- 科學(xué)推理:邏輯與科學(xué)思維方法
- 周建武
- 2879字
- 2019-02-12 10:55:41
第一節(jié) 歸納概述
歸納邏輯是指對經(jīng)驗(yàn)科學(xué)以及日常思維中非演繹論證類型的推理過程與方法的種種研究。具體內(nèi)容包括歸納概括、統(tǒng)計(jì)推理、因果推理、探求因果聯(lián)系的邏輯方法、類比推理等等。一般意義上的歸納推理,是指根據(jù)一類事物的部分對象具有某種性質(zhì),推出這類事物的所有對象都具有這種性質(zhì)的推理。歸納推理的前提是一些關(guān)于個(gè)別事物或現(xiàn)象的命題,而結(jié)論則是關(guān)于該類事物或現(xiàn)象的普遍性命題。
一、完全歸納推理
完全歸納推理,又稱“完全歸納法”,是以某類中每一對象(或子類)都具有或不具有某一屬性為前提,推出以該類對象全部具有或不具有該屬性為結(jié)論的歸納推理。
其邏輯結(jié)構(gòu)可表示如下:
S1—P
S2—P
Sn—P
(S1,S2,…,Sn是S類的所有分子)
所以,S—P(S表示事物,P表示屬性)
比如,當(dāng)天文學(xué)家對太陽系的大行星運(yùn)行軌道進(jìn)行考察的時(shí)候,他們發(fā)現(xiàn):水星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,金星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,地球是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,火星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,木星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,土星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,天王星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,海王星是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的,而水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星是太陽系的全部大行星。由此,他們便得出如下結(jié)論:所有的太陽系大行星都是沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的。這一結(jié)論,就是運(yùn)用完全歸納推理得出的。
完全歸納推理其實(shí)不是真正意義上的歸納推理,從思維方向上說,它是從個(gè)別推出一般;在這一點(diǎn)上,它屬于歸納推理。但是,其前提所斷定的范圍和結(jié)論所斷定的范圍完全相同,其結(jié)論是根據(jù)前提必然得出的,其前提的真能夠保證結(jié)論的真,因此,完全歸納推理具有演繹的性質(zhì)。但這里還是按照“完全歸納法”這一名字所顯示的,將其歸入“歸納推理”的范疇。
案例 小高斯做題
德國數(shù)學(xué)家卡爾·弗里德里斯·高斯10歲那年,在小學(xué)上算術(shù)課時(shí),老師給班里幾十個(gè)孩子出了一道算術(shù)題,他要孩子們計(jì)算一下:1+2+3+4+…+97+98+99+100=?老師心里想,要加的數(shù)目這么多,可得費(fèi)些功夫呀!而且稍不留神,就會算錯(cuò)。可是出乎意料的是,老師剛把題目說完,小高斯就舉起了手,報(bào)出了答案:5050。老師非常吃驚,忙問小高斯是怎么算出來的。
小高斯說,他發(fā)現(xiàn)這100個(gè)數(shù)有一個(gè)特點(diǎn),就是依次把頭尾兩個(gè)數(shù)加起來都等于101,而這樣的數(shù)剛好有50對,因此,這100個(gè)數(shù)的總和就是101×50=5050。
高斯運(yùn)用的是完全歸納推理,特點(diǎn)是:前提中考察了該類事物的每一個(gè)對象,它的結(jié)論是必然的。
運(yùn)用完全歸納推理必須注意兩點(diǎn):
①前提所列舉的應(yīng)當(dāng)是包括該類事物的每一個(gè)個(gè)別對象,一個(gè)也不能遺漏。
②作為前提的每一個(gè)判斷都應(yīng)當(dāng)是真的,即每一個(gè)個(gè)別對象都確實(shí)具有某種性質(zhì)。
如果滿足了這兩條要求,那么完全歸納推理的結(jié)論就必然是真實(shí)的。否則,結(jié)論就不是必然真實(shí)的。
由于完全歸納推理要求對某類事物的全部對象一一列舉考察,所以,它的運(yùn)用是有局限性的,適用范圍很小。它只適用于那些對象數(shù)目很小的類別,對它們作窮盡的考察,用完全歸納法得出一個(gè)全稱結(jié)論,比較容易。例如某個(gè)班組、年級、學(xué)校、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的所有人口。但是,假如所考察的那個(gè)類仍然是一個(gè)有窮類,但對象的數(shù)目很大,例如,由所有中國人所組成的類,其成員就有13億之多,盡管在理論上我們還是可以對這個(gè)類作窮盡的考察,例如作一次全國人口普查,但實(shí)際操作起來很困難,社會成本太大。更進(jìn)一步,假如所要考察的對象類是一個(gè)無窮類,例如自然數(shù)類,原則上就不可能窮盡地檢查這個(gè)類,因?yàn)椴还芪覀儥z查到哪一步,總有無窮多的對象仍在那里等待我們。對于這類對象,完全歸納法根本不適用,這時(shí)就只能運(yùn)用不完全歸納推理了。
二、不完全歸納推理
一般意義上,歸納推理指的是不完全歸納推理,不完全歸納推理是這樣一種推理:根據(jù)對某類事物部分對象的考察,發(fā)現(xiàn)它們具有某種性質(zhì),因而得出結(jié)論,說該類事物都具有某種性質(zhì)。
案例 《內(nèi)經(jīng)》針刺篇記載的故事
有一個(gè)患頭痛的樵夫上山砍柴,一次不慎碰破足趾,出了一點(diǎn)血,但頭部不疼了。當(dāng)時(shí)他沒有引起注意。后來頭疼復(fù)發(fā),又偶然碰破原處,頭疼又好了。這次引起了注意,以后頭疼時(shí),他就有意刺破該處,都有效應(yīng)(這個(gè)樵夫碰的地方,即現(xiàn)在所稱的“大敦穴”)。
現(xiàn)在我們要問,為什么這個(gè)樵夫以后頭疼時(shí)就想到要刺破足趾的原處呢?從故事里可見,這是因?yàn)樗鶕?jù)自己以往的各次個(gè)別經(jīng)驗(yàn)作出了一個(gè)有關(guān)碰破足趾能治好頭痛的一個(gè)一般性結(jié)論了。在這里,就其所運(yùn)用的推理形式來說,就是一個(gè)不完全的歸納推理。具體過程是這樣的:
第一次碰破足趾某處,頭痛好了;
第二次碰破足趾某處,頭痛好了;
(沒有出現(xiàn)相反的情況,即碰破足趾某處,而頭痛不好。)
所以,凡碰破足趾某處,頭痛都會好。
由于不完全歸納推理前提和結(jié)論間不具有必然性關(guān)系,而是或然性的,也就是說,前提真不能保證結(jié)論必然真。這是因?yàn)椋祟愂苤饔^和客觀條件的限制,所考察的對象是數(shù)量有限的,不可能是無限的,而且單憑觀察所獲得的經(jīng)驗(yàn)是不能證明事物的必然性的。
不完全歸納推理具有從已知到未知、從過去到未來的性質(zhì),或者說,它們的結(jié)論的內(nèi)容,多于前提包括的內(nèi)容。因此,人們把歸納推理看做是得到新知識的方法。
發(fā)現(xiàn)一類對象中的部分對象都具有某種屬性,而且沒有發(fā)現(xiàn)相反的情況,從而得出所有這類對象都具有這種屬性,這是不完全歸納推理,它沒有對該類對象的全部個(gè)體進(jìn)行考察而得出某種結(jié)論。正因?yàn)闅w納推理的結(jié)論是或然的,而歸納推理結(jié)論的可靠性又與觀察事物的數(shù)量、范圍以及對于觀察對象的分析程度有著直接的關(guān)系。所以,一般來說,觀察事例的數(shù)量愈多,范圍愈大,對于觀察對象的分析愈深入,歸納推理結(jié)論就愈可靠。
三、歸納與演繹
除完全歸納推理這一種特殊的歸納推理之外,真正的歸納推理都是不完全的歸納,其結(jié)論所斷定的知識范圍超出了前提所斷定的知識范圍,因此,歸納推理的前提與結(jié)論之間的聯(lián)系不是必然性的,而是或然性的。也就是說,其前提真而結(jié)論假是可能的,所以,歸納推理乃是一種或然性推理。
1.歸納推理的特點(diǎn)
①前提必須是真實(shí)的。
②結(jié)論具有或然性。
③結(jié)論的真實(shí)并不一定為前提所保證。
④結(jié)論為真的概率受到前提多少的影響。
歸納推理再好,也不能像演繹推理一樣保證結(jié)論一定是真,但是,這不表明有把握的可能性和沒有把握的猜測之間沒有重要區(qū)別,更不表明人不應(yīng)該靠增加經(jīng)驗(yàn)來增加能力。
2.歸納與演繹的主要區(qū)別
歸納推理與演繹推理的主要區(qū)別概括如表2-1所示。
表2-1 歸納推理與演繹推理的主要區(qū)別

歸納推理與演繹推理雖有上述區(qū)別,但它們在人們的認(rèn)識過程中是緊密聯(lián)系著的,兩者互相依賴、互為補(bǔ)充,比如說,演繹推理的一般性知識的大前提必須借助于歸納推理從具體的經(jīng)驗(yàn)中概括出來,從這個(gè)意義上我們可以說,沒有歸納推理也就沒有演繹推理。當(dāng)然,歸納推理也離不開演繹推理。比如,歸納活動的目的、任務(wù)和方向是歸納過程本身所不能解決和提供的,這只有借助于理論思維,依靠人們先前積累的一般性理論知識的指導(dǎo),而這本身就是一種演繹活動。而且,單靠歸納推理是不能證明必然性的,因此,在歸納推理的過程中,人們常常需要應(yīng)用演繹推理對某些歸納的前提或者結(jié)論加以論證。從這個(gè)意義上我們也可以說,沒有演繹推理也就不可能有歸納推理。
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