科学探究的三种方法论模型
2023-12-20
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科学探究的三种方法论模型（归纳、演绎、溯因）
詹姆斯·费策尔，2014，《科学探究的三种方法论模型》，张志林译，pp.76-80，载《当代哲学经典：科学哲学卷》，张志林编，北京师范大学出版社。本文选译的詹姆斯·费策尔（James H. Fetzer）所著Philosophy of Science (1993)一书的总结部分。在此，费策尔别出心裁地将三种科学方法论分别与三种推理模式联系起来：归纳主义方法论与直接规则相联系、演绎主义方法论与否定后件式推理相联系、溯因主义方法论与最佳解释推理相联系，并做了简要的分析和评论。如此，整个科学哲学的发展脉络也得到了简明的展示。换言之，从逻辑实证主义到证伪主义，再到历史主义，大体上展现了从归纳主义到演绎主义，再到溯因主义的演变线索。
这些观念［即科学探究的三种方法论观念］分别是直接规则(the straight rule)、否定后件式(modus tollens)和最佳解释推理(the inference to the best explanation),它们在科学探究的程序和基本规则方面持有不同的观点。我们也已探讨了这些科学观各自的优点。在此，可把三种科学观的基本要素总结如下:（1）归纳主义(Inductivism)，观察(Observation) ，分类(Classification) ，概括(Generalization) ，预测(Predication)；（2）演绎主义(Deductivism) 猜想(Conjecture) ，衍推(Derivation) ，实验(Experimentation) ，消错(Elimination)；（3）溯因主义(Abductivism) 疑难(Puzzlement) ，沉思(Speculation) ，调适(Adaptation) ，解释(Explanation)。科学探究的三种模型虽然归纳主义观念似乎适用于确定相对频率，但不满足发现自然定律所需要的条件。由此可见，其应用结果可能适合于预测，却不适用于解释。演绎主义观念始于对定律和理论的猜想，它可能符合解释和预测的目的，但其应用结果却只为拒斥定律和理论提供了理由，而不能为接受它们提供理由。相比而言，溯因主义观念则既能为接受定律和理论提供理由，也能为拒斥它们提供理由，因而看来这是最恰当的［关于科学探究方法论的］观念。实际上，如果科学的目标在于获得范围广泛并具有（由全称定律或概率定律提供的）解释力的假说和理论，而不仅仅是对世界过去状况的描述性总结（由恒常关联和相对频率提供），而且如果具有广泛范围和解释力的假说和理论之发展，是靠使用理论语言（具有条件式演绎的观察蕴涵）而不是观察语言（没有条件式的理论蕴涵）所推动的，那么科学探究的溯因主义模型最基本的优点就是，它为整个经验科学提供了一个极富启发性的范式。从这些反思中得到的一般观念，在很大程度上享有波普尔主义的猜想和（尝试）反驳观点的精神。这些考虑建议，只要使波普尔式的训练成为库恩式共同体成员的一个条件，库恩的科学共同体概念就应与波普尔的科学方法概念相协调。更一般地说，作为一个从业者共同体的任何专业这一概念，能够与如下所说适合于专业的常规标准相吻合：这样一个专业的成员，就是那些本身的实践执行着这些标准的人。我相信，波普尔派的原则与库恩派的实践之间的区别，可在很程度上（而不是完全地）根据两种考虑来加以说明。第一种考虑关注常规科学和科学革命所提供的各种各样的成果之间的区别，我们在第七章已考察了这个问题。 有些科学家是乐观主义者，他们想尽力对知识增长做出最大贡献，即使这样做会冒失败的风险。也有些 科学家不太乐观，这些人想确保他们的努力将对知识增长做出贡献，即使这些贡献不是革命性的，却也不至于一无所获。第二种考虑涉及人类心理学的更加整体的方面，这就是科学理论倾向于提供的心理满足和其他好处。只有当我们期待一个替代性的理论时，我们才会预期反常现象的积累将会导致人们拒斥一个成熟的理论。一个成熟的理论，甚至当其被它无法容纳的现象所破坏时，仍可继续对它所能解释的现象［为人们］提供(某种程度的)心理满足(psychological satisfaction),并继续对它所能预测的现象提供(某种程度的)预测指导(predictive guidance) 。这些好处使科学中的 革命具有保守的特征。实际上，影响科学知识增长的两个最重要的因素似乎是技术革新(technological innovations )和理论思考(theoretical speculations )。归纳推理和演绎推理都要依赖证据，而关于世界的最重要的信息源就是观察和实验。但是，什么观察是可能的，哪些实验可以实施,却取决于目前技术所能切入的资料范围。观察和解释还依赖于假说, 而新假说、新理论的最重要的来源是人类心灵的创造能力。而这些类型的变量是不可预测的。对此，査理•皮尔斯(Charles S. Peirce)有很好地理解。他坚定地拥护实在论立场，认为它代表着科学家及其对待理论的态度。“科学想象力对解释和定律梦寐以求”，他观察到，那些想成为科学家的人激情满怀地学习如何理解世界。虽然科学家因其行为方式和道德 而成为最好的团体，但皮尔斯认为强烈的道德感会衍生出过多的保守主义，因为“道德本质上是保守的”。科学中的成功，却需要有能力来想象和猜测与公认观点相违背和矛盾的思想。皮尔斯宣称，真正的科学是“研究无用的东西”，当它服务于实践目的时，其［本身追求的］目标就得做些妥协。科学只能奠基于经验之上，它绝不能产生确定性或无误性。然而，“正是普遍性和必然性，即定律）必备的基本特征）才是科学本身所关心的问题。”虽然科学可通过长期积累的轻微修改而取得进步，但科学进步的主要方式却是短时期内的伟大飞跃。这些飞跃可能是新颖的观察或新奇的推理所激发的，它们能使人们关注先前尚未意识到的现象之间的关系。皮尔斯发现，科学心灵不应被设想为由一些确定性甚至极大可能性的命题所充塞着，因为“一个假说是看起来好像可能为真的东西，……在最值得向探寻者推荐的意义上的最佳假说，就是一旦为假则最易受到反驳的假说”。实际上，最重要的科学公理是：不要阻塞探究之路！(Do not block the way of inquiry!)不要做出绝对的论断。不要坚信任何事物都不能认识。不要认为我们已经发现了终极的无需解释的真理。不要假设任何理论已经得到最终的完美的刻画。皮尔斯倡导一种实用主义的真理观，据此，真理就是特定探究者共同体在长期探索过程中注定会达成的共识。然而，即使我们可能拥有对世界以往情况的一种完备的描述，却仍可能不知晓所有的自然定律。例如，有些定律可能一直是反事实条件式的，因而没有任何例证。所以，有些规则性可能只是偶然的，而不显示任何具体的定律。有些频率可能会偏离其靠机遇所获得的概率值。这无疑意味着，科学知识的不确定性乃是自然定律本身不可避免的结果。库恩认为，我们无法识别朝向发现有关自然的真理的稳定进步过程。这在一定程度上是对的，但他作出结论说科学没有进步，或者说当进步出现时我们也无法认出它来，这却是错的。技术革新对于开掘资料范围的作用，理论思考对于产生新的假说和理论的作用，使得科学进步具有间歇性和不连续性的特征。然而，科学中的创新虽未留下可靠的指标，但科学已经发现了世界的一些有规律性的性质。喷气式推进器、彩色电视和脊髓灰质炎疫苗就表明了这一点。无论波普尔在多大程度上曾暗示，科学可被恰当地理解为朝向真理的稳定进步，他的观念却不能持续。不过，毫无疑问，猜想——反驳方法不依赖于任何这样的假设。科学的进步必定有点飘忽不定,包括错误的出发点和令人失望的预期。波普尔还引人注目地把科学比喻为一个“大胆的结构”，说它建立在经验的沼泽之上，靠契入不同深度的桩子驱动而与世界相联系。我们敲打这些桩子，直到它们足够坚实才心满意足。因此，知识大厦没有任何安稳的地基，却仍 然具有支撑物。就皮尔斯把科学看成是研究无用的事物而言，他无疑是对的。纯科学必须追求不关心任何潜在的应用，这不是由于不存在这样的应用，而是因为有太多的潜在应用。科学探究的结果不仅涉及解释, 而且与预测和决策密切相关。当纯科学取得成功时，应用科学不会 落后太远。今天无用的知识可能为明天的创新提供基础，但它们不是一回事儿。因此，从这个角度看，科学知识就像我们周围的世界, 看起来是有限的，但又是广袤无尽的，而且是不断扩展的。
这些观念［即科学探究的三种方法论观念］分别是直接规则(the straight rule)、否定后件式(modus tollens)和最佳解释推理(the inference to the best explanation),它们在科学探究的程序和基本规则方面持有不同的观点。我们也已探讨了这些科学观各自的优点。在此，可把三种科学观的基本要素总结如下:（1）归纳主义(Inductivism)，观察(Observation) ，分类(Classification) ，概括(Generalization) ，预测(Predication)；（2）演绎主义(Deductivism) 猜想(Conjecture) ，衍推(Derivation) ，实验(Experimentation) ，消错(Elimination)；（3）溯因主义(Abductivism) 疑难(Puzzlement) ，沉思(Speculation) ，调适(Adaptation) ，解释(Explanation)。科学探究的三种模型虽然归纳主义观念似乎适用于确定相对频率，但不满足发现自然定律所需要的条件。由此可见，其应用结果可能适合于预测，却不适用于解释。演绎主义观念始于对定律和理论的猜想，它可能符合解释和预测的目的，但其应用结果却只为拒斥定律和理论提供了理由，而不能为接受它们提供理由。相比而言，溯因主义观念则既能为接受定律和理论提供理由，也能为拒斥它们提供理由，因而看来这是最恰当的［关于科学探究方法论的］观念。实际上，如果科学的目标在于获得范围广泛并具有（由全称定律或概率定律提供的）解释力的假说和理论，而不仅仅是对世界过去状况的描述性总结（由恒常关联和相对频率提供），而且如果具有广泛范围和解释力的假说和理论之发展，是靠使用理论语言（具有条件式演绎的观察蕴涵）而不是观察语言（没有条件式的理论蕴涵）所推动的，那么科学探究的溯因主义模型最基本的优点就是，它为整个经验科学提供了一个极富启发性的范式。从这些反思中得到的一般观念，在很大程度上享有波普尔主义的猜想和（尝试）反驳观点的精神。这些考虑建议，只要使波普尔式的训练成为库恩式共同体成员的一个条件，库恩的科学共同体概念就应与波普尔的科学方法概念相协调。更一般地说，作为一个从业者共同体的任何专业这一概念，能够与如下所说适合于专业的常规标准相吻合：这样一个专业的成员，就是那些本身的实践执行着这些标准的人。我相信，波普尔派的原则与库恩派的实践之间的区别，可在很程度上（而不是完全地）根据两种考虑来加以说明。第一种考虑关注常规科学和科学革命所提供的各种各样的成果之间的区别，我们在第七章已考察了这个问题。 有些科学家是乐观主义者，他们想尽力对知识增长做出最大贡献，即使这样做会冒失败的风险。也有些 科学家不太乐观，这些人想确保他们的努力将对知识增长做出贡献，即使这些贡献不是革命性的，却也不至于一无所获。第二种考虑涉及人类心理学的更加整体的方面，这就是科学理论倾向于提供的心理满足和其他好处。只有当我们期待一个替代性的理论时，我们才会预期反常现象的积累将会导致人们拒斥一个成熟的理论。一个成熟的理论，甚至当其被它无法容纳的现象所破坏时，仍可继续对它所能解释的现象［为人们］提供(某种程度的)心理满足(psychological satisfaction),并继续对它所能预测的现象提供(某种程度的)预测指导(predictive guidance) 。这些好处使科学中的 革命具有保守的特征。实际上，影响科学知识增长的两个最重要的因素似乎是技术革新(technological innovations )和理论思考(theoretical speculations )。归纳推理和演绎推理都要依赖证据，而关于世界的最重要的信息源就是观察和实验。但是，什么观察是可能的，哪些实验可以实施,却取决于目前技术所能切入的资料范围。观察和解释还依赖于假说, 而新假说、新理论的最重要的来源是人类心灵的创造能力。而这些类型的变量是不可预测的。对此，査理•皮尔斯(Charles S. Peirce)有很好地理解。他坚定地拥护实在论立场，认为它代表着科学家及其对待理论的态度。“科学想象力对解释和定律梦寐以求”，他观察到，那些想成为科学家的人激情满怀地学习如何理解世界。虽然科学家因其行为方式和道德 而成为最好的团体，但皮尔斯认为强烈的道德感会衍生出过多的保守主义，因为“道德本质上是保守的”。科学中的成功，却需要有能力来想象和猜测与公认观点相违背和矛盾的思想。皮尔斯宣称，真正的科学是“研究无用的东西”，当它服务于实践目的时，其［本身追求的］目标就得做些妥协。科学只能奠基于经验之上，它绝不能产生确定性或无误性。然而，“正是普遍性和必然性，即定律）必备的基本特征）才是科学本身所关心的问题。”虽然科学可通过长期积累的轻微修改而取得进步，但科学进步的主要方式却是短时期内的伟大飞跃。这些飞跃可能是新颖的观察或新奇的推理所激发的，它们能使人们关注先前尚未意识到的现象之间的关系。皮尔斯发现，科学心灵不应被设想为由一些确定性甚至极大可能性的命题所充塞着，因为“一个假说是看起来好像可能为真的东西，……在最值得向探寻者推荐的意义上的最佳假说，就是一旦为假则最易受到反驳的假说”。实际上，最重要的科学公理是：不要阻塞探究之路！(Do not block the way of inquiry!)不要做出绝对的论断。不要坚信任何事物都不能认识。不要认为我们已经发现了终极的无需解释的真理。不要假设任何理论已经得到最终的完美的刻画。皮尔斯倡导一种实用主义的真理观，据此，真理就是特定探究者共同体在长期探索过程中注定会达成的共识。然而，即使我们可能拥有对世界以往情况的一种完备的描述，却仍可能不知晓所有的自然定律。例如，有些定律可能一直是反事实条件式的，因而没有任何例证。所以，有些规则性可能只是偶然的，而不显示任何具体的定律。有些频率可能会偏离其靠机遇所获得的概率值。这无疑意味着，科学知识的不确定性乃是自然定律本身不可避免的结果。库恩认为，我们无法识别朝向发现有关自然的真理的稳定进步过程。这在一定程度上是对的，但他作出结论说科学没有进步，或者说当进步出现时我们也无法认出它来，这却是错的。技术革新对于开掘资料范围的作用，理论思考对于产生新的假说和理论的作用，使得科学进步具有间歇性和不连续性的特征。然而，科学中的创新虽未留下可靠的指标，但科学已经发现了世界的一些有规律性的性质。喷气式推进器、彩色电视和脊髓灰质炎疫苗就表明了这一点。无论波普尔在多大程度上曾暗示，科学可被恰当地理解为朝向真理的稳定进步，他的观念却不能持续。不过，毫无疑问，猜想——反驳方法不依赖于任何这样的假设。科学的进步必定有点飘忽不定,包括错误的出发点和令人失望的预期。波普尔还引人注目地把科学比喻为一个“大胆的结构”，说它建立在经验的沼泽之上，靠契入不同深度的桩子驱动而与世界相联系。我们敲打这些桩子，直到它们足够坚实才心满意足。因此，知识大厦没有任何安稳的地基，却仍 然具有支撑物。就皮尔斯把科学看成是研究无用的事物而言，他无疑是对的。纯科学必须追求不关心任何潜在的应用，这不是由于不存在这样的应用，而是因为有太多的潜在应用。科学探究的结果不仅涉及解释, 而且与预测和决策密切相关。当纯科学取得成功时，应用科学不会 落后太远。今天无用的知识可能为明天的创新提供基础，但它们不是一回事儿。因此，从这个角度看，科学知识就像我们周围的世界, 看起来是有限的，但又是广袤无尽的，而且是不断扩展的。