科学方法论:从归纳到反归纳的争论与思考_科学论文

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内容摘要 归纳与反归纳的争论是当代科学方法论的争论焦点。本文从近现代科学方法论提出和争论的历史线索入手,对归纳和反归纳的方法论主张、根据、地位与存在的问题作了探讨,并对它们的争论及与之相关的科学哲学问题阐明了个人的观点。

关键词 科学方法论 归纳 反归纳

科学知识的增长途径问题,也即科学方法论问题,历来是、而且今天仍然是认识论或科学哲学的中心问题。在这个问题上,归纳与反归纳的争论特别令人注目。什么是归纳?归纳在科学方法论上的地位与问题是什么?反归纳的逻辑的和历史的根据是什么?我们应当如何看待这场争论以及与之相关的科学的基础、科学的性质、科学的发展和科学的合理性问题?本文试以近现代科学方法论提出和争论的历史线索入手,对这些问题作一探讨,谈一点个人意见。

一、归纳法及其地位与问题

归纳或归纳推论的概念虽然可以追溯到古希腊的亚里士多德,但是,把它作为一种科学发现的逻辑方法,加以推崇还始于近代英国经验论的始祖弗兰西斯·培根。培根认为科学认识的任务和目的是发现事物的普遍必然规律或一般真理。他延用传统的概念,把它叫作事物的“形式”,即决定一类事物可感性质的共同规定性或规律。他说:“一种性质的形式就是这样,有了一定的形式,一定的性质就必然跟着出现……如果被取走了,这个性质也就必然跟着消失。”[①]培根相信科学知识的基础是感觉经验,因此,他认为科学理论或一般规律的发现方法只能是经验归纳法。他把这种方法理解为通过大量的观察材料的收集,以获得或发现事物的性质的共同规定或规律的一般必然知识的方法。以“热”的性质的共同规定或规律的寻求为例来说,他要求人们首先制定三表:第一表收集所有具有这一性质的例证;这二表收集相似情况下缺乏这一性质的例证;第三表收集这一性质在不同情况下具有程度上差异的例证。在收集大量观察材料构成三表的基础上,他要求人们进行适当的“拒绝或排斥”工作,最后根据剩下的例证,归纳概括出热的性质的共同规定或规律来。[②]

培根的归纳法以观察和实验为基础,强调在收集大量的观察材料的基础上,通过去伪存真,把事物的本质规律归纳地发现出来,以指导人们去征服自然。这种方法实际上是对当时自然科学广泛使用的观察和实验方法所作的理论概括,它无疑有其的认识论的根据和实际的有效性。

但是归纳法也有一些理论上不易说明的问题。在近代哲学史上,休谟第一个对归纳法作为科学发现方法的逻辑地位提出了具有深远意义的挑战。从经验论的立场出发,他从因果必然连接观念的实在性的批判考查开始,进而对我们由归纳而来的知识的普遍性、必然性和确定性问题提出了大胆的、富有争论的怀疑。他认为,由于归纳推论不是建立在实在的因果必然连结的观念的基础上,而是建立在“习惯”、“联想”的基础上,所以归纳推论是逻辑上无效的。他表明没有有效的逻辑争论能证明:“我们所没有经验的例子必然类似于我们所经验过的例子。”[③]换句话说,没有一个它的有效性是从属于实际经验检验的一般命题能够完全地确定的,一个有关自然规律的命题,无论它在实际经验中被证实了多少次,我们都不拥有它在下一次经验中仍将被证实的逻辑保证。因为我们没有实在的因果必然连结的观念。

休谟以后,归纳法作为科学发现方法的逻辑地位受到了怀疑。人们因此不再相信科学理论的发现是一个经验归纳的过程,也不再相信我们由经验归纳而来的知识具有普遍性、必然性和确定性。但是对于大部分相信科学知识的经验基础的经验论者和科学哲学家来说,归纳法仍然是值得敬重的科学方法。当代逻辑实证主义者赖欣巴哈在恢复归纳法的同时,对传统的关于归纳法的地位或作用的理解作了两点修正:其一是把发现的逻辑与证明的逻辑加以区分,表明“归纳推论并非用来发现理论,而是通过观察事实证明理论为正确”;[④]其二是不把归纳法看作是完全可靠的方法,而是表明“归纳推论的研究属于概率理论的范围”,它“必须被理解为概率计算范围内的一种演算。”[⑤]赖欣巴哈的观点在逻辑实证主义者中间具有广泛的影响。依照他们的观点,科学理论虽然不是由经验观察归纳地发现的,但它却可以由经验观察证明是与事实一致的;科学理论虽然达不到绝对的确定性,但却可以由经验归纳证明是有或然性或高度或然性的。依照他们的观点,科学一般命题的意义就在于它的可证实性,科学知识的增长正是通过可观察事实的不断归纳积累而实现的。

逻辑实证主义的科学方法论的观点肯定科学理论有其实在的经验基础,肯定它必须与经验事实一致而受到辩护,这自然是合理的。但是他们以为科学的发展仅只是一个经验事实不断归纳积累的过程,在这个过程中只有量变而没有质变,只有静态的累积发展而没有科学的革命,这是与科学发展的实际历史不相符的。因此它受到科学哲学中波普学派和历史主义学派的批评。

二、反归纳及其逻辑的和历史的根据

在现代西方哲学史上第一个激进的反归纳主义者是英籍奥地利哲学家波普。在《猜测与反驳》中他写道:“归纳法,即依据许多观察的推理,是一个神话,它既不是一个心理学的事实,不是一个日常生活的事实,也不是一个科学的步骤。”[⑥]受休谟对归纳推论批评的影响,波普和休谟一样相信归纳推论是逻辑上无效的。他认为经验观察只能告诉我们个别x的知识,而不能告诉我们所有x的类的知识,因此依靠经验观察我们永远不可能达到“所有是x的都是y的”论断。不仅如此,他还反驳逻辑实证主义者把归纳推论看作概率演算,认为由归纳而来的知识虽不具有必然性,但具有或然性,而且过去经验重复的次数越多,知识的或然性就越大的观点。他认为归纳推论不能获得必然真理,它也不能获得或然真理,因为从数学的观点看,无论过去经验重复的数目有多大,它总是一个有限数,而未来经验则是一个无限数,一个有限数与无限数之比,其所得概率只能等于零。

受当代自然科学、社会科学、心理科学的发展,特别是爱因斯坦的相对论对传统牛顿理论修正的重大影响,波普改变了传统哲学关于科学的性质和确定性的观点,在他看来,由于被几代人看作是科学的确定性的典型事例的牛顿主义者的理论都可以成功地被怀疑、被修正,所以没有什么科学的理论是可以免于批评和修正的。基于这种认识,他提出了有名的科学与非科学的分界原理:“一个理论是不可由任何可以想象的事件反驳的就是非科学的,……一个理论的科学身份的标准是它的可证伪性,或可反驳性,或可检验性。”[⑦]

依照波普的观点,科学理论,无论它们由观察事实证实了多少次,永远是人对于实在世界的“猜测”。猜测是由什么方式产生——是由一个单一的观察产生,还是由许多观察的累积产生;是由一个不能说明的灵感的闪现产生,还是由其它什么方式产生——这是不重要的。重要地是要认识到理论猜测无论以什么方式产生,它们都不是没有错误的。理论猜测,作为猜测,必然包含非理性的、社会的和心理的因素,所以它们必须由经验加以检验、加以反驳。

波普认为要建立猜测的真理,我们确实得要依赖归纳推论;而要反驳它,我们则不需要。由于波普认为科学的目的不是要建立猜测的真理,而要发现更多的事实来对猜测加以反驳,以推动科学的发展,所以他认为科学的方法不可能是归纳法,而只能是假说——演绎、猜测——反驳的方法。他认为科学家的任务在于构造假说或理论系统,然后从中推演出它所包含的个别的预言或断言,并用观察和实验来检验它们,从其推断的假反证其假说或理论系统的假。在波普看来,坚持假说——演绎、猜测——反驳的方法,抛弃归纳推论的方法是有着重要的逻辑根据的。归纳证实之所以不可能,是由于归纳推论不能保证前提真,结论就必然真;而演绎证伪之所以可能则是因为在演绎推论中,包含的结论假,前提必然假。由于无论看到多少只白天鹅也不能证实“凡天鹅皆白”这一陈述为真,而只要看到一只黑天鹅就能证明它为假,所以真正的科学的方法不能是归纳法,只能是假说——演绎、猜测——反驳的方法。

波普的科学方法论以他对科学性质和确定性问题的深刻洞察为基础,它把知识的增长了解为一个动态的不断变革的过程,它重视人在认识过程中的能动的思维创造作用,同时也肯定事实对理论的检验作用,这些无疑是合理的。但是他以为科学的发展只有否定的质变,而没有肯定的量的积累;以为科学方法论中可以完全没有归纳的地位,以为一个理论一遇到反面事例便被证伪,这是与科学史不相符的,因此它受到归纳法的拥护者和科学哲学中的历史主义学派的批评。

波普之后,在科学方法论上,激烈地反对传统的归纳法的合理性,同时也反对波普的批判理性主义的突出代表是历史主义学派的主将费耶阿本德。与波普主要从逻辑的根据出发反归纳的立场不同,费耶阿本德反归纳的根据主要是历史的,同时是建立在他对于理论与观察关系的与传统不同的理解基础上的。

我们看到传统的方法论,无论是逻辑实证主义的归纳证实,还是波普的假说——演绎、猜测——反驳,都是建立在把理论与事实相比较的基础上的。他们的方法论的基本原则都是理论必须由观察事实的陈述来判决。费耶阿本德认为传统的方法论都预先假定了一个原则,即有独立自主的事实,并且它的发现是与人们是否考虑其它的可供选择的理论无关的。在《反对方法》中,他契合后期维特根斯坦和库恩的有关思想,激烈地反对了这一假定。他认为观察与理论是不可分离的,不仅每一个事实的描述都要依赖于一个理论,而且除非借助于同该理论相关的其它可供选择的理论,否则有些事实根本就不能被发现出来。他由此提出了一个“增多原则”以对抗科学中教条主义的主张。与这种理论的多元主义密切联系,他提出了他的方法论的多元主义。他认为在科学上没有任何固定的方法和普遍有效的规则,一切方法都有它们的局限,剩下来的唯一规则就是“怎么都行”。作为这个多元主义方法论规则的一个具体化,费耶阿本德从科学史出发,特别提出了一个反归纳法。概括地说,这个方法包括三个要点:首先,要引进或发明一个同似最可信的理论原理不一致的新假说或新理论。依照他的观点,既然事实渗透理论,新事实的发现往往依靠新的不同的理论,那么发明或阐明其它可供选择的理论就要比发现新事实先走一步,这应当构成经验论的方法的基本部分。[⑧]其次,不要用“经验”、“事实”或“实验结果”来作为评判理论正确与否的标准,不要象波普那样放弃与事实不一致的理论,而是要保留甚至发明同事实不一致的理论,借以揭露事实中的意识形态成分。依照费耶阿本德,“一个理论可以和证据不一致,不是由于它不正确,而是由于证据受污染了”[⑨]要把证据中所隐含的理论假设揭露出来,我们就需要一个外在的批评标准,一个与我们所习惯的事实不符的理论假说。费耶阿本德认为哥白尼理论在他的时代就是一个外在的批评标准,它是同人们所接受的某些明显的事实相冲突的。然而正是靠着它,我们才可能把我们的观察陈述中所隐含的亚里士多德的地心说和他的似最可信的运动和知觉理论揭示出来。只有这样我们才会发现,使得哥白尼理论同观察结果相冲突的不是真实的天体运动过程,而是被我们预先假定了的亚里士多德的宇宙观及其运动和知觉理论。最后,我们还需要通过批评的讨论,把支持旧理论的不合适的解释推翻,代之以不同的新的解释。他认为伽利略为哥白尼学说所作的辩护就是采取了这个方法。他通过使人回忆坐在匀速运动的船中的感觉,通过求助于常识中对运动的“相对主义”的解释,通过使人承认由观察者自身参与的运动是不可感知的,从而使人们逐渐改变观察事物的旧习惯,代之以新习惯。

费耶阿本德的反归纳法以理论与观察事实的可贵的辩证理解为基础,契合科学史,进一步突出了主体在理论创造和解释中的能动作用,这有其合理性。但是他由此否认科学有独立的基础,试图取消科学理论和方法的合理性,提出无政府主义的方法论原则“怎么都行”,这不能不说是错误的。

三、对于归纳与反归纳争论的思考

从上面关于归纳与反归纳争论的简单的历史回顾中可以看出,这个问题不简单地是一个科学方法论的问题,而是一个与科学的基础、科学的性质、科学的发展和科学的合理性等问题密切联系的问题。下面我想结合这些问题就归纳与反归纳的争论谈一点个人的意见。

自从康德、波普以来,特别是伴随着当代科学的迅速发展,在西方,许多科学家和哲学家都不再把科学理论看作是自然规律的发现或反映,而相信它们是主体能动创造的结果。他们相信理论的性质是假说、是猜测、甚至是工具,正因为如此,所以它们是不免有错误的。因此,它们必须不断接受实验的检验和反驳。他们相信科学就是在不断纠正错误的过程中发展的。显然这种科学观是具有时代感、历史感的,因而也是合理的。正确理解的话,它表明主体对世界探索的能动性,表明认识发生发展的复杂性,表明认识的相对性。认识作为主体对客体的认识,它不可避免地是一定的主体从一定的角度或一定的坐标、以一定的方式方法对客体的认识或接近,因此它不可避免地具有主体性、历史性和相对性。如果这个看法可以成立的话,那么就应当肯定反归纳,无论是波普的假说——演绎、猜测——反驳的方法,还是费耶阿本德的发明引进新理论、保留某些与事实不一致的理论,以发现新事实的方法,它们作为科学探索的方法,都有其合理性,这似乎是没有多大争议的,因为如上我们看到的那样,它们是有一定的逻辑的和历史的根据的。

现在的问题是肯定反归纳的合理性,是否就意味着归纳法必然象波普、费耶阿本德等所主张的那样,是缺乏合理性的,是在科学探索中没有任何地位,从而应当从科学方法论中完全排除出去的呢?我想显然不是。

如前所说,我认为归纳法的提出具有其实践的和理论的依据的。从实践方面看,归纳法是科学家通常使用的方法,而且它在实际上常常是有效的,这可能是大部分科学家和哲学家都不否认的。从理论方面看,科学应当具有它的客观的基础,否则就根本没有科学可言。我认为认识的能动性和相对性,或如费耶阿本德所强调的事实的相对性,都不能否定认识的客观实在性。无论认识的角度、坐标或方式、方法或理论假设不同,那个事实会如何不同,它们总还是那同一个世界或同一的一些对象的认识。因此无论科学的性质是什么,是对于世界的反映还是对于世界的猜测,它的有效性归根结底还是要由实践或经验事实来检验。这可以说是科学理论和方法的合理性的根据,是不可动摇的。怀疑这一点,我们将陷入毫无希望的相对主义。

在肯定这一点的基础上,还应当指出,科学的探寻总是关于一般的探寻,换句话说,科学的有效性绝不是一次性的,而应当是规则性的。科学的功能在于有效地指导人们的实践。我们通常并不是如波普学派和历史主义学派那样把科学仅只看作是关于科学理论如何发展的历史的记载,而是看作我们活动的指导,或征服自然的有效工具。因此无论理论证实还是证伪都不可能是一次性的经验检验就可以完成的。这意味着无论证实还是证伪都不可能完全排除归纳,由此也意味着波普关于归纳是神话,是可以从科学探索和实际生活中完全排除出去的主张是站不住脚的。关于这一点正如A.J.艾耶尔在对波普反归纳的主张进行批评时所指出的那样:除非我们把一个理论在过去没有通过一个确定性的检验这一事件看作是它在未来也将不能通过类似的检验的一个证据,否则我们是没有理由依据它过去没有通过检验就抛弃它的。而这个推理无疑正是一个归纳推理。[⑩]T.E.伯克在谈到这个问题时也指出,如果我们的确是从过去的经验和一般科学知识(即那些到目前为止已通过了检验或还未被驳倒的猜测)来作判断的话,那么就不能否认我们还是在求助于归纳推理。[11]显然在这两位哲学家看来,完全排除归纳法在科学方法论中的地位和作用是行不通的。我们的理论选择和理论判断活动不可避免地要依赖于归纳,如果象休谟、波普主张的那样,我们不能把过去发生的事件作为未来将发生的事件的证据,那么我们信赖、选择一个理论,而不是另一个理论,判断一个而不是另一个理论是有效的,就会是不合理的、没有根据的、专断的。而要使它成为合理的、有根据的,我们就得求助于归纳。

现在看来归纳主义和反归纳主义各有其片面性,它们都不是科学方法论的一个完整的概括和说明。循着科学和哲学史的脉络,我们可以看到在科学和哲学发展的初级阶段,归纳法较早受到科学家和哲学家们的重视。只是随着科学和哲学的发展,主体的能动创造作用才开始被科学家和哲学家所强调。实际上,一个完整的认识过程必定是从实践到理论、又从理论到实践的这样一个双向的、不断往复的过程,而不是一个单向的、一次完成的过程。与此相对应一个完整的科学方法论必定包含归纳和反归纳两个方面,它应当既是主体的能动创造,又是经验事实的不断归纳和不断检验。

Scientific QiBenfen Method:From Induction to Anti-induction

Abstract The dispute between induction and antiinduction is the central issue of scientific method today.The chief task of this articleis to examine the positions and arguments,the status and problems of induction and anti-induction and to show the author's opinion upon them.

Key words scentific method induction anti-induction

注释:

① ②弗兰西斯·培根《新工具》,引自《十六——十八世纪西欧各国哲学》,商务印书馆,1975年版第48页,第55页。

③休谟《人性论》,商务印书馆,1983年版,第124页。

④ ⑤赖欣巴哈《科学哲学的兴起》,商务印书馆,1983年版,第178页,第180页。

⑥ ⑦波普《猜测与反驳》,伦敦,1963年版,第53页,第36—37页。

⑧ ⑨费耶阿本德《反对方法》,转引自江天骥《当代西方科学哲学》,中国社会科学出版社,1984年版,第185页,第186页。

⑩ [11]引自G.H.R.Parkinson编辑的《西方哲学手册》,纽约,1988年版,第221页,第212页。

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