(自然观和方法论)在多大程度上符合研究对象的客观实际，属于自然辨证法^[4]、科学哲学^[5]、科学方法论^[6]和复杂性思维^[7]的研究范畴。因此地震预报的科学哲学与方法论探索，对促进地震预测-预报创新，在新时期逐步走出困境，具有战略意义。

恩格斯指出：“一个民族要想站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。”本文以50余年中国大陆自然现象和预测实践为基础，以问题为导向，从科学哲学、方法论(包括系统科学^[8]、非线性动力学^[9]、动力系统^[10]、复杂性理论^[11]、地球系统科学^[12]等)视角，反思不同自然观与方法论应用于地震预测预报的实效及它们之间的关系；具体探讨与预报失败(如1976年唐山7.8级地震、2008年汶川8.0级地震)相关的认识论因素，初步研讨地球科学进入地球系统科学新时期之后较为接近大自然本性的地震预测自然观——复杂动力系统演化及其地震行为和地震预测方法论、作为经验预测与数值预测之间桥梁的图像(斑图)动力学(pattern dynamics)，并提出一些具体建议。目的是抛砖引玉，加强对此问题的关注、研究及应用，进而推进防震减灾事业的发展。

1 应用于地震预测的几种科学方法 1.1 归纳法：震例归纳法

归纳法可能是我国地震预测实践中应用最广的方法。它源于经验(观测或观察)，将一些被认为与地震孕育发生过程有关的震前异常现象作归纳，归纳结果暂视为“地震前兆”，用于地震预测。它又包括多种认知层次，从震区群众歌谣、数理统计，到专业人员通过攻关会战为解释现象而提出的认为具有一定物理意义的前兆模式、预测程序等。此种由个别到一般的归纳法，其优点是能持续积累震例经验，有利于发现新的自然现象，且对各种理论模式和新技术应用实效也具有检验意义，因此不可废弃，仍应长期坚持并不断改善。

然而，“归纳推理的结论不具必然性，仅具或然性，可能真实，也可能虚假。不管我们已观察到多少只白天鹅，也不能证明这样的结论：所有天鹅都是白的”(Popper K R)。其自然观实际上是把大陆岩石圈的结构假定为处处同一，并忽视多时空尺度中复杂的相互作用导致的非线性演化。它假定每个大震均具有同一的统计特性和动力学过程，完全忽视各个大地震孕发过程的个性，因此用于预测未来虽可能偶有所得，必是败多胜少。

1.2 演绎法：震源动力学方法

演绎法是组织“现成”的知识，从可信任前提(普遍规律)出发，推理出普遍有效和必然结果的方法。其逻辑推理的形式是三段论，即大前提→小前提→结论。地震孕发(变形-破裂)的全过程为：震间→震前→同震→震后→震间，但由于现有科学技术水平的限制，我们经常不得不分阶段进行演绎推理。

基于地震波的震源动力学方法是地震学基础理论研究中的重要方法，也是地震预报和防震减灾实践中应用广泛的方法，具有还原论和确定论特征。它演绎地震发生“零时”之后的过程, 即同震→震后过程。鉴于其大前提是可信任的连续介质力学等定理定律，因此由地震发生时的初始条件所演绎出的破裂过程及其变形场等具确定性，在一定精度范围内既可正演，又可反演。基于P波与S波的速度差，还可为震中之外一定范围内提供有价值的预警信号；震源破裂过程的精细快速成像可及时为大震应急与救灾提供决策依据；基于同震模型、震后变形和库仑应力场，有助于震后的地震活动性预测，其重要性明显。但它难以对地震发生“零时”之前的过程，即震间→震前→同震过程作出演绎推理，因此难以直接预测地震三要素(地点、震级、时间)。科学研究实践表明，近百年来地震模式研究一直在进步，其演化的自然趋势是由震源逐步走向动力学系统，即从“还原论”走向“整体论”^[13]。

1.3 归纳-演绎推理法：地震预报试验场

将地质构造密切关联、曾发生过的各个地震之间可能也具有关联性的某有限地域(地震危险区)视为一个整体，对其实施测震、变形、流体、电磁等多手段、较密集的长期监测与研究，应用现有的力学、物理学知识建立此地域的动力学模型。该模型能较好地重现(演)此地域已发生过的现今构造运动、变形过程和地震事件，并能给出动力学解释。期望基于此模型外推，预测未来发生的地震。此种特定监测研究区，被称为地震预报试验场。最著名和最有影响的是美国加州中部的帕克菲尔德地震预报试验场，还有日本在东海的试验场、俄罗斯在加尔姆的试验场、土耳其与德国在北安纳托利亚的试验场和中国在滇西的试验场等。

此方法的优点是在特定的自然条件下多学科交融，应用研究与基础研究相结合，实施持续、精细的地震监测与预测科学试验。在观测技术与科学认知上确曾取得若干重要进展，可惜仍未能实现强劲推进地震预测的预期目标。例如，美国基于帕克菲尔德断层重复地震模型，预测在1985~1993年间发生6级地震的概率为95%，但在预测时间区间中并未发生，直到超出时间区间11 a后(2004年)才发生6级地震。日本等试验场的效果也不尽人意。

从科学哲学与方法论视角看，地震试验场观测模型推理法存在的问题可能是：

1) 在提出的各种理论模型中，通常优先选择与试验场累积的实测数据拟合度最高的模型作为预测模型。实际上是把在有限时空域中累积的实测数据视为演绎法的大前提，然而此大前提并不可靠，它不能代表普遍规律(真理)，可能仅是一种片面的、偶然的归纳，因此其外延推理的预测结果不可靠。德国科学哲学家、复杂系统及非线性动力学专家克劳斯·迈因策尔(Mainzer K)在其名著《复杂性思维：物质、精神和人类的计算动力学》^[11]中明确指出，鉴于大量真实世界均具复杂性-非线性，认为与历史数据吻合得最好的模型，就是能最好地超出这些数据而作出未来预测的模型，这种假设并不见得成立，已为大量实践所证明。

2) 试验场的空间域远小于孕发大地震动力学系统的空间域。前者可能仅为某活动构造或其中的一段；而后者可能涉及相邻板块的相互作用，甚至地球动力系统中的大事件。仅限于试验场局部的精细观测、研究及建模，既难以正确评估试验场的地震危险性，更难以预测未来地震，这也为实践所证实。尽管试验场观测模型推理法在一定程度上综合了§1.1和§1.2两类方法的优点，确有很大进步，应当坚持，但仍未突破还原论、线性论、完全确定论的思维，因此有必要改进。

1.4 复杂动力系统演化及其地震行为方法

地震预测预报全球性的多次失败和新观测技术揭示出过去未曾知晓的复杂自然现象，使一些学者和预测者质疑以牛顿力学为基石的经典自然观和方法论应用于地震预测预报的局限性和有效性。傅承义指出：“我觉得近年来的地震预测工作似乎处于胶着状态(国外也是)，亟须从基本概念上进行反思，耗散结构论、协同论、突变论、分维分形等都是值得探索的方向……地震的总体特征可能和地震的个性不同，但地震都有哪些总体特征？如何识别？”(傅承义给周硕愚的信，1989)。萨多夫斯基(Cadobcee M A)指出：“地震学处于困难阶段，前一阶段我们以为知道一些，现在觉得很多我们不懂。我们需要新的理论、新的方法，它们是更接近生物学的方法，地震发生的规则也许与生物学相似”(萨多夫斯基在中俄预报研讨会上的讲话, 1993，据车兆宏)。安艺敬一^[14]指出：“地球动力学和非线性动力学处于地震预测扩展领域的两个相反的极端……。地震是一个非平衡系统的耗散过程，模拟与监测结合，也许有可能拯救单纯的地球动力学方法。”中、俄、美三国大师不谋而合地表达出一种共识：超越以牛顿力学为基础的经典的科学思维和方法论，可能更符合地球复杂动力系统及其地震行为的自然本性，地震预测预报方可望走上创新之路，逐步挣脱困境。似可解读为，应实现整体论(系统论)对还原论、演化论(活体论，自组织理论)对机械论、非线性论对线性论、不完全确定性论对完全确定论的超越。

1988年，NASA的《地球系统科学》问世，标志着地球科学步入地球系统科学新时期。中国科学院地球科学发展战略研究组在《21世纪中国地球科学发展战略报告》中肯定了此大方向。基于急迫需求与丰富实践，我国地震系统在反思、探索地震预报的科学思维和方法论上起步较早，一系列论著相继问世，如《震源物理》(郭增建等，1979)^[15]、《系统科学导引》(周硕愚，1988)^[16]、《分形与浑沌在地球科学中的应用》(陈颙，1988)^[17]、《地球物理学的探索及其他》(傅承义，1993)^[2]、《地震科学整体观研究》(地震科学联合基金会，1993)^[18]、《中国地震预报概论》(梅世蓉等，1993)^[19]、《地壳形变动态图像提取与强震预测技术研究》(江在森等，2013)^[20]、《可操作的地震预测预报》(陈运泰等，2015)^[21]和《地震大地测量学》(周硕愚等，2017)^[22]等，在思路、模式、方法和实际应用上均有一定创新。这些科学思维和方法论具前瞻性与可操作性，在国际交流中也颇获好评，但仍面临许多困难，任重道远，有待进一步发展。

1.5 各类方法的互补与交融

前述4类应用于地震预测的方法各有特色，如归纳法(震例归纳法)具有实践经验的源泉性与局限性；演绎法(震源动力学方法)具有经典动力学的定量性与局限性；归纳-演绎推理法(地震预报试验场法)具有实践中的创新性与局限性；复杂动力系统演化及其地震行为方法具有前瞻性与稚嫩性，它们不是互斥的，而是互补的。经过50余年的多学科交融、综合研究与艰难实践，不仅诞生了地震地质学、地震大地测量学(earthquake geodesy)等多门交叉新兴学科，更兴起了一门前沿交叉综合研究地震现象的科学——地震科学(earthquake science)^[23]。地震科学所包含的学科有传统地震学、地震大地测量学、地震地质学、岩石力学、复杂系统理论以及与地震研究有关的信息和通信技术，它体现了学科之间以及不同科学思维与方法论之间的互补。在地球系统科学、复杂性科学、非线性科学引领下，釆用当代高新技术，以地震科学为基础，以大陆变形复杂动力系统现今演化及其地震行为和地震图像(斑图)动力学(earthquake pattern dynamics)为框架，促进各类方法的互补、融合与升华，可能是一条既能开拓创新、又具可操作性之路。

2 大地震预报失败的认识论原因初探——以唐山地震、汶川地震为例

地震预测败多胜少。导致失败的原因很多，认识论仅是其中之一。选择1976年唐山7.8级地震，不仅因其震级大，更因其发生在观测台网和高水平专家均最密集的首都圈地震预报试验场内。选择2008年汶川8.0级地震，不仅因其震级特大，更因其发生于地球科学界共同关注的规模最大、活动强烈的南北地震带内，并是我国较早应用空间新技术、已具有几期精密复测的地域。以此两大震为例，更利于探索认识论在地震预报中的作用。

2.1 预测发震地域的认识论因素探讨

有减灾价值的预测应包括地震三要素(地点、震级和时间)。其实际运作过程一般是：先对地点和震级进行大致估计，然后基于动态过程信息逐步逼近发震时间预估，再综合预测三要素。地域预测的基本正确，是能否预测三要素的重要前提。

2.1.1 受断层成因说束缚，忽视动力系统复杂相互作用产生的整体涌现性(唐山震例)

1910年美国学者Reid提出地震的断层成因说(弹性回跳说)，百年来一直为地震界所信奉：预测地震，首先应在现场找到成因断层，断层的规模越大，未来地震的震级就越大。然而唐山7.8级大震并未发生在中国大陆一、二级活动块体的边界带(断层带)，而是发生在较为破碎的华北地块内部。它发生在被若干断层系所包围的一个坚固体——唐山菱形块体内部一条并未完全连通、长度甚短的北东向的唐山断裂上，其规模完全不能与7.8级大震相匹配，是对传统学术思维的挑战。唐山大震后，梅世蓉^[24]创造性地提出了非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式。它是一种考虑了相互作用复杂性导致整体涌现性的、以坚固体为系统核的孕震系统演化模式，是对经典模式的超越^[13]。

2.1.2 以在狭小时空域内的自然现象作为演绎(预测)此地域未来地震的大前提，忽视地震既是地球-中国大陆变形动力系统现今演化进程中的行为，也是变形事件之间长程关联性及其危险性指向(汶川震例)

尽管许多预测者坚信，在南北地震带上可能发生大震，甚至特大地震，但具体到位于南北带中南段的汶川地域就疑惑了。历史地震资料表明，迄今为止，该地域内从未发生过6级和大于6级的地震，故地震危险性区划把该地域划为低烈度区。又鉴于该地域多种前兆监测近期未发现显著异常(如GPS复测资料表明，近几年水平形变年速率均在观测误差范围内)，故也未能有中短期预测。汶川大震地点预测失败的认识论因素可能是：

1) 以还原论思维归纳汶川地域内曾发生和正发生的自然现象，以此作为演绎未来地震的大前提，并以线性论思维预测未来。

2) 基于汶川8.0级地震震源区及其近源区内的多种前兆观测在震前基本无显著异常的事实，基于传统的思维和经验，确实难以提出大震地点预测意见。但若以地球系统科学思维，放宽空-时尺度，把汶川大震视为中国大陆变形动力系统现今演化过程中的行为，整体考虑各种地震事件、变形事件在大时空域内的动力学关联及其演化趋向，就会觉察出一幅幅从板块边界指向大陆内部，由远及近、逐渐收缩，指向汶川大震未来震源区的具有非线性科学理念的图像(斑图)动力学的动态图像。多个动力学事件之间关联演化具体进程见表 1。

地震可视为高频变形，而变形又可视为低(零)频地震；变形导致地震，地震又产生变形，动力学机理相通。变形与重力在机理上也有密切关联。表 1列出了2001~2013年间(汶川大震前7 a至后5 a)地震学和地震大地测量学的若干观测结果。若将地震、变形与重力等11项动力学事件序列视为现今中国大陆变形动力系统整体演化过程中的行为，就呈现出一幅幅逐次显现且具有动力学关联的斑图动力学图像系列：大陆边缘的板块相互作用→大陆板内块体→边界带→应变场和密度场；由外向内、由深部至浅层，逐渐逼近汶川大震的近源区-震源区→由稳定常态走向SOC临界暂态→8.0级地震发生→震后变形，再由内向外→芦山7.0级地震等。江在森(见表 1之②、④、⑤、⑥、⑦)在汶川大震之前就已经提出，大区域应力应变场调整最可能使南北地震带的中南段应力应变加速积累和集中，对该区域强震的孕育发生起促进作用，在其给出的范围较大的近期大强地震危险区预测图中已包含了汶川8级地震的发震地域。祝意青(见表 1之⑧)根据区域重力场演化的异常变化，在震前已较正确地预测了汶川8级地震的发震地点^[25]。尽管表 1中只有部分作者是震前预测，其余均为震后验证，但仍可推论出，大陆变形复杂动力系统现今演化及其地震行为和非线性动力学事件的时-空长程关联若成为更明确、更广泛的认识论，在汶川8级地震前，预测此大震发震地点的可能性并非不存在。

2.2 预测发震时间的认识论因素探讨

不少预测者认为，大地震前夕在震源区及其邻近区域，可能出现量级超大的短临前兆异常，这与岩石破裂实验和地震模式是相符的。它不仅对发震时间的预测具有标志性意义，对地点与震级的预测也颇具价值。然而，每个位于地表或近地表的台站(测点)实际上都置于难以绝对避免干扰的环境之中。过去习用的被认为最具权威性的方法是：请该观测手段的顶级专家赴台站现场实查并拍板定夺。事实证明，这种方法存在很大的不确定性。

唐山大地震的震源区是唐山菱形块体，它位于北东向的宁河-昌黎断层中段，并具坚固体特性。大震前2~3月，当震源区仍保持地震空区与形变空区状态时，在该断层西南末端的宁河跨断层测量场地(距未来震中约40 km)观测到大幅度的断层滑动。与此同时，在该断层东北末端附近的马家沟和昌黎地电阻率台也观测到超常大幅度异常。震后研究认为，发生在邻近未来震源区两端的这两个大变形局部化事件具有临界预滑动的意义，它们由外向内推进，直至坚固体破裂，大地震发生。为什么震前我们缺乏此种认识？从认识论视角看，可能是下述原因。

2.2.1 缺乏整体动态识别

不能责怪赴某一台站查证异常的专家，因为他并不知晓未来震中大致在何处，也不掌握较大时空域中的整体动态信息，孤立地立足该点去论证该点是很难进行正确判断的。他们当时就说过：“如果这确实是地震前兆，很可能会发生8级大震。”但鉴于该台有观测记录以来从未有过如此巨大的异常，又确实存在干扰环境，因此只能判断为“干扰”。

2.2.2 缺乏非线性动力系统进入自组织临界态(SOC)时响应灵敏度会显著提高的思维

此时无论是地震动力或环璄干扰因子的较小变化，都有可能激发出动力系统输出的较大变化^{[9, 26]}。它一方面会给完全确定性的预测带来困扰，但另一方面又可能放大前兆信号的量级，对发震时间等的短临预测有利。

在汶川8级大震的预测和研究中，对距离震中较近的跨断层形变观测站(耿达站)在震前观测到的显著异常，是短临前兆还是与地震孕发完全无关的环境干扰的争论，其性质也大致与上述唐山7.8级大震相同或相似。

2.3 从地震预测转化为地震预报的认识论因素探讨

地震预测与地震预报既密切相关，又有显著区别。地震预测是科技人员对地震三要素提出的预测意见；而地震预报则是有关机构基于预测意见，在综合考虑作出决策之后，向社会公开发布的信息。预测是预报的基础，只有通过预报才能产生防震减灾的社会实效。两者关系简单明确，但实际执行却十分困难。如前所述，地震预测是全世界均未攻克的难关，迄今为止，我们对大地震提出的预测意见都不是完全确定性的，仅具或然性，因此难以进行预报决策。实际运作中，为避免无中生有地人为制造混乱，在认为预测意见不太可靠时，往往容易偏向于不发布预报。尚未见到对虚报率和漏报率的精准统计，然而在人们的记亿中极少有因虚报导致混乱，却不乏因漏报导致严重损失的深刻印象。从认识论的视角看，可能原因如下。

2.3.1 缺乏地震是复杂动力系统演化行为的思维

复杂动力系统具可预测性，但不具预测的完全确定性。恩格斯^[27]指出：“辨证的思维方法同样不知道什么严格的界限，不知道什么普遍绝对有效的‘非此即彼’。”地震预报不具备非此即彼的[0, 1]性质，不可能完全正确且完全精准地预报三要素，本质上是概率预报。

2.3.2 地震预报是在复杂自然系统与复杂社会系统交叉域中实施的一种不完全确定性的风险决策

不能人为地、主观地仅将其限制为完全正确的预报和不预报这两种预报方式，实际上可能存在着N种预报方式，选择何种预报方式的决策准则是：多害相权取其最轻者，方能尽可能减少伤亡和破坏，维护社会稳定与经济发展。

2.3.3 地震预报风险决策模型及其作用

各地自然条件、地震危险性、地震预测水平、社会经济发展水平、组织管理水平、科普水平等均不同, 所建立的决策模型必然有异。应及早开展地震社会学、经济学、心理学、行为学等多学科交叉调研，设计多种预报方式，建立适合该地域的地震预报风险决策模型^{[16, 22]}，届时从N种预报方式(包括不预报)中选择相对损失最小的方案来发布预报，且在实践中检验并修正。以现有地震预测水平，若决策切合实际，也是有可能在一定程度上减轻灾害的，如1976年唐山7.8级大震时青龙县震例、2006年浙江珊溪4.6级水库震例等，均是取得相对损失为最小的实例，为开拓具中国特色的地震概率预报提供了经验与启示。

地球系统科学已证明，地球是复杂动力系统，地震是此系统演化进程中所产生的一种动力学行为。只有预测者的识认论、自然观和方法论符合客观存在的大自然本性，才有可能正确理解观测所揭示的多种多样的自然现象，从而透过复杂性迷雾，实现较好的预测预报。本节试以一些地震为例，对其预测预报中的某些具体问题进行再认知。地震预测预报成败的原因颇多，认识论固然不是唯一的，但却是不可缺失的和相当重要的。

3 对大陆地震预报自然观与方法论的探索

如§1.4所述，从20世纪80年代起，地球科学进入了地球系统科学新时期。为使地震预测预报挣脱困境，中、美、俄多国的地震科学大师不约而同地从战略高度指出：应该从经典力学的还原论、线性论和机械论，走向复杂动力系统、非线性动力学和自组织演化论。应用当代新科学理论，反思地震预测预报失败的原因，在实践中不懈地探索切合中国大陆实况的预测预报自然观和具有可操作性的新方法，就成为中国地震科学工作者们的心愿与不可推卸的责任。经过半个世纪的摸索，似已曙光初露。

3.1 对大陆地震预测的开拓性探索：实践、自然现象与新理论、新技术的结合 3.1.1 地震预测整体观逐渐形成

在预测实践中多次观察到空间分布广阔、随时间演化、具复杂相互作用、有可能与地震孕发相关的多种多样的自然现象，激起预测者和研究者的新思考，地震科学和地震预测整体观逐渐形成，如《长、中、短、临，渐近式地震预报》(马宗晋等，1972)、《块、带、源、场、兆、触、震》(郭增建，1990)、《场的动态监视与源的过程追踪相结合与以场求源》(张国民等，1995)、《地震科学整体观》(地震科学联合基金会，1993)等。

3.1.2 较早引入系统科学、非线性科学和复杂性科学并长期坚持应用，促进认知由感性逐渐走向理性

如《系统科学导引》(周硕愚，1988)^[16]、《分形与分维在地球科学中的应用》(陈颙，1988)^[17]、《大陆现今变形动力系统演化与地震行为》(周硕愚，2017)^[22]等。

3.1.3 强化信息保障：应用空间、超导、传感和数字等新技术，实现多尺度时(频)-空域整体动态精确测地

如GNSS、In-SAR、重力卫星、电磁卫星、宽频谱地震、形变、电磁、水化监测台网等。

3.1.4 地震科学兴起：在当代多学科前沿交叉域综合研究地震现象的科学

陈运泰^[23]于2009年提出，地震科学包含的学科有传统地震学、地震大地测量学、地震地质学、岩石力学、复杂系统理论以及与地震研究有关的信息与通信技术，扼要而又深刻地阐明了地震科学的基础学科体系及其自然观与方法论。

3.1.5 地震模式演化趋势：由震源走向动力学系统^[13]

在前人弹性回跳、扩容、裂隙串通等模式基础上，我国地震学界基于对中国大陆地震的研究，相继提出了组合模式^[15]、红肿假说及地震是地球发展的结果^[2]、坚固体孕震模式^[24]、中国大陆地块运动和连续变形相结合的动力学模式^[28]、地壳运动-地震系统自组织演化模式假说^[29]等。

3.2 地震预测自然观探讨：复杂动力系统演化及其地震行为的基本观念 3.2.1 超越还原论的整体论：大陆岩石圈复杂动力系统整体演化及其地震行为

地球是由多圈层多板块组合而成的复杂巨系统，大陆岩石圈地壳运动-地震系统是其所属的一个子系统(图 1)。它不仅受控于地球深部动力过程和全球板块运动，其内部结构也十分复杂。它由多层次、结构不均匀的多个子系统构成(如深浅不同的多种层次、不同等级的多种地块、边界带、断层系、断层以及块内变形、潜在震源等)，既具多样性又具由于复杂相互作用导致的整体涌现性与协同性。因此把地壳运动与地震孕发行为视为一个整体演化过程，既符合复杂动力系统的本性，也为多年的观测事实与经验所验证(表 1仅是其中一例)。以断层为“因”的经典地震模式，具还原论特征，它能定量刻划同震及震后形变，但难以阐明地震(尤其是大地震)如何在大时空域内，在体积力、阻抗力及触发力共同作用下缓慢演化，直至突然发生的整体演化过程，因而具很大的局限性。

3.2.2 超越机械论的进化论(活体论)：复杂动力系统自组织演化及地震-地壳形变循回

中国大陆地壳运动系统和地球系统一样，均为复杂动力系统，是具有类似生命体特征、能自我演化及自我调节的自组织系统(system of self-organization)。系统内部诸子系统之间具有持续的、复杂的相互作用，涌现出不动点-定常吸引子(-，-，-)、极限环-周期吸引子(0，-，-)、环面-拟周期吸引子(0，0，-)、混沌-奇异吸引子(+，0，-)4种动力学吸引子(dynamic attractor)，括号内表示定量判定其动力学稳定性的李雅普诺夫(Liapunov A M)指数谱。此外，在地震前夕还会出现介于前3者与第4者之间的混沌边缘态(edge of chaos)，它是一种非稳定定态(non-stable steady state)，即自组织临界态(self-organization criticality，SOC)。动力学吸引子主宰着系统以自组识与自调节为特征的演化过程。此外，基于观测事实，美、俄、日和我国的科学家均认为，存在着地震-地壳形变循回(seismic-crustal deformation cycle)，即震间形变(常态、稳定态)→震前形变(非稳定态到临界态)→同震形变(失稳、地震发生)→震后形变(调整、恢复)→震间形变。动力学吸引子理论与地震-地壳形变循回自然现象，两者能相互印证。

地震大地测量学以数年至数10 a时间尺度测定的现今地壳运动与地质学百万年尺度平均的新构造运动在格局与速率上的整体一致表明，确实存在着具有继承性和相对稳定性的地壳运动平衡稳定态——常态。它具可观测性，能以一定的分辨力进行模拟并预测其未来。由于结构的不均匀和强相互作用，在某些局部空时域内的坚固体会阻挡常态的地壳运动，导致能量流、物质流的聚积，形成潜在震源，其中一些在一定条件下会发展成为以坚固体为系统核的孕震系统。在超越系统核1~2个数量级的广阔空间内，会出现现今地壳运动对常态的偏离，显现时变过程、空间分布结构和频谱组分的变形局部化，而后逐步进入临界自组织状态(SOC)，直至地震主破裂发生，震后又会自动地回归到常态。研究还表明，SOC临界态可能具有混沌边缘态性质，表现出响应灵敏度显著提高、以正反馈为主的相互作用，并导致突变——地震发生。在地震孕育发生过程中，现今地壳运动及其所导致的各种物理、化学及生物学等自然现象，既有千姿百态的随机变化，又有系统整体协同的有序行为，是辨证的统一。地震是地壳运动系统自组织演化过程中发生的一种突变暂态行为，又是地壳运动为维持自身长期稳定必要的自调节。

3.2.3 超越线性论的非线性论：复杂动力系统演化及其地震行为的非线性

基础学科和应用学科，在经历了“线性化”这一富有成果的发展时期后，当面临着多层次结构和多动力源的复杂系统(如资源、环境、生态、自然灾害等)时，就显得力不从心，必然地要提出和研究非线性问题。大陆地壳运动与地震系统是一个复杂动力系统，复杂动力系统中的相互作用导致非线性，因此在地震预测中我们应理解并采用非线性的自然观与方法论。例如，不能以某有限地域过去从未发生过强震和地壳形变一直微弱为理由，就线性地外推判定该地域在未来不可能发生大地震(如唐山地震、汶川地震)。又如，不理解大尺度非线性动力系统内部，在一定的条件下可能出现地震、变形等地球动力学事件的时空长程关联并向某地域的逼近。再如，不理解地震孕发过程接近或进入非稳定态——自组织临界态(SOC)时，临界敏感度(输出与输出比)会显著提高等。

3.2.4 地震并非不可预测，地震具有可预测性

1) 地震不可预测的所谓理论依据是：地壳被锁定在临界状态，地震是一种自组织临界现象(SOC)，在这种状态下小事件能够导致大灾难(Bak P，1989)。这种大前提不正确的演绎，其推论结果必然错误。因为“地壳被锁定在临界状态”就是错误的，它既不符合复杂动力系统自组织理论，也与观测事实相悖。如前所述，在定常、极限环和环面3种吸引子共同掌控下，地壳长期被锁定在继承性与周期性相结合的正常稳定状态，而不是被锁定在自组织临界(SOC)状态。基于较长期的观测，可建立现今地壳正常运动模型，作为地震预测中识别正常与异常的定量基准。SOC并非时时处处存在，它仅出现在地震长期孕育过程的后期，即突变事件——地震发生的前夕，在未来震中及其紧邻的地域内。应该全面、辨证地理解SOC，地震前夕临界敏感度的显著提升，既对精准预测地震不利，但同时也能为短临预测提供信息。该理论早已受到美国和我国多位学者的反驳。

2) 地震学和岩石力学等均证实，地震孕育发生是应变在局部地域逐步积累，达到岩石强度而突然破裂并释放应变能的过程。若能预先识别出此局部地域并实施相应的监测与分析，预测地震是有可能的。

3) 地震大地测量学等多学科对现今大陆变形动力系统演化的时间(频率)-空间域的持续监测与复杂动力系统自组织理论相结合，有可能定量揭示大尺度→小尺度、正常动态→变形局部化→自组织临界的演化及其收缩和逼近的过程。经过长期努力，逐步提升认知水平，实现对地点、震级以及时间有一定准确性的预测是可能的。

4) 尽管地震预报总体上仍是败多胜少，但在一定条件下曾对某些地震有过预报，如对1975年海城7.3级地震有成功的预报，对1976年松潘-平武7.2级地震、1995年孟连7.3级地震有一定程度的预报。也不乏确有一定程度预测，但未作预报的实例。国外也有预报成功的实例。

5) 随着大陆动力学、复杂性科学等基础科学的进步，对深部动力学过程认知的提升，各种高新观测-探测新技术的发展与应用，必会更强劲地支撑和推进地震科学和地震预测预报的进步。尽管过程缓慢，但其进步趋势不可阻挡。

3.2.5 地震预测不具完全确定性

孕发地震的系统不是一个孤立的、完全确定性的机械系统。地震是地球复杂动力系统-大陆复杂动力系统演化过程中的一种自组织暂态行为。由于演化过程中的分岔(bifurcation)、自组织临界(SOC)以及相互作用下观测中存在着的类似测不准原理等，要实现完全理想的、确定性的地震预测十分困难。尽管还存在很大的进步空间，但我们只能逐步逼近自然规律制约的极限，而不能改变复杂动力系统的本性。

图 2取自欧阳颀《非线性科学与斑图动力学导论》^[26]。图中指向右侧的横坐标表示动力系统的变量数目增加，指向下方的纵坐标表示动力系统的非线性增加。当n=1时有多重定态问题与分岔现象；当n=2时出现非线性振荡与极限环；当n=3时出现混沌与分形。越向右下方前行，该动力系统的复杂性就越强。地震动力系统的变量包括地球内部体积力、岩石圈中的阻抗力、地壳外各圈层和太空中的各种调制(触发)力等，其变量数目n必然很高。图 2右下角虚线框下所列出的各系统均具典型的时空复杂性，地震(包括地震成因、孕育发生过程、预测预报等)恰在其中。这与德国科学哲学家、复杂系统及非线性动力学专家克劳斯·迈因策尔(Mainzer K)在其《复杂性思维：物质、精神和人类的计算动力学》^[11]中的论述是相互支持与一致的。由于地震动力系统不是简单的机械系统，不能用经典力学确定性地演绎，具有高度的时空复杂性和非线性，因此地震三要素的预测预报，尽管还可能取得许多重要进步，但不可能具有理想化的完全确定性。中、美、俄、日等多国多年的地震预测预报实践和研究与上述理论可以相互印证。

本质上相互关联的整体论、自组织演化论和非线性论均源于复杂动力系统，是辨证的统一。系统演化过程是多样性和相互作用、协同性的互补，呈现出千姿百态的个体多样性(随机性、无序性)和整体涌现性(动力学吸引子、自组织、自调节、有序性)之统一，从而克服了沿用经典科学理论(机械论、还原论、完全确定论)研究复杂系统演化难以避免的窘困，提供了一套更切合大自然实况的新的理论思维方法。上述5个认知均是对经典理论的超越，但不是否定，而是在更普适、更高层次的科学体系内的包容。地震具有可预测性和预测的不完全确定性，是辨证的统一。应以自然辨证法和复杂动力系统理论作为地震预测的自然观，具体可体现为复杂动力系统演化及其地震行为。

3.3 地震预测方法论探索：介于经验预测与数值预测之间的图像(斑图)动力学

如§1所述，经验预测是一种归纳-推理，不具必然性，仅具或然性。震源动力学能定量演绎同震及震后，但无法揭示震前过程。因此一些学者大力倡导走类似气象学的数值预测之路。想法固然诱人，但由于地震孕发于不可进入的地球内部，既难以像天气过程那样直接观测获取必要的信息，也难以建立符合复杂系统演化实况的动力学方程，至少在当前尚不具备可操作性。这就促使预测者们从实际出发，另寻新路。

3.3.1 图像(斑图)动力学在实践中逐渐兴起

地震预测遭遇的巨大困难和地球科学迈进地球系统科学新时期，不仅促进了地震预测自然观的更新，也迫切呼唤相应的地震预测方法论及方法。大地测量学前辈周江文教授认为，图像预测不一定就是低级，关键在于能否从图中识出“字”来；梅世蓉教授指出，地球物理学与系统科学结合、地震与形变结合，就能推进模式和预测方法的创新。当代新观测技术(空间测地技术等)和新科学理论(复杂动力系统、非线性动力学等)的应用以及多学科交融，促进了群策群力的多路探索。使用不同手段的预测者们，不约而同地致力于从观测数据所生成的运动学时-空动态图像中提取参量，进而揭示内蕴的动力学演化过程。

1) 在图像(斑图)动力学的研究和应用上，地震学率先取得成果，如王碧泉等^[27]的《模式识别——理论、方法和应用》。陈颙院士^[30]指出，图像动力学是应用非线性科学成果，是在唯象理论框架内研究地震活动性演化的一种新的探索方向。

2) 现今地壳运动及其地震行为过程中的力可概括为阻抗力与体积力。地震大地测量学通过形变和重力测量能获取其相应的时-空动态图像。形变与地震在动力学机理上又密切关联，可将形变视为零频地震，也可将地震视为高频形变。因此在预测实践中，地震大地测量图像动力学(地壳形变图像动力学和重力图像动力学)就顺势兴起。前者如《地壳形变图像动力学》^[31]、《理解地震大地测量学观测数据》^[32]、《地壳形变场图像动力学与地震预报》^[33]等，后者如《重力学引论》^[34]、《中国重力场时间变化监测与地震研究》^[35]、《地球重力场变化与地球内部运动》^[36]等。地震大地测量图像动力学的整体论述，见《地震大地测量学》^[22]。

3) 在垂直形变场空间分布随时间演化域，提出强震前后地壳形变场动力学图像及其参量特征研究^[37]。通过动态图像等值线图的分形维数D(t)、信息熵H(t)、有序度R(t)等参量，定量识别空间斑图由平庸斑图向有序斑图转化的过程，即由正常动态经历降维、减熵、有序化，走向变形局部化的动力学演化过程。

4) 在重力场空间分布随时间演化域发现，在较大范围持续多年重力异常的背景下，在围绕未来震源区的局部域内，会呈现重力变化低值梯级带或四象限分布低值中心。此图像对大、强地震具有较高的可重现性(如2008年于田7.3级、汶川8.0级、2013年芦山7.0级大震等；滇西地震预报试验场数10 a来的多次强震，如2009年姚安6.0级地震等)，并提出解释其机理的地球(地壳)变形与密度变化的耦合运动理论^[38-39]。以此为基础，在2008年汶川大地震之前数月，对此大震的发震地点进行过正确的预测^[25]。与垂直形变场相同，所揭示的也是重力空间分布由平庸斑图向局部化的有序斑图转化的动力学过程。

5) 在断层形变时间序列域，提出孕震系统信息合成方法(ISSS)^[40]，包括速率合成、概率合成、频次加权合成与有序度等；又提出异常信息流的标准化方法及其应用^[41]等，显著提升信噪比，具有定量识别现今断层运动由正常动态(震间态)走向震前加速运动的能力。以此为基础，在1996年丽江7.0级大震前3个月对此大震的发震地点和震级进行了正确的预测^[42]。

6) 用信息论方法，通过“信息熵”获取滇西-川西系统在龙陵7.4级(1976-05-29)和松潘7.2级(1976-08-16)两次大地震前后多种观测项目的NFT(群体突变异常频率)参量随时间的演化，定量证实两次大震前围绕各自的震源区先后出现群体突变异常(1986年)^[43]。

7) 在高密度采样的地形变连续观测域，先后提出多种地震预测-预警的可能方法。如潮汐因子法、数据年时窗法、前兆源定位法^[44]以及更具发展潜力的时-频域分析法等。后者综合研究多尺度空间内甚宽频带高密度采样台网(形变、地震与重力等)的时-频域演化及其与地震的关系，不仅发现非线性长周期变化与中国大陆及周边7.8级以上地震在时间域中的明显相关性^[45]、高频异常的集群区最可能是未来地震震源区，还初步揭示出，通过微地动频谱(频率-时间结构)的演化，例如通过视红移区、视蓝移区、频率空区和频率恢复区的关系变化，有可能对大地震临震预警提供信息^[46]。

8) 空间技术(如GNSS、InSAR、卫星重力、电离层探测等)为图像(斑图)动力学提供了空前强劲的技术支撑和科学创新前景^[47-48]。如GNSS基于国际地球参考框架(ITRF)和人造卫星轨道测地能连续测定任一地点的绝对位置及其变化，使精确研究全球板块与中国大陆多层次结构(尺度)彼此之间的时空变化和整体演化成为可能^[49]。这不仅是技术革命，还促进新思想的形成，如强震动力动态图像预测技术思路等(见§3.3.3)。InSAR本身则具整体获取高时-空分辨率动态图像的能力^[50]。

9) 对图像(斑图)动力学(pattern dynamics)含意与名称的理解。至少出现过几种类似的名称，如图像动力学、动力学动态图像和图像(斑图)动力学等。它们本质上是一致的，其基本思路均为期盼透过“图像”(由观测数据直接生成的时频空域运动学图像)去理解其动力学内蕴。又鉴于“斑图动力学”恰是非线性科学中的一个新分支，它探索诸系统之间共同存在、具有普遍意义的“斑图”形成的基本规律^[26]。在英语中“pattern”既有“模式”又有“图像”的双重含意，因此釆用“图像(斑图)动力学”的名称较为适宜。它既能与由多种前兆观测数据生成的运动学图像相接，又便于与非线性动力学相通。即既具可操作性，又可望发展为由运动学到动力学、由经验预测到数值预测的桥梁，可作为当前地震预测的方法论。也可简称为图像动力学，可直观理解为通过图像去探索内蕴的动力学机理。

3.3.2 大陆地震预测思路与方法：板块边界动力→区域动态场→应力应变增强集中区→活动地块边界带→孕震危险段的时空逼近

以多年预测实践和研究为基础，江在森等^[51-52]在《“十一五”国家科技支撑计划重点课题研究报告》中提出强震动力动态图像预测技术思路主线，周硕愚等^[53]在《地震大地测量学——强震预测科技途径、问题与展望》中又进行进一步阐释。它不仅是中国大陆数10 a地震监测预测所揭示出的多种自然现象的整体认识与升华，还提出了一套具可操作性的预测流程及方法，包括：

1) 由大空间(中国大陆与周缘板块边界)逐步向内收缩，通过板缘→场→区→带→段向未来大震震源逼近的预测流程;

2) 分析地壳形变动态变化偏离背景趋势的性质与强度，以识别孕震形变异常;

3) 根据孕震不同阶段的形变特征，提取特定地点中长期和短临预测的形变异常;

4) 基于场兆与源兆特征识别这两类异常，逼近强震危险性时空。还列出了一系列具体方法：①基本观测物理量动态场的建立；②建立空间连续分布场的方法模型；③垂直形变场分析方法；④重力变化场分析方法；⑤水平形变应变场与构造变形分析方法；⑥GNSS连续观测时间序列异常提取与分析方法；⑦定点形变异常提取与分析方法等。

地震预测是一个有待长期探索的世界性科学难题，此思路主线具创新性，有承前启后的重要意义。

图 3与图 1所表示的孕发大陆地震的大陆岩石圈复杂动力系统结构与表 1所列的自然现象的时空过程均能相互印证。此外，在一些大震之前，如1978年唐山7.8级地震之前，也曾出现过地震和形变事件由外围向未来震源区收缩逼近的自然现象^[24]。

强震动力动态图像预测技术思路主线虽未正面阐述地震预测自然观，然而不难看出，它和§3.2中阐述的地震预测自然观——复杂动力系统演化及其地震行为的基本观念实质上是一致的、相互支撑的。

3.3.3 地震-地壳形变循回(seismic-crustal deformation cycle)的图像(斑图)动力学方法

大陆地壳由多等级、多尺度并具强相互作用的块体网络构成，是一个复杂的非线性动力系统。企图建立能符合大自然实况的动力学方程，对地震作数值预测，至少在当下是不可能的。苏(俄)、美、日、中等国在实践中共同发现，存在着地震-地壳形变循回，即震间形变(稳定态)→震前形变(非稳定态至临界态)→同震形变(突变失稳)→震后形变(调整恢复)→震间形变(稳定态)的循回，展现出地壳变形动力系统具有在不稳定时，能以地震这种自调整方式使自己重新恢复稳定的自组织功能^[54-56]。

显然，震前形变对地震前兆和地震预测具有重要价值。在大陆形变动力系统现今自组织演化及其地震行为框架下，地震大地测量学经过科研人员多年研究和预测实践，已取得一些初步认知，包括模式和具可操作性的方法^{[29, 57]}。

1) 提出地壳运动系统自组织演化的地震模式。

2) 定常吸引子与周期吸引子掌控下的定常态(稳定态)的测定与建模。应用多项空间与地面技术，长期持续监测中国大陆周缘和内部多等级块体边界带、块内变形与物质运移。建立趋势性和周期性结合的正常动态定量模型，它是大自然赐予我们识别异常的参照系。

3) 用正常动态定量模型预测未来变化，并与实测结果比较。差异在可允许的概率区间内，认为继续保持稳定态；当差异显著时，认为非线性非稳定过程可能已经出现。

4) 关注大空-时域内偏离定常态的各种非线性行为及其时空长程关联的整体动态、其趋势性指向及其逐步逼近的地域。表 1仅为其实例之一。

5) 在上述范围中寻找并识别时空变形局部化地域。其时空动态图像参量化方法有：通过由平庸斑图(“灰脸”)→结构斑图(“花脸”)的时空图像，获取由随机、高熵、无序向降维、减熵、有序转化的非线性动力学参量时序，如：①通过多期垂直形变场、重力场等的等值线差分图，求算分形维数、信息熵和有序度等的演变。②通过地域内多个时间序列的信息合成(包括速率、频次、频率、频谱结构)，削弱个体性和随机性，增强整体性和确定性，显著提升演化过程的信噪比。例如，对多个不同地点的跨断层和连续观测台站(形变、重力、地震等)的信息合成，其中的时空变形局部化地域，很可能就是未来震源的邻近地域(近源区)或震源区。已在汶川、唐山、松潘、龙陵、丽江等大震震例中得到初步证实，时空变形局部化可望为震源的地点预测提供信息。

6) 时空变形局部化之后，可能进入混沌边缘态(自组织临界态SOC)。此时Liyapulov指数谱会出现正号，未来震源及其邻域内的响应灵敏度将显著提高，小扰动输入会激起大响应，如出现超大幅度异常、群体突变异常、频谱结构异常等。它使地震难以实现完全理想的精准预测，却又可能为地震地点和时间的短临预测提供重要信息。若前述的各阶段演变过程能被确认，则此时出现的宏观异常(物候、生物等)也是颇有价值的。

7) 突变、主破裂发生——主震来临，已有多种定量化的地震破裂过程模型。

8) 地震后经过调整，震源区形变将逐渐恢复至震间形变，重归稳定态，完成该地域的地震-地壳形变循回，维持在一定时间区间(“免疫期”)内的平稳。

9) 预测者不仅需要关注源发地震在其邻近接收断层上产生的库仑应力变化以及对邻近地域的促震或抑震作用，还必须高度关注在大陆变形复杂动力系统内部所产生的非线性动力学的长程时空关联。在地震高潮期、特大地震发生时，此种现象较为明显，地壳与上地幔内粘弹性应力变化对地震的促发作用可能是其原因之一，尚有待深入研究。

哲学史与自然科学史均表明，方法论与自然观是不可分割的，二者互为表里。以地震预测方法论探索为例，图像(斑图)动力学兴起(§3.3.1)侧重体现超越线性论的非线性论，大陆地震预测思路与方法(§3.3.2)侧重体现超越还原论的整体论(动力系统)，地震-地壳形变循回的图像(斑图)动力学方法(§3.3.3)侧重体现超越机械论的进化论(自组织理论)。它们之间的互补融合，整体地体现出地震预测自然观——复杂动力系统演化及其地震行为。贴近大自然本性的地震预测自然观启发方法论及其方法的创新，而方法论及其方法的实际应用又检验自然观并不断促进其完善。

4 初步认知及建议 4.1 初步认知

1) 地震预测-预报败多胜少，举步维艰，是世界科学难题。预测-预报者的认识论(自然观与方法论)是否符合大自然本性虽不是其唯一原因，却是不可缺失的，但它往往被忽略。

① 基于科学哲学(自然辨证法)、复杂动力系统理论、非线性动力学等对50余年来获取的多种自然现象和一些典型震例作再认知，目前习用的认识论——经验归纳和经典动力学演释等虽均各具价值，但难以揭示大陆复杂动力系统的自然本性。

② 建议将地球系统科学作为地震预测的自然观，针对大陆地震预测的实际，可具体表述为：大陆变形复杂动力系统演化及其地震行为。它体现了超越还原论的整体论(系统科学)、超越机械论的进化论(活体论、自组织理论)、超越线性论的非线性论(非线性科学)，不仅更贴近大自然的本性，并能包容、组合、升华、整体优化目前习用的各种自然观。

③ 建议以图像(斑图)动力学(pattern dynamics)作为地震预测的方法论。它是介于经验预测与数值预测之间的桥梁，不仅具前瞻性、可操作性，还能包容、组合、升华及整体优化目前习用的各种方法论及方法。

2) 地震具可预测性，但又不具预测的完全确定性。

3) 地震预测→预报→减轻灾害尚存在相当大的可改进空间。

以上是在数10 a预测实践和多学科交融中逐渐形成的认知，有待在实践中进一步检验和完善。

4.2 建议

1) 地震预测自然观与方法论具有基础性的战略意义及实用性的战术价值，但它往往易被忽略。建议将其列入地震系统的战略规划与计划。

2) 将地震预测自然观与方法论作为教育(本、硕、博)与继续教育(科技人员、管理干部)的科目，作为联系实际学习应用马克思主义哲学自然辨证法的内容之一。

3) 鼓励将地震预测自然观与方法论列为地震系统各种期刊和学术会议跨学科研究内容。

4) 在地震预测与震例研究中，有意识地应用、检验各种不同的地震预测自然观与方法论，进一步优选、发展、创新，争取获得更佳的防震减灾实效。

5) 地震工程与地震预测预报是防震减灾主体不可缺失的两翼，然而在学科的成熟程度上，两者相距甚远。前者成熟，并已进入应用研究和规范化的应用阶段；后者仍是尚未攻克的世界性科学难题，不可能用规范、手册、通用程序和强化行政管理等方式来速成，只能针对地震预测预报及其减灾实效中存在的问题，通过学用新科学理论与技术、多学科交叉，促进基础研究和应用基础研究，进而推进应用研究及应用检验的途径来逐步推进。建议加速当代新兴科学——地震科学^[32]的发展，科学地设置相应的科研机构和强化科学研究。

6) 科学地处理地震预测与地震预报的关系，探索符合我国国情的概率预报之路。地震预测确实曾在某些大震之前提供过一些对预报有益的信息，但在当今和可以预期的未来，不可能指望其提供理想化的绝对精准的信息。预报者必须改变只有其三要素完全精准方能预报，否则宁可不报的[0, 1]式完全确定论的思维方式，积极开展对防御地域的地震经济学、社会学、行为学等的调研；提升防震减灾科普水平；针对该地域的自然环境、人文环境、地震危险性和预测实际水平等，预先建立地震预报风险决策模型，拟定多种预案。决策的原则是从N种预案中选择相对灾害损失最小的方案。

本文虽然源于数10 a的预测实践、跨学科探索及反复思考印证，但因研究对象的高度复杂性，难免有片面乃至错误之处。目的是抛砖引玉，期盼引起更多同道的关注，参与地震预测自然观与方法论的研究和应用，推进地震预测-预报创新，提升防震减灾实效。

致谢: 感谢傅承义院士、陈运泰院士、陈颙院士、丁国钰院士、马瑾院士、刘经南院士、梅世蓉教授、郭增建教授、周江文教授、陶本藻教授、朱照萱教授、刘式达教授、吴学谋教授、宋瑞玉教授、尹祥础教授、薄万举教授、王庆良教授等的学术启示，感谢多学科专家们的支持与帮助，感谢数10 a来坚守监测岗位的专家们提供源源不断的质量不断提升的信息，感谢一些国外同行的鼓励与交流。