冯183:赖特归纳逻辑理论初探_充分条件论文

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中图分类号:B812.3 文献标识码:A 文章编号:1009-4482(2003)03-0011-08

众所周知,19世纪的哲学家弥尔(又译穆勒)提出了探求原因的五种方法,简称“弥尔方法”。对“弥尔方法”进行条件化分析,国外学者在20世纪30年代就已起步,冯·赖特(G.H.Von Wright)和布罗德(C.D.Broad)就是这方面的代表。而在国内仅见到刘维林先生和陈波先生对冯·赖特的归纳逻辑理论有所介绍。但刘维林先生认为“由于VonWright的分析过于详细而近乎于繁琐,这里只能介绍其中一小部分作为某种说明”[1]。陈波先生也持相似的观点[2]。为了改变国内这种比较薄弱的研究现状,我们将进一步研究和评价冯·赖特运用条件分析方法对“弥尔方法”所做的阐释和处理,并探讨其科学知识的创新意义。

一 必要条件、充分条件与因果关系

科学研究和日常生活中的探究往往是为了寻找某种结果的原因。而日常生活中的原因有时是指充分条件,有时是指必要条件,有时人们把症候或征兆也看作原因,例如,有人们说发高烧是感冒的原因。实际上,这里的所谓原因就是一种症候。如果我们对原因概念进行条件化的阐释就可以避免上述含混情形。因此,从逻辑的角度看,讨论必要条件和充分条件比讨论原因更为重要。何谓充分条件和必要条件?请看以下定义。

定义1:一个属性A是另一个属性B的充分条件,当且仅当A出现,B就出现。

定义2:一个属性C是另一个属性D的必要条件,当且仅当D出现,C就出现。

从定义1可以引申出以下重要原则:

1.如果A是B的充分条件,那么B是A的必要条件。

2.如果A是B的充分条件,那么的充分条件。

3.如果A是B的充分条件,那么的必要条件。

从定义2可以引申出以下重要原则:

1.如果C是D的必要条件,那么D是C的充分条件。

2.如果C是D的必要条件,那么的必要条件。

3.如果C是D的必要条件,那么的充分条件。

哲学家冯·赖特正是采用了这种条件分析法对弥尔求因果方法作了深入的逻辑分析,并为其建立了逻辑的基础[3]。弥尔求因果方法旨在给探求原因的实验者以指导。然而,弥尔既没有为其方法建立严密的逻辑基础,也没有深入研究它们。因此,按照冯·赖特的思路,我们将以不同于弥尔的视角,通过条件分析来阐释契合法、差异法和契合差异并用法,以便为弥尔求因果方法奠定逻辑基础[4]。

在冯·赖特看来,这些方法是寻求给定属性的必要条件或充分条件的方法。这些所探求的必要条件或充分条件的属性叫做给定条件属性(Conditioned property)。给定条件属性可以有不止一个充分条件或必要条件。有可能成为一个给定条件属性的必要条件或充分条件的那些属性叫做可能条件属性(Possible conditioning properties)。怎样借助考察各种场合而得到的信息,从可能条件属性中挑选出必要条件或充分条件呢?以下就是我们对冯·赖特所做工作的评析和阐释。

二 直接契合法

假定我们怀疑可能条件属性A、B、C、D之一是给定条件属性E的必要条件,但究竟是哪一个我们不知道。又假设或者通过实验操作或者通过刻意观察,发现在许多场合,始终与E同时出现的只有可能条件属性C。例1所表现的就是这样一种情况。

例1

例2

在例1中,“P”表示“出现”,“A”表示“不出现”(以下同)。综合对比三个不同的场合,显而易见,与E的出现保持同步的只有可能条件属性C,那么C就是E的必要条件。

在例1中,要求有三个场合,才能排除作为E的可能必要条件A、B和D。如果没有场合1,也可以做到这一点,因为场合3也排除D。然而在例2中,可以看到,上述三个场合中被排除的所有必要条件可以在一个场合中一次被排除。排除原则是同样的:每当E出现时,不出现的属性都不可能是E的必要条件。

如果我们把A、B、C、D的否定作为可能条件属性,那么例2的场合1就不足以排除C之外所有的其它属性了。在例3中,这一点很容易得到证明。

例3

例4

要记住的是,当一个属性出现时,它的否定就不出现;而该属性不出现时,它的否定则出现。而在例3中,场合1表明,A、B、D和作为E的可能条件候选者。如果要缩小范围,就必须观察更多的场合。例4就是要得到这样的结果。其中,场合1排除了A、B、D和。这样一来,剩下的唯一可能条件属性就只有C。这就是说,如果有一个可能条件属性是E的必要条件,那么C就是它的必要条件。

例5

例6

扩展弥尔的契合法以包括否定的可能条件属性,是因为否定属性常常也是必要条件。例如某学生的成绩达到某一分数线是能上大学的必要条件,而且这种条件告诉我们什么是必须避免的,这就能使我们达到一定的目标,同时少犯或不犯错误。

把简单属性的析取当作必要条件,看看情况怎么样。假定被保送或者高考分数达到分数线是上大学的必要条件。但它不可能是充分条件,因为具有这种条件的人还有可能落榜,假如某人有传染病就会落榜。析取的必要条件为我们留下了选择的余地,只要析取式中有一种可能条件属性出现,我们就能达到目的。

一个简单属性的析取式作为可能条件属性所带来的问题太繁难,在这里难以处理得非常好。但排除原则仍然相同。例5是个简单化的例子。其中,复杂属性B∨C是E出现时也同时出现的唯一属性。场合1和场合2排除了所有简单属性。这样,如果可能条件属性之一是E的必要条件,那就是B∨C。在例6中析取式也被排除了,其中场合1排除A和C,而场合2表明,B、C、B∨C都不可能是E的必要条件。只剩下D,这样一来,如果可能条件属性中有一个是E的必要条件,那么D才是它的必要条件。

运用直接契合法来寻找给定条件属性的必要条件时,要有尽可能多的情况可供考察。如果这些情况多种多样,使得每当给定条件属性出现,可能条件属性之一也相应出现的话,那么就可以怀疑,这种属性是给定条件属性的必要条件。

三 逆向契合法

逆向契合法是一个寻找充分条件的方法。如果要找到给定属性E的充分条件,就要寻找那种每当E不出现时它也不出现的属性,这是充分条件定义的内在要求。例7就可以说明这一点。D是每当给定条件属性不出现时也不出现的唯一可能条件属性,那么D就是那个充分条件。逆向契合法像直接契合法那样,也是通过逐个排除候选者而运作的。运用逆向契合法依赖于这样的排除原则:当E不出现时而出现的属性不可能是E的充分条件。

运用原则“如果。换言之,伴随E不出现而不出现的E的唯一可能充分条件是D。

例9

把否定属性作为可能条件属性以确定给定条件属性的充分条件同样具有重要的意义。在例9中,引入了否定的可能条件属性,依据逆向契合法的排除原则:没有被排除的唯一可能条件属性是否定的可能条件属性。换言之,在E不出现的所有场合都不出现的唯一可能条件属性是B,所以,如果有一个可能条件属性是E的充分条件,那就是B。

可以进一步推广逆向契合法,把简单属性的合取式作为可能条件属性。假如吃好睡好并适当锻炼身体是身体健康的充分条件,如果每当身体健康的情况不存在时,这种复杂情况也不存在(即如果每个身体欠佳的人或没有吃好或没有睡好或没有坚持锻炼的话。),那么逆向契合法就会支持这样的样观点。如果发现有一个场合,身体欠佳而复杂情况尚存(即,如果吃好,睡好,锻炼好的人身体欠佳。),那么逆向契合法就会否证这一情况。

请看两个逆向契合法的例子,其中,合取式可以作为可能条件属性。在例10中,除了合取式之外的其它可能条件属性都被排除了。每当E不出现而不出现的唯一可能条件属性是复杂属性C∧D。如果有一个可能条件属性是E的充分条件,那就是复杂属性C∧D。

在例11中,合取式本身被排除。如果有一个可能条件属性是E的充分条件,那就是D。我们将不再进一步探讨用逆向契合法处理复杂可能条件属性的问题了。但是,我们只要记住逆向契合法的排除原则,“当E不出现时出现的属性不可能是E的充分条件”,就不会出错了。

四 差异法

假定我们的探究目标有更多的限定,并且我们想去判明给定条件属性在特定场合中出现的某个可能条件属性是它的充分条件。为了说明问题,假设我们发现一具死尸,但无从知晓死亡的原因,那么,确定死因就是要寻找在死亡出现时的这种特定场合也出现的属必的充分条件。运用差异法就可以研究这一类情形。在判明必要条件时不会出现类似情况,因为必要条件的定义规定一个给定属性的所有必要条件在该属性出现时必须出现。

在例12中,场合0并不排除任何作为E的充分条件的可能条件属性。但是,如果感兴趣的问题是在场合0中出现的哪一个属性是E的充分条件,那么,候选者就限定于A、C、D。现在我们来看看收缩到这个范围的另一些场合。在此,排除原则与逆向契合法的原则相同:当E不出现时出现的属性不可能是E的充分条件。因此,我们再来看看当E不出现时的另一些场合。例13就是这样的例子。在这个例子中,场合1和场合2排除了A和D作为E的充分条件的可能。在场合0出现的可能条件属性之中,唯有C留下来了。这样一来,如果在场合0中出现的只有一个可能条件属性是E的一个充分条件,那就是C。

请注意,B也可以作为E的充分条件,但B并不是我们感兴趣的充分条件,因为我们找的是在场合0中出现的一个充分条件。场合1和场合2排除候选者的方式与逆向契合法的排除方式是完全一样的。然而,在逆向契合法中,我们是从所有作为候选者的可能条件属性开始考察的,而在差异法中,我们是从给定条件属性出现的一个特定场合中出现的可能条件属性开始考察的(我们总是把确定候选者的场合叫做“场合0”)。如果只是把简单属性作为可能条件属性,那么场合0可能只留下一个候选者,就像在例14中那样,出现的唯一可能条件属性是D,那么D就是那个充分条件,这样就不用再考察其它排除场合了。

再看看把简单属性的否定作为可能条件属性的情形。如此,在场合0中,刚好有一半的可能条件属性留下来作为候选者,因为它们刚好有一半在任何场合都会出现。这就还需要一些场合,以便排除这些属性中的某些属性,就像在逆向契合法中那样的情形。

我们来确定在场合0中出现的哪个属性是E的充分条件。在例15中,

例16

如果情况像在例16中表明的那样,那么至少还需要一个场合来排除一个候选者之外的所有候选者。而在场合0中出现的可能条件属性就成为候选者。它们是B、C、因为当E不出现时,它们都出现。这样一来,如果在场合0中出现的可能条件属性之一是E的充分条件,那么C是那个充分条件。

如果更仔细地看看例16,就会发现,从场合0到场合1,出现或不出现的唯一变化是:从场合0的C出现而出现。当简单属性及其否定在差异法中都作为可能条件属性时,这种相当特殊的差异法就是弥尔所说的“差异法”。然而,弥尔关于差异法的观点太狭隘,因为如前所述,当我们把这种方法应用于几个排除场合而不仅仅是一个场合时,我们考察的范围也能缩小。

差异法也可以通过容许简单属性的合取式作为可能条件属性而得以推广,前提是从E出现的特定场合即场合0开始考察。这时的候选者是在场合0中出现的所有可能条件属性。接着再考察E不出现的场合,以便能够排除一些候选者。如果一个候选者在E不出现的场合出现了,那么就应该排除掉。因为E的充分条件在E不出现时不可能出现。如果除一个之外其它候选者都被排除,就可以得到结论:如果在场合0中出现的有一个可能条件属性是E的充分条件,那么剩下的候选者就是那个充分条件。但是,就像在直接契合法和逆向契合法中那样,并非总是能够把范围收缩到一个候选者。在场合0中可能会有不止一个充分条件。当一个人被暂首或枪毙或用神经性毒气毒死时,死亡的充分条件就会有几个。另一方面,排除的场合也可能把所有候选者全都排除。这就表明,可能条件属性的一览表没有把既在场合0出现同时又是E的充分条件的属性包括在内。在这种情况下,就必须找到在场合0出现的其它因素并把它纳入新的扩大的可能条件属性的一览表中。

五 并用法

有时,一个属性既是另一个属性的必要条件又是充分条件。如在橄榄球赛中,“底线得分或触地得分或安打得分”既是得分的必要条件又是充分条件。既然有一种发现必要条件的方法(直接契合法)以及还有两种发现充分条件的方法(逆向契合法和差异法),那么我们就可以把它们组合起来以便找到既必要又充分的条件。

在例17中,直接契合法和逆向契合法组成所谓“双重契合法”。场合1排除B、D、作为E的必要条件的可能性,因为当E出现时,它们不出现。这时我们根据直接契合法通过观察场合1和场合2得出结论,如果有一个可能条件属性是E的必要条件,那就是C。

按照逆向契合法,场合3排除B、D、作为E的充分条件的可能性,因为当E不出现时,它们出现了。这样一来,就只剩下C。我们借助逆向契合法,通过考察场合3和场合4而得出结论:如果可能条件属性之一是E的充分条件,那就是C。这些结果组合起来可以导出这样的结论:如果可能条件属性之一既是E的必要条件,又是其充分条件,那么C就是那个属性。然而还可以得出更强的结论:如果可能条件属性之一是E的必要条件,又是E的充分条件,则有一个而且是同一个可能条件属性既是E的必要条件,又是其充分条件,这个属性就是C。

契合差异并用法是一种把直接契合法与差异法合并使用的方法。第一步是把差异法应用于例18。场合0把A、C、都不可能是E的充分条件,因为当E不出现时,它们都出现。这样,留下来的只有C。我们就可以通过考察场合0和场合1而得出结论:如果出现在场合0的可能条件属性之一是E的充分条件,那就是C。

现在,把直接契合法应用于例18。按照直接契合法,场合0就会排除B、D、作为E的必要条件的可能性,因为在E出现的场合,它们也不出现。这样就只剩下C。通过考察场合0和场合2,借助直接契合法我们可以得出结论:如果可能条件属性之一是E的必要条件,那么C就是那个必要条件。把差异法和直接契合法的结果组合起来,可以得出这样的结论:如果出现在场合0中的可能条件属性之一是E的充分条件,而且如果可能条件属性之一是E的必要条件,那么在场合0中出现的同一个可能条件属性既是E的必要条件又是其充分条件,而这个属性就是C。

把契合差异并用法的例子与双重契合法的上述例子相比较,例18中的场合0、场合1和场合2分别与例17中的场合1、场合4、场合2相同。例17运用了双重契合法,用了四个场合来把范围收缩到C;而在例18中,使用契合差异并用法,只用了三个场合。这是不是意味着该方法在某些方面比双重契合法更有效呢?完全不是。例18所需的场合比例17少是因为从例18导出的结论弱于从例17导出的结论。根据例18,我们可以得出结论,如果在场合0出现的可能条件属性之一是E的充分条件,而且可能条件属性之一是E的必要条件,那么C既是那个充分条件又是必要条件。如果我们想要去掉限制“在场合0中出现的”条件,那么在例18中就还需要更多的场合。而这样就必须用到双重契合法。这样一来,从例18可以得到更强的结论,如果可能条件属性之一是E的充分条件,而且是E的必要条件,那么C既是它的必要条件又是它的充分条件。

选择契合差异并用法还是选择双重契合法,主要取决于我们过去拥有的知识。我们本来可以推广组合法以包含其它复杂属性(如简单属性的析取和合取,简单属性的否定),限于篇幅,研讨弥尔方法的那些更复杂的形式在这里暂不论及。然而我们必须牢记两个重要的排除原则:

1.E的必要条件不能在E出现时不出现。

2.E的充分条件不能在E不出现时出现。

六 弥尔求因果方法的应用和条件分析

为了使弥尔求因果方法得到应用,必须有一种方法来确定什么因素可能与我们感兴趣的所探求的条件属性相关;必须有某种方法来确立可能包含给定必要条件或充分条件的可能条件属性且长度适当的一览表。做到这一点的唯一办法是应用归纳逻辑于过去所获得的证据储备,否则弥尔求因果方法是无法应用的。

应用弥尔求因果方法依赖于这样的一种归纳的基本判断:什么因素可能与给定的条件属性相关。当然,归纳的基本判断并非都不出错。因为所考察的场合有可能排除当前所有的可能条件属性。如果这样,对储存的所有证据就必须重新考查,也许必须找出新的证据,以便找到可能相关于给定条件属性的新属性。只有做出关于进一步考虑属性的归纳判断,弥尔求因果方法才可以再次应用。在寻找必要条件和充分条件时,弥尔的方法只解决一部分问题而不能解决所有的问题。最基本的、最难以解决的问题是如何确定可能条件属性的一览表。

不管怎样,弥尔求因果方法是有用的。直接契合法与侦探法背后的逻辑一致性就折射出弥尔求因果方法的应用价值。侦探在排除嫌疑人寻找凶手时,无论处理简单的还是复杂的可能条件属性,其方法都与直接契合法十分类似。科学家在研究中也经常运用直接契合法。下列科学实验同样可以应用这种弥尔求因果方法。假定我们有三种新药并承诺它们能治不治之症:A药、B药和C药。服用这些药并记载病人是否治愈,结果列表于例19,这里的A表示服用A药,B表示服用B药,C表示服用C药,E表示病人已治愈。场合5表示没服用这些药的病人和没有治愈的病人。服用了新药的各种配方的病案在场合1至场合4列表说明。例19构造了一个双重契合法的案例。由例19可得结论:

如果可能条件属性之一是E的必要条件,而且可能条件属性之一是E的一个充分条件,那么它就是A。这样一来,服用A药是病愈的充分必要条件。例19充分说明了把直接契合法与逆向契合法加以比较与结合具有广泛的应用价值。

但是,假定有人尝试这种药的其它配方,得到的结果如例20所示:场合7表明,A并不是E的充分条件。所以,如果我们想要找到E的充分条件,我们就必须扩大可能条件属性的一览表。现在假定,生物化学理论提示说,如果同时服用这三种药,可能产生一种抵消其治病疗效的化学反应。然后我们观察的结果提示说,场合7所发生的事情是,B药和C药相互作用并阻止A药对疾病的治疗,(我们还可以想象与此不同的场合,在那里,两种药只有并用才有效)。当A药单独服用时(场合6),或者与B合用但不与C合同时(场合1),或者与C并用不与B并用(场合2)时,药似乎是有效的。这就暗示说,复杂属性即服用A药但不与B药和C药并用实际上是E的充分条件。而且,如果我们要把这个复杂属性填写到可能条件属性一览表中,并用于所有八个场合,我们就会发现它是这样一个唯一的可能条件属性:该属性是每当E出现时它出现,而且每当E不出现时它也不出现的属性。如此,我们就能面对增加的场合再次应用双重契合法以扩大可能条件属性的集合,从而修订我们的结论,使之更为精确。

但这时并非万事大吉,假定另有研究者指出我们并未在疾病的晚期检验我们的药,因为许多疾病在早期比晚期更容易治好。那么,我们可以把这个新的因素假设为属性D并增加到可能条件属性一览表中,它在疾病晚期会出现,而在其它时期不出现。在迄今为止已服药的所有场合,D都没有出现。现在我们必须找到D出现的各种场合,即我们应该让处于晚期的病人服用药的各种配方并记载结果。如果以前影响治愈的治疗现在仍然影响治愈,我们就应该改变信念,即改变是E的充分条件的信念。但如果我们的治疗在晚期病例中失败了,那么,治愈的充分条件是就服用正确配方的早期病例而言的。我们可以想象一种无休止的探究思路,它可以迫使我们把越来越多的复杂属性和简单属性增加到我们的可能条件属性一览表中,并迫使我们不断地重新评价我们的结果。有人可能会开发一种新药,它在A药不使用时产生疗效,从而表明A不是E的必要条件。进一步的研究还会暗示一些我们感兴趣而且有可能相关的因素。总之,用条件分析方法进行这样一种对新的场合的不断探索以及对新的相关可能条件属性的探求,将有助于我们对科学知识的创新。

收稿日期:2002-11-10

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