理論來自歸納、演繹還是否證？來自達爾文的答案

看板PhD作者badboy9 (punisher)時間15年前 (2009/06/28 19:00)推噓4(4推 0噓 2→)

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※ [本文轉錄自 AfterPhD 看板] 作者: badboy9 (punisher) 看板: AfterPhD 標題: 理論來自歸納、演繹還是否證？來自達爾文的答案時間: Sun Jun 28 18:55:04 2009 孫維新、齊心與黃光國三位教授在一月的聯合報副刊，針對理論發展有一系列的對話與討論。孫維新老師指出「歸納」與「實驗」在檢驗理論時的重要性；齊心教授指出「演繹」可能是最好的理論論證的方式；黃光國教授則指出波柏的「否證」方式才是理論發展的正軌。黃光國教授並點出台灣學者對西方科學哲學思想認識的不足，很可能是我們無法進一步發展理論的原因。歸納、演繹與否證三種論證方式單獨使用有各自的問題。單就歸納法所建立的理論，很可能因經驗的謬誤與抽樣的問題而在一夕被全盤推翻；單就演繹法所建立的理論，很可能在數學或推理層次上無懈可擊，在現實中卻可能找不到任何對應的案例或經驗而成為完美的想像；單就否證法論證，由於一個理論(尤其是新理論)的例外往往俯拾即是，發展理論成了一個不可能的任務。因此，單就一種論證方式建立理論，都可能產生誤導。拉卡托斯(Lakatos)為三種論證方式提供了一個互補整合的架構。研究社群為共享一個研究主題所聚集起來的研究者們。針對該研究主題會有很多彼此競爭的研究綱領(research programme)。理論的發展始於研究綱領。研究綱領會有一些核心假設。這些核心假設可能來自於歸納或演繹，但身處這個研究綱領旗下的研究者通常不會挑戰這些核心假設。相反的，他們「使用」這些核心假設，並運用演繹方法發展理論與假說。拉卡托斯指出一個研究綱領是否能夠被研究社群青睞，關鍵在於其理論及假說和來自現實觀察的一致性。在理論與假說被演繹發展出後，研究者會利用各種歸納與實驗資料來驗證假說及背後的理論。越多證據支持假說及理論，間接也使的核心假設與其研究綱領越可能被研究社群所接受。反之，若證據多半與根據核心假設所推導出的理論與假說相抵觸，該研究綱領也就越可能被研究社群所淘汰。「用進廢退」可以當成研究綱領間競爭的最好形容。理論與其推導出的假說就像是環繞在核心假設周圍的保護帶。研究者不會直接否證核心假設，而是透過檢驗與試圖否證理論與其假說，來間接修正及發展研究綱領與其核心假設。相對於眾人較為熟知的孔恩(Kuhn)典範轉移架構，拉卡托斯的架構較可以說明大多科學發展史的過程。在科學哲學界，拉卡托斯的架構多半被認為是目前處於領導地位的研究綱領。達爾文與其演化研究綱領(evolution meta-theory)的發展是說明拉卡托斯架構很好的例子。一個亙古縈繞人類的問題：「人」究竟從何處來？針對這個主題，至少有三種競爭的研究綱領試圖充分解釋人類的起源。首先是「創造論」：我們是「神」創造的類神複製品；第二是「種子論」：人是某種高等文明偶然來到地球所遺留下的產物；第三是「演化論」：人是獨一無二的生物，但並沒有比其他生物更獨一無二。如同各種動植物，我們獨特的生理及心理適應機制都是為了在天擇中存活與性擇中繁衍的演化產物。目前「演化論」在三個研究綱領的競爭處於領導地位。這並不代表「演化論」一定是對的，或是達爾文「發現」了「真正」可以解釋人類起源的理論。演化論的優越，在於大多數的實證研究都支持根據演化論及其核心假設所推導出的理論與假說。如果有一天上帝或外星人現身，此項關鍵證據的出現將使演化論一敗塗地。但根據現有證據論證，演化論相對於其他二者更可能正確的描述了人類的起源。演化論的核心假設有三：天擇、適應機制、性擇。天擇代表競爭環境會淘汰那些與環境配適度(fitness)較低的個體，這也是為人熟知的「適者生存」法則。各種生物於是必須發展出「適應機制」，以在競爭環境中更可能生存。但生存不是最終目的。生存的個體若無法藉由傳宗接代延續基因，在演化中該個體仍然是失敗者。所以「性擇」也是一個不可或缺的核心假設：越能成功散佈自身基因的個體越可能在演化佔有優勢。達爾文在其「小獵犬號」旅程中做出觀察。並在旅程結束後的二十年間根據歸納與演繹「發明」了演化論研究綱領與上述三個核心假設。這個新研究綱領可以解釋達爾文在過去所歸納的觀察，並可演繹出一些新穎預測。「演化論」從其誕生，與「創造論」與「種子論」兩個競爭研究綱領纏鬥至今。在「演化論」研究綱領旗下的研究者不會去直接質疑上述三個核心假設。他們去利用這些核心假設來演繹理論。「好」理論不只要能成功解釋大部分現有的觀察與歸納，還要能演繹出合情合理的新預測。若新預測能進一步受到觀察、實驗與歸納的驗證，則該理論越趨完備，其背後的核心假設與研究綱領也越被支持。演化生理學與其理論在解釋及預測各種動植物器官在演化中具備適應功能的成功，使得演化論在過去一百五十年進展穩健。偶而也會出現反例不支持理論所推出的假說。根據否證原則，這很可能是理論甚至核心假設的失敗。在拉卡托斯的架構之下，否證不會直接推翻研究綱領，而給予研究者機會去修正與發展理論及核心假設。新理論或新核心假設若不只能和過去解釋與預測相容，並能進一步包含所觀察到的反例，則新理論及新核心假設將取代原有理論及假設，並進一步標示著該研究綱領的進展。整體適應度(inclusive fitness)這個演化論中最新的核心假設的誕生可以說明上述過程。利他行為在生物中的普遍一直困擾過去的演化論研究者。一隻松鼠若在看到天敵靠近就發出噪音提醒同伴逃跑，這樣的「利他行為」將大大降低該松鼠在天擇中存活與在性擇中繁衍的可能。看到天敵就發出噪音似乎是一個有問題的「適應機制」，因為它和另兩個核心假設不能相符。達爾文及眾多的演化論學者為此例外深感困惑。這問題直到1960年代才由漢彌爾頓(Hamilton)所提出的「整體適應度」構念而得到回答。簡言之，利他行為不能只由生物個體的角度觀之，我們必須要從「基因的角度」來探討適應機制的演化。該松鼠如果兄弟姊妹夠多，個體的「利他」行為其實是基因的「自利」行為。該松鼠犧牲自己存活和繁衍的機會，卻很可能確保了其「家族基因」延續的機會。我們現在看到的松鼠，很可能是那些帶有「自私基因」卻表現出「利他行為」的松鼠的後代，其他種類的松鼠可能都已經在天擇中被淘汰。根據整體適應度理論，演化心理學家得以發展了各種新理論及假說，並由實際觀察與實驗獲得驗證。演化論研究綱領得以進一步發展。整體適應度理論於是成為演化論研究綱領不可或缺的一環：它不僅可以解釋過去的研究成果，還能夠包容原本理論所無法解釋的反例，如個體的利他行為。時至今日，越來越多演化論研究者已將整體適應度升級為演化論研究綱領的核心假設，並使用該假設發展出更多探討人類心理適應機制的理論與預測。以上描述可以被視為演化論研究綱領所以勝出的原因：演化論研究者所推導的眾多理論與其假設多半可以被實際觀察到的資料所支持。相對而言，「創造論」本質上無法通過驗證或否證的過程，所以越來越不被倡導科學精神的研究社群所接受；「種子論」只是將問題往前推：外來文明的起源問題無法被驗證或否證。後兩者都逐漸被科學研究社群所淘汰。演化論的「發明」與其領導地位的取得的是個漸進的過程。當演化論剛起步時，達爾文曾被評論家在報紙上畫為猴子譏笑；今年是達爾文誕生兩百週年暨「物種原始」出版一百五十週年，劍橋大學盛大慶祝這個週年紀念。今席對照，演化論能成為「人從何處來問題」最有說服力的論述，原因來自於整個研究綱領與實際觀察資料的高度吻合。由演化論研究綱領與其理論發展的描述，我們可以確知演繹、歸納和否證不可能單獨成就演化論。他們互有優點與缺點，一個優異的研究綱領或理論必須建立在三者的互補運用上，而一個好的研究者也應對三者的適用時機有更深入的瞭解。拉卡托斯的架構能夠有效的幫助研究者瞭解自己在整個研究社群與理論發展所扮演的角色與可能貢獻為何。我支持黃光國教授的結論：台灣學者應對科學哲學思想有更進一步的認識。用拉卡托斯的架構看台灣的學術問題或許也能得到一些啟發。根據黃光國教授的觀察，台灣學術界普遍在做的是測試理論在本土情境的預測。這動作本身很有價值：研究綱領的發展本來就需要分工。在不同情境下發展及驗證各種預測，是研究綱領進展的泉源。問題或許出在我們沒有自己的研究綱領。我們的付出充滿著「利他主義」：犧牲自己的時間精力，去成就屬於別人的研究綱領。除非上升到人類知識延續的角度來看，否則如此普遍的利他行為對台灣學術界本身發展實在百害而無一利。台灣學術界所需要的，或許就像孫維新教授所說，是一些冒險犯難的精神。要發展新研究綱領，需要有如達爾文般的「傻勁」，以「雖千萬人吾往矣」、「明知不可為而為之」的傻勁去發展屬於我們自己的研究綱領。如達爾文的演化論和所有新穎研究綱領的發展軌跡，追尋新事物的過程或許更艱難，途中也會有更多的挫折與挑戰。但在學術界的淘汰原則下，或許這些磨難是台灣學術界要在長期生存所必須付出的成本。 (作者劉正威為英國劍橋大學博士候選人) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 93.97.15.88 ※ 編輯: badboy9 來自: 93.97.15.88 (06/28 18:58) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 93.97.15.88

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