1、1科学逻辑方法什么是科学逻辑方法科学“科学”一词，英文为 science，源于拉丁文的 scientio，有“知识”“学问”之意。在梵文中，“科学”指“特殊的智能”。“科学”一词在我国广泛运用是在康有为和严复引进并使用“科学”二字之后的事。英国博物学家达尔文认为：“科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论。”1999年辞源对科学的定义是：“运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。”法国百科全书则认为：“科学首先不同于常识，科学通过分类，以寻求事物之中的条理。此外，科学通过揭示支配事物的规律，以求说明事物。”简单地说，科学就是反映事实真相的学说。它首先指对应于自
2、然领域的知识，经扩展、引用至社会、思维等领域。一般来讲，科学包括科学知识、科学思想、科学精神和科学方法。科学知识包括经验知识和理论知识。其中，经验知识主要是描述事实，回答“是什么”的问题，理论知识主要是解释事实，回答“为什么”的问题。理论知识又可以分为经验定律和理论原理。经验定律是对经验知识的归纳与概括，是科学知识的低层次部分。经验定律的获得主要是通过观察和实验来实现的。比如，査理定律、光的折射定律等。理论原理则是揭示经验定律后的根本原因以及对客观事物的本质与现象间的因果联系的探索，是科学知识的髙层次部分。理论原理的获得主要是通过比较、分析、综合等各种抽象思维的方法来实现的。比如，能量守恒定律
3、、万有引力定律、生物的新陈代谢理论等。科学思想是人们对外在世界本质和规律的一种认识,而科学精神则是由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。我们所要讨论的主要是科学方法。逻辑方法与科学方法我们前面讲过，逻辑思维方法就是指依靠人的大脑对事物外部联系和综合材料进行加工整理，由表及里，逐步把握事物的本质和规律，从而形成概念、建构判断和进行推理的方法。科学方法则是指人们为达到认识客观世界的本质及规律这一基本目的而采用的手段、方式和途径，包括在一切科学活动中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说,科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全
4、部正确方法。从种类上说，科学方法分为描述事实的经验认识方法和解释事实的理论思维方法；从层次上看，科学方法可以分为哲学逻辑方法、经验自然科学方法、特殊的科学方法和个别的科学方法。其中，哲学逻辑方法适用于自然科学、社会科学、思维科学以及人们日常生活的各个领域；经验自然科学方法则仅仅适用于经验自然科学；特殊的科学方法适用于一门或几门学科；而个别的科学方法则是指运用望远镜、显微镜等的方法。也有人把科学方法分为单学科方法（或专门科学方法）、多学科方法（或一般科学方法，适用于自然科学和社会科学）和全学科方法（具有最普遍方法论意义的哲学方法）三个层次。2逻缉方法与科学方法是紧密联系在一起的。物理学家爱因斯坦
5、说过：“一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假说或者公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。”他同时也指出：“逻辑简单的东西，当然不一定就是物理上真实的东西；但物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西。”事实上，思维方法本身就是通过概念、判断、推理的运用来掲示客观事物间的因果联系的。而且，在揭示事物真相的过程中，观察、实验、比较、分析与综合都是最为常用的研究方法，它们也需要借助概念、判断、推理等逻辑方法来揭示客观事物间的因果联系。在这方面，逻辑方法与科学方法是难分彼此的。科学逻辑方法科学思维逻辑方法就是逻辑方法与科学方法的综合运用，简称为科学逻辑方法。科学逻辑方法可以说是在科学基础上运
6、用逻辑方法去认识、揭示客观事物的规律和本质的方法，也可以说是在逻辑的辅助下运用科学方法去认识、揭示客观事物的规律和本质的方法。我们所讨论的科学逻辑方法主要包括科学解释的逻辑方法、科学预测的逻辑方法、探求因果联系的逻辑方法和科学假说的逻辑方法等。其中，科学解释的逻辑方法是关于科学解释的逻辑模式与逻辑方法的理论；科学预测的逻辑方法是关于科学预测的逻辑模式和逻辑方法的理论；探求因果关系的逻辑方法则是探求客观事物之间因果眹系的逻辑方法，它又可以分为求同法、求异法、求同求异并用法、共变法以及剩余法；而科学假说的逻辑方法则是指人们依据一定的事实材料和科学原理，对事物的未知原因或规律性所作的假定性解释的逻辑
7、方法。爱因斯坦曾说：“物理学的任务，仅在于用假说从经验材料中总结出这些规律。”由此可见科学假说的逻辑方法的重要性。运用科学逻辑方法进行探索时一般要遵循以下几个步骤：（1）发现并解释客观事物（比如各种自然现象）存在的事实、原因和规律；（2）根据已经发现的客观事物本质和规律预测新的、未知的事物；（3）探求这些新的、未知的客观事物之间的因果联系；（4）根据预测及探求到的客观事物间的因果联系提出科学假说；（5）对所提出的科学假说的合理性进行检验、证明。这五个步骤是进行科学探索的基本步骤，也是科学逻辑方法的具体运用。科学家们正是根据这几个步骤，结合科学逻辑方法进行科学研究、发现并促进科学的发展的。科学解
8、释的逻辑方法科学解释逻辑的含义贯休行路难）中“君不见烧金炼丹古帝王，鬼火荧荧白杨里”以及宋陆游老学庵笔记卷四中“予年十馀岁时，见郊野间鬼火至多”都提到了“鬼火”。唐李贺苏小小墓）诗“油壁车，久相待。冷翠烛，劳光彩”的“冷翠烛”也是指“鬼火”。历来民间因为对墓地里的“鬼火”成因不明，都把它看成不祥之兆。那么，“鬼火”究竟是如何形成的呢？这是因为人体内部除了碳、氨、氧三种元素外，还含有磷、硫、铁等元素。尤其是骨骼中，含有较多的磷化钙。因此，人的躯体在地下腐烂时会发生各种化学反应。在这个过程中，磷由磷酸根状态转化为磷化氨，而磷化氢是一种气体物质，燃点很低，在常温下与空气接触便会燃烧起来。磷化氢产生之
9、后沿着地下的裂痕或孔洞冒出地面，在空气中燃烧并发出蓝色的光，3这就是磷火，也就是人们所说的“鬼火”。在上面这段话中，对“鬼火”成因的解释就是科学解释。所谓科学解释，就是运用科学知识去说明某一现象、事件存在或产生的原因，也叫科学说明。科学解释的逻辑方法就是关于科学解释的逻辑模式与逻辑方法的理论，简称为科学解释逻辑。科学解释逻辑的模式科学解释逻辑的模式主要包括“DN 模式”（即演绎律则模式）、“IS 模式”（即归纳统计模式）、类比模式和多元化科学解释模式。1. DN 模式一般来讲，科学解释逻辑包括理论原理、相关条件陈述和事实陈述三部分。理论原理是揭示经验定律后的根本原因以及对客观事物的本质与现象间
10、因果联系的探索，上面关于“鬼火”的解释中，运用的理论原理就是化学反应以及物质的燃点；相关条件陈述是指某一现象或事件存在或发生的具体条件，上面关于“鬼火”的解释中，相关条件陈述包括人体含有的磷、钙、氢等各种化学元素和磷化氢燃点较低，常温下与空气接触便会燃烧；事实陈述则是对某一现象或事件存在或发生事实的陈述，或者说事实陈述就是科学解释的对象。根据以上分析，关于“鬼火”的科学解释逻辑可以用下面的模式来表示：理论原理：化学反应物质的燃点相关条件陈述：人体含有的磷、钙、氢等各种化学元素磷化氢燃点较低，常温下与空气接触便会燃烧事实陈述：所以，墓地里会产生“鬼火”。因为理论原理和相关条件陈述都是对客观事实的
11、解释，所以把它们合称为“解释项”；而事实陈述是被解释的对象，所以称为“被解释项”。科学解释逻辑的模式可以表示为：L：理论原理C：相关条件陈述 解释项所以，E：事实陈述 被解释项在这里，L 代表理论原理，C 代表相关条件陈述，E 代表事实陈述。因此，该模式又可以表示为（LC）E。需要说明的是，有时候，某一现象或事件存在或发生的原因是多方面的，也就是说，它可能是自然律（即理论原理）与具体条件（相关条件陈述）共作用的结果。此外，这些原因，即理论原理和相关条件在数量上也可能不是唯一的。因此,我们可以将该模式表示为：L1、L2LnC1、C2Cn 解释项所以，E 被解释项4从以上分析可知，这种解释模式与演
12、绎推理有着相似之处，也是从一般性、普遍性认识推出个别的、特殊的认识的。所以，这种科学解释逻辑模式叫“演绎律则模式”或“定律覆盖的演绎模型”，用字母表示则是“DN 模式”，即根据一般性、普遍性原理推出某一个别的、特殊的观察陈述。2.IS 模式据报道：由多家媒体及机构共同发起了中国城市健康大调査，在历时 4 个月的调査中共采集 116480 份有效样本。其中，城市“租房者”健康状况调査报告显示：“买房压力、经济压力、工作压力、生活压力、房租压力”这五大压力致六成租房者受疾病困扰。如果小王是一个城市“租房者”，我们就可以用“IS 模式”来表示小王因五大压力致病的可能情况：五大压力致六成城市“租房者”
13、受疾病困扰小王是城市“租房者”所以，小王很可能受疾病困扰“IS 模式”即归纳统计模式，是指根据统计规律和相关条件陈述来说明被解释项的科学解释逻辑模式。如果用 F 和 G 表示统计对象，用 a 表示统计对象中的个体，“IS模式”就可以表示为：百分之几的 F 是 Ga 是 F 解释项所以，a 是 G 被解释项“IS 模式”有两个特点：第一，解释项“百分之几的 F 是 G”要建立在有效统计的基础上，不能任意编造；第二，解释项并不逻辑地蕴涵被解释项。因为只有 F 中的一部分是G，而 a 又是 F 中的个体，所以，a 有可能是 G，也可能不是 G，其可能性大小取决于统计结果。3.类比模式据报道：2007
14、 年，英国哥伦比亚大学的天文学家马修称发现了一颗适合人类居住的星球红矮星 Gliese 581c。科学家关于宜居星球的基本定义是：大小跟地球差不多，有类似地球的温度，有液态水。而 Gliese 581c 的直径是地球的 1.5 倍，并且围绕着“红矮星”运转。“红矮星”与太阳相比则小很多，也没有太阳的强燃烧热量。马修说：“这是人类首次在太阳系之外发现的一颗可能适合人类居住的星球。这颗星球有着类似于地球的温度，大小和体积也与地球差不多，可能还有水存在于星球上，距离地球大约 20.5 光年（约 12O 万亿英里）。从这则报道中可知，天文学家是通过红矮星 Gliese 581c 与地球的类比来确定其是
15、否适合人类居住的。它可以这样来表示：地球有着适当的温度、液态水、大小和体积，适合人类居住，红矮星 Gliese 581c 有着适当的温度、液态水、大小和体积，所以，红矮星 Gliese 581c 也适合人类居住。类比模式可用下面的形式来表示：5A 事物具有属性 a、b、c、dB 事物具有属性 a、b、c 解释项所以，B 事物也具有属性 d 被解释项4.多元性科学解释模式有时候，对同一现象、事件往往会从不同的角度做出各不相同的科学解释。比如，对地壳运动的原因，就有收缩说、膨胀说、脉动说、地球自转速度变化说、地幔对流说、大陆漂移说以及板块构造说等不同的解释；对于光的折射、反射等现象也有光的波动性理
16、论、光的微粒性理论以及光的波粒二象性理论等不同的解释。而且，对这同一现象、事件提出的各种不同解释都自成一体，各有各的道理，因而形成了多元性的科学解释。如果我们用 E 表示被解释的现象或事件，用 H1、H2Hn 来表示对该现象或事件提出的各种不同的科学解释。那么，多元性科学解释模式就可以表示为：H1EH2EHnE对于多元性科学解释，我们要注意两个问题：第一，一般情况下，对同一现象或事件的不同解释的解释力是不同的。也就是说，有的解释可以说明这种现象，却说明不了另一现象；有的解释能说明局部现象，却说明不了整体现象等。比如，大陆漂移说是取代大陆位移说而出现的，显然它要比后者更有解释力；而板块构造说也只
17、有与海底扩张说结合起来，才能更完满地解释地壳的不稳定性和可变性。第二，对同一现象或事件的不同解释未必都是正确的。比如，相对于“地心说”而言，哥白尼提出的“日心说”显然更具科学性，因为它证明了地球是围绕太阳进行公转的。但是，“日心说”也有着明显的缺陷，比如它认为太阳是宇宙的中心就是错误的。科学解释可以说是科学的所有认识论、方法论问题的集结点，是科学哲学的中心问题。而科学解释的方法、特点、标准和评价等问题也是科学哲学的重要内容之一。所以，我们在研究科学解释逻辑的时候，既要认识到不同科学解释的逻辑模式的作用和重要性，也要认识到它们的不足之处。只有这样，才能对客观事物作出符合实际情况的科学解释。科学预
18、测的逻辑方法科学预测逻辑的含义“预测”就是预先或事前推测、测定的意思。它主要是指根据已经掌握的信息或积累的数据，依据一定的规律和方法对未知事物情况进行推测，以预先推测某种事物情况的存在、发生或结果。日常生活中的预测不乏其例，比如天气预测、地震预测、经济预测等。有的预测是对事物发展的整体性预测，而有的则是某一个别情况的预测。比如，经济预测可以对国家以至世界的经济形势做预测，也可以对房价、粮价等做预测。在各种各样的预测中，有的是仅凭主观或直觉进行的预测，有的则是根据长期积累的经验进行的预测，而有的则是在一定的实践与理论知识的基础上，根据实际情况和事物发展的规律进行的科学预测。比如，门捷列夫根据元素
19、周期表预测类似硼、铝、硅的未知元素的存在,约翰柯西亚当斯根据计6算预测了海王星的存在等。所谓科学预测就是根据现有的科学理论知识和相关条件陈述对未知事物情况进行的推测。它主要是在运用科学方法对现代科学某一领域的情况或各领域间的关系进行分析研究的基础上，科学地预测某一现象或事件的存在或发生、发展的原因。根据科学预测的逻辑模式和逻辑方法形成的理论就是科学预测逻辑。科学预测逻辑是研究科学预测的模式、程序、途径、手段以及合理标准等问题的理论。科学预测逻辑的模式科学预测逻辑有多种模式与方法，包括科学预测的演绎模式、溯因模式、并案归纳溯因模式、类比模式等。比如：玛丽居里（即居里夫人）与丈夫皮埃尔居里长年致力
20、于以沥青铀矿石为主的放射性物质的研究。针对这种矿石的总放射性比其所含有的铀的放射性强的现象，居里夫妇于 1896年提出了一个逻辑推断：沥青铀矿石中必定含有某种未知的放射成分，而且其放射性远远大于铀的放射性。他们于当年 12 月 26 日公布了存在这种新物质的设想。1898 年，居里夫妇开始研究由法国物理学家贝可勒尔发现的含铀矿物所放射出的一种神秘射线。在极其困难的条件下，他们对沥青铀矿进行了分离和分析，终于在 1898 年 7 月和 12 月先后发现钋（Po）和镭（Ra）两种新元素。可见，居里夫妇正是在现有科学知识和理论的基础上，根据相关条件陈述，通过科学的分析对放射性新物质的存在提出预测的。
21、这种科学预测逻辑的模式可以表示为：L1，L2LnC1，C2Cn 预测根据所以，E 被预测项由此可见，该模式是由定律原理（L）、相关条件陈述（C）和预测陈述（E）三部分组成的。其中，定律原理和相关条件陈述都是作出科学预测的根据，所以合称为预测根据；预测陈述则是根据预测根据推出的结论，也叫被预测项。该模式也可以表示为：（LC）E。根据定律原理形式的不同，科学预测模式中预测根据与被预测项的关系也不同：第一，如果作为预测根据之一的定律原理是全称判断，那么被预测项就蕴涵在预测根据中，该模式就是由一般推出个别的演绎预测模式。比如，牛顿第一定律，即“一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持相对静止或
22、匀速直线运动状态”就是全称判断；能量守恒定律，即“能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变”也是全称判断。如果以这种全称判断式的定律原理为预测根据，该模式就是演绎预测模式。第二，如果作为预测根据之一的定律原理是统计定律，那么被预测项就没有被蕴涵在预测根据中，该模式就是一个统计预测模式。所谓统计定律，就是根据科学的统计方法推导出的规律，所谓统计预测，就是利用科学的统计方法对未知事物情况进行定量推测，并计算概率置信区间。科学预测模式与科学解释模式的关系7通过对科学解释模式和科学预测模式的分析，我们可以发
23、现它们之间有着不同之处。但它们又并非各自为政、互不相容的，甚至有时候是彼此交叉的存在着。其不同之处在于：科学解释模式的推导前提是解释项，结论是被解释项，而科学预测模式的推导前提是预测根据，结论是预测陈述；科学解释模式是利用现有科学理论对某一已知现象或事件作出解释并进行科学论证，而科学预测模式则是利用现有科学理论对某一未知现象或事件作出预测并进行逻辑推导；科学解释模式的推导前提蕴涵结论，而当科学预测模式的定律原理是统计规律时，其推导前提不蕴涵结论。其相同之处在于：第一，当科学预测模式的定律原理是全称判断时，科学解释模式和科学预测模式都属于逻辑蕴涵式，其蕴涵式都可表示为（LC）E。第二，从科学解释
24、模式和科学预测模式的逻辑结构上看，它们的逻辑推导前提不管是解释项还是预测根据，都是由定律原理和相关条件陈述构成的；它们所推出的结论不管是被解释项还是被预测项，都属于事实陈述。也就是说，它们在逻辑结构上是相同的。第三，科学解释一般不含有科学预测，但科学预测有时却可含有科学解释。也就是说，在对某一未知现象或事件进行科学预测的时候，也巳经对其存在或发生、发展情况进行了科学解释。科学解释逻辑和科学预测逻辑是科学逻辑方法的重要组成部分，它们是进行科学研究和发现的有效手段，在丰富科学知识、深化科学理论、提倡科学方法和促进科学进步方面都发挥着积极作用。什么是因果联系因果联系的含义古希腊伟大的唯物主义哲学家德
25、谟克利特一生都在探求事物之间的因果联系，并以此为最大快乐。他曾说过：“宁可找到一个因果的解释，不愿获得一个波斯王位。”比如，如果你看见一只乌龟突然从天下掉下来，并恰好落在一个秃头上，你肯定以为这是一件不可思议的事。但德谟克利特却会告诉你：世上没有不可思议的事，任何结果都是有原因的。不信你抬头看，乌龟一定是从正在天上盘旋的那只老鹰爪中掉下来的。德谟克利特就是要通过这件事告诉我们，任何事物都是处在普遍联系之中的，而一个结果的产生也一定有着它的原因，这就是事物间的因果联系。任何现象都会引起其它现象的产生，任何现象的产生都是由其它现象所引起的。这种引起和被引起的关系就是因果联系。比如，“一分耕耘，一分
26、收获”中，“耕耘”是因，是引起的现象，“收获”是果，是被引起的现象；“牵一发而动全身”中，“牵一发”是因，是引起的现象，“动全身”是果，是被引起的现象。因果联系的特征任何事物都处于普遍联系中，但却并非任何联系都是因果联系。比如，“鱼儿离不开水，瓜儿离不开秧”中，鱼和水、瓜和秧之间的联系是指事物间的直接联系；“城门失火，殃及池鱼”中，火和鱼之间的联系是指事物间的间接联系，但它们却并非因果联系。因果联系作8为事物间关系的重要表现形式之一，有着它独有的特征。第一，由因果联系的定义可知，它是一种引起与被引起的关系；同时，原因作为引起的现象，一般都是先出现的，结果作为被引起的现象，一般都是后出现的，原因
27、和结果有着先行后续的关系。因此，因果联系是一种先行后续的引起与被引起关系。比如，苹果成熟后掉落地上，而不是飞向天上，是因为万有引力的原因。先有万有引力，然后才有苹果落地，这是先行后续的关系；万有引力引起苹果落地，这是引起与被引起的关系。第二，因果联系普遍存在于自然、社会以及人的思维之中，具有普遍性。比如：一天，通用汽车公司黑海汽车制造厂总裁收到一封抱怨信，说是开着该厂的汽车去买冰淇淋，只要是买香子兰冰淇淋，汽车便发动不了，而买其它牌子的冰淇淋，汽车却一切正常。黑海厂总裁对这封信迷惑不解，但还是派了一名工程师去查看。但是，工程师在进行调查时也遇到了相同的问题，而且一连三次都是如此，这让他百思不得
28、其解。接下来的调查中，他开始对日期、汽车往返时间以及汽油类型等做认真详细的记录。最后终于发现，车主买香子兰冰淇淋比买其它冰淇淋用的时间要短，从而找出了汽车停的时间太短就无法启动的原因。经过进一步研究，发现它跟气锁有关。买冰淇淋的时间长的话，可以使汽车充分冷却以便启动；买冰淇淋时间短的话，汽车引擎就还是热的，所产生的气锁就耗散不掉，因而汽车无法启动。一个冰淇淋竟然影响到一辆汽车的启动，让人不能不承认因果联系的普遍性。第三，当相同的原因和一切所必需的条件都存在时，就会必然产生结果，而且只产生相同的结果。这就是因果联系的必然性和确定性。比如，苹果落地和万有引力是因果联系，但是苹果落地与牛顿发现万有引
29、力却不是必然联系。因为看到苹果落地的人很多，但却只有牛顿一人发现了万有引力，这是因果联系的必然性。同时，只要在适用于万有引力的条件下,就一定会产生苹果落地的结果，而不是上天或停留在空中，这是因果联系的确定性。第四，一般来说，因果联系有一因一果、一因多果、多因一果和多因多果等各种形式，而且有时候甚至不能说出到底哪个是因哪个是果。也就是说，有时候事物之间可能会互为因果。这就是因果关系的复杂多样性。比如，经济落后可能会造成教育落后、科技落后、军事落后等多个结果，而教育落后、科技落后、军事落后等又必然造成经济落后。第五，世上没有无因之果，也没有无果之因，原因和结果总是相互依存、共存共生的关系。这就是因
30、果联系的互存性。“黄鼠狼给鸡拜年没安好心”是这个道理，“没有无缘无故的恨，也没有无缘无故的爱”也是这个道理。需要指出的是，在认识因果联系时，要注意以下几点：第一，只有先行后续而没有引起和被引起的关系不是因果联系。看下面一则幽默故事：一对恋人在看海。面对大海，男孩突然激情勃发，朗诵起高尔基的海燕：“在乌云和大海之间，海燕像黑色的闪电，在高傲地飞翔。一会儿翅膀碰着波浪，一会儿箭一般地直冲向乌云”女孩无限仰慕地看着男孩，激动地说道：“啊，亲爱的，你太厉害了！你看，海燕能听懂你的话，真的在乌云和大海间飞呢。”这则故事中，男孩朗诵与海燕飞翔并没有因果联系。因为海燕一直都是那样飞的，并不是因为男孩的朗诵才
31、那样飞，二者没有引起与被引起的关系，所以不是因果联系。9第二，如果原因发生变化，结果也会相应地发生变化，要根据原因的变化重新度量结果。这就好像你用老机器每天可以生产 10 个产品，用新机器就可能生产 15 个产品。机器改变了，生产的数量就改变了；而原因改变了，结果自然也会改变。第三，只有在所有必需条件都具备的情况下，原因才可能产生结果。比如，接通电源，电灯就会发光，它们具有因果联系。但是，如果电灯或导线有问题，那么就不能产生发光的结果。所以，只有满足各种必需条件，才能产生结果。第四，原因和结果的区别是相对的，在一定条件下可以互相转化。看下面这首著名的民谣：丢了一颗铁钉，坏了一个铁蹄；坏了一个铁
32、蹄，折了一匹战马；折了一匹战马，伤了一个将士；伤了一个将士，输了一场战争；输了一场战争，亡了一个帝国！在这首民谣中，各个现象之间的原因和结果就都是相对的，比如，“坏了一个铁蹄”是“丢了一颗铁钉”的结果，却是“折了一匹战马”的原因。因果联系的这种关系实际上也是其复杂多样性特征的体现。探求因果联系的逻辑方法事物间的因果联系具有普遍性和客观性，这是人们正确认识事物的前提。只有正确把握因果眹系，才能提髙人们进行各种活动的自觉性和预见性，在科学研究发现中尤其如此。事实上，科学解释就是在根据现有各种科学现象的“果”去探索它们存在或发生、发展的“因”；而科学预测也是在科学理论和相关条件的基础上，根据事物间的
33、因果联系预测新事物的存在。当然，事物间的因果联系是复杂多样的，要探求复杂多样的因果联系，就要运用科学的逻辑方法。常用的探求事物间因果联系的逻辑方法有求同法、求异法、求同求异并用法、共变法以及剩余法。这五种方法是由约翰穆勒在用归纳法研究自然界的因果眹系时创立的，所以称为“穆勒五法”。对此，我们将在以下几节中详细探讨。求同法求同法的含义、形式和特点有甲、乙、丙三块地，在甲地里施磷肥、氮肥、浇水，在乙地里施磷肥、钾肥、除草,在丙地里施磷肥、钙肥、杀虫，结果发现这三块地的产量都髙了。由此人们认为：这三块地都缺磷，磷肥是粮食产量提高的原因。在这里，人们就是运用求同法来探求粮食产量提高的原因的。所谓求同法
34、，就是在某一被研究对象出现的若干不同的场合中，除某个情况相同外，其它情况均不同，那么这个相同的情况就是被研究对象的原因，它们之间具有因果联系。所以，求同法也叫契合法。如果我们用 1、2、3 等表示若干不同的场合，用 A、B、C 等表示先于结果出现的各种情况，用 a 表示被研究对象，求同法的逻辑形式就可以表示为：场合 先行情况 被研究对象1 A、B、C a2 A、D、E a3 A、F、G a10 所以，A 是 a 的原因。在场合 1 中，a 与 A、B、C 一起出现,在场合 2 中，a 与 A、D、E起出现,在场合 3 中，a 与 A、F、G 一起出现A 是 a 在各种场合出现时的共同情况，所以
35、 A 是 a 出现的原因，A 与 a 具有因果联系。根据求同法的逻辑形式，上面所举的例子可以这样表示：场合 先行情况 被研究对象甲地 施磷肥、氮肥、浇水 粮食产量提高乙地 施磷肥、钾肥、除草 粮食产量提高丙地 施磷肥、钙肥、杀虫 粮食产量提髙所以，施磷肥是粮食产量提髙的原因。在这里，施磷肥是粮食产量在三块不同的地里得以提髙的共同条件，所以施磷肥是粮食产量提高的原因，二者具有因果联系。再比如：小王、小张、小李三人的生长环境、学习条件、生活条件以及工作条件都不相同，但他们却都有着一个好身体。这是为什么呢？经调査发现，原来他们都喜欢运动，而且每周都有固定的运动量。于是，人们就推测出运动是他们身体好的
36、原因。通过上面的分析，我们可以得出求同法在探求事物间的因果联系时有以下三个特点：第一，求同法依据的是因果联系的确定性特征，即在必需条件都具备的情况下，同样的原因会引起相同的结果。比如上面的两个事例中，施磷肥在各种不同的场合中都引起“粮食产量提高”这一结果；运动在不同的情况中都引起“身体好”这一结果。第二，求同法是“异中求同”或者说是“求同除异”，即在各不相同的场合中排除相异因素，找出相同因素。比如，上面两个事例中分别排除了施氮肥、钾肥、钙肥、除草、浇水、杀虫等不同因素以及生长环境、学习条件、生活条件、工作条件等不同因素，从而分别找出了施磷肥和运动这一相同因素。第三，求同法是或然性推理，所推出的
37、结论也是或然的。这主要是因为求同法基本上都是根据经验观察而判断出事物间的因果联系的，而经验并不是任何时候都正确的，所以凭经验得出的结论也就不必然是真的。因此，可以说求同法是一种观察方法，而不是实验方法。正确理解和运用求同法在运用求同法探求事物间的因果联系时，经常会出现一些错误。这一方面可能是人们对求同法的理解不够准确，另一方面则可能是没有正确地运用这种方法。要想正确理解并运用求同法，我们应该注意以下几点：第一，只有时间上的先行性不一定就是引起结果的原因。比如，春天总是在夏天前，闪电总在雷鸣前，但却不能说春天是引起夏天的原因，闪电是引起雷鸣的原因。因为它们只有时间上的先行后续，但没有引起与被引起
38、的关系。第二，在不同场合出现的共同情况不必然是引起结果的原因。这一方面是因为人们的认识不足，从而把某些表面情况当成了被研究对象出现的原因。比如，康有为、梁启超等维新派所力推的维新变法之所以失败，就在于他们看到英国、法国、日本等实行资产阶级变法而11富强起来，因此便得出了资产阶级变法是摆脱民族危亡、实现国家富强的原因。而实际上，这只是表面原因，而不是真正引起这一结果产生的根本原因。另一方面是人们把某些共同情况中含有的其它因素一并当成了被研究对象出现的原因。比如，人们最先认为燃烧的必备条件是空气，没有空气就不能燃烧。直到后来发现并分离出空气中的氧，人们才知道真正使燃烧得以进行的是氧。第三，要能在“
39、异”中发现“同”，因为某些表面不同的情况中也可能存在着引起被研究对象的原因。第四，因为求同法是或然性推理，而且主要是根据经验观察而得出的结论，所以即使注意到了以上所提到的几点情况，利用求同法得出的结论也未必一定正确。同时，一个结果的产生也可能是由多个不同的原因共同引起的，也就是“多因一果”。因此，一定注意不要仅凭经验就断定某一个原因是某一结果出现的充分条件。提高求同法结论可靠性的方法求同法是探求因果联系的常用方法之一,利用求同法可以对各不相同的场合中出现的错综复杂的因素进行有针对性的观察，从而排除无关紧要的干扰性因素，找出引起被研究对象出现的原因。因此，求同法是科学研究的初始阶段经常采用的方法
40、。为了提髙利用求同法得出的结论的可靠性，我们可以采取以下两种手段：第一，把被研究对象放在尽可能多的场合观察，以便尽可能多地得出各不相同的情况，再从这些情况中找出共同因素。这样就可以避免因只观察几个场合的情况就匆忙下结论而引起的错误，提高结论的可靠性。第二，经过观察后，如果所发现的共同情况只有一个，可以再认真分析一下，以确定是否还存在其它相关原因；如果所发现的共同情况不止一个，那么就要对这些共同情况再做研究，以确定哪一个或哪几个是引起结果的根本原因。这样就可以避免漏掉某些共同情况，从而提髙所得结论的可靠性。求异法求异法的含义与形式有甲、乙两块地，它们连续两年粮食产量都不高，但又不知道什么原因。于
41、是，人们开始通过实验的方法来探求粮食产量低的原因。在其它条件都相同的情况下，人们在甲地里施磷肥、浇水、除草、杀虫，在乙地里浇水、除草、杀虫。结果发现，甲地的粮食产量有了明显提髙，乙地的产量则没变。由此人们认为，施磷肥是粮食产量提髙的原因，二者具有因果联系。在这里，人们就是运用求异法来探求粮食产量提高的原因的。所谓求异法，就是在某一被研究对象出现和不出现的两个场合中，除某个情况不同外，其它情况均相同，那么这个不同的情况就是被研究对象的原因，它们之间具有因果联系。所以，求异法也叫差异法。如果我们用 1、2 表示两个不同的场合，用 A、B、C 等表示先于结果出现的各种情况，用 a 表示被研究对象，求
42、异法的逻辑形式就可以表示为：场合 先行情况 被研究对象1 A、B、C a122 -、B、C -所以，A 是 a 的原因。在场合 1 中，a 与 A、B、C 一起出现；在场合 2 中，A 没有出现，a 也没有出现。因此，A 是 a 出现的原因，二者具有因果联系。根据求异法的逻辑形式，上面所举的例子可以这样表示：场合 先行情况 被研究对象甲地 施磷肥、浇水、除草、杀虫 粮食产量提髙乙地 - 浇水、除草、杀虫 -所以，施磷肥是粮食量提高的原因。在这里，甲、乙两块地的其它条件都相同，施磷肥是其唯一不同之处。所以，施磷肥是甲地粮食产量提高的原因。再比如：为了找出蝙蝠在黑暗中自由飞翔并准确辨别方向的原因，
43、科学家对其进行了实验。首先，科学家把蝙蝠的双眼罩住，结果发现蝙蝠依然能像往常一样准确地辨别方向，丝毫没有因为双眼不能视物而受影响。于是，科学家又换了一种方法，即将蝙蝠的双耳罩住。这下科学家们发现，蝙蝠突然失去了方向感，在空中到处乱飞，不时地撞在墙上。而当科学家把罩住蝙蝠耳朵的东西除去后，蝙蝠又恢复了往常的辨向能力。由此科学家们得出了蝙蝠是靠双耳来辨别方位的结论。在这个实验中，科学家们就是采取求异法来探求蝙蝠的双耳与其辨别方位之间的因果联系的，即在其它条件完全相同的情况下，罩住双耳的蝙蝠不能辨别方位，没有罩住双耳的蝙蝠则可以辨别方位。求异法的特点和需要注意的问题通过上面的分析，我们可以得出求异法
44、在探求事物间的因果联系时有以下三个特点：第一，求异法是采用实验的方法进行的，而且一般都是在两个场合中进行；第二，求异法是“同中求异”，即在两个场合中出现的错综复杂的情况中，排除相同的情况，找出不同的情况；第三，求异法是或然性推理，所推出的结论也是或然的。这一方面是因为实验手段本身存在的局限性或误差，另一方面是因为现实中的因果联系是极为复杂的，所推出的那个差异未必是引起相应结果的根本原因。求异法主要用于各种实验中。因为，求异法一般只在两个场合中进行，一个是被研究对象出现的场合，一个是被研究对象不出现的场合。而且，在这两个场合中，只有一种情况不同，其它情况都相同，这对进行试验有很大便利。比如，在进
45、行蝙蝠实验的时候，只需把蝙蝠的眼睛或耳朵罩住或松开即可，整个实验场所及条件都不需要改变。这就省去了很多麻烦，便于实验的顺利进行。因此，求异法是科学研究中最为常用的方法之一。但是，在运用求异法探求因果联系的时候，要保证所得结论的可靠性，就要注意以下几个问题：第一，要确保被研究对象出现和不出现的两个场合中只有一个情况是不同的，而其它情况或条件务必相同。只有在这个前提下，所推出的结论才可能是可靠的。反言之，如果不同的情况不唯一，那就无法判断这些情况究竟哪个是原因了。看下面一则故事：13一天，约翰穿着旧衣服去参加一个宴会。在酒店门口，约翰被保安拦住了，理由自然是保安觉得他衣着破旧，不像赴宴的人。直到约
46、翰拿出请柬时，保安才放他进去。进入富丽堂皇的宴会大厅后，满大厅衣着华贵的人都没有理约翰，甚至还嘲笑他的寒酸。约翰很生气，便立刻回去穿了件高档的华贵礼服，重新回到酒店。这时保安很礼貌地向他问好，宴会上的客人也都争相和他谈话、敬酒。约翰没理那些人，而是当着众人的面脱下了礼服，把它扔到了餐桌上，说道：“喝吧，衣服！”众人都很吃惊，约翰却若无其事地说：“我穿着旧衣服赴宴时，没人理我，也没人给我敬酒；我穿着华贵的礼服赴宴时，你们都争相和我打招呼、敬酒，可见你们尊敬的不是我，而是我的衣服，那就让它陪你们吧。”说完，约翰便扬长而去。在这个故事中，约翰就是用求异法得出结论的。而且，他在运用求异法进行推理时，被
47、研究对象出现和不出现的两个场合除了一个情况（即华贵礼服）不同外，其它情况（宴会环境、客人等）完全相同。因此，他得出的结论是可靠的。相反，如果此外还有其它情况不同，比如约翰的言行举止先后不同，那么约翰的这个结论就不一定正确了。第二，要确保两个场合中的那个唯一的不同情况是引起相应结果的全部原因，而不是部分原因。比如上面的事例中，如果引起甲地粮食产量提髙的原因除了“施磷肥”之外，还有别的（比如光照、温度等），那所推出的结论就是错误的。第三，要确保两个场合中的那个唯一的不同情况是引起相应结果的根本原因。这主要是因为，在所得出的那个不同情况中，有可能还存在其它因素需要进一步探讨。比如，我们在上节谈到的“
48、引起燃烧的原因是氧气而不是空气”就是这个道理。求同法和求异法的关系作为探求因果联系的常用方法，求同法和求异法是“穆勒五法”中最基本的方法，也是求同求异并用法、共变法和剰余法的基础；而且，求同法和求异法都属于或然性推理,其结论都不是必然结论；此外，求同法和求异法都是科学研究的重要方法，是进行创造性思维活动的有效手段。不过，求同法和求异法也有不同之处：第一，求同法主要是在经验观察的基础上推出结论的，而求异法则是在科学实验的基础上推出结论的。经验观察凭借主观，因此可能存在较大的误差；科学实验依据一定的客观条件，因此误差较小。而且实验条件可以通过人工设置和控制，即根据被研究对象的实际情况和研究目的创设
49、或改变实验条件，所以求异法所推出的结论更为可靠，运用也更为广泛。第二，求异法可以证明或检验求同法所推出的结论。在利用求同法推出结论后，我们可以再利用求异法，通过实验的方法来对其进行证明或检验，以确定其结论是否正确可靠。了解了求同法和求异法的联系与区别，就可以根据被研究对象的不同，选择不同的探求方法，或者两法共享，以便更迅捷有效地找出事物间的因果联系。求同求异并用法求同求异并用法的含义求同求异并用法，也叫契合差异并用法，是指在被研究对象出现的若干场合中，只有一个情况相同；而在被研究对象不出现的若干场合中，都没有出现这一情况，那么这一情况就是被研究对象的原因，二者具有因果联系。其中，我们把被研究对象出现的若干场合叫做正14面场合，把被研究对象没有出现的若干场合叫做反面场合。在正面场合所列举的事例叫正事例组，在反面场合列举的事例叫负事例组。比如：为了研究候鸟在长途迀徙过程中识别方向的原因，科学家们做了这样一个实验。在一个四周装有窗户的六角亭里，设置了一个玻璃底圆柱形铁丝笼，笼中是候鸟的代表
