一,歸納推理的定義
所謂歸納推理,就是從個別性知識推出一般性結論的推理.
一,歸納推理的定義
所謂歸納推理,就是從個別性知識推出一般性結論的推理.
例如:
直角三角形內角和是1800;
銳角三角形內角和是1800;
鈍角三角形內角和是1800;
直角三角形,銳角三角形和鈍角三角形是全部的三角形;
所以,一切三角形內角和都是1800.
這個例子從直角三角形,銳角三角形和鈍角三角形內角和分別都是1800這些個別性知識,推出了"一切三角形內角和都是180°"這樣的一般性結論,就屬于歸納推理.
傳統上,根據前提所考察對象范圍的不同,把歸納推理分為完全歸納推理和不完全歸納推理.完全歸納推理考察了某類事物的全部對象,不完全歸納推理則僅僅考察了某類事物的部分對象.并進一步根據前提是否揭示對象與其屬性間的因果聯系,把不完全歸納推理分為簡單枚舉歸納推理和科學歸納推理.
現代歸納邏輯則主要研究概率推理和統計推理.
歸納推理的前提是其結論的必要條件.首先,歸納推理的前提必須是真實的,否則,歸納就失去了意義.其次,歸納推理的前提是真實的,但結論卻未必真實,而可能為假.如根據某天有一只兔子撞到樹上死了,推出每天都會有兔子撞到樹上死掉,這一結論很可能為假,除非一些很特殊的情況發生,比如地理環境中發生了什么異常使得兔子必以撞樹為快.
我們可以用歸納強度來說明歸納推理中前提對結論的支持度.支持度小于50%的,則稱該推理是歸納弱的;支持度小于100%但大于50%的,稱該推理是歸納強的;歸納推理中只有完全歸納推理前提對結論的支持度達到100%,支持度達到100%的是必然性支持.
二,歸納推理和演繹推理的關系
歸納推理和演繹推理既有區別,又有聯系.
二者的區別是:
1,思維進程不同.歸納推理的思維進程是從個別到一般.而演繹推理的思維進程不是從個別到一般,是一個必然地得出的思維進程.演繹推理不是從個別到一般的推理,但也不僅僅是從一般到個別的推理:演繹推理可以從一般到一般,比如從"一切非正義戰爭都是不得人心的"推出"一切非正義戰爭都不是得人心的";可以從個別到個別,比如從"羅吉爾·培根不是那個建立新的歸納邏輯學說的培根"推出"那個建立新的歸納邏輯學說的培根不是羅吉爾·培根";可以從個別和一般到個別,比如從"這個物體不導電"和"所有的金屬都導電"推出"這個物體不是金屬";還可以從個別和一般到一般,比如從"你能夠勝任這項工作"和"有志者事竟成或者你不能夠勝任這項工作"推出"有志者事竟成".在這里,應當特別注意的是,歸納推理中的完全歸納推理其思維進程既是從個別到一般,又是必然地得出.
2,對前提真實性的要求不同.演繹推理不要求前提必須真實,歸納推理則要求前提必須真實.
3,結論所斷定的知識范圍不同.演繹推理的結論沒有超出前提所斷定的知識范圍.歸納推理除了完全歸納推理,結論都超出了前提所斷定的知識范圍.
4,前提與結論間的聯系程度不同.演繹推理的前提與結論間的聯系是必然的,也就是說,前提真實,推理形式正確,結論就必然是真的.歸納推理除了完全歸納推理前提與結論間的聯系是必然的外,前提和結論間的聯系都是或然的,也就是說,前提真實,推理形式也正確,但不能必然推出真實的結論.
二者的聯系是:
1,演繹推理如果要以一般性知識為前提,(演繹推理未必都要以一般性知識為前提.)則通常要依賴歸納推理來提供一般性知識.
2,歸納推理離不開演繹推理.其一,為了提高歸納推理的可靠程度,需要運用已有的理論知識,對歸納推理的個別性前提進行分析,把握其中的因果性,必然性,這就要用到演繹推理.其二,歸納推理依靠演繹推理來驗證自己的結論.例如,俄國化學家門捷列夫通過歸納發現元素周期律,指出,元素的性質隨元素原子量的增加而呈周期性變化.后用演繹推理發現,原來測量的一些元素的原子量是錯的.于是,他重新安排了它們在周期表中的位置,并預言了一些尚未發現的元素,指出周期表中應留出空白位置給未發現的新元素.
邏輯史上曾出現兩個相互對立的派別——全歸納派和全演繹派.全歸納派把歸納說成惟一科學的思維方法,否認演繹在認識中的作用.全演繹派把演繹說成是惟一科學的思維方法,否認歸納的意義.這兩種觀點都是片面的.正如恩格斯所說:"歸納和演繹,正如分析和綜合一樣,是必然相互聯系著的.不應當犧牲一個而把另一個捧到天上去,應當把每一個都用到該用的地方,而要做到這一點,就只有注意它們的相互聯系,它們的相互補充."①
三,收集和整理經驗材料的方法
(一)收集經驗材料的方法
歸納推理要以個別性知識為前提,為了獲得個別性知識,就必須收集經驗材料.收集經驗材料的方法有觀察,實驗等.
1,觀察
這里所說的"觀察"是"科學的觀察"的簡稱.一般來說,人們把外界的自然信息通過感官輸入大腦,經過大腦的處理,形成對外界的感知,就是觀察.然而,盲目的,被動的感受過程不是科學的觀察.科學的觀察是在一定的思想或理論指導下,在自然發生的條件下進行(不干預自然現象)但有目的的,主動的觀察.科學的觀察往往不是單純地靠眼耳鼻舌身五官去感受自然界所給予的刺激,而要借助一定的科學儀器去考察,描述和確認某些自然現象的自然發生.
觀察要遵循客觀性原則,對客觀存在的現象應如實觀察.如果觀察失真,便不能得到真實可靠的結論.但是,說觀察要遵循客觀性原則,并不是說在觀察時應當不帶有任何理論觀點.理論總是不同程度地滲透在觀察之中.提出觀察要客觀,是要求用正確的理論來觀察事物,以免產生主觀主義.理論對觀察的滲透,說明了主體在觀察中的能動作用.氧的發現過程生動地體現了理論對觀察的作用.1774年8月,英國科學家普利斯特里在用聚光透鏡加熱氧化汞時得到了氧氣,他發現物質在這種氣體里燃燒比在空氣中更強烈,由于墨守陳舊的燃素說,他稱這種氣體為"脫去燃素的空氣".1774年,法國著名的化學家拉瓦錫正在研究磷,硫以及一些金屬燃燒后質量會增加而空氣減少的問題,大量的實驗事實使他對燃素理論發生了極大懷疑.正在這時,普利斯特里來到巴黎,把他的實驗情況告訴了拉瓦錫,拉瓦錫立刻意識到他的英國同事的實驗的重要性.他馬上重復了普利斯特里的實驗,果真得到了一種支持燃燒的氣體,他確定這種氣體是一種新的元素.1775年4月拉瓦錫向法國巴黎科學院提出報告——金屬在煅燒時與之相化合并增加其重量的物質的性質——公布了氧的發現.實際上,在普利斯特里發現氧氣之前,瑞典化學家舍勒也曾獨立地發現了氧氣,但他把這種氣體稱為"火空氣".氧的發現過程正如恩格斯在《資本論》第二卷序言中所說的:"普利斯特里和舍勒已經找出了氧氣,但不知道他們找到的是什么.他們不免為現有燃素范疇所束縛.這種本來可以推翻全部燃素觀點并使化學發生革命的元素,沒有在他們手中結下果實.……(拉瓦錫)仍不失為氧氣的真正發現者,因為其他兩位不過找出了氧氣,但一點兒也不知道他們自己找出了什么."
當對象的性質使人們難以實際作用于對象(比如在天文學研究中)或者研究對象的特點要求避免外界干擾(如在許多心理學的研究中)時,最適用的收集經驗材料的方法就是觀察了.
觀察方法有一定局限性:(1)觀察只能使我們看到現象,卻看不到本質.現象是事物的外部聯系和表面特征,是事物的外在表現.本質是事物的內部聯系,是事物內部所包含的一系列必然性,規律性的綜合.恩格斯說:"單憑觀察所得到的經驗,是決不能充分證明必然性的."①(2)觀察有時無法區分真相與假象.比如,由于地球在運動,所以我們在地球上觀察恒星的相互位置,好像發生了很大的變化,這在天文學上稱為"視運動",可是視運動并不是天體的真實運動.
2,實驗
實驗是人們應用一定的科學儀器,使對象在自己的控制之下,按照自己的設計發生變化,并通過觀察和思索這種變化來認識對象的方法.
實驗的特點是:(1)具有簡化和純化的特點.通過對影響某一對象的各種因素進行簡化和純化,突出主要因素,舍棄次要因素,排除與對象沒有本質聯系的因素的干擾,達到在比較單純的狀態下來認識對象.比如為研究某一植物在某一條件下對具有一定酸堿度的土壤的適應情況,在實驗室中人為地控制大自然對植物生態的影響,只就酸堿度這一特定的因素進行考察.(2)具有強化條件的特點.通過實驗,可以使對象處于一些特殊條件,極端狀態下(如超高溫,超高壓,超真空和超強磁場等),使研究對象的特殊性質凸顯出來,從而達到認識對象的特殊性質的目的.1956年楊振寧和李政道提出弱相互作用下宇稱不守恒假說.為了檢驗這個假說,吳健雄用了鈷-60作為實驗材料進行實驗.可是,在常溫下鈷-60本身的熱運動和自旋方向雜亂無章,無法進行實驗.于是吳健雄把鈷-60冷卻到0.01K,使鈷核的熱運動停止,實驗便達到了預期效果.(3)具有可重復性.任何一個實驗事實,應該能被重復實現,否則便不能成立,這是科學活動的一個規矩.例如,1974年10月初,丁肇中在美國通過實驗證明了1/4粒子的存在,同年10月15日在西歐重復了這個實驗,馬上找到了1/4粒子,這就證明了丁肇中的實驗是成功的.
(二)整理經驗材料的方法
通過觀察,實驗等方法得到的經驗材料,需要經過加工整理,才能形成科學的結論.整理經驗材料的方法有比較,歸類,分析與綜合以及抽象與概括等.
1,比較
比較是確定對象共同點和差異點的方法.通過比較,既可以認識對象之間的相似,也可以了解對象之間的差異,從而為進一步的科學分類提供基礎.運用比較方法,重要的是在表面上差異極大的對象中識"同",或在表面上相同或相似的對象中辨"異".正如黑格爾所說:"假如一個人能看出當前即顯而易見的差別,譬如,能區別一支筆和一頭駱駝,我們不會說這人有了不起的聰明.同樣,另一方面,一個人能比較兩個近似的東西,如橡樹和槐樹,或寺院與教堂,而知其相似,我們也不能說他有很高的比較能力.我們所要求的,是要能看出異中之同和同中之異."
①
在進行比較時必須注意以下兩點:
(1)要在同一關系下進行比較.也就是說,對象之間是可比的.如果拿不能相比的東西來勉強相比,就會犯"比附"的錯誤.比如,木之長是空間的長度,夜之長是時間的長度,二者不能比長短.
(2)選擇與制定精確的,穩定的比較標準.比如,在生物學中廣泛使用生物標本,地質學中廣泛使用礦石標本,用它們來證認不同品種的生物和礦石.這些標本就是比較的標淮.現在研究隕石或登月采集的月巖物質,也是將它們同地球上的礦石標本比較.
(3)要在對象的實質方面進行比較.例如比較兩位大學生誰更優秀,必須就他們的思想品德,學習成績,實踐能力等實質方面進行比較,而不是就性別,籍貫,家庭貧富等方面進行比較.
2,歸類
歸類是根據對象的共同點和差異點,把對象按類區分開來的方法.通過歸類,可以使雜亂無章的現象條理化,使大量的事實材料系統化.歸類是在比較的基礎上進行的.通過比較,找出事物間的相同點和差異點,然后把具有相同點的事實材料歸為同一類,把具有差異點的事實材料分成不同的類.如全世界40萬種左右植物,可把它們歸為四大類(門):藻菌植物門,苔蘚植物門,蕨類植物門和種子植物門.由門再往下分可以得出綱,目,科,屬,種各級單位.
歸類與詞項的劃分是有區別的.(1)思維進程的方向不同.詞項的劃分是從較大的類,劃分出較小的類.而歸類則相反,它是從個體開始,上升到類,再上升到一般性更大的類.(2)作用不同.詞項的劃分是為了明確詞項.歸類則是把占有的材料系統化的方法.更為重要的是,由于正確的分類系統反映了事物的本質特征和內部規律性的聯系,因而具有科學的預見性,能夠指導人們尋找或認識新的具體事物.例如,以達爾文生物進化論為基礎建立起來的生物自然分類系統,曾預言了許多當時尚未發現的過渡性生物.始祖鳥就是達爾文所預言并被人找到的一種.始祖鳥是介于爬蟲類和鳥類之間的中間類型.它把這兩類動物之間的空隙填補起來了,說明鳥類是由爬蟲類演變而來的.
3,分析與綜合
分析就是將事物"分解成簡單要素".綜合就是"組合,結合,湊合在一起".也就是說,將事物分解成組成部分,要素,研究清楚了再湊合起來,事物以新的形象展示出來.這就是采用了分析與綜合的方法.如,分析一篇英文文章的結構,先是得到句子,單詞,最后得到26個字母;反過來,綜合是由字母組成單詞,句子,再由句子組成文章,這些是文法所要研究的題材.再如,白色的光經過三棱鏡,分解成紅橙黃綠青藍紫七色光;反過來,七色光又合成白色光.這就是光譜的分析與綜合,由此可以解釋彩虹的成因.分析和綜合是兩種不同的方法,它們在認識方向上是相反的.但它們又是密切結合,相輔相成的.一方面,分析是綜合的基礎;另一方面,分析也依賴于綜合,沒有一定的綜合為指導,就無從對事物作深入分析.
4,抽象與概括
抽象是人們在研究活動中,應用思維能力,排除對象次要的,非本質的因素,抽出其主要的,本質的因素,從而達到認識對象本質的方法.
概括是在思維中把對象本質的,規律性的認識,推廣到所有同類的其他事物上去的方法.如發現"能導電"這一"金屬"的共同本質后,可把這種共同的本質推廣到全部金屬上去,概括出全部金屬都具有"能導電"的本質屬性.
第二節 完全歸納推理
完全歸納推理是根據某類事物每一對象都具有某種屬性,從而推出該類事物都具有該種屬性的結論.例如:"已知歐洲有礦藏,亞洲有礦藏,非洲有礦藏,北美洲有礦藏,南美洲有礦藏,大洋洲有礦藏,南極洲有礦藏,而歐洲,亞洲,非洲,北美洲,南美洲,大洋洲,南極洲是地球上的全部大洲,所以,地球上所有大洲都有礦藏."其邏輯形式如下:
S1是P
S2是P
……
Sn是P
S1,S2,…,Sn是S類的全部對象
所以,所有S都是P
完全歸納推理的特點是:在前提中考察了一類事物的全部對象,結論沒有超出前提所斷定的知識范圍,因此,其前提和結論之間的聯系是必然的.
運用完全歸納推理要獲得正確的結論,必須滿足兩條要求:(1)在前提中考察了一類事物的全部對象.(2)前提中對該類事物每一對象所作的斷定都是真的.
完全歸納推理有兩個方面的作用:(1)認識作用.完全歸納推理根據某類事物每一對象都具有某種屬性,推出該類事物都具有該種屬性,使人們的認識從個別上升到了一般.比如,上面根據"地球上的大洲"這一類事物的每個對象都有"有礦藏"這一屬性,得出"地球上所有大洲都有礦藏"的結論,就體現了完全歸納推理的認識作用.(2)論證作用.因為完全歸納推理的前提和結論之間的聯系是必然的,所以常被用作強有力的論證方法.比如對于論題"兩個特稱前提的三段論推不出結論",可以這樣論證:前提是II的三段論推不出結論,前提是OO的三段論推不出結論,前提是IO(OI)的三段論推不出結論,前提是II的三段論,前提是OO的三段論,前提是IO(OI)的三段論是兩個特稱前提的三段論的全部對象,所以,兩個特稱前提的三段論推不出結論.
完全歸納推理通常適用于數量不多的事物.當所要考察的事物數量極多,甚至是無限的時候,完全歸納推理就不適用了,而需要運用另一種歸納推理形式,即不完全歸納推理.
第三節 不完全歸納推理
不完全歸納推理是根據某類事物部分對象都具有某種屬性,從而推出該類事物都具有該種屬性的結論.不完全歸納推理包括簡單枚舉歸納推理,科學歸納推理.
一,簡單枚舉歸納推理
在一類事物中,根據已觀察到的部分對象都具有某種屬性,并且沒有遇到任何反例,從而推出該類事物都具有該種屬性的結論,這就是簡單枚舉歸納推理.比如,被譽為"數學王冠上的明珠"的"哥德巴赫猜想"就是用了簡單枚舉歸納推理提出來的.200多年前,德國數學家哥德巴赫發現,一些奇數都分別等于三個素數之和.例如:
17=3+3+11
41=11+13+17
77=7+17+53
461=5+7+449
哥德巴赫并沒有把所有奇數都列舉出來(事實上也不可能),只是從少數例子出發就提出了一個猜想:所有大于5的奇數都可以分解為三個素數之和.他把這個猜想告訴了數學家歐拉.歐拉肯定了他的猜想,并補充提出猜想:大于4的偶數都可以分解為兩個素數之和.例如:
10=5+5
14=7+7
18=9+9
462=5+457
前一個命題可以從這個命題得到證明,這兩個命題后來合稱為"哥德巴赫猜想".
民間的許多諺語,如"瑞雪兆豐年","礎潤而雨,月暈而風","鳥低飛,披蓑衣"等,都是根據生活中多次重復的事例,用簡單枚舉歸納推理概括出來的.
簡單枚舉歸納推理的邏輯形式如下:
S1是P
S2是P
……
Sn是P
S1,S2,…,Sn是S類的部分對象,并且其中沒有S不是P
所以,所有S是(或不是)P |