邏輯學導論 第12章 因果推理

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學導論（第15版）IntroductiontoLogicPPT制作湖南師范大學

彭道林

[美]歐文·M.柯匹[美]卡爾·科恩著[加]維克多·羅迪奇張建軍潘天群頓新國等譯12第12講因果推理目錄Contents原因和結果第一節(jié)因果律和自然的齊一性簡單枚舉歸納法第三節(jié)因果分析的方法第四節(jié)第二節(jié)歸納技術的局限第五節(jié)一、原因和結果原因與結果是不可分的，任何結果都有原因，任何原因都有結果。如果原因和結果之間的假定關系是被正確地建立起來的，那么基于那些關系的推理就是十分強有力的。因果推理極具實用性。因果關系的確立，使得我們從原因推出結果，或是從結果推出原因成為可能?？蓱z之人必有可恨之處治療疾病治理霧霾一、原因和結果大衛(wèi)休謨關于因果關系領域的見解。關于實際事情的所有推理似乎都建立在原因和結果的關系之上。僅通過那種關系，我們就可以超出我們的記憶和感覺所能提供的證據(jù)。如果你想要問一個人，為什么他相信任何不存在的、實際的事情；比如，問他說，為什么他相信他的朋友在國內(nèi)或者在法國；他會告訴你某個原因;而這個原因會是某個其他的事實；像是從他朋友處收到的一封信，或者是知道他之前的決定或者承諾。一個人如果在荒島上找到一只手表或者其他任何機器，他就會推斷說，從前那個島上一定有過人。我們所有關于事實的推理都是這種性質的。......因此，如果我們想要讓自己信服，使我們相信各種實際的事情的那種證據(jù)，其本性究竟如何，那我們必須研究，我們是如何得到關于因果的知識的。一、原因和結果原因的不同含義1.一個事件發(fā)生的必要條件：在缺乏它的情況下，該事件必定不會發(fā)生。事情并非只是發(fā)生了，事情只有在確定的條件下才會發(fā)生。對自然研究的一個公理：為了理解我們生活于其中的這個世界,我們必須試圖了解事件要發(fā)生或者不發(fā)生的原因?！霸颉币辉~有3種含義：燃燒中的氧氣治療疾病2.一個事件發(fā)生的充分條件：它出現(xiàn)的情況下，事件必定發(fā)生。鐵—鋼—不銹鋼3.“原因”作為某個現(xiàn)象發(fā)生過程中的一個關鍵因素。吸煙導致肺癌一、原因和結果關鍵因素意義上原因的再細分2003年11月，在美國俄亥俄州辛辛那提市，強烈拒捕的一魁梧的男人在被警察打至屈服之后很快就死亡了。驗尸官主張這是一次“殺人”（不蘊涵敵對的、惡意的意圖）并且扭打是他死亡的主要原因當“原因”作為某個現(xiàn)象發(fā)生過程中的一個關鍵因素，還可以分為最近的原因和遙遠的原因：當存在一個因果序列——事件的鏈條，其中A引起B(yǎng)，B引起C，C引起D，D引起E——此時，結果E稱為任意一個那些先行事件的結果。死亡(E)，由扭打引起的；扭打(D)是由抵抗引起的；抵抗(C)是由逮捕引起的；逮捕(B)是由某種違法(A)引起的。死亡(E)是扭打(D)作為最近的原因的結果；其他的是遙遠的原因：A比B遙遠，B比C遙遠……一個案例一、原因和結果關鍵因素意義上原因的再細分一個調(diào)查顯示：16歲以前離開學校的人死于心臟病的可能性比大學畢業(yè)生高5倍；大學畢業(yè)生一年中死于心臟病的死亡率是3.5%，但是那些少于八年正規(guī)學校教育的人死亡率是20%。并非所有事件的關鍵因素都是最近的原因：大學教育不是良好健康的最近的原因，無知也不是疾病的最近的原因。落后的教育是因果鏈條中的一個環(huán)節(jié)，是需要根除的遙遠的原因（關鍵因素）。另一個案例區(qū)分“原因”的多種含義：僅當原因的必要條件意義下，可以合法地從結果推出原因;僅當原因的充分條件意義下，才能合法地從原因推出結果。二、因果律與自然的齊一性認為某個特定事態(tài)是某個特定結果的原因,僅當該類型的任意其他事態(tài)將引起與先前結果同類型的另一個結果，即,

類似的原因產(chǎn)生類似的結果。因為一個特定事態(tài)是另一個特定現(xiàn)象的原因的每一個斷定意味著存在某種因果律。“原因”一詞的每一種用法都包含或預設了：原因和結果齊一地相連。因果律：斷定一個事態(tài)恒常地伴隨有一個特定種類的現(xiàn)象，無論該事態(tài)發(fā)生于何時何地。因果關系不是純粹邏輯的或純粹演繹的，因果關系不能被任何先驗的推理所發(fā)現(xiàn)。因果律只能經(jīng)驗地或后驗地(即訴諸經(jīng)驗)發(fā)現(xiàn)。經(jīng)驗與特定事態(tài)、特定現(xiàn)象以及它們的特定次序有關。歸納的目的是從這些事態(tài)中總結規(guī)律。三、簡單枚舉歸納法符合以下形式的歸納概括即簡單枚舉法：現(xiàn)象E的實例1伴隨有事態(tài)C現(xiàn)象E的實例2伴隨有事態(tài)C現(xiàn)象E的實例3伴隨有事態(tài)C因而，現(xiàn)象E的每個實例都伴隨有事態(tài)C。從特定經(jīng)驗事實中得到普遍命題的過程被稱做歸納概括。這一過程，已經(jīng)超越了類比。簡單枚舉歸納法非常類似于類比論證，所不同的只是它形成的結論更為普遍。簡單枚舉法建立了因果連接，當一個現(xiàn)象的若干實例恒常地伴隨有一特定類型的事態(tài)的時候，很自然地得出在它們之間存在一個因果關系。簡單枚舉法論證和類比論證之間有巨大的類似性，類似的評價標準都適用于它們。三、簡單枚舉歸納法簡單枚舉法對提出的因果律的例外情況沒有解釋，而且不可能有解釋。任何一個反例都能夠表明，被當做一個“規(guī)律”而提出來的東西不是真正普遍的。歷史研究中，它可以為推斷一個因果關系提供有說服力的基礎。但是，實例所特有的本性無法區(qū)別：它們是一個真正的因果律中的確證事例或僅僅是偶然事件。培根：“由簡單枚舉所進行的歸納是幼稚的；其結論是不牢靠的，面臨著來自矛盾性實例的危險；并且其結論的達成所基于的事實通常都太少了，還僅僅是現(xiàn)有的事實。”局限于簡單枚舉法的嚴重缺陷：會忽略可能被發(fā)現(xiàn)的、否定性的或反證性的實例。因此，盡管簡單枚舉歸納法在提出因果律的過程中成果豐碩并且具有價值，但它根本不適合于檢驗因果律。對于因果律的檢驗是必不可少的。為了進行檢驗，我們必須依賴于其他類型的歸納論證。四、因果分析的方法這些方法是科學研究的通用工具，生命科學、社會科學和物理科學中的發(fā)現(xiàn)的當代解釋所使用的方法論，皆為密爾方法的歸納推理技術中的一種或某幾種的組合。歸納推理的密爾方法：所有歸納的核心方法的經(jīng)典公式是在19世紀，由約翰·斯圖亞特·密爾在《邏輯學體系》中給出的。這些技術是科學現(xiàn)在和將來在尋找因果律的過程中都要依靠的。1.求同法2.求異法3.求同求異并用法4.剩余法5.共變法四、因果分析的方法該方法比簡單枚舉法優(yōu)越，因為它不僅試圖發(fā)現(xiàn)原因與結果重復地同時發(fā)生的情況，而且還試圖確定這個唯一的事態(tài)——恒常地與我們感興趣的結果或現(xiàn)象關聯(lián)在一起的一個事態(tài)。密爾認為：如果被研究的現(xiàn)象的兩個或更多的實例只有一個共同的事態(tài)，那么，這個事態(tài)——所有實例僅在該事態(tài)上相契合——就是給定現(xiàn)象的原因(或結果)?？茖W探究的一個重要的也是非常普遍的工具。求同法可以用示意圖表示，其中大寫字母表示事態(tài)，小寫字母代表現(xiàn)象:方法一：求同法A、B、C、D與w、x、y、z一起發(fā)生A、E、F、G與w、t、u、v一起發(fā)生因而，A是w的原因(或結果)四、因果分析的方法當一個對給定現(xiàn)象的所有實例來說都是共同的事態(tài)時，就可以正確地推斷出：我們至少已經(jīng)找出它的原因的范圍。該方法在確定某一種現(xiàn)象或者某個范圍的事態(tài)時特別有用，對那種現(xiàn)象或者那個范圍的事態(tài)的研究有科學的希望。調(diào)查食物中毒諸多案例：方法一：求同法分子遺傳學中，家族病史的遺傳缺陷的篩查蛀牙率與飲水中的氟含量煙癮與大腦中的某個特定區(qū)域（島葉）四、因果分析的方法方法一：求同法由于該方法主要指望確證實例，方法本身常常不足以確定正在尋找的原因求同法基于已整理的可用數(shù)據(jù)，以使得確定所有情況所共同的一個事態(tài)成為可能。當研究顯示對所有情況都共同的事態(tài)不止一個時，求同法就不能評價那些可選擇的可能性了。求

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嚴

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：求同法本質上是排除法:在我們感興趣的現(xiàn)象的某些情況下而不是所有情況下出現(xiàn)的事態(tài)，不可能是該現(xiàn)象的原因。四、因果分析的方法密爾認為：“如果在一個實例下一個考察的現(xiàn)象發(fā)生了，在另外一個實例下該現(xiàn)象沒有發(fā)生，兩個實例下的事態(tài)除了一個事態(tài)不同外(該事態(tài)僅發(fā)生在前一個實例中)其他均相同，該事態(tài)(只有它使兩個實例產(chǎn)生區(qū)別)是該現(xiàn)象的結果或原因，或者為原因的一個不可缺少的部分?！鼻螽惙ㄊ疽鈭D，其中大寫字母表示事態(tài)，小寫字母代表現(xiàn)象:方法二：求異法A、B、C、D與w、x、y、z一起發(fā)生B、C、D與x、y、z一起發(fā)生因而，A是w的原因，或w的結果，或w的原因中的一個不可缺少的部分案例1：基因剔除小鼠實驗案例2：黃熱病的傳播途徑科學尋求因果律。在確證或者否證假設的因果聯(lián)系的永無止境的努力中，求異法是普遍可用的，同時也是強有力的。四、因果分析的方法密爾認為，求同求異并用法是一個不同的和獨立的方法。將該方法理解為求同法和求異法在同一個研究中的聯(lián)合運用，是合理的。由于兩個方法中的每一個方法對結論提供了某個概率的支持，它們的聯(lián)合運用給該結論提供了更高的概率。案例1：甲肝疫苗求同求異法示意圖，也用大寫字母表示事態(tài)，小寫字母代表現(xiàn)象:方法三：求同求異并用法案例2：檢驗新藥或新療程A、B、C——x、y、zA、B、C——x、y、zA、D、E——x、t、wA、B、C——y、z因而，A是x的結果或原因，或原因中不可缺少的一部分。四、因果分析的方法密爾認為：“從任意一個現(xiàn)象中減去這樣一個部分，在以前的歸納中該部分被認為是特定先行事件的結果，那么該現(xiàn)象剩余的部分為剩余的先行事件的結果。”剩余法示意圖，也用大寫字母表示事態(tài)，小寫字母代表現(xiàn)象:方法四：剩余法在許多情境下，若已經(jīng)部分地知道其原因，則可通過觀察某個現(xiàn)象在一組事態(tài)中產(chǎn)生的變化，從而推論得出該現(xiàn)象的因果關系。A，B，C——x，y，z已知B是y的原因已知C是z的原因因而，A是x的原因剩余法關注剩余物：1.它能夠僅通過對一個事例的考察而得以使用，而其他方法要求考察至少兩個事例；2.剩余法依賴預先建立的因果律，而其他方法則不是。四、因果分析的方法1821年，法國天文學家布瓦發(fā)表了若干行星（包括天王星）的運動數(shù)據(jù)表。在準備天王星的數(shù)據(jù)表時，出現(xiàn)了困難。對于天王星的運動數(shù)據(jù)表，布瓦沒有采用以前的觀察數(shù)據(jù)，而是建立在新近觀察的數(shù)據(jù)之上。1844年，根據(jù)該數(shù)據(jù)表觀察到的天王星的位置偏差了2分鐘的弧度，其他的已知行星的運動則與計算結果一致。法國數(shù)學家、天文學家勒維耶認為，唯一令人滿意的解釋是：在天王星之外存在一個干擾其運動的位置星球，并據(jù)此推算出了這個未知行星的位置，并致信迦勒。1846年9月23日，德國天文學家迦勒根據(jù)勒維耶推算的位置進行觀察，在不到一個小時的時間內(nèi)，果然發(fā)現(xiàn)了一顆新的行星——海王星。天文學史上經(jīng)典案例：海王星的發(fā)現(xiàn)方法四：剩余法盡管如此，剩余法仍然是歸納法，而非演繹法，因為它產(chǎn)生的結論僅僅是或然的，而不能從它們的前提中有效地演繹出來。一個或兩個額外的前提可能會使一個剩余法的推理轉變成一個有效的演繹論證，但是，那也能說成是其他的歸納方法。四、因果分析的方法方法五：共變法求同法排除的原因：在缺乏那些事態(tài)時，該現(xiàn)象仍然能夠發(fā)生。求異法：允許通過剔除一個被表明是關鍵的先行因素而排除某些可能原因。剩余法排除的原因：那些事態(tài)的結果已經(jīng)通過之前的歸納被建立起來。之前的四種方法本質上是排除性的缺陷：若包含不可能排除的事態(tài)，則方法不可用。經(jīng)濟學、物理學、醫(yī)學以及因在一個因素大體上的增或減導致另一因素相伴隨的增或減的任何地方，完全排除任何一個因素都是不可行的。求同求異并用法也是排除性的，它同時使用上面的兩種方法。四、因果分析的方法密爾認為：“無論什么現(xiàn)象，每當另外一個現(xiàn)象以某種特定方式發(fā)生變化時，它也以任何方式發(fā)生變化，那么，它或者是那個現(xiàn)象的一個原因，或者是一個結果，或者通過某個有因果關系的事實與之相關聯(lián)?！庇眉踊驕p的符號表示一個變化的現(xiàn)象出現(xiàn)在一個給定情形中較高或較低的程度，共變法的圖示:方法五：共變法共變法允許“以任何方式”來使用變化。當一個現(xiàn)象的增加對應于另外一個現(xiàn)象的增加時，這些現(xiàn)象的變化之間是直接相關的。當現(xiàn)象間是反方向變化時，一個現(xiàn)象的增加導致另外一個現(xiàn)象的減少，同樣可以推論出一個因果連接。必須謹慎：不能從完全偶然的發(fā)生模式中推論出一個因果連接。共變法允許列舉事態(tài)和現(xiàn)象之間存在的程度變化作為證據(jù)，它大大加強了歸納技術。它是歸納推理的一個定量方法（之前的方法本質上是定性的）。共變法預設了存在對現(xiàn)象變化的程度進行測量或估計的某種方法，即便只是大致的。ABC——xyzA+BC——x+yz因而，A與x因果地連接在一起四、因果分析的方法案例：美國尋找離婚以及家庭中其他重要決定的原因。任何一起特定的離婚的原因有其特定的事態(tài)，但也的確存在某些情況，普遍地傾向于導致家庭的破裂。而共變法對于了解這些情況是什么很有用?，F(xiàn)象：在美國的每一個地區(qū)，子女全部是女孩的父母比子女全部是男孩的父母離婚更頻繁，與種族無關，也與教育程度無關。方法五：共變法結論：成千上萬的美國離婚事件似乎部分地源于家庭中的女孩數(shù)量。進一步的數(shù)據(jù)：僅有一個女孩作為子女的父母，其離婚的可能性比僅有一個男孩作為子女的父母要高6%。兩個女孩的父母比兩個男孩的父母離婚的可能性高8%。三個女孩的父母比三個男孩的父母離婚的可能性高10%。四個女孩的父母比四個男孩的父母離婚的可能性高13%。歸納五法小結歸納推理的五種方法1.求同法：某個因素或事態(tài)在被考察的現(xiàn)象的所有場合中是共同的，它可能是該現(xiàn)象的原因(或結果)。2.求異法：某個因素或事態(tài)的出現(xiàn)與不出現(xiàn)，區(qū)分了被考察的現(xiàn)象發(fā)生的所有情形與該現(xiàn)象不發(fā)生的那些情形，該因素或事態(tài)可能是該現(xiàn)象的原因或部分原因。3.求同求異并用法：盡管可能不是一個獨立的方法，在同樣的研究中，同時使用求同法和求異法為歸納出的結論提供高概率。4.剩余法：已知被考察的現(xiàn)象的某個部分是充分理解的先行事態(tài)的結果，此時，我們能夠推論:該現(xiàn)象的剩余部分是剩余先行事態(tài)的結果。5.共變法：當一個現(xiàn)象的變化與另外一個現(xiàn)象的變化高度相關時，其中一個現(xiàn)象可能是另外一個現(xiàn)象的原因，或者它們可能作為某第三個因素的產(chǎn)物而關聯(lián)起來——這第三個因素引起了它們倆。五、歸納技術的局限性密爾認為：歸納技術是1）發(fā)現(xiàn)因果關系的工具；2）證明因果連接的準則。密爾基于的假定：人們可以確定“僅有一個事態(tài)相同的”場合或者“除了一個事態(tài)外其余的每個事態(tài)都相同”的其他場合。盡管歸納技術十分重要的，但是它們在科學中的作用比密爾料想的要局限得多。事實上，科學家在應用歸納技術，所能確定的是相關事態(tài)的集合——是否僅