【顿新国】理论确证的假说-演绎模型及其问题
理论与经验之间的联系问题是科学哲学的核心问题。围绕这一问题主要有两个不同研究维度——理论对经验的解释与说明以及经验对理论的确证。“确证概念在经验科学方法论中占据着中心地位。”[1]对确证关系的阐释中有一种非常符合直观的理论——假说－演绎模型（Hypothetic-Deductivism）。
假说－演绎模型的要义及其在科学确证中的地位，格莱莫尔说：“如果证据能够以某种合适的方式从一个理论中演绎出来，那么该证据确证这一理论。就我所知，它依然是最流行的一种版本。”[2]正因为如此，假说－演绎模型受到了来自西方学者各方面广泛且持久的批判、质疑、辩护和修正。这种质疑与修正构成了当代假说－演绎模型发展的动力，形成了多种不同的假说－演绎确证模型。20世纪80年代，假说－演绎模型在格莱莫尔等人的批判声中一度陷入沉寂，但最近这一方法论模型又得到了复苏。
一、假说－演绎法的历史演进
假说－演绎模型是科学哲学中最负盛名的方法论模型之一。它最早是作为一种科学发现的方法提出来的。亚里士多德的归纳—演绎的实质是科学发现的假说－演绎法，只不过亚里士多德强调作为前提的原理（即假说）是由归纳法而得来的。
莱布尼茨明确提出，从感觉和经验获得的关于事实的可能真理，不可能是归纳法，而要通过“先验猜想法”。他说：“先验猜想法从假说开始，……表明实际发生的事物将从这些假说得出来。”[3]
笛卡尔的假设－演绎思想具有从科学发现向科学确证转折的特质。他认为对同一个现象必定有多个相互竞争的假说，这些假说都具有猜测性质，它们没有一个是确定的，但有一些是可以有理由确信的。他宣称科学家有权力接受那些能成功地说明非常广泛的现象的假说，因为“从其可以演绎出所有现象的那个假说是假的是不太可能的。”[4]而只要从假说中演绎出来的结论与被解释事物相一致，就可以承认它们是真实的。
现代经验主义者则把作为科学发现方法的假说—演绎法改造为一种科学确证的方法。他们认为，通过猜想得出来的假说虽然可以演绎出需要加以解释的现象，但这些假说本身没有经验基础、没有得到证实，因此，要根据假说演绎出推论或预言，然后用经验来决定这些推论或预言是否是对该假说的一种支持或确证。这实际上就是理论的确证方法。惠更斯在《论光》的序言中对假说—演绎法的本质给了一个很清晰的表述：“原理是由它们引出的结论来检验的；……当用假定的原理论证了的东西与观察中的实验所产生的现象完全一致时；……那么，这当是对我探究成功的强有力的确证……。” [5]
归纳主义者惠威尔持“归纳一致”基础上的假说—演绎确证观。他认为，假说是运用归纳进行猜测获得的，一个假说提出后，也要按归纳一致加以检验，演绎的作用在于从假说中推出现象，从而确证或检验假说。他说：“假说应当预言尚未观察到的现象……只有当能预言与构想假说时不同类的事物时，该假说的真实性才能得到确实的证据。”[6]这里惠威尔不仅强调了假说要通过其推论出的预测事实来检验，而且还特别强调了不同种类证据的检验力。
密尔（又译穆勒）同意惠威尔的意见，但对假说的完全证实提出了更严格的要求。他要求一个已被证实的假说，不仅它的演绎推论要与观察一致，而且没有别的假说蕴涵那些应予解释的事实。假说的完全证实要求排除所有可能存在的其他假说。[7] 密尔还认为完全证实在科学中有时是能达到的，并且他还举例证明牛顿关于太阳和行星之间中心力反比平方的假说。密尔要求检验推论必须只能从被检验假说演绎出来，从而为后来假说—演绎法强调从背景理论不能推出检验推论的思想做了铺垫。
二、假说－演绎的主要模型及其难题
在当代讨论假说－演绎模型的文献当中，作为讨论的出发点的是假说－演绎的这样一个版本：
H-D1：观察证据E确证假说H，当且仅当，（ⅰ）E为偶然真；（ⅱ）H├E。
仔细分析这种确证阐释，可以发现H-D1面临一些问题。首先是非相干合取问题： H被E所确证，那么H∧A也被E所确证，在此A是与H∧T一致的任一陈述。这一问题被吉默斯（Ken Gemes）表述为选择确证问题，或者合取缝合问题。[8]
其次是非相干析取问题，或者“析取缝合问题”：如果H为偶然真理，且蕴涵为真的经验证据E，那么对任意语句E*， E∨E*确证H。
最后是事例确证问题：假说－演绎模型的任何合理构述应该允许一个概括的事例确证该概括。[9]显然，H-D1没有解决事例确证问题：令H为“所有乌鸦都是黑的”（"x(Rx→Bx)），它所蕴涵的是形如Ra→Ba这样的语句，而非Ra∧Ba式语句。这就是说，据H-D1，Ra→Ba确证H，但Ra∧Ba不确证H，而Ra∧Ba（a是乌鸦且是黑的）是H的事例。
事实上，任何一个假说－演绎模型还遇到备选假说选择难题以及统计假说因无可直接观察的演绎推断而无法被假说演绎地确证的问题。本文仅考察前三个难题。
以“确证的预测标准”为名，亨佩尔提出了H-D的这样一个稍微不同的版本：“令H为一个假说，B为观察报告。那么，如果B可以分为两个互斥且穷举的子类B1和B2，且B2中的每一个语句可以从H和B1的合取中演绎出来，而不能单独从B1演绎出来，那么，B确证H。”[10]可以把亨佩尔的这一思想重塑如下：
H-D2：观察证据E 确证假说H，当且仅当，（ⅰ） E和H都是偶然真理；（ⅱ）E≡（E1∧E2）；（ⅲ） E1∧H ├ E2；（iv）E1不蕴涵 E2。
H-D2不能处理合取缝合难题和析取缝合难题，但能解决事例确证难题。譬如，令E为“Ra∧Ba”， E1为Ra，E2 为Ba，E为H“"x(Rx→ Bx)”的事例。据H-D2，E确证H。
但亨佩尔的H-D2模型又面临着“非黑的乌鸦”确证“所有乌鸦都是黑的”这一确证悖谬。令E为“Ra∧ØBa”，E≡（"x(Rx→Bx)→Ra∧ØBa）∧（Ra∧ØBa）≡（E1∧E2）。显然，（"x(Rx→Bx)→Ra∧ØBa）∧"x(Rx→Bx)→（Ra∧ØBa），而（"x (Rx→Bx)→Ra∧ØBa）不蕴涵（Ra∧ØBa）。
另外，科学假说往往是条件句，要得出一个可检验的陈述，某些条件需得到满足，这就意味着观察证据并非直接从假说中导出，而是由假说和某些条件（一般是背景知识或理论）的合取才能导出。而且这与蒯因—迪昂论点是一致的。这就引出了确证的相对模型。
艾耶尔在理论的经验意义标准这一语境中隐含地表述了H-D的这一模型[11]：
H-D3：相对于背景知识或理论T，观察证据E 确证假说H，当且仅当，（ⅰ） E为偶然真；（ⅱ）（H∧T）协调且（H∧T）├ E，（iii）T不蕴涵E。
这一模型比H-D2简单且更符合直观。显而易见，H-D3不能处理合取缝合难题和析取缝合难题。但H-D3在某种程度上可以处理事例确证难题。说明如下：
令背景知识T为Ra，观察证据E为“Ba”，假说H为“"x(Rx→Bx)”， 则有H∧T蕴涵E，但T单独并不蕴涵E。据H-D3，作为假说事例的黑乌鸦确证假说“所有乌鸦是黑的。”
但格莱莫尔指出这一模型又面临着如下困难：（1）E不能确证T的任何后承；（2）如果E为偶然真，且S是满足“ØE→/S”的任一一致陈述，那么相对于一个真理论（如S→E），E确证S。[12]
基于这些难题，格莱莫尔宣称确证的假说－演绎模型是无望的，进而发展出对确证的另一种定性阐释——拔靴带理论。而伊尔曼经过考察后则说H-D是“不可修正的”[13] ，“差不多是一匹死马”[14]，主张科学确证的一种量化阐释模型——贝耶斯确证理论。
尽管有格莱莫尔和伊尔曼的悲观判决，对H-D的希望并没有灭绝。不少学者仍然积极寻求对H-D的修正与辩护。譬如，霍里奇（Paul Horwich）立即做出回应，指出拔靴带理论及贝耶斯确证理论存在自身的一些缺陷，并提出了H-D的另一个模型。[15]
H-D4：相对于背景理论B，E（直接）确证H，当且仅当（i）E≡（E1∧E2）；（ii）（E1∧H∧B）├ E2；（ⅲ）（B∧E1）不蕴涵 E2。
不难看出，H-D4是由H-D2和H-D3捏合而成，它吸取这两者的合理要素。但正如霍里奇自己所指出，这一版本的H-D同样面临着旧版本的一些问题。H-D4要成为假说确证的充分必要条件，还有诸多限制：（1）它不能说明过去的经验何以确证将来的预测；（2）与确证的后承条件（如果E确证T，T蕴涵T1，则E确证T1）一起会产生确证灾难。说明如下：设p为一任意不相干陈述，B为背景理论，E≡（E1∧E2），（E1∧H∧B∧p）├ E2，且（B∧E1）→/E2。据H-D4，E确证H∧p；据后承条件，E确证任意不相干陈述p。
目前为止，H-D的四个版本都遇到了非相干难题。解决证据的相干性问题似乎是H-D出路之所在。而且，我们还注意到，假说－演绎法的这几种形式刻画所使用的逻辑工具是经典演绎逻辑。于是，有人开始质疑逻辑工具本身。譬如，沃特斯（C.K.Waters）指出：“确证的非相干性问题不在于重构确证时所运用的H-D框架本身，而在于说明H-D重构时所运用的是经典逻辑。”[16]他的策略主要有两点：一是在H-D框架中增加关于相关性的约束条件。他认为只有当假说H中的一组陈述在预测证据的演绎推导过程中起到了必要作用，该组陈述才能得到检验。二是以注重经验内容联系的相干逻辑来替代经典逻辑，即以相干蕴涵来替代实质蕴涵。他认为，通过这两点就会克服非相干难题。但正如沃特斯所说，该方案尚未表明演绎对科学是必要的，另一方面，该方案并没证明经典逻辑不能重构H-D。
此外，就笔者看来，该方案有悖于问题解决的“充分宽广性”诉求。毕竟经典演绎逻辑是逻辑之本，我们不能为了解决非相干性难题就抛弃它，这样未免代价太大。经过这一插曲，逻辑保守主义者们会设法在经典逻辑框架下重构H－D。譬如，格兰姆斯(Thomas R. Grimes)就是如此。
格兰姆斯相信“假说演绎法所隐含的是这样一个基本观念——如果一个假说的内容部分，即它对世界所做的断言部分，被表明是真的，那么该假说得到了确证。”[17]其策略是：给出一种一般方法，借以确定在所予假说的所有逻辑后承中，哪些表明了该假说内容的后承。为达到这一点，他诉诸布尔析取范式和严密后承（narrow consequence）概念。 [18]格兰姆斯认为，“严密后承概念似乎（比逻辑后承）更适合于表达内容保全关系。” 然后，以此为指导思想，格兰姆斯给出了自己对H-D的构述[19]。
H-D5：E确证H，如果（i）E为真，（ii）H和~E都是协调的，（iii）HαE。
格兰姆斯的H-D5模型具有简单、优雅且符合直观等优点，但它并没有摆脱非相干阴影。说明如下：假设E是H的严密后承，它也是H∧R的严密后承，在此，R是一任意陈述。如果根据H-D5，E确证H，那么，若H∧R是一个偶然真的合取式，则满足了H-D5的三个要求，于是，E确证H∧R。而这正是确证的非相干合取难题！
1991年，舒尔茨（Gerhard Schurz）发表题为《相干演绎》的论文，对克服非相干性难题做了新的尝试。尽管文章标题容易让人认为他所使用的工具是相干逻辑，实则不然。他认为一个有效的演绎是相干的，当且仅当，其结论的子公式在其某些出现被任何其他公式替换而保持演绎的有效性。他的直观想法是确保E从H演绎而来的过程中不涉及多余的要素，以达到消解非相干性合取等难题的目的。譬如，H├ E，则H∧B├ E，但这并不使得E也确证H∧B，因为，B在此对于E的导出来说是多余因素。同样，H├E，则H├ E∨F，但E∨F并不确证H，因为E∨F被H蕴涵并不在于F的本质。
为了形式化地捕捉这种直观想法，舒尔茨引入了结论相干演绎、前提相干演绎以及相干后承要素等概念[20]，并在此基础上给出了自己的H-D模型。
H-D6：E确证H，当且仅当，对分别等值于E和H 的E′和H′来说，E′是E的相干后承要素的合取，H′是H的相干后承要素的合取，E′和H′都是偶然真理，H′├E′，且H′├E′是结论相干演绎和前提相干演绎。
H-D6可以避免非相干难题。在E确证H时，有H├E。根据H-D6，对任意H′来说，在H∧H′是偶然真理时，E并不确证H∧H′。因为H∧H′├E 并不是一个前提相干演绎。这样就避免了非相干合取难题。类似地，在E确证H时，有H├E。根据H-D6，对使得E∨E′为偶然真理的任意E′来说，E∨E′不确证H。因为H├E∨E′并不是一个结论相干演绎。这样，H-D6就避免了非相干析取难题。但H-D6不能表明Ra∧Ba确证"x (Rx→Bx)，因此，它不能解决事例确证难题。
为了能解决事例确证难题，吉默斯对舒尔茨的H-D6做了如下修正。[21]
H-D7：E确证H当且仅当，E与H协调，且对某个E′和H′，E′是E的后承， H′等值于H， E′是E的相干后承要素的合取，H′是H的相干后承要素的合取，E′和H′都是偶然真理，H′├E′，且H′├E′是结论相干演绎和前提相干演绎。
这种理解解决了非相干合取、非相干析取以及事例确证难题。但它又面临一些新问题：（1）H-D7失去了H-D先前版本的某些演绎意味，似乎在某种程度上更多地与确证的归纳主义处于同一阵营；（2）H-D7还产生这样一个非常奇怪的结果：“Ra∧Ba∧~Rb∧~Bb”既确证“"x(Rx→Bx)”，又确证“~"x(Rx→Bx)”。[22]
不满于这些问题，吉默斯循着舒尔茨的相干演绎路径与格兰姆斯的“内容”路径，在1993年提出了H-D的自然公理化模型[23]。该模型的基本思想是：E只确证假说H的这样一些部分——它们的内容在从H导出E时是必要的。具体一点，要发现一个假说H的公理A是否被E确证，我们需找到H的一个规范版本H′，然后看A，作为H′的那些公理的一个内容部分，在E从H′中导出时是否是必要的。[24]该模型的两个核心概念是“理论的内容部分”和“理论的自然公理化”。吉默斯在对这两个概念进行定义的基础上，给出了自己对H-D的如下定义[25]：
H-D8：N(T)是对理论T的自然公理化，A是N(T)中的一个公理，相对于背景证据b， 证据E假说－演绎确证理论T的公理A，当且仅当，E和b是（T∧b）的内容部分，并且不存在T的这样一个自然公理化N(T)′对N(T)′公理的某个子集s来说，E是（s∧b）的内容部分，且A不是（s∧b）的内容部分。
H-D8可以解决非相干合取问题。由于公理A的内容对于从背景证据b中导出E是必要的，由此不能导出A和一任意的A′的合取的内容对于从背景证据b中导出E也是必要的。也就是说，根据H-D8，E要成为（s∧b）内容的一部分，则A需要成为（s∧b）内容的一部分，但这并不能得出，A∧A′为此也需要成为（s∧b）内容的一部分。从而H-D8的要求得不到满足。
类似地，H-D8可以解决非相干析取问题。因为，由E是T的一个内容部分并不能得出E∨E′也是（T∧b）内容的一部分。
同时，H-D8还可以解决事例确证难题。譬如，对理论T“"x (Rx→Bx)”，可以把它自然公理化为只有唯一公理A“"x (Rx→Bx)”。根据H-D8，相对于背景证据Ra，证据E“Ba”确证T。
尽管H-D8模型看上去可以避免H-D法的三大难题，但它近来遭到了帕克（Suck-Jung Park）的质疑。他认为H-D8模型有如下缺陷：第一，它把有些真确证案例划为假确证。这一点表明，H-D8模型作为确证的定义太严格；第二，它又太弱，因为它有时把有些假确证案例划为真确证。在质疑的基础上，帕克进而宣称“假说－演绎仍然没有希望。”[26]吉默斯对帕克的责难进行了回应，并承认H-D8并没有提供对确证的完整而恰当的阐释，譬如它没有涵盖最佳解释推理这类确证案例。[27]
三、结语
这场持续20多年的假说－演绎论争依然没有结束。毋庸置疑，确证事业本质地与被确证项和确证者项的经验意义、经验内容相关。前述发展脉络也显示H-D模型从关注内容的相干性过渡到自然公理化模型关注假说自身的内容。但各种H-D模型依然是对确证的纯逻辑的形式刻画，即便H-D8关注了假说的内容，但它对假说内容的刻画依然是形式的——假说的内容是假说的逻辑后承，这就注定了该类模型必然会遭遇非相干性和其他难题。
对假说－演绎模型的拯救和合理构建不能片面强调形式逻辑，一定要抓住确证的本质，采用辩证方法论。这就要求我们要把形式与内容进行有机的统一。首要任务是尝试构造新的经验内容（信息）的测度理论。这一理论不仅对假说－演绎模型至关重要，而且它可以帮助解决事例确证理论所导致的确证悖论。其次，从科学实践来看，理论的确证并不是一蹴而就的，是一项历时的任务，因此，确证理论的构建要遵循逻辑与历史相统一的原则。再者，确证理论的构建要遵循质与量相统一的原则。确证主要是关于经验证据和假说之间的支持关系的，经验证据的质和量都对假说的确证起着重要的作用，而假说－演绎模型显然没有把握这一点。
【注释】
[1]Carl G. Hempel,“A Purely Syntactical Definition of Confirmation”， The Journal of Symbolic Logic, Vol.8, No.4, 1943，p.122.
[2]Clark Glymour,Theory and Evidence, Princeton : Princeton University Press, 1980,p.12.
[3][6]转引自周昌忠:《西方科学方法论史》,上海人民出版社, 1985,第153页；第159页。
[4]Larry Laudan， Science and Hypothesis，Dordrecht: D. Reidel Publishing Company, 1981，p.33.
[5]克·惠更斯:《论光》, 武汉出版社, 1993,第viii页。
[7]约翰·洛西：《科学哲学历史导论》,华中工学院出版社, 1982，第159页。
[8][9][21][22][24]Ken Gemes，“Hypothetico-Deductivism: the Current State of Play; the Criterion of Empirical Significance: Endgame”，Erkenntnis, 49,1998,p.1；p.1；p.5；pp.5~6；p.8.
[10]C.G.Hempel，“Studies in the Logic of Confirmation”，Aspects of Scientific Explanation,New York: The Free Press, 1965，p. 26.
[11]A. J. 艾耶尔:《语言、真理与逻辑》，上海译文出版社, 2006，第8页。
[12]Clark Glymour，“Discussion: Hypothetico-Deductivism is Hopeless”，Philosophy of Science, 47，1980，p. 322.
[13]John Earman，Testing Scientific Theories， Minneapolis: University of Minnesota Press
[14]John Earman,Bays or Bust, Cambridge
[15]Paul Horwich,“Explanation of Irrelevance”, in John Earman， Testing Scientific Theories，Minneapolis: University of Minnesota Press, 1983，p.58.
[16]C.K.Waters,“Relevance Logic Brings Hope to Hypothetico-Deductivism”,Philosophy of Science,54,1987,p. 453.
[17][18][19] Thomas R. Grimes, “Truth, Content, and the Hypothetico-Deductive Method”,Philosophy of Science,54,1990,p.517；p.520；p.520.
[20]Gerhard Schurz,“Relevant Deduction”, Erkenntnis,35,1991,pp.409~422.
[23][25]Ken Gemes,“Hypothetico-Deductivism, Content, and the Natural Axiomatization of Theories”,Philosophy of Science, 60,1993,pp.477~487；p.486.
[26]Suck-Jung Park
[27]Ken Gemes,“Hypothetico-Deductivism: Incomplete But not Hopeless”,Erkenntnis, 63,2005,pp.139~147.
（原载《哲学动态》，2008年第8期。录入编辑：神秘岛）