第二節 歸納推理的經驗心理學研究

歸納推理是一種不能得到確定結論的推理，傳統歸納推理主要包括簡單枚舉法和排除法。演繹推理具有單調性，但是歸納邏輯是非單調的，也就是說增加它的前提可能改變原有的結論。有意思的是，心理學中許多認知過程也是非單調的，在感知中，獲得對象的更多信息通常能夠改變解釋的方式；在學習領域，當獲得新的觀察，我們的假設可能被推翻。所以用歸納的方法去研究心理學中的認知是一個可以嘗試的視角。[7]

歸納又處在邏輯學和心理學相融合的關節點上，馮·賴特認為，歸納法可以從三個方面進行研究：第一，歸納的心理學問題，主要研究歸納的起源問題、科學的發現問題；第二，歸納推理的邏輯問題；第三，歸納辯護的哲學問題。[8]

從經驗心理學的觀點來看，心理行為表現出歸納邏輯的特點。認知心理學家把歸納支持看成一種主觀概率，即對于特殊個體、特殊命題的相信程度即信念度。因為心理學的核心問題是信念修正的動態分析，即增加新信息修改原始的信念。在心理學或者人工智能中，概率的這種主觀主義的研究叫作貝葉斯進路，而貝葉斯進路已是心理學研究的中心問題之一。[9]所以我們有兩個理由去采納心理的貝葉斯模型：第一，概率是一種正確處理不確定性的方法，第二，在解決認知的相關問題上它是有效果的。但在實踐中，認知的概率模型有多大程度的有效性，更好的模型離我們還有多遠，心理在什么意義上能看成是概率的，這些都仍然是有待進一步探索的開放性問題。

在經驗心理學的歷史上，心理學家獨立于演繹推理而用了不同的理論框架去研究歸納推理。在這部分，我們關注歸納推理的經驗研究，也關注標準歸納邏輯能否解釋歸納強度依賴的因素。一般而言，傳統歸納就是關于從特殊前提到一般結論的推理，比如，我們觀察到麻雀有羽毛，可以追問所有鳥有多大可能都有羽毛。我們用歸納強度來衡量不同歸納推理的有效性，比如下面兩個推理：

（1）

（2）

在感知上，不同歸納推理的歸納的強度可以是不同的，在上面的例子中，雖然它們的歸納強度是一樣的，但是在感知上（1）的結論似乎比（2）更強。

認知心理學家通過心理實驗探討了歸納推理的認知規律。利普斯（Rips）做了一個歸納推理的實驗，實驗目的是探討人們怎樣把動物的性質推廣到其他范疇上去。實驗假定某種動物都患有某種傳染病，然后判斷其他物種有多大的概率患這種疾病，例如所有兔子患有某種疾病，狗患有這種疾病的概率有多大？利普斯在前提和結論中運用了不同的動物范疇進行實驗，結果表明有兩個因素提高了從前提到結論的推理強度：前提和結論的相似性以及前提的典型性，前提與結論越相似或者更加典型的前提將導致一個更強的推理。[10]

歸納推理的另一個重要研究歸功于尼斯伯特（Nisbett）。他設計了一個實驗，內容是讓被試觀察到某個部落的一個成員是肥胖的，然后歸納出部落中肥胖者的比例，實驗發現人們對結論范疇的變化非常敏感。也就是說對一個變化的范疇，人們不愿意去做出一個強的推理，但是對一個不變的范疇，人們愿意去概括他們的觀察。這個結果明顯不同于利普斯的結論，因為利普斯發現結論的典型性不影響歸納強度。[11]

上面闡釋了單一前提的推理，但是人們經常遇到多前提的推理，是什么提高了它們的推理強度？其中一個因素就是前提的數量。在前面的例子中，尼斯伯特系統地改變了被試觀察到的證據數目。例如被試觀察到或者1個肥胖的人，或者3個肥胖的人，或者20個肥胖的人，然后分別詢問部落中肥胖者的比例，實驗發現越多的肥胖者被觀察到，那么歸納強度就逐漸提高，一般而言，隨著樣本數目的增長推理強度將會增加。[12]盡管前提的純粹數量的確對歸納有影響，但有證據表明只有前提的多樣性才會影響歸納的強度，因為重復相同的證據不會增加歸納強度。

（3）

（4）

盡管這兩個論證具有同樣的強度，但是大部分人認為（4）的推理強度比（3）更高，因為（4）的前提具有多樣的信息。雖然尼斯伯特發現變化的結論導致更弱的歸納推理，但是多樣的前提導致更強的歸納推理，所以多樣性的影響是在不同的方向上進行的，相對于一個典型的前提導致一個更強的推理，比如（1），帶有兩個典型前提的推理比帶有一個典型前提和一個非典型前提的推理弱，所以上文中（3）比（4）更弱。[13]

歸納推理不像演繹推理從形式上就能判斷結論的真假，它本質上是不確定的，所以它需要超出給定的信息尋找其他信息以減少不確定性是合理的。歸納推理的例子都依賴外部知識的運用，這些知識沒有被表達在歸納論證中。[14]

一些心理學家進一步研究了歸納中外部知識的作用。例如梅迪（Medin）研究了關于植物分類學者和樹木維護工人對植物范疇的歸納推理，他主要關注相似性的影響，實驗發現在不同的群體中相似性概念是不同的，維護工人趨向于依據形狀和景觀目的等功能相似性來對植物進行分類，而學者依據科學種類來進行分類，另外，學者偏好在同樣的種類下進行歸納論證，而維護工人偏好在同樣的功能之下進行推理，這就表明了相似性的影響。[15]

外部知識影響的其他證據已經揭示了它們在推理中的作用，比如尼斯伯特的研究就是一個關于性質范圍的知識影響歸納推理的例證。我們已經得知“觀察到多個部落的成員是肥胖的”不能提高“部落其他成員是肥胖的”這個推理的強度，因為肥胖是個體性質而不是群體性質。另外尼斯伯特發現，相對于肥胖這一性質，在膚色上卻能得到更強的推理，比如看到“一個部落成員的膚色是黃色”就能提高“其他部落成員的膚色也是黃色”這一推理，因為這假設了“同一種族將有同樣的生理特征”。[16]

在推理中某些性質比其他的性質具有更寬的范圍，但實際上這種作用很復雜，因為依靠范疇特定的性質可能導致更強的或更弱的或居間的推理，例如就“具有兩個腔室的肝臟”這一解剖性質來說，從老虎到鷹的推理就比從雞到鷹的推理更強，因為雞和鷹具有同樣的生物學范疇，共享了許多本質屬性，人們愿意把解剖性質從雞的類推廣到鷹的類，但老虎和鷹在生物學上是不同的，不大可能把解剖性質從一個推廣到另一個。但是考慮行為特征“晚上進食”, Heit發現雞到鷹的推理強度比老虎到鷹的推理強度弱，這里忽略了老虎和鷹之間生物學的不同，而被進食行為的相似性所影響，所以做出了更強的推理。[17]

心理學家們從認知心理學視角，對歸納推理做了新的理論解釋。他們描述了歸納推理的幾個認知規律：相似性、典型性、多樣性和推理中外部知識的影響。這些結果對歸納的認知心理學解釋提出了挑戰，傳統的認知模型很難回答這些問題，但是貝葉斯模型能夠回應這個挑戰。依據貝葉斯模型，評估一個歸納論證被看成是對某個性質的學習，首先假設某個性質，人們利用已經獲得的經驗去更新對假設的信念度，當獲得的經驗越多時，這個假設就越趨近于真，比如人們知道牛有尾骨，這就增加“所有動物都有尾骨”這一假設的信念度，當知道馬也具有尾骨時，這個假設的信念度進一步增加，所以隨著經驗的不斷增加，假設就逐漸被接受為知識。

貝葉斯模型能夠解釋以上的經驗規律，例如模型能夠解釋相似性的作用。給定兔子得了某種疾病，容易得到狗而不是熊也得了相同的疾病，因為依據已知性質，“兔子和狗”比“兔子和熊”更相似。貝葉斯模型也給出了典型性的影響，因為非典型的個體將具有大量的特殊性質，先驗信念表明這些性質是特殊的而且不能被投射，但是典型范疇的先驗信念將表明它們同其他范疇在很多性質上類似，所以典型范疇的新性質可以推廣到其他范疇。[18]貝葉斯模型同樣能解釋多樣性的影響，帶有兩個相似范疇的論證比如牛和馬，會使人想起很多特殊的性質相對于其他的農場動物都是真的，那么牛或馬的一個新的性質對于農場動物也是真的，所以帶有兩個不同個體的論證，比如牛和熊，就不能使人想起對于其他農場動物都為真的特殊性質。[19]

總之，貝葉斯模型確實能闡述很多現象，包括相似性、典型性、多樣性和推理中知識的影響等，當然也有其他的模型能夠解釋同樣的結果，但是貝葉斯模型的解釋更加簡單，需要的前提也更少，所以從理論選擇的角度來說，貝葉斯模型更加可取。