杨绍政:理论(模型)的非真实性及其作用

要研究身边这个世界的经济现象,该怎么去研究呢?用什么方法去研究?这里先举一个非常熟悉的例子。1:1的比例尺描绘出来的中国版图是最真实的中国地貌,最真实的中国地图。但是这个完全真实的中国地图——1:1的中国地图有什么价值?比如说现在要想将贵阳到北京的最近距离路线图标识出来。这个1:1的中国地图能不能解释清楚贵阳市到北京市最近距离的路线图?不能!那怎样才能解释清楚贵阳市到北京市最近距离的路线图呢?一个比例尺为1:6百万的中国地图就能非常清楚地解释这个问题。比例尺为1:6百万的中国地图和真实的中国地理版图相比,肯定不真实。1:6百万的中国地图舍弃掉了很多东西——贵阳市花溪区在上面没有了、贵州大学没有了、各种街道也没有了。在这个地图上只有贵阳这一个点,其他都没有。北京也一样。这个舍去了很多很多真实地貌和人造建筑物的中国地图虽然和现实不相符合,但是它却对我们所讨论的问题更有解释能力和预测能力,更有助于问题的解决。这个中国地图就是一个模型,一个真实地形地貌的模型。这个模型可以预测或者解释清楚贵阳到北京最近距离的路线图,一目了然。

虽然这个比例尺为1:6百万的中国地图模型可以解释清楚贵阳到北京最近距离的路线图,但是它能不能解释清楚从贵阳的花果园立交桥到贵州大学的最近行车路线呢?一个从来没有到过贵阳的人通过这个比例尺为1:6百万的中国地图肯定找不到花果园立交桥到贵州大学的最近行车路线。这说明这个比例尺为1:6百万的中国地图的解释能力不是万能的——它不能够解释清楚贵阳市花果园立交桥到贵州大学的最近行车路线。这时候另外一个模型———贵阳市地图却可以发挥作用。比例尺为1:5万的贵阳地图模型可以把整个贵阳市区的地形地貌、各种大的建筑物、街道、公路、铁路等标识出来,也能够解释清楚贵阳市花果园立交桥到贵州大学的最近行车路线。贵阳市地图这个模型的解释和预测能力就和中国地图不一样——中国地图不能解释清楚的问题,贵阳市地图能解释清楚。虽然贵阳市地图能够解释清楚贵阳市花果园立交桥到贵州大学的最近行车路线,但是它不能解释清楚贵州大学校门到我们所在教室的最近路径。这说明贵阳市地图这个模型在解释清楚贵州大学校门口到我们所在教室的最近路径这个问题上又失效了。虽然贵阳市地图这个模型不能清楚解释贵州大学校门口到我们所在教室的最近路径问题,但是贵州大学校园地图这个模型却能很清楚地解释这个问题。

在上面的四个模型中,比例尺为1:1的中国地图是最真实的,他没有任何假设,没有舍去任何东西。贵阳到北京、贵阳市花果园立交桥到贵州大学、贵州大学校门口到我们所在的教室的最近路径都在这个真实中国地图上客观存在,但是要用这个最真实的中国地图解释清楚北京到贵阳、贵阳花果园立交桥到贵州大学、贵州大学校门口到我们所在教室的最近路径即使是可能的,代价也一定大得惊人。由此看来,现实世界中最真实的模型不一定有预测能力和解释能力,不一定能对解决实际问题有帮助。

中国地图、贵阳地图和贵州大学校园图这三个模型本身就是不真实的。它们都是对真实世界的高度抽象。真实世界有很多很多东西在在这三个模型中被舍去了。有人经常讲模型不符合现实,模型有很多假定。在这些假定下,模型去掉了真实世界的很多很多因素后,模型跟真实世界肯定不相符。跟真实世界不相符合的模型还有预测能力和解释能力吗?还能被用来解决真实世界中的问题吗?三个模型中,中国地图和真实世界差别最大,但是却能有效地解释清楚北京到贵阳的最近路径,而真实世界反而很难解释清楚。同理,贵阳市地图、贵州大学校园图虽然比中国地图更接近真实世界,但是它们象中国地图一样,照样舍去了真实世界的许多要素,只不过程度较轻而已。它们能够分别解释清楚贵阳市花果园立交桥到贵州大学的最近路径和贵州大学校门到我们所在教室的最近路径,而真实世界反而不容易解释清楚。

通过分析就知道:与真实世界不相符的模型很重要。它节约了人们认识真实世界和解决真实世界具体问题的成本,而且可以让人们对真实世界的认识更加深入、更加深刻。

通过这三个例子,我们也发现模型不是唯一的。根据所研究的问题、所研究问题的层面、所研究问题的角度我们可能有不同的模型。这就是模型的重要性。而且通过这三个例子,我们就会发现以下的追问可能有问题——你的模型有很多假设,你的模型的假设不真实,所以你的结论和现实不符合,是纸上谈兵。

既然一个模型肯定是不真实的,那么一个不真实的模型用来干什么?它有什么作用?通过刚才三个模型的讲解,我们就发现模型最重要的作用——解释我们真实世界中的很多现象、预测我们真实世界中的许多现象。也就是说模型的假设前提、模型不需要是真实的,它最重要的特性是有没有解释能力,有没有预测能力。这是模型最根本的东西与特性!

为什么模型的主要功能就是解释能力和预测能力?以经济学为例:经济理论或模型旨在解释和预测经济现象。经济现象分为微观、宏观方面的现象,经济模型就是要通过对人的经济行为的研究来解释为什么会发生某个特定的经济现象,有什么样的经济后果。比如杨老师,自己读过很多书,满腹经纶。但是这样一个满腹经纶的人在另外一个假如说知识、能力、学识、见识受到非常敬重的社会环境中,那杨老师就可能是一个了不起的受周围的环境所尊重的学者。但是在另外一个环境,不学无术之徒可以凭借自己的旁门左道之术要风得风,要雨得雨,那些所谓的知识、见识在这些人眼中一钱不值。如果是在这样一种情况下,那杨老师又会是一种什么样的情况?杨老师可能就会非常郁闷,经常被别人踩在脚下,经常被别人胡说八道,甚至是污蔑,甚至企图从那样平台上被消灭。因为假如这一类人不被消灭,那些不学无术之人的愚蠢和无知就会暴露无疑。怎样解释这种现象?所以说我们需要解释它,预测它。假如有模型既可以解释杨老师的遭遇,又可以解释类似像杨老师这样遭遇的现象,它可以预测很多人在这样的环境下只要是杨老师这样的人一定会有杨老师这样的遭遇。比如你这个人是来追求逻辑、追求知识,你只要在这样的环境下,我们可以预测你必定是杨老师第二,必定是步杨老师的后尘。如果你的模型能解释这些现象,那么假如另外一个人在这样的环境下既没有基本的德行,又没有基本的能力,但是他还可以耀武扬威,这个模型也可以预测这样的人一定是不学无术的混蛋。这就是经济学的预测能力。

解释能力和预测能力是理论(模型)最基本的特性。这是谁说的?是波普讲的。现在我们介绍一下波普的理论。波普是如何认知理论的?在《猜想与反驳》里波普首先提到一个问题:什么是科学?什么是伪科学?波普讲占星术不是科学,马克思理论不是科学,弗洛伊德的精神分析法不是科学。那波普讲哪些是科学?波普讲牛顿的经典理论是科学,爱因斯坦的相对论是科学。为什么波普讲牛顿经典力学、爱因斯坦的相对论是科学,而马克思的理论,弗洛伊德理论精神分析法、宗教、占星术不是科学呢?这就涉及到波普是怎么样对科学进行定义的、界定的。

波普讲所谓科学或者理论首先是人的主观的猜想、(精神上的东西)假说。请问爱因斯坦的相对论算不算一个猜想、假说?牛顿的经典力学理论是不是一个猜想和假说?宗教是不是猜想?占星术是不是猜想?还有弗洛伊德的精神分析法是不是猜想?全都是!刚才讲的所有那些波普认为是非科学的和科学的理论都猜想、假说或者说学说。但是伪科学与科学的本质区别在哪里?

真正的科学必定是可以被证伪的、可以被反驳的,用事实证伪猜想和假说,叫假说的可证伪性。一个理论或者学说如果永远不能被证伪或者不可能被证伪,那么这个学说就是伪科学,就是不科学。

因此,科学是什么?科学就是能被证伪或者可能被证伪的学说或假说。

波普的《猜想与反驳》实际就是他对什么是理论、什么是科学这两个最重要的关键词作为他这本书的标题。波普举到一个天鹅的例子(天鹅都是白)来解释他得理论。在波普之前人们习惯的思维方法是归纳法。休谟的归纳法被称为休谟之谜。归纳法是什么意思呢?比如我们看到一只天鹅是白的、第二只也是白的、第三只也是白的………….第N只还是白的,于是得出命题——所有的天鹅都是白的。你们不要小瞧这样一个例子,这就是归纳法。波普说:所有的鹅都是白的,所有的天鹅您都见看过了吗?你没有!你没有看到,根据你现在看到的天鹅是白的就推出所有都是白的。这样的归纳是有问题的。波普认为怎么才没有问题的呢?你自己看到所有天鹅都是白的,你主观上给予假说:所有天鹅都是白色的。这就是个假说。这个假说必须要有可能被证伪。被证伪是什么意思呢?虽然你看到的所有天鹅都是白色的,那么还是有可能有一天飞来一只黑天鹅。这只黑天鹅就能证伪所有的天鹅都是白色的这样一个假说。这样,你那“所有天鹅都是白的”这个学说就是可证伪的,可能会被证伪的。

现在为止,实际上我已经给你们讲了什么是科学,什么是非科学,然后通过白天鹅的例子跟你们讲了理论或者是科学它的本质特征是什么。我再讲另外一个反例。刚才不是举了个例子讲了什么是科学,那么什么是伪科学?注意一下:因为现在马克思主义理论是我们国家执政党的指导思想。杨老师胆子小,从来不敢对我们国家我们的永远的执政党和我们执政党所组阁的政府奉行的作为指导思想的马克思理论说三道四。但波普确实说过马克思的理论是伪科学。波普首先问马克思理论是不是假说?他说是假说,但不是科学。马克思学说为什么不是科学呢?因为马克思这个学说永远不能被证伪。我看了波普的书以后觉得他可能也对马克思的《资本论》研究的不是很透彻。但他知道马克思理论中有一个核心的东西那就是利益。马克思理论把人的行为总归结为利益。你为什么会这么做?那肯定是你在这里面有利益。你为什么反对这样做了?那肯定是利益受损了。他说马克思理论把人所有的行为和现象总是归结为利益。要么是利益受损,要么就是他这里面沾有利益,是既得利益者,所以才说这样的话、所以会有罢工、所以才会镇压工人、所以会出台这样的政策。如果所有的事情、现象都可用利益来解释的话,那么利益这样的学说就永远不可能被证伪。任何事实就都可以说它是利益导致的。这是波普这么看的。他说弗洛伊德的精神分析为什么不是科学呢?波普认为精神分析不可能通过事实对它进行证伪或者用未来可能的事实证伪它。所以弗洛伊德精神分析法是伪科学。宗教也一样。所有的宗教学说都认为它是确定无疑的,这些现象它都能够解释而且是人的信仰。所有东西都可以用宗教来找到答案。波普认为宗教也是不能被证伪的。同理占星术也是一样不能被证伪。

假如是科学理论,那么科学知识怎么增长,怎么演进?增长的路径是什么?按照波普的论述,“所有天鹅都是白的”的假说就是科学。但是,波普认为弗洛伊德的精神分析法、宗教、占星术、马克思的理论不是科学。讲为什么波普认为牛顿的经典力学理论和爱因斯坦的相对论是科学呢?波普讲,牛顿的经典力学理论在爱因斯坦理论产生之前在我们这个世界里在常速下是很了不起的理论,是划时代的理论。但是很多现象——比如天体物理、相对论等,牛顿的经典力学理论是无法解释的。解释不了这些现象就说明这些现象证伪了牛顿的理论。牛顿理论被证伪就说明牛顿理论满足波普关于科学划界的第二个条件——可证伪性。因此,波普认为牛顿的经典力学理论是科学。爱因斯坦的相对论和牛顿经典力学理论一样,也具有可证伪性。那爱因斯坦的理论和牛顿的理论有什么不一样呢?牛顿理论能解释的现象,爱因斯坦的相对论全部都可以解释,牛顿理论不能解释的一些现象或者说证伪牛顿理论的很多现象,爱因斯坦理论也是可以预测的,可以解释的。这就说明爱因斯坦理论的解释能力比牛顿理论更强,它的预测能力也比牛顿理论更强。既然一个新的理论既可以解释旧理论能解释的所有现象,同时又能解释证伪旧理论的这些现象,那么就说明新的理论的解释能力、预测能力更强,可以取代旧理论。人们就可以自动抛弃这个旧的理论而接受新的理论。但是这个新的理论是不是又到头了呢?不是!新的理论如果还有更新的事实能证伪这个新的理论,证伪以后也可能产生更新的理论。如果更新的理论既能解释新理论能解释的现象,又能解释证伪这个新理论的事实,那么更新的理论就会取代新理论。这样以此类推,人类科学知识的增长就是沿着这样一条路径去前进。波普认为这就叫做知识增长的路径。

波普研究这个问题除了从方法论上彻底的判了归纳法的死刑,他的猜想与反驳理论取代了归纳法这种理论外,在哲学上,在科学方法论上具有划时代的意义。除了理论贡献意义以外,波普的理论还有什么意义呢?波普是第一次世界大战、第二次世界大战的亲历者。波普是奥地利人,两次世界大战对波普的影响非常大,他的祖国就是战火纷飞的地方,他被迫移民到澳洲的新西兰定居。波普对两次战争是怎么认识的呢?他认为人类之间的流血、人类之间的相互残杀,最根本原因的就是观念的冲突,思想的冲突。比如有的人认同阶级斗争的学说;而有的人不认同阶级斗争的学说。认同阶级斗争学说的人们认为,人类历史就是一部阶级斗争的历史,国家就是一个阶级压迫另一个阶级的工具,武力或暴力是阶级斗争的有效法宝,对待阶级敌人要残酷无情。不认同阶级斗争学说的人们认为人与人之间可以和平相处,和平相处需要有产权、有法律,所有的人在规则、法律面前是平等的,人与人之间不是阶级与阶级之间的冲突。如果认同这两种学说的人们始终不能彼此认同,一部分人不能认同另外一部分人的思想,不能在思想上说服另外一部分人,不能和平地进行思想上的批判而达到彼此认同或容忍,那么最终就可能用武力和武器来批判。最后谁的力气大谁就是赢家,力气大的人群把力气小的人群驱散、杀戮。这就是波普看到的时代现象。他认为,一次世界大战、二次世界大战就是观念的冲突和争斗导致的人类悲剧——战争的爆发,一群人屠杀另一群人,另一群人进行反屠杀。

人类能不能避免这样的悲剧?如果一种学说是科学的话,能被一些事实证伪,而另一种学说既能解释旧学说能够解释的所有现象,又能解释证伪旧学说的那些事实,那么理性的坚持旧学说的人们就会自动抛弃这种解释能力弱的理论、思想,而去接受那种解释能力更强的学说、思想。这就避免了因为思想冲突而导致的人与人之间的屠杀,人类悲剧可以避免。而且还使人们的思想、理论、知识从解释能力弱的知识逐渐增加到解释能力强的知识、理论中去。这就是波普认知的历史背景。通过这种背景,我们会发现他的学说和理论不是建立在空中楼阁的。每一个时代真正伟大学者的思想绝对是他那个时代重要历史事件对他产生了非常巨大的影响而催生的。我们每个人的思想超不出这个环境、超不出你的时代。当然我们可以站在巨人的肩膀上,他可以给我们提供理论的源泉。这就是波普的理论贡献。

我们再看刚才的例子:牛顿的经典力学理论和爱因斯坦的相对论。看了波普的著作后,我的物理学知识非常有限,就请教专业物理学老师和学生,但不同的人的看法和认知不同。成都理工大学一位物理学专业教师告诉我:“牛顿的经典力学理论与爱因斯坦的相对论绝对不是包含与被包含的关系,那是完全不同的理论”。给我说的振振有词,我想:“难道波普错了?”后来我读博士的时候,遇到一个华中科技大学物理学专业的学生,跟他讨论这个问题。他说:“是的!牛顿的经典力学理论在爱因斯坦相对论中的一个特例。”那就说明爱因斯坦的相对论真的可以包含牛顿的理论,它有更强的预测与解释能力。从这个角度来看,爱因斯坦的相对论可以取代牛顿经典力学理论。从这儿我们可以看出爱因斯坦理论取代牛顿经典力学理论是是一种知识的增长。假如没有这样的认知,我认同牛顿的理论,你认同爱因斯坦的理论,无论怎么样,我都坚持牛顿的理论。那请问这两个理论能不能实现理论的演进?肯定不能。

以上就是我对波普学说中关于科学理论的相关总结。

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