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邏輯歷史方法考慮下的貝葉斯主義探析論文
“現代西方科學方法論的演變,經歷著一個從預設主義的邏輯模型到相對主義的歷史模型,又從相對主義的歷史模型到邏輯與歷史結合的模型的基本過程。這一發展過程是經過各個不同的方法論流派彼此競爭來實現的!边壿嫿涷炛髁x和證偽主義,堅持預設主義的邏輯模型;歷史主義則提出了相對主義的歷史模型。鑒于兩種方法論的片面性,拉卡托斯試圖對上述兩種方法取長補短,他提出的“科學研究綱領方法論”實現了邏輯與歷史結合的模型,開辟了“邏輯——歷史”的新方法。夏佩爾代表的新歷史主義學派繼續發展了這種方法。換言之,邏輯——歷史方法經歷了由“邏輯的”方法、“歷史的”方法到“邏輯——歷史”的過程。
具體來說,貝葉斯方法的核心—貝葉斯主義包含兩個部分:貝葉斯定理和有用的規則定理。從哲學上看,前者是定量歸納邏輯推理的基本模型;后者是為了約束先驗概率的任意性和主觀性。貝葉斯推理具有一套嚴格的演算推導形式,邏輯經驗主義將其作為預設主義邏輯模型的基本形式,可見,貝葉斯方法體現了邏輯經驗主義的邏輯性。從應用上看,貝葉斯方法已經成功應用于統計學領域。在統計推理中,貝葉斯方法同樣需要抽樣和樣本,而這恰好凸顯了貝葉斯方法的歸納性。歸納離不開經驗,貝葉斯方法作為一種歸納方法,同樣離不開經驗和現實。從這個層面而言,貝葉斯方法具有歷史主義的描述性。因此,貝葉斯方法中具有邏輯——歷史特性,它是一種合理的邏輯——歷史方法。
一、“邏輯的”方法及其缺陷
“邏輯的”方法就是一種規范性的方法,它肯定科學的合理性而不顧其實際進程,片面強調科學活動中“邏輯的”東西。按照對待歸納推理的態度不同劃分,提倡這種方法的主要代表流派有邏輯經驗主義和波普爾的批判理性主義。他們主張“預設主義”邏輯模型,認為自己提出的方法論規則對一切科學活動來說是普遍有效的,是任何一個科學家在從事科學研究時都應當遵循的邏輯規范。
就其預設主義的特征而言,邏輯經驗主義和波普爾提出的證偽主義方法論,大致相同。預設主義邏輯模型的基本特征是方法的規范性、不變性和唯一性。
邏輯經驗主義主張“邏輯的”方法,其邏輯性表現在提供了一個以科學方法不變性為基礎的預設主義模型。這個模型在邏輯經驗主義那里富有自己具體特點,明顯地表現為預設了三大區分:科學概念與元科學概念的嚴格區分、觀察語言與理論語言的嚴格區分以及發現范圍與辯護范圍的嚴格區分。
波普爾的證偽主義同樣認為觀察陳述是評價科學理論的基礎,評價一個理論的根本要求就在于找到科學理論與觀察陳述之間的邏輯關系。而且,波普爾也主張發現范圍與檢驗范圍的嚴格區分。他把科學發現的范圍劃給心理學、社會學去研究。在波普爾看來,科學方法論是研究證偽的問題,這種證偽方法就是演繹證偽法。此外,證偽主義仍然偏重于對科學知識的邏輯分析,忽視社會歷史分析。
雖然從邏輯主義的預設意義上看,證偽主義與邏輯經驗主義在邏輯主義的預設意義上是一致的,它們提供的科學方法論模型,都是屬于預設主義的邏輯模型。但是在實證主義意義上,波普爾證偽主義與邏輯經驗主義是根本對立的。邏輯經驗主義只注重對科學知識結構的靜態研究,而波普爾注重對科學知識增長的動態研究;與邏輯經驗主義者倡導證實相反,波普爾倡導證偽,否認證實。
預設主義邏輯模型與實際的科學活動之間存在很大的差距?茖W的進步不僅有不斷歸納、證實、積累的過程,而且還有不斷否證、不斷批判舊理論,大膽猜測新理論的過程。邏輯經驗主義只看到了前者,局限于分析知識的靜態方面和形式方面。證偽主義在這點上做了補充,但是它又片面地把證偽、批判和革命等方面強調到不恰當的程度,抹殺了科學正常時期的建設性活動,因而這種方法論也未能反映科學實際的這一方面。此外,波普爾對“獲得知識的動態過程”的分析,局限于“知識增長的動態過程”,因而局于主要用“理論”這個邏輯范疇來重建過程。這樣,他的科學發現方法論同科學實際相比仍然顯得貧乏,尤其缺乏社會因素,心理因素也十分單調。
然而,預設主義者反倒認為科學家的實際活動往往是不合理的,他們認為,需要考慮的并不是科學方法論應該從實際的科學活動中汲取些什么,而是科學家的活動應該遵循科學方法論的規則!叭绻麑嶋H歷史不符合他們的標準,他們甚至會輕率的主張我們整個的科學事業應重新開始!
由于預設主義的邏輯模型嚴重的偏離了科學史的實際,以其為準則勢必對科學理論做出嚴重錯誤的評價,因此,這種過分理想化與簡單化的模型就受到了越來越多的批評。到20世紀60年代,它逐漸衰落了,代之而起的是相對主義的歷史模型。
二、“歷史的”方法及其不足
“歷史的”方法是一種描述性方法,它排斥科學方法論對科學史研究的指導作用,對科學方法論的研究建立在科學史之上,注重探討科學發展的實際進程,認為科學方法不是統一的、不變的,而是多元的、隨著科學對象的不同和科學理論的更替而變化的。因而主張以對科學歷史的具體描述取代規范方法論的邏輯結構。堅持這種方法論的學派大多數為歷史主義學派中的成員。
歷史主義學派的代表人物有庫恩和費耶阿本德等。他們的哲學思想除具有強調科學哲學與科學史相結合,并強調科學發展動態模式研究的共同外,其具體觀點差別甚大,各人提出的模式也不相同,彼此爭議激烈。但是他們都對科學持有非理性主義,相對主義的觀點。
庫恩的“范式”是其理論核心,其中的科學整體性觀點是區別于邏輯經驗主義和證偽主義的一大特點。由于庫恩把“范式”的更替理解為心理上信念的更替,而不是認識的深化,這就把科學發展的客觀模式歪曲成為科學家們的主觀心理的演變模式,導致他提出新舊范式“不可通約”,即不可比性的觀點。而這一觀點又導致了他否認科學的客觀進步性,最終導致他的非理性主義和相對主義傾向。
費耶阿本德堅持一種多元主義的方法論,他用“怎么都行”來表明自己的方法論!霸趺炊夹小辈皇怯靡环N新方法來取代以往的方法,而是表明一切方法和規則都有一定的使用范圍,都具有局限性。費耶阿本德繼庫恩之后堅持理論的不可通約性。既然競爭理論之間“不可通約”,也就不可能有統一的評價標準。這樣,科學不再與非科學區分,科學無法走向真理,最終導致費耶阿本德走向極端的非理想主義。
歷史主義學派的貢獻在于開辟了從分析哲學史,把科學當作活動的途徑來探索方法論,從而大大拓展了方法論的視野,提出了一種新的“歷史的”方法。但是,這種方法同樣也是片面的。它雖然看到了“歷史”,強調歷史的事實和材料,力圖使“歷史再現”。但是,在它強調科學發展過程中“歷史的”東西的同時走向了非理性主義和相對主義,強調科學變革與科學方法變化的實際而放棄了科學的合理性。相對主義的歷史模型完全否定規范的方法論,甚至完全否認科學理論的評價具有客觀的和合理的標準,宣揚非理性主義。
三、邏輯——歷史方法及其合理性
由于“邏輯的”方法和“歷史的”方法各自的片面性,使得當代西方科學方法論處于一種兩難境地。人們無法接受一個脫離科學史和科學發展實際的理論模型,也不能接受一個否定科學合理性的理論模型,這時需要把“邏輯重建”和“歷史再現”結合起來,實現“邏輯——歷史”的方法。
拉卡托斯提出的“科學研究綱領方法論”實現了邏輯與歷史結合的模型,開辟了“邏輯——歷史”的新方法?茖W研究綱領有四個相互聯系的部分組成:(1)綱領的“硬核”,由基本的理論原理或定律構成,反映了綱領的本質。是“不可反駁的”或“不被證偽的”。(2)“保護帶”,由許多輔助性假說構成;它的職責就是保護硬核不受經驗事實的反駁和證偽而隨時調整和更新。(3)“反面啟發法”,是保衛硬核的反面啟示規則;它指示科學家不應該做的是什么。(4)“正面啟發法”,是改善和發展理論的正面啟示規則;它指示科學家應該怎樣去做。
在科學研究綱領方法論中,最大的獨創是“啟發法”原則。它使得“不可反駁”的硬核得到保衛,“可反駁的”保護帶得到調整,以及使得研究綱領自身得到發展和成長。在科學史上,一個新理論的產生,往往由于不夠完善或解釋力和預見力不夠,而遇到反常,如果這個理論缺乏韌性,就容易被證偽。因此,應該允許新理論誕生后有一段“喘息時間”,可以不顧反常而依照理論的內在邏輯,獨立自主的發展、補充和完善自己!罢鎲l法”就是自主發展的指導方針。當新理論發展到一定時期時,便要解決面對的經驗事實的反常,這時反面啟發法“就發揮了作用。它禁止把反常事例的矛頭指向綱領的硬核,而要求建立一些輔助性假說,以便在硬核周圍形成一個保護帶?梢,科學綱領的內部結構決定了它是一個相對穩定的邏輯模型。
需指出,拉卡托斯建立的綱領不是一個靜態的邏輯模型,而是一個動態的邏輯模型。這體現在他的科學發展的動態模式上,這個模式大致可以表示為:科學研究綱領的進化階段、科學研究綱領的退化階段、新的進化的研究綱領證偽取代退化的研究綱領、新的研究綱領的進化階段……類似于生物進化的自然選擇,拉卡托斯給出了一個綱領內的進步和停滯的標準,即用研究綱領的進步性與啟發力作為評價標準:一個進步的并且啟發力較強的研究綱領較之另一個退化的并且啟發力教弱的研究綱領為優。
拉卡托斯的方法是一種邏輯——歷史的方法。其邏輯模型具有相對的穩定性,同時又是一個動態的過程,是一個不斷以進步的研究綱領代替落后的研究綱領的歷史,這一過程具有典型的歷史進化特征。
邏輯——歷史方法的發展體現在新歷史主義學派代表夏佩爾的理論上。夏佩爾的理論體系的中心問題是科學發展的合理性問題,他把“如何能夠主張合理性標準經歷了合理的變化這個問題當作科學哲學的‘根本問題’。”在其理論體系中,核心的概念是“信息域”。他認為,“信息域”是人們在長期的生活和科學實踐中自然形成的,大體上與通常所講的學科領域相當,但具有更大的靈活性,且具有時代性!靶畔⒂颉钡膬群埠茇S富,不僅包括了觀察所獲得的經驗事實,還包括了理論、觀點、方法、原則、信念等項目,并且它們之間相互聯系、彼此滲透,構成了“域”這個有機整體。而夏佩爾正是通過“信息域”這個概念,來說明科學是如何通過信息之間相互聯系而形成一定的科學研究領域,并根據研究領域自身的內在因素提出問題,提出有希望的研究路線,以及對問題的解答,從而說明科學的發現、發展的合理性,并形成他的關聯主義方法論。
夏佩爾的關聯主義方法論,是在邏輯主義極端與歷史主義極端走進絕境的背景下提出的。他在批判預設主義的邏輯模型和相對主義的歷史模型的基礎上,試圖選擇一條不同于上述兩種極端走向的中間途徑,即提供一種既能避免預設主義,又能避免相對主義;既能說明科學進步的合理性,又能說明這種合理性標準發生變化的方法論。
因此,他提出“背景信念”的觀念,作為科學發展的基礎。在他看來,“背景信念”必須滿足三個“條件限制”,即“成功”、“無可懷疑”和“相關性”。其中,一個理論是成功的,它將被要求:既能說明該“信息域”的所有項目,又能精確的說明它們。在夏佩爾看來,“背景信念”是構成科學知識、科學方法論的規則和評價科學理論的基礎,由此也說明了科學知識是客觀的;即使科學發展的合理性標準發生了變化,科學的進步仍然是可能的,并且可以衡量。同時,他認為已有的“背景信念”與它所指導的新的研究工作以及由這種新研究而獲得的新知識之間,存在一種“反饋”關系,即科學方法與標準的“內在化”。這樣,夏佩爾就把方法論規則、評價標準等“內在化”于科學發展的過程之中,從而使科學理論的評價和科學理論的發展成為一個自助自主的過程。也就是說,科學知識的發展變化與科學方法的發展變化是相互作用、相互影響、相互關聯的。正是這種關聯的存在,使得在科學知識發展的不同時期,在不同的合理性標準之間,成為可以比較的,因而是可以給予合理說明的。
如果說拉卡托斯的“科學研究綱領”方法論的出發點,是為了改進預設主義的邏輯模型和相對主義的歷史模型。那么夏佩爾的關聯主義方法論的建立,是為了超越兩種極端模型。
盡管拉卡托斯的科學方法論存在一定的局限性,如科學理論的評價標準過于寬泛,但是這一方法論的基本思想是值得肯定的,它把當代西方科學方法論推進到一個新的階段,開創了“邏輯——歷史”的方法論原則。經過科學實在論者夏佩爾等人的進一步完善,顯露出逐漸強化的趨勢。
四、貝葉斯方法的邏輯—歷史特征
貝葉斯方法的邏輯特性體現在貝葉斯定理中。隨著現代歸納邏輯的興起和發展,這套數學上嚴格的概率演算推理被引人哲學中,并被賦予了哲學涵義,邏輯經驗主義者卡爾納普將其作為問題的回應,認為這套推理程序和演繹邏輯一樣,從前提到結論的過程是邏輯地,并將其視為歸納推理合理性的例證。貝葉斯推理在推理過程上類似于演繹推理,可以說,貝葉斯推理就是帶有百分比的蘊涵式。
貝葉斯定理作為預設主義邏輯模型的基本形式,其本身具有邏輯主義的邏輯特性。在貝葉斯主義者看來,貝葉斯定理的作用在于,通過一套嚴密的推理程序,幫助具備理性的人根據新證據來修正他對某個理論假說的信念度。那么我們必須已經掌握了其它幾個主觀概率的值。
在貝葉斯推理中,對于先驗概率這種可能基于某種純粹預感的觀點似乎是令人不信服的。畢竟不同的人可以對某個理論的真實性持有完全不同的預感,而這些不同的預感使得具有不同的值。但是貝葉斯主義者認為,這并不是太大的問題,因為存在消除先驗的現象。根據貝葉斯定理的公式本身,以及荷蘭賭定理、意見收斂定理這兩條有用定理,如果我和你對持有完全不同的評估,但是我們對的取值看法一致,那么我們的后驗概率將會隨著證據的增多而彼此接近。在一個長序列中,即便我們一開始持有不同的猜想推測,但是最終將會達成關于的共識。
因此,貝葉斯方法主張的推理過程實際上是演繹的,其依據的貝葉斯定理形式上是一個條件概率的推導式,類似于演繹邏輯中的假言命題式。邏輯學家在演繹推理中關注的是前提到結論的程序的合理性,而非前提的真實性。與此類似,不管是演繹或歸納的科學推理,我們不應該關注先驗概率的合理性,而只能是由先驗概率推導出結論的方式。科學推理好壞與否的標準不是由前提真假,或者先驗概率的可接受性決定;而是取決于這些前提或先驗概率導出結論的方式。貝葉斯推理按照相關的推理公式和規則,從先驗推導至后驗概率,合乎邏輯上的合理性,充分凸顯了貝葉斯方法的邏輯特征。
貝葉斯方法的歷史特征表現在兩個方面:一是哲學層面,與先驗概率的主觀性問題相關;二是統計學領域,與統計推理的設計、抽樣相關。
雖然貝葉斯主義者認為,持有截然不同先驗概率的人,隨著相關證據的不斷介入,他們將會在證據刻畫得出的結論上達成一致,繼而消除先驗概率的影響,但是這仍然不能阻擋批評者的質疑。貝葉斯主義的核心在于,先驗概率是主觀決定的;并且貝葉斯科學推理的最大潔難在于,當貝葉斯方法判定科學推理的合理性時,它不可能提供客觀的標準。在科學領域,不僅存在好的推理,而且存在壞的推理。許多批評者認為,貝葉斯主義的主觀性使其無法提供如何區分各種推理的說明。這種批評意見指出,由于我們很難在先驗概率上指派約束,所以根據貝葉斯定理進行證據推理時,我們很難在直覺上判定該證據對其結論的支持力度。換言之,我們可以用貝葉斯方法表征這類推理,但是如果要評估推理,那么我們不得不回到先驗概率問題,并且采取主觀上這種概率似真性的觀點。正如貝葉斯定理能夠導出好的推理,它同樣能導出壞的推理,所以我們必須訴諸于該定理之外的方式來分辨各種推理。然而,似乎只能求助于主觀先驗概率,才能保證推理的充分性。如果不能駁倒上述批評意見,那么它會是極具破壞性的,因為對于科學推理的滿意分析應該告訴我們何以使推理是好的。
為此,貝葉斯主義者特別表明了先驗概率的限制性。換言之,先驗概率的主觀性是有限制的。這種限制性表現在先驗概率包含的舊證據或背景信息。實際推理表明,刻畫一個結論時,新證據的不足必須通過舊證據的相對充足來平衡。在確定推理的先驗概率時,也應該把這些舊證據考慮在內。如果考慮了舊證據,那么認為先驗概率由主觀決定的想法就是一種誤導。先驗概率不是非要主觀地決定的;它們可以由涉及先驗證據的先驗論證決定而來。當不存在主觀證據時,我們必須依靠主觀先驗概率,那么由先驗概率刻畫而來的任意結論的客觀性和可靠性將會取決于可得新證據的強度。因此,能夠或應該無視先驗概率的說法是不恰當的;更為恰當的說法是,當存在主觀先驗概率時,我們希望獲得任意可靠結論前,通過尋求和采用新證據來消除先驗概率的影響。當不能找到任何新證據而仍想刻畫一個可靠的結論時,我們將會希望確保先驗概率,因為它們考慮之內的舊證據并不是主觀的。
因此,先驗概率中包含舊證據或背景信息,它并非完全主觀決定的。例如旗桿事例中,陽光沿直線傳播和太陽位于固定角度都是已知的舊證據或背景知識。為了更直觀的說明,我們來列舉上述貝葉斯定理的另一個版本。而且我們最終獲得的后驗概率是可見,整個貝葉斯推理中始終都滲透著經驗相關的背景信息,特別是先驗概率,其中的背景信息B類似于夏佩爾的信息域,體現了歷史主義的描述性特點。
貝葉斯方法的歷史特征還表現在統計學領域的應用中。通過哲學家和統計學家的努力,貝葉斯方法經歷了很大程度的復興。雖然貝葉斯推理在形式上表現出演繹邏輯的特點,但是它本質上是一利,歸納方法,是定量歸納推理進路的基本模型,堅持帕斯卡開創的“概率化方向”。貝葉斯方法的歸納性在統計推理中表現得尤為突出。貝葉斯模型體系有利于我們理解賴以生存的世界,但是它很難提供關于科學問題的客觀無偏評價。從定義上來說,我們用來理解世界的模型都是主觀的,其推理過程需要我們的累積經驗。例如,太陽每天從東方升起這個事實允許我們推斷,太陽應該每天從東方升起。而且每一個這類觀察又進一步強化了該推理。上述這種通過一組重復觀察使得人們推斷或導出一個更廣泛關系的方法可以稱為歸納,雖然歸納是本能的,但是它并不能讓我們理解獨立的實驗數據集合。實驗科學應該是客觀的,它通過恰當設計的實驗進行嚴格的假說檢驗。在統計學領域,各類推理需要設計實驗、抽樣等程序,獲得一個樣本到總體的評估過程。貝葉斯統計推理也不例外,這種經驗相關的或然性正是歸納推理的特質所在。綜上所述,貝葉斯方法的邏輯——歷史特性,決定了它是一種邏輯——歷史方法。
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