演绎解释模型的意义--兼论科学合理解释模型的基本特征_科学论文

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[中图分类号]B08 [文献标识码]A [文章编号]1671-7287(2010)01-0053-05

一、对演绎模型的批评与修正

科学解释的演绎模型自亨普尔等人正式提出之后就遇到了许多批评,一些人或对此提出修正,或试图提出其他模型取而代之,但这些批评与修正都存在各自的问题,它们并不比演绎模型更合理。对演绎模型的批评大体可以分为两类:一类认为以演绎模型作为判断科学解释的标准太严苛,它把一些原本科学的解释排除于科学之外;另一类则认为它太宽容,它把一些原本不科学的解释纳入科学之中[1]。

按照演绎模型,如果解释陈述不包含一个普遍性陈述或科学理论,它就不能做出一个科学解释,批评者认为此要求过高,因为完全由单称陈述构成的解释也可能是科学的,日常生活中的许多解释就是如此[2]。某个家庭主妇发现家中地板弄脏了,她可能如此解释:在她外出时,家里的小孩不小心碰倒了桌子上的墨水瓶,墨水瓶掉在地板上,打碎了;墨汁从碎瓶子中流出来;流出的墨水弄脏了地板,如此等等。此解释并不需要普遍性陈述。这样的情况在历史领域也常见。不过这种批评并不完全成功。演绎模型的支持者可以辩解说,上述解释其实隐含了如“受到足够大的撞击,玻璃瓶会碎”、“液体会从高的地方流向低的地方”等普遍性陈述,只是由于人人都熟知,因此在解释中把它们省略了。亨普尔认为在历史学或其他一些社会科学中,解释之所以没有包含普遍性陈述,或是因它们被当作常识而默认下来,没有必要特别指出;或是因难以准确阐述,故略而不述[3]。

另一种批评提出,演绎模型中的解释陈述与被解释陈述是对称的,但真正的科学解释并非如此[4]。也有人指责说它把“演绎”与“解释”混为一谈。总之,作为判断科学解释的标准,演绎模型把一些原本不科学的解释纳入了科学,改进演绎模型或建立合理的科学解释模型就要考虑解释者与被解释者之间的不对称性或相关性。坚持此种批评的萨尔蒙提出,解释者与被解释者之间的因果关系给出了这种不对称性,在他看来,知道事物之间的因果关系或连续因果关联机制是把科学解释从非科学解释中挑选出来的基本条件[5]。

但萨尔蒙的做法也存在许多困难。首先,导致一个现象产生的原因众多,用何种原因来解释现象的出现与我们讨论的关注点有关。对由众多微观过程构成的复杂宏观现象,如天气现象、经济现象,人们难以了解其内部的因果相关性,根据萨尔蒙推断,人们也难以对之有合理解释。其次,人们之所以知道现象之间具有某种特定的因果关系,是因它具有某些科学背景知识的结果,现今又以它来判定由此构成的解释是否科学便陷入了循环论证。进一步说,只要人们依其背景知识来了解因果关系,他就难以由此提供一个具有普遍意义的、独立于特定认识的解释模型。另外,萨尔蒙的看法也不符合实际,一般认为应用万有引力理论对星体运动的解释是科学的,但万有引力是一种超距作用,难以设想星体之间有一个连续的因果关联过程。

基希尔对演绎模型提出了一种不同于萨尔蒙的修正。基希尔认为,解释一个现象就是把它看作包含于相似现象的范型中的一个实例,或者是把它纳入一个普遍理论中,这个范型或普遍性理论是一个现象的统合体。统合性越大的理论越具有解释力,解释的最终目的就是获得对自然现象的统一理解,人们应当减少说明世界现象所需要的理论或理论的数目,随着获得更多可理解的和更高层次的理论,人们对世界的理解也会进一步增强,这即是所谓的统合解释[6]。

基希尔认为统合解释是非对称的,从而能避免演绎模型的困难,但由于他认为非对称性是通过描述被解释事物的某些性质的起源与发展来获得的,它根源于人们所拥有的对被解释事物的知识,因此难以避免类似萨尔蒙理论的困难。同时,基希尔对“统合”的含义界定不清。它有时指一种普遍的分类系统,有时又指一种通过数学等组织起来的结构,有时甚至还指生物进化之类的机制。并不是所有这些规定都是合理的,如人们通常不认为生物学或地理学中的分类系统对现象作了解释。同时按照统合理论,由偶然的概括所做出的解释也是一个科学解释,但一般认为它不是。基希尔只把两个同类解释中包含普遍性或统合性理论较大的看作科学解释,这也与事实不同。伽利略的落体理论相比牛顿理论而言,普遍性要小,但伽利略理论对落体运动的解释也常常被看作是科学的。

二、非演绎模型

尽管如此,许多研究者提出,断言所有科学解释都符合演绎模型是可疑的,甚至亨普尔也指出有其他的科学解释模型,即所谓的归纳—统计模型,它又被称为或然性解释模型。该模型为解释陈述中包含一个或多个统计理论,它具有如下形式:

由于隐含万物有灵论,或可能与超自然的原因相联系,通常认为目的论解释不是科学的,但经济学、历史学、人类学等学科至今还用到目的论解释,因此一些人对把目的论完全归入非科学解释存有疑问。为了说明目的论的科学性,他们区分两种目的论,即所谓的“外在目的论”和“内在目的论”。前者认为某种现象的出现是为存在于事物之外的目的而产生的,由于它在追溯目的时甚至达到了超自然的事物,因而不是科学的。后者不把目的看作“外在”于事物,而认为它“内在”于事物本身。在草木长花是为了结果实,人有心脏是为了输送血液等解释中,结果实和输送血液等目的都不是被解释事物之外的性质,因而它们都属于内在目的论解释。

上述处理方式并非没有疑点。首先,外在目的论与内在目的论实际难以区分,“外在”、“内在”与人们所选择的系统、看待问题的方式有关。相对于草木或人来说,果实或血液不是“外在”之物,但相对于花或心脏,它们则是“外在”的。老鼠生存是为了被猫吃,这通常是一个外在目的论解释的例子,但如果从包含老鼠与猫在内的生态系统来看,它们则是相互“内在”的。同时,内在目的论也可能并不是一种独特的解释形式。人们常用内在目的论来解释一些典型的目标指向系统,如自动瞄准的高射炮、恒温箱的各个部分的存在,然而这类解释通常都可以用演绎解释或其他一些解释达到,而后者能提供比目的论更精确、更清晰的解释。内格尔明确指出:“原则上可以用非目的论语言来表示关于目的论说明之题材的每个陈述,这样一来,目的论说明以及关于其使用情景的一切断言,都可以被翻译成为逻辑上等价的非目的论表述”[7]504。如果如此,就难以说内在目的论解释是一种独特的解释形式了。

对演绎模型的另一发展不是补充、修正,而是试图提出其他模型取而代之,萨尔蒙、基希尔在此作了努力,而更极端的看法由语用论者给出。语用论者认为亨普尔只关心解释行为的一般特性,不关心解释的语用或语境方面,没有考虑不同的人、不同的目的有不同的解释行为,事实上,在讨论解释时要考虑解释者、解释陈述与被解释陈述等所存在的语境。范·弗拉森相信把科学解释看作是一种“理论和事实之间的关系”,这一开始就走入了歧途,科学解释“不是纯粹的科学,而是科学的应用。它运用科学以满足我们的某些要求;这些要求在具体的语境中是相当具体的”,它与“理论、事实和语境”这3方面有关[10]。考虑语用背景而获得的对科学解释一般特性的描述称为语用学解释。

语用论者认为科学解释与理论、事实与语境相关,他们对科学理论应用的目的和具体条件给予充分重视,并试图全面地考虑影响解释的各种因素,这无疑是极有意义的。不过,语用论者的工作又充满危险,他们在试图对科学解释进行全面研究的同时很可能会产生另外一些问题。一方面,由于语用论者力图说明影响解释过程中的所有因素,因而难以从中获得解释的一般特征,结果与其说他阐明了解释的逻辑结构,不如说他只是描述了解释的过程。由于语境复杂多变,人们实际无法说明影响解释的所有因素及其相互关系,因而其说明往往充满模糊性,常常陷入相对主义。另一方面,语用论者常常只注意科学解释与语境相关的方面,却忽视它与其他解释之间的差异,甚至试图模糊乃至取消科学解释与非科学解释的区别,这大大降低了研讨科学解释的重要性。

三、合理科学解释模型的基本特征

自亨普尔以来,人们对科学解释作了大量的研究,除演绎模型以外,还提出了多种解释模型,但至今没有一种获得公认。这些模型或多或少都存在问题,它们要么没有反映科学解释的一般特征;要么不是独立的,可转化为其他的模型,因而难以被当作判别科学与非科学的标准。面对如此情况,如何推进对科学解释的研究?在我们看来,当务之急并不是提出某个解释模型,并论证它比其他模型更合理,而是探讨建立合理科学解释模型的必要条件,或探讨一个合理的科学解释模型所应具有的特征,不如此,很可能所有对科学解释的研究、批评与辩护都将缺乏基础。

一般而言,研究科学解释的一个重要目的是刻画科学解释的特征,从而对科学解释与非科学解释,也即对科学与非科学给出一个区分标准,这也是亨普尔研究科学解释的初衷[11]。作为区分标准,合理的科学解释模型无疑应当具有客观性。与其他解释一样,语用背景是构成具体科学解释不可或缺的部分,但由于它们也是构成非科学解释所必需的部分,因此往往无法从中抽取出专属于科学解释的特征。对科学解释的研究显然应当超出这些背景因素,从中概括出特异于非科学解释的特征。在这一点上,亨普尔比语用论者更为深刻,亨普尔强调说:“科学研究试图用定律和理论来说明现象。这些定律和理论的现象含义和证据支持并不依赖于碰巧由哪个特定的个人来检验或运用它们,在这个意义上它们是客观的,这一良好期望揭示了如何构造一个非实用的科学解释概念的问题,这种科学解释概念可说是从实用的科学解释概念中抽象出来的”[12]。

科学的对象是整个世界,针对不同对象有不同的科学,不同的科学对其所处理的对象给出不同的解释,科学解释模型则试图把握它们之间的共同特征。合理的科学解释模型应当尽可能适用所有科学,而不只与特定的科学内容相关,因而它必定具有形式性。萨尔蒙的因果解释模型力图修正演绎模型,在其中补充初始条件与被解释陈述之间的相关性内容,相关性内容显然不是任何形式模型所能容纳的。如果考虑到这一点,因果解释模型以及类似的模型显然都存在缺陷。

可能有人对上述看法提出批评:建立一个客观的、形式的解释模型,并以此为标准来区分科学解释与非科学解释,以至区分科学与非科学,这只是人们的一厢情愿,事实上,科学与非科学之间没有严格的分界,因而也根本没有这样的标准。如果科学与非科学之间没有严格的分界,或物理学知识与历史知识、文学艺术、宗教知识、神话巫术、普通常识等没有根本区别,那就有必要把存在于后者中的那些不同于物理学的解释也看作是科学解释。这样一来,实际就不能强求人们对“什么是科学解释”有一致的回答,而探讨作为判别科学与非科学标准的解释模型是不必要也是不可能成功的。这一批评是严重的,也正是诸如此类的批评使人们对科学解释的研究陷入分裂。

幸运的是,上述相对主义论调与实际情况并不完全符合。尽管目前似乎没有获得一个区分科学与非科学的公认的严格标准,但人们通常无拘无束地谈论着科学,讲述着科学与宗教、文学艺术、历史文化的关系,这无疑表明他相信科学与宗教、文学艺术等有不同。实际上,为了有效地谈论科学,人们必有如下的共识:所讨论的科学有一大致的范围,在此范围内的东西是科学,而之外的东西则不是。惟其如此,人们才能相互交流,相互理解。如果这样,那么不管目前是否存在这样一个公认的标准,确立这样的标准就不仅是可能的,也是必要的了。正如在社会中树立良好的道德典范对社会发展有利一样,在科学活动中树立合理的区分科学与非科学的标准对科学的发展也是有利的。如果上述的看法是合理的,显而易见,为了避免相对主义,也为了人们相互的交流与理解,建立合理的科学解释模型,或把科学解释与非科学解释做些区分是必要的,它可以使人们不把任何解释都看成是科学的,也为有效地谈论科学解释提供一个基础。

尽管建立科学与非科学的区分标准不仅是可能的,也是必要的,但值得注意的是:这样的标准来源于人的一种规定,它是为某种目的而设立出来的,因此它只是一个规范、一个目标或理想。这样的标准当然与科学活动事实有关,与人们对科学特性的认识有关,但并不完全来源于此,相反,各种科学活动、各种对科学特征的认识往往可能要依赖于它。同样,科学解释模型作为区分科学解释与非科学解释的标准,或作为区分科学与非科学的标准,它显然不完全是对具体科学解释过程的刻画,也不完全是对实际科学解释特征的概括,它是人们为了规范科学活动而确立起来的规定或提出的理想。以往对科学解释研究的一般方式是:通过描述各种被认为“科学的”实际解释过程,概括其特征,并最终纳入某个模型。如果解释模型的确具有理想性,那么这样的研究所存在的缺陷是显然的,它们不仅不可能建立合理的科学解释模型,甚至远离了研讨科学解释的基本目的。

概言之,合理的科学解释模型不仅要刻画科学的某些基本特征,符合人们对科学的主要共识,它还要具有客观性、形式性、理想性等特征,这些特征是建立合理科学解释模型所要满足的必要条件。

四、演绎模型的意义

在众多科学解释模型中,何种模型更为合理?一般来说,演绎模型强调科学理论或定律等普遍性陈述在解释中的作用,而获得理论与定律恰恰是科学研究的重要工作。同时,演绎模型强调解释必须有严格的演绎性,这也符合科学的严格性、精确性精神。从这些方面看,演绎模型较好地刻画了科学的重要特征。不过不能因此认定演绎模型便是合理的,除非它具有客观性、形式性、理想性。

演绎模型试图摆脱具体解释过程中解释者的心理动机,力图超出解释陈述与被解释陈述存在的具体情境,并刻画了科学解释的一般特征,它无疑是一个具有客观性的模型。同时,演绎模型适用于不同的科学领域,它不仅适用于物理学、化学等自然科学,也适用于经济学、历史学等社会科学,它不仅能解释具体现象,甚至能解释普遍性陈述。演绎模型无疑具有形式性,事实上它给出了一个超时空的形式结构。演绎模型的形式性表明它只是一个区分科学解释与非科学解释的必要条件,而不是充分条件,即它可判定那些不符合它的解释是非科学的,但不能表明那些符合它的解释必定是科学的。批评演绎模型存在解释对称性问题,或指责它没有区分“演绎”与“解释”,更一般地说,批评它提出了一个太宽的判别标准,这些批评通常没有注意到演绎模型的形式性特征。

无论如何珍爱演绎模型,人们都不能把演绎模型看作是一种对实际科学解释过程的准确描述,不能认为它完整地反映了科学解释的实际特征。事实上,它只是一种评价标准、一种看待科学的理想。如果不了解这一点,很难准确地认识它,甚至很难接受它,因为人们完全可以根据自己的科学观,提出一些异于演绎模型的“科学”解释,从而显示演绎模型的“不足”。那些认为演绎模型提出的标准太严苛、把一些原本属于科学的解释排除于科学之外的批评往往便是如此。

问题在于:具有理想性几乎是所有评价标准的特征,相对其他解释模型,演绎模型是否是更合理的理想呢?对此至少可以从两个方面提供说明。一方面,在科学发展不成熟时,人们常常用到其他的解释,如目的论解释、发生学解释,这些解释至今还存在于一些理论性不强、人们对之认识不太深入的学科中;另一方面,在相对成熟的科学如物理学、化学等中,诸如此类的解释往往被认为不必要,甚至于不合理,而只有演绎解释或类似演绎解释的或然性解释才被认为是可接受的。可见,尽管我们不排斥把其他解释当作科学解释,但实际表明,科学研究的目标恰恰是尽可能获得演绎解释。

理想本来是一个共识的结果,它不具有强制性。显然不能要求人们一定把演绎模型作为科学理想,事实上,其他解释模型也可能被当作评价科学与非科学的标准,但把演绎模型作为更合理的理想似乎具有某种共识。尽管存在许多批评,许多研究者认识到,在众多科学解释模型中,真正的科学解释是演绎模型的变种[8]。而在英美的科学哲学界以及科学哲学界所编写的科学哲学教材中,也通常把演绎模型作为科学解释的标准模型,其他的解释模型都不具有如此的地位。这些现象也显示演绎模型是在更大程度上被接受的理想。

通过以上推断,笔者认为人们对演绎模型的许多批评并不完全公允,在众多科学解释模型中,演绎模型相较而言更合理,它在研究科学、理解科学的过程中依然具有广泛的、积极的作用。

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