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近代科学以惊人的进步加速度明显区别于以往一切对于自然的研究。这说明科学有自己的合理性，也说明科学哲学家和科学家为什么关心科学的合理性。有人甚至断言，科学哲学家的主要目的是定义什么是科学的合理性。①
科学的合理性原本立足于科学的方法，科学的方法给出科学的价值。因此，科学的合理性主要是科学方法（或方法论）的合理性。而今，科学哲学家们比较普遍地倾向于一种价值的或工具的合理性，价值论相对方法论处于主导地位。正是在方法论与价值论何为主导这一点上，科学合理性思想和科学认识论的演化出现了一个断层。
正是这个断层，导致当今科学认识论（或科学哲学）研究上的动摇、彷徨、混乱，导致科学合理性上的众说纷纭。科学合理性因此被认为是20世纪哲学最棘手的问题之一。
本文纵向地探究科学合理性思想的演化以及演化中的断层。从这个断层中本文将自然地给出自己的科学合理性、一种不同于工具合理性而对传统合理性有所继承的合理性。
科学的合理性原初是什么？
近代科学一兴起，它就具有不同以往一切自然研究的鲜明特点：使用严格的观察-实验方法；据此建立的理论（或规律）在经验上具有严格的可重复性、可预言性，一种严格的确定性、必然性。科学事业因此成为一种理性的事业，科学因此具有一种合理性。这里的理性是与天意、神权、臆测相对立而言，这里的合理性是就科学家群体的认识方法（特别是经验归纳方法）而言（它们都不同于笛卡儿的就主体个体的认识以及其中的演绎而言的理性）。
在当时，就科学理论总体而言，理论以经验为基础。洛克曾断言：我们的全部知识是建立在经验上面的，知识归根到底都是导源于经验的。②就一门科学理论而言，在当时，经验对理论的直接支持几乎是确立理论的充分条件，科学理论的“发现”和评价尚未分化。前者和后者分别构成了广义的经验论和狭义的经验论。这样，科学的方法论（即对科学家群体提出、评价、选择、确立理论的方法的概括）在当时几乎就是经验论。
正是由于科学经验在理论与实在的中介位置上的这种独到而充分的作用，人们很容易把科学理论看作是对实在的摹写、复本。例如，D.休谟曾把观念看作是对象的复本(COPY)，并断言：我们关于对象的观念与对象的实际存在的符合就是一种真理。③显然，这是一种强实在论。强实在论与工具论即理论的整理经验-进行预言的功能，二者在原则上并不相悖。不过，强实在论容许与它共存的是弱工具论，即科学理论由于摹写实在而具有预言功能。这样，强实在论与弱工具论的统一，就构成了当时的科学价值论。
可见，原初的科学合理性主要基于由强经验论给出的方法论，同时也在于由方法论给出的内在统一的价值论，以及方法论与价值论的统一。
科学合理性是如何演化的？
休谟在试图完善经验论的思考中发现了著名的“归纳问题”，即，对于同一类单称经验命题的归纳，不管命题的数目有多大，均不足以建立全称的经验规律。康德为了回答休谟的问题，从当时科学家的背景知识和思想方法构造了一个庞大的思想框架，由此从主体间一致性的意义上给出经验规律的普遍有效性、必然性、客观性。
康德还预言性地提到了假说的建立和相应的方法，其中包括“理性的规整的使用”、“理性在原理上的节约”以及“理性的格言”等。康德由归纳问题、方法论，思考到二元论、价值论。康德充分肯定在认识过程中主体相对客体的主动性，从而冲击了联系于强经验论的强实在论，冲击了原始的价值论和原始的科学合理性。
19世纪初，道尔顿从一些经验规律推论：不同元素原子具有自己的特征质量。直到本世纪初道尔顿原子论才得到经验的直接证实。19世纪后期，麦克斯韦在统一电-磁现象的研究中构想了由电场和磁场交替转换而形成的电磁波。电磁波在十几年以后由赫芝加以证实。道尔顿原子和电磁波开始都被作为假说。因此，人们常把新理论的提出叫做发明而不是发现；相对新理论的发明或发现来说，科学家们对新理论的评价和选择就变得重要起来。
在这种背景下，W.惠威尔认为，理论是逐层进行归纳的结果，其中包括建立假说。他把这叫做归纳的一贯。他认为，归纳的一贯使得理论不断向简单性和统一性收敛。④H.彭加勒认为，从同一事实概括出假说、规律，可以有无数种方式，对它们作出选择时要由简单性原则加以指导。他还认为，有些假说仅在表面上看来是假说，而实质上是一些规定或约定。⑤由此可见，在新理论的提出和评价上，随着经验直接支持作用的减弱，人们越来越多地使用简单性原则，这也就是我们现在所说的逻辑统一性（或简单性）原则。它要求新理论能够对背景理论作出统一、简化。方法论有所演化、发展。
与此相应，人们越来越怀疑传统的把主体置于被动地位的强实在论。彭加勒认为，科学的目标是事物间的各种关系，除此再没有可认识的实在。⑥P.迪昂断言，对于我们正在研究的那些现象所掩盖的实在，理论绝没有告诉我们什么。⑦（当然，这些是就科学理论的认识上的价值而言，并不意味他们否定外部世界或本体论中的实在的客观存在。）这样，方法论的演化导致了价值论的演化，打破了原初的以强实在论为基础的价值论的内在统一。不过，科学合理性毕竟还是以方法论为基础的、方法论-价值论相联系的合理性。这里，方法论的主导位置并不妨碍科学家个人的价值观在他们提出或评价理论时起主导作用。
在19世纪方法论的演化中还有一个值得充分注意的倾向，那就是马赫的实证论。在经验对新理论的支持越来越弱的情况下，马赫开始重视已有经验总体在科学知识中的作用，重视广义经验论的强化。马赫提出，科学总是起源于要把思想适应于一个确定的经验领域的过程，这种适应过程的结果就是那些能够代表整个经验领域的思想要素。⑧他试求用所谓感觉要素构造一个能统一物理学、生理学和心理学的科学知识系统。他试图以此维护科学的经验传统，并达到思维的经济。与此相应，在价值观上，马赫不但放弃了实在论，而且否定了它的存在前提即二元论。
不管怎样，在科学认识论和科学合理性的演化中，马赫对已有经验总体的作用的重视，无疑是一个相当重要的新动向。不过，马赫要求经验总体独立而单独地起作用，对演化中的传统路线缺少继承。马赫实证论与随后的逻辑实证主义构成了科学合理性演化中的一条歧途。
逻辑实证主义如何进入歧途？它的科学合理性有合理之处吗？
到本世纪，在新理论的提出、评价和确立上，具体经验的直接支持的作用有时变得更小了。狭义相对论就是在缺少经验直接支持的情况下被提出并被评价、选择的。如果说，爱因斯坦提出狭义相对论是为了解决已有理论中的某些不协调、不统一之处，那么，广义相对论的提出则是出于他的一种信念：科学理论系统应当不断趋于统一、简化。量子力学对于单个微观粒子给出的几率描述，是出于对薛定谔波动方程的一种解释。其中的所谓几率则是指微观粒子与观测仪器进行相互作用的潜在的可能性。
这些对于科学的经验传统无疑起到冲击作用，尽管当代的科学家并没有离开观测和实验。这里自然出现的问题是：科学的经验传统还在继续维持吗，是如何维持的。正是在这种背景下，逻辑实证主义应运而生。逻辑实证主义实际继承了马赫重视经验总体作用的思想、迪昂用经验总体支持理论总体的主张、彭加勒的约定论和逻辑原子主义通过一定逻辑法则建造知识系统的做法。
逻辑实证主义试图通过逻辑分析和逻辑法则，把科学理论总体重建成一个演绎系统，它的边缘与经验总体相接。这样，理论系统中的理论句（或者说命题）通过演绎均可到达与观察句相对应的理论句，从而获得某种经验证实、某种经验意义。不久，包括逻辑实证主义者在内的科学哲学家普遍认识到：重建的理论系统是封闭的、静止的，理论句与观察句之间是不存在绝然区分的，理论的经验证实是不充分的，等等。
尽管逻辑实证主义者对马赫实证论作了一些重要修改，但他们像马赫一样，把方法论限于经验方法，并限于经验总体的独立而单独的作用。在方法论和科学合理性的研究上，逻辑实证主义正是由此进入了一条歧途。
可以说，科学哲学作为一门由一定研究者群体承担的学科，是起始于逻辑实证主义。逻辑实证主义作为20世纪前期科学哲学的一股强劲思潮并非一无是处。它的重要合理内核正是它充分重视已有经验总体对（新）理论的支持作用，以弥补经验直接支持的不足。因此它也坚持了科学的经验传统、坚持对科学方法论的研究。逻辑实证主义者的价值观没有明显一致的倾向：不少人赞成实在论，但理论系统的逻辑重建又容易被联系于工具论。这样，总的说来，逻辑实证主义的科学合理性还是一种把方法论置于主导地位的合理性，它并没有完全脱离合理性的研究传统。
作为对逻辑实证主义失败的反思和反动，出现了库恩主义。库恩主义的科学合理性则完全脱离了合理性的研究传统，以致在科学合理性的演化中出现了一个断层。
库恩主义的科学合理性是什么？它为什么走到另外一个极端？
继逻辑实证主义之后，60年代T.库恩提出了一个在多方面与它相对立的认识论纲领。库恩的认识论包含了历史主义、自然主义、相对主义、内在论等。
库恩纲领不同以往的最根本特点是，它完全放弃了对方法论本身的系统研究，试图用价值论支配甚至替代方法论。他明确提出，“简单、确切、同其他专业所有的理论的一致，这些对科学家都很有价值，但不能决定人们选择某一理论，……重要的是，集团意见的一致具有至高无上的价值，……”；“（集团）共有的价值尽管无力支配个人的判定，但却足以决定共有这种价值的集团的选择”。⑨
由于库恩否定了传统的以方法论为主体的科学合理性，他常被人们称为非理性主义者。不过，对科学认识论的研究就包含了对科学合理性的追求。如果从这种较广的意义上来看，库恩主义也包含了一种科学合理性，即科学家如何使科学达到他们的目的的合理性。这种合理性现今有时被叫做工具的合理性。这里的工具不等于工具论，尽管库恩的价值论是强工具与弱实在论的结合。
与库恩比较明显地保持一致的是P.费耶尔本德。他提出反对方法、什么都做、科学本质上是一种无政府主义的事业等口号，把清晰、一致性、经验支持（或证伪）、证据的严谨性、“诚实”等均作为逻辑学家的说教，认为在科学史中，辩护的标准常常妨碍心理学的、社会-经济政治的以及“其他的”外部条件所引起的活动，科学仅在这些活动能占上风时才得以存活。⑩
库恩和费耶尔本德都把新旧理论的不可通约性作为他们放弃对方法论系统研究的一个重要理由。不可通约性是指新旧理论中框架与概念的根本不同，二者的语言由于以不同世界观为背景而不可互译等。此说充分注意到理论演化中的观念革命、进步中的间断性，注意到实体指称与实体概念的差异，并注重后者的使用（因此联系于一种内在论）。不可通约性说吸取了当代心理学和物理学的成就。不过它并不足以成为放弃方法论研究的理由。它给出的进步间断性固然存在，但也不足以否定进步中的连续性，否则难以解释进步加速度的存在。
如果说，逻辑实证主义由于忽视了已有经验向理论的渗透，过分强调经验总体的独立而单独的评价作用，偏离了科学家对科学方法的实际发展，以致在科学合理性研究上走入保守的歧途；那么，库恩主义则同样忽视了经验向理论的渗透，并且完全忽视了经验总体的评价、辩护作用，干脆放弃了对经验传统的追求，也放弃了对方法论内在构造的系统研究，从而放弃了传统研究路线，走向一个相对主义的极端。
可见，逻辑实证主义与库恩主义的分歧点就是：如何对待经验总体的评价-辩护作用。而二者的共同点则是：都忽视了已有经验向已有理论即背景理论的渗透，忽视了经验总体通过背景理论达到的评价、辩护。因此，如何对待经验总体的评价、辩护作用，实际成了科学合理性或科学认识论研究上的一个分歧点、一块试金石。
那么，库恩主义之后的科学哲学家是如何对待这个问题的呢？他们的科学合理性究竟位处何方？
库恩主义后的科学合理性位处何方？
尽管库恩主义以它的不少新思路在科学哲学家中引起轰动，但是，它所包含的相对主义很快就受到人们的抵制、批判。库恩主义后的科学哲学家几乎都试求在逻辑实证主义的先验的强规范与库恩主义中的相对主义之间，为科学认识论研究、也为科学合理性研究寻求一条中间道路。这也就是一条“介于科学主义和实用主义之间”的道路，一条介于“理性主义-经验主义和怀疑主义-约定主义之间”的道路。
劳丹表示，他不赞成通过微小改进而证明传统的合理性模型（指逻辑实证主义的）是有价值的，也不主张放弃对合理性模型的追求，而把科学看成是非理性的。为此，他提出，合理性在于作出最进步的理论选择，而放弃传统的观点即进步在于接受最合理的理论。[11]后来他在《科学与价值》一书中又提出一个网状辩护模型，并把它作为科学合理性的模型。在其中，他主张方法与目的互相调节、互相辩护。
看上去，劳丹疏远了相对主义。不过，劳丹不认为近代科学所追求的知识是可改正的，避开了本质甚至可以放弃原因的，是高度定量的，它为掌握它的那些人提供预言和操作能力。[12]这是价值论中的一种强工具论，也是他的一贯主张。而且，他与库恩等一样，也忽视了方法论的内在结构。因此，他实际能够达到的也是价值论（是一种强工具论）对科学方法的辩护。因此，劳丹又被一些人叫做温和的相对主义。劳丹的合理性实际没有离开工具的合理性。
强工具论固然容易导致工具的合理性，不过，工具的合理性也可以与实在论相联系。例如主张实在论并因此与劳丹发生争论的J.列普林，他认为，在方法论层次上，对合理性来说，一种最低的认识论实在论（科学能够获得理论知识）是决定性的；这样才能合理地用具体例证说明基本而普遍化的原理。他断言，许多重要的理论或实验的研究纲领的成功或合理性，部分在于对实在论的承诺。[13]
R.吉尔和A.罗森伯格都明确把工具的合理性作为科学合理性。吉尔的工具的合理性是指“去使用那些被认为可以达到所要求目标的手段”或“去使用那些不仅被认为是、而且事实上也是导致达到所要求目标的手段”。[14]罗森伯格则认为，根据我们所赞同的理论中关于世界的信念，如果按照方法论所采取的行动适合于达到我们科学研究的目标，则这种行动是合理的。[15]而在科学的目标上，他们都主张对工具论和实在论加以“混合”、“调和”。
可见，库恩主义之后的科学合理性都显得疏远相对主义。方法论以及规范在其中的地位有所提高，其中的价值论可以容许工具论与实在论的调和，甚至以实在论为主。但是，它们几乎都忽视了方法论的内在构造，没能说明经验传统的维持。当然，根本的原因还是它们都忽视了已有经验总体的评价-辩护。因此，库恩主义之后的科学合理性基本上是处于以库恩主义为代表的那个地带。
从以上讨论可见，逻辑实证主义的科学合理性，库恩主义的以及其后的科学合理性，它们的共同点是：都忽视了经验向理论的渗透以及这种渗透在维持经验传统中的重要作用，忽视了方法论的内在构造以及这种构造的演化，由此它们都离开了传统的研究路线而没有得到人们的选择、确认。
科学的经验传统是如何维持的？科学方法论是如何构造的？
从原则上来说，当代科学无疑是继续维持着近代科学的经验传统。当代的科学家们一如既往地以实验和观测为基础、为最终根据。问题是，在科学理论的评价-辩护-确立上，在经验的直接支持变得越来越少甚至缺少的情况下，科学经验对它究竟是如何起到支持作用的。
如上所述，康德曾预言性地提出理性的规整的使用。到上个世纪，在新理论的提出和评价上，科学家们不同程度上注意到新理论对已被确立的有关理论（即背景理论）的简化或统一的能力。这一要素到本世纪就发展为所谓逻辑统一性（或简单性）原则。爱因斯坦普明确提出，科学的目的一方面是尽可能完备地理解全部感觉经验之间的关系，另一方面是把所使用的基本概念和基本关系减到最少，也就是在世界图像上尽可能地寻求逻辑的统一，尽可能地减少逻辑元素。他认为，在理论的比较上，唯一事关紧要的是基础的逻辑简单性；相对论就是从逻辑经济上改善了世纪交替时的物理学基础。[16]
而逻辑统一性原则所以能有如此重要的评价-辩护作用，以致狭义相对论能在缺少经验直接支持并给时空观念造成远离常识的变革的情况下被提出、被选择，原因就在于背景理论具有坚实的经验基础。即使一门新理论在被提出甚至被选择-确立时尚无经验的直接支持，但它早晚能得到这种支持，会带着它获得的经验的直接支持一起而作为更新理论的背景理论。
例如，麦克斯韦的电磁波一说(1870)在被提出、并开始被人们接受时，尚缺少经验的直接支持，主要是基于对电、磁、光的理论的统一（即逻辑统一性原则在起作用）。到1887年，赫芝用实验产生了电磁波。电磁波理论正是带着电磁波的制造实验一起而成为狭义相对论的背景理论之一的。它说明，光波作为电磁波自己贮存着能，一旦离开光源后可以独立存在，而与光源的运动无关。这从一个方面支持了真空中光速不变原理，后者正是爱因斯坦在狭义相对论中放弃传统时间观念而加以统一的两个相悖的原理之一。狭义相对论又是带着它随后得到的经验的直接支持一起而成为广义相对论的背景理论之一的。
可见，在对新理论的评价-辩护、确立上，背景理论的逻辑统一性原则与背景理论经验基础的联合作用，在某种意义上相当于一种经验归纳，或者说相当于一种更为广义的经验归纳。这里，本文与逻辑实证主义一致，充分承认已有经验总体对新理论的评价-辩护作用；不过不赞成它把这种作用置于独立而单独的地位。经验中渗透着理论，理论中也渗透着经验。已有经验总体正是作为背景理论的经验基础渗透在背景理论之中，通过背景理论的评价-辩护而起作用的。它与经验的直接评价-辩护一起，共同构成了经验的评价-辩护，共同维持了科学和科学方法论的经验传统。
在对经验总体评价-辩护作用的处理上，本文与逻辑实证主义的差异如下所述。首先，本文允许多种评价-辩护要素共存。背景理论的评价-辩护实际还包含着一种实体观念的评价-辩护，它一方面要求一门学科或理论必须以一定的实体为对象；另一方面则是由背景理论对实体已形成的概念在起作用，这常常是一种保守的作用。例如，从宏观物体到微观粒子、从实物到场的变革，时空观念和时空描述的变革，以及实体与属性-关系之间的变革等。
此外，科学家们实际使用的要素还有数学、美学、伦理学、科学家群体的人为约定等。后者例如，人们曾把经毛皮摩擦后的玻璃棒所带的电定为正电，经法兰绒摩擦后的橡皮棒所带的电定为负电，以致人们现今把电子流叫做负电流。因此，当今科学家们实际使用的是一个多要素多层次的评价-辩护系统。
第二，本文的理论系统是开放系统。新理论一旦被选择确立，它就带着它或早或晚得到的经验的直接支持反馈到背景理论之中。因此，背景理论在评价-辩护系统中占据越来越重要的地位，实际已成为这个系统的核心。这样，背景理论作为科学进步的越来越重要的选择压力决定了进步的加速度，也决定了进步的连续性的一面。可见，进步既不像库恩所说的那样是完全非连续的，也不像劳丹所说的那样由它给出科学的合理性（而是相反）。
总之，开放的、动态的评价-辩护系统给出了方法论的内在构造、给出了方法论的合理性。而方法论的这种内在构造不但给出了进步的加速度，而且决定了价值论的内在统一、方法论与价值论的统一。
方法论与价值论之间以及价值论内部是如何统一的？
看上去，方法论的演化导致价值论的分化，甚至导致工具论-实在论之争。例如，经验直接支持的弱化、逻辑统一性原则作用的强化、实体概念的变革等常被用于支持工具论，而实体观念要求理论研究实体的这一方面以及理论项对实体的指称等则常被用于支持实在论。不过，方法论的内在统一，特别是背景理论中逻辑原则和实体观念的统一，实际决定了价值论的内在统一。
逻辑统一性原则常常是通过改变被描述的实体层次来减少逻辑上的独立要素。例如，道尔顿原子论统一了现象论的各经验规律，电子的能级则统一了光谱中的各现象以及各量子数。相对论统一了实物的描述和场的描述，同时也通过质能联系定律统一了实物和场。当然，毕竟是自然界提供了这种统一和简化的可能性。爱因斯坦就曾把理论可能达到的逻辑简单性归结为自然界的客观简单性。
另一方面，从主体这方面看，由逻辑统一性原则可以追溯到经验的枚举归纳，再到语言中实体的通名及其分类。试想，要是没有语言中的类比机制、没有通名和通名的分类，要是人们必须对每一块石头、每一棵树、每一张桌子或椅子加以命名以后才能交谈，又如何可能产生语言。可见，在语言的形成和使用这里，逻辑原则和实体观念还可以找到它们相一致、相统一的基础。
可见，正是方法论的内在构造和内在统一，决定了价值论的内在统一，也决定了方法论与价值论的统一。实际上，完全反对实在论的唯工具论者并不存在。库恩和劳丹都不是。这里的方法论、价值论关系是就科学家群体而言，它并不妨碍科学家个体的价值观支配他对理论的评价、选择。
小结：本文主张的科学合理性
综上所述，存在着一个以背景理论为核心的开放的、动态的评价-辩护系统，它给出了方法论的内在构造和内在统一；背景理论对新理论的间接支持与经验的直接支持共同维持着近代科学的经验传统；方法论的内在统一决定了价值论的内在统一和方法论与价值论的统一。这也就是本文给出的科学合理性。它在如何对待方法论构造和经验总体作用上有别于逻辑实证主义的合理性，而在如何对待方法论-价值论关系上，则根本不同于库恩以及其后的许多科学哲学家们的合理性。
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