科学 什么是证伪(科学证伪最典型的例子)学到了
现在社会科学的典型方法,就是构筑社会生活的简单逻辑模型,来帮助我们系统地观察、评价和解释社会的复杂性。
本文节选自傅军教授著作《国富之道:国家治理体系现代化的实证研究(第2版)》, P47-P53科学理论的科学性到底是什么记住证伪的必要性
什么是科学理论?首先,书本知识本身不是理论理论也不是打个比喻,打比喻只是修辞海“中国经济发展的速度,不能太快,也不能太慢,就像骑自行车一样”如果把这说成是“骑自行车的理论”,这是很可笑的正如《国富论》的 作者亚当·斯密所指出的,科学理论是探寻可以连接似乎无关事物那个看不见的链条(a search for the invisible chains which bind together all seemingly discordant objects);热衷于打比喻是理论建设的敌人(the enemy of good theory is promiscuous analogizing)。
理论本来是从具体到抽象的过程,而打比喻往往是从抽象到具体的过程,看来这是方向性的谬误同样,本质是同一个东西,用不同词汇说,结果把本来可能是简单的世界说得更复杂了,这更不是理论要回答什么是科学理论这个问题,先让我试着来回答以下人认知深度递增的三个层面。
第一个是观察层面,第二个是因果层面,第三个是理论层面第一个是观察层面,你看清了你想看的东西吗?比如,有人认为中国人讲 究集体主义,美国人讲就个人主义真的吗?我们看得见吗?看什么呀?也许中国这种所谓的“讲究”只停留在规范(或应然)世界中,在实证的经验(或实然)世界中并没有变为现实。
这个问题问得深一点就会涉及本体的问题显然,对一般人而言,在形而下“器物”在 这层面观察世界会比较容易,而在形而上的抽象层面观察世界比较困难如果真的观察清楚了,才有基础进入第二层面不幸的是,人们在观察层面就经常犯错误。
第二层面是解释层面,是探讨因果逻辑关系、回答“为什么”的层面如果我们找到一因对一果,虽然有理论的含义,但它本身未必具有深刻的理论意义 第三层面才是检验是否具有深刻的理论意义的层面理论讲究解释范围,最好能放之四海皆准,当然这是努力方向,不然我们就只能停留在对现象的描述上;相反,如果一个因能解释很多果,这个理论意义就大了。
马克思就是在努力追求和发现人类社会“放之四海皆准”的理论我在这里强调一下,科学理论的水平或深度在于用最少的假设来最大范围地解释我们可以观察到的自然界和社会界的现象,并能包涵已有理论举个例子,人们之所以接受爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)的相对论(theory of relativity),是因为它既能比牛顿力学解释更多的现象,同时还能把牛顿力学作为它的特例。
可见,理论是力图对世界整体的解释,而非就事论事的叙述(ad hoc approach)牛顿万有引力的伟大不在于对苹果、冰雹、眼泪等落体的归纳,而是在于它还可以理解和解释为什么月亮不落到地球上来,以及卫星旋转、潮汐运动等等看似完全无关的各种现象。
图:傅军教授接受经济学家Robert Lawrence Kuhn博士的采访时,向他介绍办公室墙上悬挂的爱因斯坦与哥德尔散步的照片和科学理论一样,社会科学理论应有三个功能,一、描述(description);二、 解释(explanation);三、预测(prediction)。
相应地,衡量理论的好坏也有三个 维度,一、简洁(parsimony),二、范围(scope),三、精确度(accuracy)理论不是写文学作品,不讲究生动,更不是面面俱到地描述细节理论中必须描述的因果逻辑关系,越简洁越好,一个字能说清不要用两个字,一句话能说清不要用两句话。
爱因斯坦的狭义相对论理论就很简洁,E=mc² ,(其中c是光速;c+c=c)这个理论对于所有远小于 c 的速度的解释和牛顿定律的解释是完全一致的,但是,与牛顿定律不同的是,爱因斯坦的相对论超出牛顿定律的解释范围,和电磁学的麦克斯韦尔方程组(Maxwell’sequations)是一脉相承的,它为光学和电磁学的统一提供了坚实的基础。
E=mc² 是科学史上最著名的公式,它是有关质量与能量转换的公式,简洁的一个等式和一个字母说清了“能量有质量,质量也有能量”的关系当爱因斯坦确定光速是一个普遍性的常数后,一切相对论的结果都可以从纯数学的推理来获得。
可见,与人文学科有所不同,科学理论,包括社会科学理论,不在于对复杂现象的描述和渲染,而在于透过现象看本质,力争发现一些有普适意义的规律换句话说,科学理论力求从具体、复杂、多样的现象中找出共同的原理,再从原理中解释、说明、预言更多的现象。
正如爱因斯坦所说:“对一个理论来说,前提假设越简单越好,涉及的东西越多样越好,可适用的范围越宽越好”从认识论的角度说,科学理论的科学性还在于它必须有证伪的机制,不能证伪的理论是伪科学波普尔(Sir Karl Popper,1902-1994) 是20世纪最具影响力的科学哲学家,社会哲学家,用他的话说,“理论的科学标准是可检验、可反证或证伪”。
科学知识和科学发展的历史就是大胆地提出假说,通过证伪,然后改进或推翻旧理论的过程,这个过程往往是渐进式的演进,而不是革命式的变革特别值得提醒的是,科学中的每一项理论都会与某一事实对象相冲突,即找到一个完全符合所有数据资料的理论是极不容易的。
因此,基于个案证伪本身并不能自动地毁灭一个理论,只有一个新的、更成功的理论才能替代旧理论在大众文化中,哥白尼、达尔文和弗洛伊德是打破人类神话的三位思想巨人哥白尼把人居住的地球从宇宙中心的位置上拉了下来;达尔文使人在本质上不同于其他生物的思想破灭;弗洛伊德则认为人并不是自己大脑的主人而是被无法控制的潜意识所左右。
但是,由于弗洛伊德的学说无法“证伪”,因此科学界并没有把他的学问当做科学理论来看待我们可以把科学理论,包括社会科学理论,比作是我们认知世界的拐棍只要从假设(assumption)到假说(hypothesis)的逻辑一致(logically coherent from assumption to hypothesis),无所谓对错之分。
在证实(validate)或证伪(falsify) 的检测过程中,评价理论的尺度是它解释力的大小和精确度的好坏;仅仅指出和 批评已有理论的某些假设与现实的差距是不够的,重要的是看是否提出新的体系,不仅新理论的假设与现实更贴近,而且解释力更强,解释范围更大。
举个例子,即便在自然科学界,爱因斯坦的相对论与普朗克(Max Planck, 1858-1947)的量子物理理论(quantum mechanics)相互之间也不统一尽管爱因斯坦努力了一生,试图找到统一的理论(unified grand theory),但是到最后 他也没有成功。
目前相对论和量子物理只是两个帮助我们认识世界部分的 (partial),而不是完整的(complete)理论,一个在宏观世界,一个在微观世界但是即便这样,这两根不完整的拐棍,我们目前也不能扔掉,除非有相对更好的拐棍出现。
如果有两个同样简洁互相竞争的理论,对它们好坏的衡量在于在多大范围内(scope)和预测的精确度(accuracy)上它经得起自然和人类历史经验数据的检验但必须指出的是,没有理论指导的实证常常是一团浆糊、很快陷入细节描述的泥沼,很难看出真正规律。
为什么呢?因为自然和社会是极其复杂的,它会对我们提出种种望而生畏的问题,可谓“剪不断、理还乱”而对我们人来说,如果缺乏理论逻辑体系,个人经验往往是片段、零星而不系统的,以此得出的抽象 也只能是经验性的,再加上缺乏用于实验与观测的工具和设备(如系统的统计),光凭经验,人们对于自然或社会现象的观测是很有限的,结果常常是“雾里看花” 而已。
科学家经常会告诉人们一些关于世界、但是一般人不易看到的事实例如,生物学家说我们和大猩猩是亲缘关系,地理学家说非洲和南美洲曾经是连接的,宇宙学家说宇宙一直在膨胀他们是如何得出这些听起来匪夷所思的结论的呢?毕竟,在我们的经验中没有人确实看到过一个物种进化到另一个物种,一块大陆变成两块,或宇宙在变大。
答案是,科学家们先通过逻辑自洽的推理,然后对所提出的理论假说进行证实或证伪的检验来逐步确定上述事实正是有鉴于此,现在社会科学的典型方法,就是构筑社会生活的简单逻辑模型,来帮助我们系统地观察、评价和解释社会的复杂性。
用科学哲学家托马斯·库恩(Thomas Samuel Kuhn,1922-1996)的话说,我们必须有一个问题,有一个工具箱,有一个对现象进行排序的方法,并对现象进行解释(a problem set, a tool box, an authoritative ordering of the phenomena it set out to explain),此乃通常所谓 “范式”(paradigm)。
当然,现实世界永远不会与我们所构筑的逻辑模型完全吻合,如果这种偏离太大,我们就需要修改、甚至最终抛弃我们的逻辑模式这也是为什么国际一流大学从事科学和社会科学的学者都注重理论导向的实证研究因为他们坚信科学 知识的进步恰恰源于否定原有的假说。
曾担任过美国总统经济顾问委员会主席、 哈佛大学经济学教授曼昆(Gregory Mankiw)在谈到经济学作为一门科学时是这么说的:“经济学家努力以科学家的客观性来探讨他们的主题他们研究经济的方法 与物理学家研究物质以及生物学家研究生命的方法一样:先提出理论,在收集 数据,然后分析数据,以努力证明或证伪他们的理论。
对于初学者来说,声称 经济学是一门科学似乎有点不可思议经济学家毕竟不用试管或望远镜进行研究工作但是,科学的本质是科学方法——冷静地建立并检验有关世界如何运 行的各种理论这种研究方法适用于研究一国经济,就像适用于研究地心引力 或生物进化一样。
正如阿尔伯特·爱因斯坦曾经指出的:“所有科学不过是日常思考的提炼而已”古希腊著名历史学家修昔底德(Thucydides, 公元前460-前395)在其《博罗尼撒战争史》中写道:“我的这部著作,不是应景之作,而是将成为长久流传的财富。
”他之所以这么说,是因为他认为人们往往被纷繁的表面现象所迷惑,看不见战争的真正原因,而他要做的就是从雅典和斯巴达斯的战争中探寻一般规律各国在探寻国富国穷的过程中不也是如此?作为这部分的结语,我想说,真理常常是带着面纱的,事物的规律常常深埋在历史的重重迷雾和层层厚土之中。
我在这里先谈一点哲学,是希望我们能以理性的态度来进行经验的反省,克服常识的片段零星,在认知世界的过程中,争取在尽可能大的程度上和范围内获得更为连贯一致的理解
图:傅军教授在课堂上;傅军教授与南南学员在一起。(未经许可,请勿复制或转载本文内容。)《国富之道》
《国富之道》北京大学出版社傅军 著2014年10月版为什么有的国家穷,有的国家富?这种“命运”可以改变吗?在探讨国富国穷的基本逻辑和各国的特殊性时,哪些变量是常量,哪些变量是变量,哪些变量是最关键的?它们之间先后的次序以及因果关系是什么?要再迈入富国之列,中国改革在横向(市场)和纵向(政府)制度安排上的发展方向是什么?在一个一以贯之的理论框架中,傅军教授的《国富之道》旁征博引、穿梭古今、横贯中外、在尝试着回答这个各国发展的重大命题。
《国富之道》不仅讨论国富国穷的原因,更提供了另一种视角阅读历史、审视现在和规划未来关于作者傅军,现任北京大学南南合作与发展学院学术院长,北京大学政府管理学院政治经济学教授,哈佛大学费正清研究中心兼职研究员,北京哈佛大学校友会会长。
他有政府、企业、学界的多种经历他曾任职于中国外交部,担任过联合国教科文组织理事会主席特别顾问,奥美公司、福莱一希乐公司高级顾问,深圳证券交易所上市委员会委员,清华大学经济管理学院副教授,清华大学公共管理学院教授,清华大学大学教育基金会顾问等职。
他是北京大学教育基金会理事和中国国际友好联络会理事 傅军是2008年北京奥运会火炬手,业余爱好包括游泳、交响乐、油画创作他毕业于北京外国语学院,获学士学位(英语专业);以后他先后获得外交学院法学学士(国际法和外交),哈佛大学硕士(区域研究一东亚)和博士学位(政府一政治经济)。
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