理论确证模式的比较探讨，本文主要内容关键词为：确证论文,理论论文,模式论文，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。
科学方法论关于理论确证的解释模式，先后出现了假说演绎法、贝叶斯方法和拔靴带方法等理论。这些解释模式尽管各有其特征，但绝非根本对立，而是相互可通约。
一、理论确证的基本模式
理论确论或称科学确证，是经验证据相对于辅助理论或背景理论，给予待检验理论以一定程度的支持与辩护。尽管具体理论的确证程序与方法有所不同，但作为科学探索中的确证过程仍有其一般程序与方法。那么，如何描述、解释这一确证过程？科学方法论的研究先后提出了多种理论，其中主要有假说演绎法(Hypothetico-Deductive Method)、贝叶斯方法(Bayesian Method)和拔靴带方法(Bootstrap Method)。
假说演绎法（以下称H-D法），作为理论确证的解释模式，形成于十七、八世纪，成熟于20世纪六、七十年代。H-D法的基本思想是：认被检验假说(H)和辅助理论(T)中演绎地导出一个关于事例的推测(E)，即“如果H且T，则E”；然后对E进行考察，如果E真，那么被检验假说H被确证；如果E假，那么被检验假说H被否证，理论确证的H-D模式可用形式语言表示为：e相对于T直接确证H，当且仅当，(1)e真；(2)H与T相一致；(3)(h∧T)→e；(4)T
e。（
为不蕴涵）由于H-D模式只是侧重于定性描述，尚未触及确证的量的问题，同时，H-D模式还存在着非相关确证问题，因此后来受到多方面的批评与修正。
贝叶斯确证模式（以下称BY模式），是建立在贝叶斯概率理论之上的确证概率模式。卡尔纳普在1950年出版的《概率的逻辑基础》一书中阐明了BY模式的特征。他指出，BY模式是关于某一证据e与某一假说h之间的一种逻辑关系，也是一种逻辑推论方法，它可用以检验e对h的确证度是否为r，即C(h,e)=r，也就是说，确证度r表示了h关于e的概率值。对于这一公式，如果考虑到h、e赋值变程，并且将概率值1定义为合取语句(e∧h)的变程对于语句e的变程的比值，那么就有了以下关系式：
C(h,e)=m(e∧H)/m(e) m(e)≠0
这一关系式表明，如果e与h愈相干，那么C函数值就愈高，h得到e的确证度也就愈高。（注：参见《科学哲学名著选读》，江天骥主编，湖北人民出版社1988年版，第177页。）
BY模式本征是一种统计概括的定量分析模式，尽管在一定程度上反映了证据对假说的支持强度，但不能反映出不同强度的支持作用。同时，该模式还存在着“零确证度”的困难，因为当确证事例E为无限个体域时，E给予待检验假说的H的确证度几乎为零。因此，BY模式后来受到了一些批评。
“拔靴带”模式（以下称BS模式），是美国学者Glymour于20世纪70年代末，在考察H-D法、BY法的基础上，为了克服它们的缺陷而提出来的。BS模式的基本思想是：一个假说h相对于某个理论T，被从观察证据e和T的假定中推出的h的事例所确证，其中的理论T可能包括正在探索中的许多假说（正是这最后一个特征使Glymour称之为“拔靴带模式”）。
BS确证模式“主要地或唯一地着眼于证据加理论演绎出其他理论的步骤，关键在于它关心一理论主张的某个事例是否为理论和证据的合适后承。”（注：G.Glymour:Theory and Evidence,PrincetonUniversity Press,1980,PP167-168.）Glymour解释说，有观察证据E，运用给定的理论T（T中含有待检验h′），从E和T中导出或计算出一个可观察事例e′（e′为h′的适用事例），如果通过实验得到的观察值e″与计算值e′是一致的，那么e″将为h′提供确证证据。Glymour还规定了“BS确证条件”即：令E、H是语句，T在闭语句集中相一致；E相对于T确证H，那么，(1)T与H且E相一致；(2)存在一个计算的量｛Pi｝以及依E的值所作的计算C，并且所有C中使用过的假说都在T中；(3)E与｛Pi｝一起确证H；(4)存在一语句E′以及一组量｛Si｝，｛Si｝包含于｛Pi｝，但｛Si｝不能由E′计算出来，E′与用以计算｛Si｝的所有假说是一致的，E′与｛Si｝一起确证～H；(5)当H=H′∧H″时，如果H可被=H′或H″替代，那么条件(1)-(4)可满足。从这里可以看出，BS模式至少强调了以下几点：被检验假说包含在辅助理论T中；要求E、H、T之间具有相关性；确证H的不是E自身而是由E与T计算出来的值即H的事例；被特定事例所确证的不是假说的整体而是其中的部分。
显然，BS模式与H-D模式和BY模式有着较大区别，但并非绝无共同之处，BS模式本身也未能真正克服其他模式的缺陷。因此，这几种确证模式是可以相互通约的，甚至可以说，BS模式与BY模式所体现的仍是假说演绎法的逻辑关系。
二、BS模式的BY化归
BS模式尽管不同于BY模式，但实质上二者无根本区别。许多批评者认为，只要对BS模式稍作修改就可以与BY模式协调。
BS模式的一个中心思想就是：一个假说仅被一个量的计算数据所确证。这就表明，E确证H既有着量化要求，也有着认识论上的信念度问题。正如Horwich所指出的：“当数据能提高我们对理论的信念时，一个理论才被确证。我们认为，没有人会否认，P的发现可减少对P∧Q的否定，并会提高对其可靠性的论证。因此，如果我们采用了Glymour理论，那么我们就不得不承认计算数据可提高未被确证理论的可信度。”（注：P.Horwich:Explanations of Irrelevance,In J.arman(ed),testing Scientific Theories,Universityof Minnesota Press,1983,P56.）因此，BS模式的中心思想与BY模式的中心原则基本上是一致的，BY模式的宗旨也就体现出人们对H的信任度随着确证度的提高而提高，而e对H的确证度与证据给人们对理论的信念度是密切相关的。
就理论确证的逻辑关系而言，BS模式与BY模式具有较大共同点。BS模式所体现的确证关系是证据E、假说H与辅助理论T三者之间的关系。BY模式所体现的虽然是E对H的确证度，但这种确证度离不开T的先验概率的参照，也就是说，e对H的确证度涉及到某种理论约定。正是由于这一相似性，许多学者认为BS模式可归约为BY模式。
Edidin认为，只要对BS模式作两点修改，可将它与BY模式协调起来。一是修改BS的条件，要求所获得的例证与所用证据的合取相对于辅助假说而有利于被确证假说；二是取消衍推被确证假说的辅助假说。一旦完成了这些修改，BS确证模式就易于从BY确证理论中派生出来。对此Edidin作了较系统的举例分析。（注：A.Edidin:Bootstrapping Without Bootstraps,In j.Ear-man(ed)（同[3]），P53.）
设：如果E是证据陈述；h[,1]……h[,n]是辅助假说，那么E和h[,i]的合取衍推待检验假说(H)的一个例证(S)。进一步说，该例证相对于证据E与辅助假说而有利于待检验假说。于是就有：
(1)E∧h[,1]∧……∧h[,n]→S，并且E的先验概率小于1，于是
(2)P(H/S∧E∧h[,1]∧……∧h[,n])>P(H/h[,1]∧……∧h[,n])，让(1)衍推
(3)P(H/S∧E∧h[,1]∧……∧h[,n])=P(H/E∧h[,1]∧……∧h[,n])
(2)与(3)一起衍推
(4)P(H/E∧h[,1]∧……∧h[,n])>P(H/h[,1]∧……∧h[,n])
但(4)正好从形式上表明：E相对于辅助假说(h[,1]∧……∧h[,n])而与H正相关。
上述表明，如果E相对于辅助假说(h[,1]∧……∧h[,n])而确证H，那么依据BY模式，E相对于(h[,1]∧……∧h[,n])而与H正相关。在这里，原本作为替代BY模式而发展的BS模式，反过来证明它自己又是BY模式的派生物。
更有甚者，Rosenkrantz在《Glymour为什么是一个贝叶斯主义者》一文中更明确地指出，Glymour就是一个贝叶斯主义者，BS模式与BY模式是一致的。Rosenkrantz结合Glymour本人在论述BS模式时所进行的论证，指出了BS所具有的BY模式特征。Glymour曾为BS模式举例说，如果一个理论具有更多数据支持，那么该理论就取得了更高的确证度。例如，涉及到托勒密天文学与哥白尼天文学共性的一个假说，即“行星运动周期的长度随它远离运动中心的距离的增加而增加”的假说，相对于哥白尼天文学被确证，但相对于托勒密天文学却不被确证。因为，在哥白尼天文学中，所观察到的行星位置可用以确定太阳到行星的相对位置，但在托勒密天文学中，不存在行星轨道的相对尺寸的决定因素。对此情形，Rosenkrantz认为，依据BY模式，上述事例也可得到相一致的解释，因为BY模式认为不同的理论能够提供不同的确证度。这就表明，BS证据解释与BY解释之间不仅不存在根本对立，而且是非常接近的。（注：R.Rosenkrantz:Why Glymour Is aBayesian,In J.Earman(ed)（同[3]），P69-70.）
由于BS模式与BY模式不存在根本区别，加之BS模式本身又存在某些不严谨之处，Garber认为可将BS模式化归为BY模式，使之成为BY框架下的确证逻辑模式。
Garber指出，Glymour的确证理论所关注的不在于说明人们对理论的信任度及其合理性，而在于揭示被检验假说与具有确证效力的证据之间的结构或数学关系的确切本质；并且理论证据与假说的逻辑结构关系必依赖于特定的辅助性假说，即e相对于T而“拔靴带”地确证H。但是，这种方法如何用于具体的确证过程呢？Garber认为，当人们将BS方法用于分析观察证据与理论量的等价系统时，足够的证据是非常重要的。问题在于BS模式却未能重视这一点。同时，BS模式没有提供一种方法来判定哪一种证据能够多大程度地支持h，以及哪些因素起决定作用；BS模式也没有提供一种工具以区分不同的BS确证对人们信任h的不同效力。显然，BS确证理论只有与BY模式融为一体，才能成为合适的确证理论。（注：D.Garber:Old evidence and Logic Omniscience in Bayesian Confirmation Theory,In J.Earman (ed)（同[3]），P123-127.）
三、BS模式的H-D化归
BS模式虽然是针对H-D提出来并与H-D相竞争的确证模式，但BS的基本框架仍具有H-D的基本特征，并且二者具有相同的确证缺陷，因此BS可以化归为H-D模式。
首先，从理论确证的逻辑关系来看，BS与H-D具有同构性。这里仅从结构框架上比较：
[H-D]:H∧T→E，E真，则E相对于T而确证H。
[BS]:E∧T→e[,i](h[,i])，e[,i]真，则e[,i]相对于T而确证h[,i]。这里，T中含有h[,1]∧……∧h[,n]，"e[,i](h[,i])"表示e[,i]是h[,i]的可经验观察事例，e[,i]不同于E本身，e[,i]εE且可从h[,i]导出。
从H-D与BS的两框架中可以看出，二者都认为对H的确证是相对于理论T的，起确证作用的证据应是T与待检验假说H的后承。
其次，BS与H-D所存在的缺陷也表明二者具有共同之处。Glymour构建BS模式是为了克服H-D所存在的主要缺陷即证据非相关性，但实际上BS自身也存在非相关证据问题。
依据H-D法，当一个包含了许多假说的理论合适地包含着一组数据时，那么这些数据将确证该理论。对此，Glymour持否定观点。在他看来，被这些数据所确证的不是这个理论的整体而是其中的某些部分，因为这个理论很可能包含有多余的或不值得可信的部分。但是，他的BS模式却未能克服这种“整体确证”缺陷。正如Hormich所指出的：“这个缺陷又被Glymour的BS理论所继承”。（注：P.Horwich:Explanations of Irrelevance,In J.arman(ed),testing Scientific Theories,Universityof Minnesota Press,1983,P57.）例如，对于H-D存在的“过量确证”即“整体确证”缺陷，Glymour虽强调了相关假说之间应相一致的要求，但BS的“后承条例”则与此不一致。因为Glymour这样说：“在简单规定的分解的后承条件中是不存在什么困难的，这就使得所有的被BS条件所确证的无论何种语句构建的逻辑后承，也可被认为是可确证的。”（注：G.Glymour:Theory and Evidence,PrincetonUniversity Press,1980,PP132-133.）Glymour的这种表述是否意谓着后承条件要应用于(1)被确证理论的子语句或(2)仅当一致性条件被满足之情形呢？实际上，后承条件既不能清除任一确证理论的子语句，也不可能消除对非一致性语句的确证，也就是说，一致性条件不可能满足，后承条件几乎不可应用。Horwich曾以下列为例予以批评，令：
H[,1]：所有绿宝石是绿色的：
H[,2]：所有绿宝石已经验证且是绿色的，或未经验证且不是绿色的；
E是数据“a[,2]、a[,2]……a[,n]都是已化验为绿色的绿宝石”。
在此例中，如果断定E确证了H[,1]和H[,2]，那么这是根据Glymour的BS条件。但是这种确证并没有排除非相关证据问题，尽管E是H[,1]和H[,2]的后承，E与H[,1]和H[,2]相一致。因此，BS的后承条件必在满足了一致性条件时才能使用，否则就会得到荒谬的确证例证，如“未经化验的绿宝石是绿色的”与“未经化验的绿宝石不是绿色的”二者均被上述证据E所支持。基于上述分析，Horwich明确指出：“Glymoure模式与H-D方法都有严重的缺陷，二者都蕴涵着允许某些确证案件中存在证据非相关；……H-D的显著缺陷不可被BS模式来减轻，因此无更好的理由坚持BS的主张：抛弃P确证P∧H这一原则并消除由此衍推的麻烦。”（注：P.Horwich:Explanations of Irrelevance,In J.arman(ed),testing Scientific Theories,Universityof Minnesota Press,1983,P61-62.）
此外，BS与H-D都预设了辅助理论为真，即约定e确证H时依据的背景理论T是真的。依据H-D，人们可根据背景理论T，假说H被证据E所确证，而这种涉及T的确证首先预设了对T的信任，否则，对H的这种确证就不会为增加我们对H的信念提供任何理由。当然。对于这一点，Glymour是承认的，他指出，给出一个真语句E，几乎任一语句S都被e涉及到某一真理而被确证。更确切说，让e是一个真的而不是逻辑地有效的语句，并且S的任一语句不是e的逻辑后承；那么，S相对于(S→e)的真命题而被e所确证。（注：G.Glymour:Theory and Evidence,PrincetonUniversity Press,1980,P36.）Glymour的论证虽是正确的但又是很贫乏的。因为，如果S是随意为真的，那么所谓的背景理论(S→e)就不能独立地建立起来，所以，即令S被确证但也不可能提高其可信度。这就表明H-D存在的主要缺陷也是BS的主要缺陷，因此BS模式向H-D归约，并不会改变BS的主要不足。
四、BS、H-D与BY的通约
BS模式可向H-D与BY模式化归，这就表明它们具有共同之处。此外，它们之间还相互通约。
首先，BS、H-D与BY模式都强调了证据E对假说H关系可用以解释理论确证关系。H-D法认为，若e真，e相对于T给H一定概率值的确证度；BS法则认为，若e真，e相对于T确证理论假定中的部分相关假说。因此，Glymour尽管批评H-D法与BY法，但他还是认为，就理论确证模式的本质而言，BS没有什么特别之处，它可以与其他方法相结合。他说：“确定理论性假说与已知事例之间确证关系的不是什么特别的东西，这种起确定作用的核心思想可以与主观概率理论、逻辑概率理论或事例确证的量化理论相结合，任何一种确证理论都可以用来确定运算事例与理论的确证关系。”（注：G.Glymour:Theory and Evidence,PrincetonUniversity Press,1980,P127.）Glymour还明确指出，他做的工作只是推进确证的形式化分析以作为对H-D法的修正。
其次，在对证据的要求上，H-D、BS与BY法三者具有一致性。H-D法因以经验论为基础。当“e不确证H”时则体现出e与H缺乏一定的相关性；而BS模式要求实际观察值是在允许的范围内并且要求E、H、T相一致，如果将所允许的可能情况视为正概率，那么BS所要求的“e相对于T而确证H”就成为“P(e/h,T)=1且P(e/T)<1”。该公式看起来很象H-D（注：R.Rosenkrantz:Why Glymour Is a Bayesian,In J.Earman(ed)（同[3]），P71.）。
再次，如果考虑到确证的量化标准，那么BS、H-D与BY法也可相通约。对于H-D，可进行量化重构，H-D转化为BY模式；BS本身具有量化特征，如果对此作确证度分析，BS也可转化为BY模式；反之，BY既可用于H-D，也可融入BS之中。对此，Horwich在比较这三种方法的相关价值的文章《相关性解释》中，作了较为系统的分析（本文限于篇幅，特删去运算过程）。（注：P.Horwich:Explanations of Irrelevance,In J.arman(ed),testing Scientific Theories,Universityof Minnesota Press,1983,P62.）
Horwich在分析中指出，根据BS准则，假定E相对于H而确证T，且假定H不衍推T，那么(E∧B)衍推T的一个事例，且存在一种可能数据集E′，使得(E′∧B)衍推～T。在此基础上，令F是所有可能数据集的合取，而这些数据集相对H不产生T的否定例证；再令M是某些已有数据的陈述，那么：
(1)E→(M∧F)，且(2)E=M∧F∧(M∧F→)，
然后将证据E分成：(3)E[,1]=(M∧F→E)与(4)E[,2]=F；
这里，我们可看到H-D确证准则被满足，因为E相对于B可直接确证T。于是，当“E相对于H而BS地确证T”时，这也将是“E相对于H而H-D地确证T”的案例。
相对于H-D准则与BS准则常常获得成功来说，BY法也可以取得成功。依据概率运算，如果H-D确证准则被满足，那么确证度P(T/E)P(T)，即依据E的发现而提高T的可靠性因素，就变成了
(5)[P(E[,1]/T∧B)P(B)/P(E)]+[P(E/T∧～B)P(～B)/p(E)]在许多案例中，E或多或少地独立于(T∧B)，也大致独立于(T∧～B)，于是，(5)式就近似地成为
(6)[P(E[,1])P(B)/P(E[,1]∧E[,2])]+P(～B)
在这里，(6)式的值问题会大于或等于(5)式，该值也将随我们对背景理论B的信任度的增加而增加。当我们肯定B真时，P(E[,1])/P(E[,1]∧E[,2])之值最大；当我们肯定B假时，P(E[,1])/P(E[,1]∧E[,2])之值最小。
从上述中不难看出，满足BY要求的确证同样可以满足H-D准则与BS准则。这就表明，同一确证案例既可用H-D理论解释，也可用BS理论解释，还可用BY模式作出说明。同时，我们还可看出，BS模式既可化归为H-D模式，也可化归为BY模式，而BY模式和BS模式都是H-D的派生形式，只是BS比H-D在某些方面完善一些，BY比H-D更精制一些。