科学理论诠释模式的基本框架，本文主要内容关键词为：框架论文,理论论文,模式论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：N02 文献标识码：A 文章编号：1674-7062(2011)04-0029-05
一 理论诠释论题的来源与需要解决的困难
20世纪60年代，科学哲学界对如何刻画科学理论的本性形成了一种比较受到广泛认同的观点，即“公认观点”(Received View)。该观点认为理论是由观察语句与理论语句构成的公理化命题集合，理论语句自身没有意义而应由观察语句经对应规则提供[1]。可是，公认观点在刻画实际的科学理论过程中面临很多困难，例如：由于公认观点将理论结构限定为命题集合而将理论语义功能全部赋予观察语句及对应规则，使得在这种观点之下，理论每当面临命题语言与实验技术手段与观察数据的细微变化时都将发生断裂性的跳跃变化，而这一点又使理论发展失去连续性、对理论之动力学的刻画遇到障碍[2]。因此公认观点后来受到了广泛的批判，但是它仍然富有洞见地将科学理论本性的两个最基本的要素引入到刻画理论的视野之中，第一个要素是理论形式系统的构成或理论结构，第二个则是作为我们获得、理解与应用这种形式结构的依据的理论语义内容。这两个要素在公认观点中即对应于公理化命题集合以及理论与观察语句的区分和经对应规则形成关联两个要点。综合考虑理论结构与语义要素、通过它们刻画理论本性并使它们之间按照一定的方式联结起来的过程即对理论进行诠释(interpretation)的过程。精确地刻画对理论进行诠释的过程、尤其是给出一种具有普遍性的理论诠释模式甚至诠释纲领就是解决科学理论诠释问题的最终目标，而公认观点正是为达到这一目标而进行的一次具有典范性的尝试。
科学理论的语义观(the semantic view)是为解决公认观点所面临的困难而发展起来的试图取代公认观点的科学理论诠释观。语义观是一个家族性的概念，它们共通的论点是：1.理论的基本组成是模型而非公理化命题系统；2.理论的基本结构形式是数学结构而非一阶逻辑等元数学的结构[3]。这样，语义观就给我们描绘了一幅不同于公认观点的科学理论图景。而且，从理论结构与语义两大要素来看，语义观对模型的刻画可以被进一步地澄清为：构成科学理论的核心是模型，模型是理论语义要素的来源，而模型的结构形式是数学结构。值得注意的是模型同时作为刻画理论的结构与语义要素的核心，可以预见的是，在理论语义观下，对理论模型结构形式的刻画必定与对其语义的刻画密切相关。就这一点而言，萨普(Frederick Suppe)认为理论结构是一种超语言(extra-linguistic)结构[2]4，这种观点是具有洞见的。
可是，语义观并不是一种统一的理论诠释模式。尽管其内部的各种观点都注重模型和数学结构在科学理论中的作用，但是基于不同的哲学立场与需要，各种进路之间对模型及其数学结构的刻画就具有重要的分歧。例如，对于刻画理论结构本性的数学是什么这一问题就有状态空间(state space)和集合论(set theory)这两种不同的典型进路[3]824；而在理论语义方面的争议更多，如解答模型的形而上学地位问题即有物理客体、主观构造物、数学结构和方程等不同的方案[4]。这些观点看似都满足某些实际的科学理论案例，所依据的哲学立场之间的争论也远未得出最后答案。这种复杂的研究现状造成了推进对科学理论观的研究、解决理论诠释问题的重要障碍，其形成是因为与公认观点不同，语义观的形成在出发点上即重视科学理论研究的实践[5]、拒斥脱离这些实践的单一规范性刻画，于是它不得不面对复杂而多变的理论案例，对这些案例的理解形成的争议也导致了对理论形成与发展的形而上学与认识论等哲学基础的争议。可是，这一障碍是必然存在的、我们只能基于特定的理论案例去琐碎地理解理论吗？我们是否可能统一地理解各种理论诠释模式并调和它们之间的冲突，使它们能够在一个更基本的立场上统一地重构起来？为了解决这一问题，我们需要一种不同于已有理论诠释方案的、所预设的哲学立场最少而对各种可能方案包容性最强的诠释方法论基础。
二 作为理论诠释方法论基础的最小科学结构主义与简单示例
(一)最小科学结构主义简述
如前所述，为了提出一种诠释方法论基础，兰德里(Elaine Landry)与布拉丁(Katherine Brading)提出一种“最小的科学结构主义”(minimal scientific structuralism，MSS)方式[6]。为了引入这一方式，他们将科学理论与对数学理论的结构主义理解进行类比，得到对科学理论的相应结论，即：1.科学的对象由结构化系统中的占位显示(presentation)；2.科学理论通过其具有共有结构的模型①刻画这些对象及系统[6]572。于是，科学理论被刻画为一系列具有共有结构的模型簇，而理论所刻画的对象类型(kinds of objects)就被显示为其在这簇模型中的占位[6]573。我们可以将上述结论形式地表达为：
当然，科学理论必定需要表征世界中具有一定形而上学地位的对象或事实，这些对象或事实是无法仅仅作为一种形式表达而在形式性系统的模型中的占位显示出来的。我们还需要以具有物质性特征的方式理解这些形式性的对象类型，使它们与世界中的对象实体发生关联[6]573。赋予理论类似于对象实体这样的超出其结构形式的内容都是一种为了使我们理解理论而进行的关于理论语义的诠释。于是，MSS至少已经以显示的方式给出了理论诠释的一个直接目标，从这里出发我们就可以诠释理论的语义要素。
值得注意的是，MSS之所以是“最小”的，其原因在于：1.只要将科学理论视为结构化的系统，该系统的模型必定与理论有共有结构，而讨论结构的同构性本身是比较简便的，不需要澄清理论及其模型的结构与语义本性是什么；2.对象类型仅由共有的结构形式显示，因此对象类型中立于对象的实在论与反实在论的争论，还可以不涉及理论的检验与确证问题；3.尽管模型与理论的关系涉及理论的真值条件，但是在2的前提下，模型并不需要使理论具有实质性的真值，而只需要作为可满足理论的一个形式的例示。于是，MSS对理论的刻画避免了在开始阶段就需要对上述基础性的关于理论结构与语义尤其是形而上学的疑难进行承诺。但这并不代表这一方式在解决理论诠释论题时毫无作用。相反，它确定了理论结构的主要构成是通过共有结构形成的模型族，而且以显示对象类型的方式给出了理论诠释初步的语义目标。因此，它可以成为科学理论诠释的一种方法论基础。
三 从形式模型到实质性模型——表示及其示例
事实上，以MSS作为方法论原则所构造出来的上述理论结构形式表达仅仅是一种对结构的最简约的刻画。这是因为显然MSS并未清晰地解释以下问题：1.如何划分模型中的共有结构及非共有结构部分，同时如何认定与刻画共有结构的同构性，例如认定万有引力中的“力”与受力加速运动的“力”确实是牛顿理论各模型所共有的结构(而不仅仅是恰好采用了同一个名字)；2.如何在模型中找到能够显示对象类型的占位，或如何划分与认定那些具有特殊意义的结构单元。于是在以MSS作为理论诠释的方法论基础之后，我们仍然需要进一步的理论诠释方法论来刻画理论结构的本性，这样的方法论至少需要解决上述两个基本的问题。
而且，如前所述，理论诠释问题不仅需要刻画理论的结构，更重要的是需要刻画理论的语义要素，语义要素的内容必定超出理论的形式符号层面而进入世界乃至心灵层面，通常它即被认为是对现实世界的某种表达[7]。对理论语义要素的刻画就是要刻画这些被表达的对象与表达的方式，兰德里与布拉丁将这样的刻画统称为“表示”(representation)[6]573。MSS同样没有给出对如何表示理论结构(模型)这一问题的清晰刻画。因此，尽管MSS为理论诠释提供了初步的结构形式刻画与语义的表示目标，但是它不可能成为科学理论诠释模式的唯一组成部分。我们仍然需要更进一步的方法论原则，用以解决上述由MSS进行初步分析后所突显出来的关于理论结构与语义表示方面的精细问题，使MSS下的形式模型深化为实质性的模型。这一方法论原则是什么？本文接下来将通过已有的一些理论诠释的示例来揭示答案；并且需要注意的是，在这样的范例中，诠释者在诠释理论的过程中必然引入相应的形而上学与认识论观念。
A.朴素实在论
这就是把理论(模型)改写成相应的拉姆塞语句(Ramsey Sentence)并使其蕴涵经验观察集合[8]。于是，根据这种诠释方法论，理论就是通过一定的经验观察证据支持的对对象的描述，这两项也是表示了理论结构的语义来源；而理论结构则相应的改进为一系列的一阶逻辑演绎结构，其严格的体系化结果就是公认观点所阐述的公理化命题集合。当然，一种完全的经验主义甚至可以不需要认为(
，…
)确实指称着实在的对象，而只需要承认它们是对某些特定经验现象的恰当概括。
C.结构主义与集合-结构、结构实在论
由斯尼德(Joseph Sneed)等人发展起来的关于科学理论的结构主义通常采用的刻画理论结构本性的方法论就是用集合论来刻画理论结构的模型[3]826。在MSS的框架下考虑这种诠释方式，我们可以认为理论及其模型的共有结构也是一种集合-结构(set-structure)。法兰奇(Steven French)将集合-结构刻画为知识域中对象与对象间关系的总和，即有M=>，其中A为一个非空的集合，
为A中各元素之间的部分关系(partial relation)或这种关系的一个集合。所谓部分关系是指对该关系的刻画并不需要概括所有满足关系性质诸元的对象(即A中能够形成这种关系的元素)，这就使集合-结构是一种部分结构(partial structure)[9]。法兰奇对集合-结构的定义是结构主义中的一种典型定义方式，其他结构主义者对此的定义与其大同小异。
如果仅仅看到集合-结构的定义，结构主义与朴素实在论可能并没有什么差异。不过结构主义者显然更注重经验观察在表示理论中的作用。由苏佩斯(Patrick Suppes)给出而受到兰德里与布拉丁所支持的建议是理论的模型应同时为数据的实验性理论(experimental theory of data)与现象的经验性理论(empirical theory of phenomena)的模型[6]574，即作为诠释目标的理论应与数据理论和现象理论具有共有结构，而数据理论和现象理论是目标理论与经验现象联系的桥梁。这实际上是一种理论分层的做法，形成一系列自目标理论开始逐步接近经验现象，而且各层之间都具有共享某一模型簇的共有结构的理论层级[6]574。由于集合-结构中包含关系要素，于是在此基础上甚至还可能提出一种“本体论式的结构实在论”(an “ontological” form of structural realism)[9]203。这种结构实在论由雷迪曼(James Ladyman)提出，它一般认为，将对象看做一种在形而上学上相对于结构关系而言更基本的物理实体或客体(entity or object)是没有意义的[10]。或者说，结构才是最基本的实在，而对象只是结构中的占位。在这种结构实在论下，集合-结构作为一种刻画集合元素和元素之间关系形式的数学结构就成为了结构实体，而它所含有的集合元素就仅仅是对结构节点的形式显示。
于是，结构主义提出了在朴素实在论与经验论式诠释模式之外的第三种理论诠释模式。它同时将对象、关系与经验观察作为表示理论结构的语义内容，就此兼有朴素实在论与经验主义的特征。而在表示的方法上它既不采用直接指称法也不运用一阶逻辑的演绎推理手段，而是将理论语义要素进行了一定程度的结构化(将经验现象结构化为数据与现象模型，甚至在本体论上提出结构实在论)之后通过理论的分层与各层之间共有结构的同构性逐层递进地传递语义。
四 基于MSS对三个示例的综合分析
上述的三个理论诠释的示例其实都代表着一种常见的诠释科学理论、理解科学语言的方法论框架。三种框架都能够在MSS的基础上得到重构，这也显示了之前所说的MSS作为诠释方法论基础的优势。在这样的重构过程中，理论诠释者的哲学立场就同时展现为表示了模型共有结构和对象类型的语义内容和表示方式。例如朴素实在论体现为实在对象与关系的集合及它与结构形式之间的指称关系，而经验论就体现为经验现象的集合及使它成为一种推论的演绎体系。
相对于前两个示例，结构主义的示例具有一定的特殊性。它不但兼顾了朴素实在论与经验论两种框架的结论，而且根据自己的哲学立场需要重构了这些结论，使之以新的方式出现，这就可能避免前两种框架可能遇到的困难。例如，朴素实在论通常在不可观察对象的实在性问题上面对很大的争议，那么结构主义模式可以通过对象与关系集合的结构化、提出结构实在论等方式弱化和回避这一争议；经验论则经常受到蒯因式的对逻辑经验主义之分析与综合的区分以及有意义的陈述需还原到直接经验这两个教条的批判[11]，而结构主义则通过结构化经验观察与通过同构性传递语义的方式解决了这一困难。在MSS的基础上理解结构主义对这些问题的解决方式就显得十分的自然：引入结构化实在对象与经验观察是为了解决两种已有框架的困难而不是凭空的想象。此外，结构主义涵盖了前两种框架能够发挥作用的领域，这时，结构主义模式能够与前两种已有模式比较诠释的效果——如果一种诠释方法论框架能够通过重构出其他框架来避免它们的问题并同时仍然保持被重构框架的成功之处，那么相对于那些被重构的框架，重构者显然是更好的诠释方法论。当然，结构主义框架并没有解决所有的理论诠释问题，它自身仍然面临很多困难，于是我们仍然需要在MSS的基础上通过分析与解决这些困难。由此可见，MSS的特性使它能够引入一个使各种理论诠释模式可以相互进行合理比较的平台。
五 总结：科学理论诠释模式的基本框架与一般性诠释过程
总之，如前所述，科学理论诠释模式的基本框架应该是MSS与另外一种方法论原则X的结合(简写为MSS+X)。MSS提供了对理论结构与语义表达对象的最宽泛理解，而X则在此基础上对结构与语义要素进行更精细的刻画。而且从前面的分析可见，诠释者在诠释理论时所基于的各种哲学立场和需要实际上都由X来承担，这些哲学立场和需要都应通过X自身与X和MSS的结合方式来体现。
更进一步地观察各种诠释范例，我们可以发现，MSS+X是一种“能行可操作”的方法论结合体，无论X是什么，它都是通过动态的校正与匹配过程来逐步满足MSS的基本要求，进而逐渐精细地刻画理论结构与语义、展示诠释者的哲学立场。这种动态的校正-匹配过程就是理论诠释的一般过程。在这样的校正-匹配过程中，承载在两种不同的理论诠释模式(MSS+X1与MSS+X2)上的哲学观点就可以进行相互比较。假如其中一种模式能够更好地解决另一种模式所面临的困难并避免新的问题，我们即可断言承载在前者上的哲学观点将更加基本，于是，这种更基本的诠释模式就能够统摄另一种模式。这就是一种尝试提出统一理论诠释纲领的工作，理论诠释的校正-匹配过程正是反映了完成这一工作所必须的不断反思、批判与拓展的哲学精神。
(本文初稿曾作为参会论文于2010年8月11日在第六届全国分析哲学学术研讨会研究生论坛宣读)
注释：
①兰德里与布拉丁在这里所使用的“模型”(model)一词是塔尔斯基(Tarski)意义上的模型。