§ 3. Научная индукция

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 

Научной индукцией называют умозаключение, в котором обоб­щение строится путем отбора необходимых и исключения случай­ных обстоятельств.

В зависимости от способов исследования различают: (1) индук­цию методом отбора (селекции) и (2) индукцию методом исклю­чения (элиминации).

1. Индукция методом отбора

Индукция методом отбора, или селективная индукция, — это умозаключение, в котором вывод о принадлежности признака клас­су (множеству) основывается на знании об образце (подмножест­ве), полученном методичным отбором явлений из различных час­тей этого класса.

Если в популярном обобщении исходят из предположения о рав­номерном распределении признака Р в классе К и тем самым допус­кают его перенос на К при простой повторяемости (Si, Si,..., S„), то в научной индукции К представляет собою (и потому рассматрива­ется) неоднородное множество с неравномерным распределением Р в различных его частях.

При формировании образца следует разнообразить условия на­блюдения. Отбор Р из различных частей К должен учитывать их специфику, вес и значимость, чтобы обеспечить представитель­ность, или репрезентативность, образца.

Понятие разнообразие условий наблюдения оказывается весьма различным для конкретных видов множеств. В одном случае оно принимает характер пространственного видоразличия, в другом — временного, в третьем — функционального, в четвертом — смешан­ного.

Примером индукции методом отбора может служить следующее рассуждение о сорте высеваемой озимой пшеницы в одной из облас­тей России. Так, проезжая по магистрали, пересекающей одну из южных областей, отмечают по ходу следования, что в нескольких районах (например, в шести) поля засеяны одним и тем же сортом озимой пшеницы. Если на этой основе сделать обобщение, что во всех 25 районах, а значит, и во всей области высевается один и тот же сорт, то очевидно, что такая популярная индукция даст маловероят­ное заключение.

Иное дело, если выбор того же числа районов будет сделан не случайно, по пути следования, а с учетом различий в их местополо­жении и климатических условиях. Если выбраны районы южные и северные, внутренние и периферийные, степные и лесостепные и при этом будет установлена повторяемость сорта, значит, можно с большой вероятностью предположить, что вся область использует один и тот же сорт озимой пшеницы.

Достоверное заключение в данном случае вряд ли будет обосно­ванным, поскольку не исключается возможность использования другого сорта в районах, которые непосредственно не наблюдались.

загрузка...

2. Индукция методом исключения

Индукция методом исключения, или элиминативная индук­ция, — это система умозаключений, в которой выводы о причинах исследуемых явлений строятся путем обнаружения подтвержда­ющих обстоятельств и исключения обстоятельств, не удовлетво­ряющих свойствам причинной связи.

Познавательная роль элиминативной индукции — анализ при­чинных связей. Причинной называют такую связь между двумя явле­ниями, когда одно из них — причина — предшествует и вызывает другое — действие. Важнейшими свойствами причинной связи, предопределяющими методичность элиминативной индукции, вы­ступают такие ее характеристики, как: (1) всеобщность, (2) последо­вательность во времени, (3) необходимость и (4) однозначность.

(1) Всеобщность причинной связи означает, что в мире не суще­ствует беспричинных явлений. Каждое явление имеет свою причину, которая может быть раньше или позже выявлена в процессе исследования.

(2) Последовательность во времени означает, что причина всег­да предшествует действию. В одних случаях действие наступает вслед за причиной мгновенно, в считанные доли секунды. Напри­мер, выстрел из огнестрельного оружия происходит тотчас же, как только произойдет воспламенение капсюля в патроне. В других слу­чаях причина вызывает действие через более длительный проме­жуток времени. Например, отравление ядом может наступить через несколько секунд, минут, часов или дней, в зависимости от силы яда и состояния организма. В социальной сфере причинные связи могут осуществляться в течение многих месяцев и лет, в геологии — в течение веков и тысячелетий.

Поскольку причина всегда предшествует действию, то из многих обстоятельств в процессе индуктивного исследования отбирают лишь такие, которые проявились раньше интересующего нас дейст­вия, и исключают из рассмотрения (элиминируют) возникшие одновременно с ним и появившиеся после него.

Последовательность во времени — необходимое условие при­чинной связи, но само по себе оно недостаточно для обнаружения действительной причины. Признание этого условия достаточным нередко ведет к ошибке, которая называется «после этого, значит, по причине этого» (post hoc, ergo propterhoc). Молнию, например, склонны были раньше считать причиной грома потому, что звук воспринимается позднее световой вспышки, хотя это одновременно протекающие явления. В следственной практике иногда ошибочно истолковывают как причинную связь факт угрозы определенного лица в адрес другого и последующее насилие над личностью второ­го, хотя хорошо известно, что угрозы не всегда приводятся в испол­нение.

(3) Причинная связь отличается свойством необходимости. Это значит, что действие может осуществиться лишь при наличии причины, отсутствие причины с необходимостью ведет к отсутствию действия.

(4) Однозначный характер причинной связи проявляется в том, что каждая конкретная причина всегда вызывает вполне определен­ное, соответствующее ей действие. Зависимость между причиной и действием такова, что видоизменения в причине с необходимостью влекут видоизменения в действии, и наоборот, изменения в действии служат показателем изменения в причине.

Отмеченные свойства причинной зависимости выполняют роль познавательных принципов, рационально направляющих индуктивное исследование и формирующих особые методы установления причинных связей.

Применение методов элиминативной индукции связано с опре­деленным огрублением реальных взаимосвязей между явлениями, которое выражается в следующих допущениях. Предшествующее явление рассматривается как сложное, состоящее из простых обсто­ятельств А, В, С и т.д. Каждое из обстоятельств считается относи­тельно самостоятельным и не вступает во взаимодействие с други­ми. Выделенные обстоятельства рассматриваются как полный их перечень, и предполагается, что исследователь не упустил других обстоятельств.

Указанные допущения в соединении с основными свойствами причинной связи составляют методологическую основу выводов эли­минативной индукции, определяя специфику логического следова­ния при применении методов установления причинных связей.

Большой вклад в развитие методов элиминативной индукции внесен естествоиспытателями и философами: Ф. Бэконом, Дж. Гер-шелем, Дж.С. Миллем.

Методы научной индукции

Современная логика описывает пять методов установления при­чинных связей: (1) метод сходства, (2) метод различия, (3) соединен­ный метод сходства и различия, (4) метод сопутствующих измене­ний, (5) метод остатков.

Рассмотрим логическую структуру этих методов.

1. Метод сходства

По методу сходства сравнивают несколько случаев, в каждом из которых исследуемое явление наступает; при этом все случаи сходны лишь в одном и различны во всех других обстоятельствах.

Метод сходства называют методом нахождения общего в различ­ном, поскольку все случаи заметно отличаются друг от друга, кроме одного обстоятельства.

Рассмотрим пример рассуждения по методу сходства. Медицин­ским пунктом одного из поселков в летний период были зафиксиро­ваны за короткое время три случая заболевания дезинтерией (d). При выяснении источника заболевания главное внимание обраща­лось на следующие виды воды и пищи, которые чаще других могут служить причиной кишечных заболеваний в летнее время:

А — питьевая вода из колодцев;

М — вода из реки;


В — молоко;

С — овощи;

F — фрукты.

Информация об условиях питания пациентов представлена в таб­лице (рис. 53).                                             .

Случаи

(пациенты)

 

Предшествующие обстоятельства

 

Результат

 

вода из колодца А

 

вода из реки М

 

молоко В

 

овощи С

 

фрукты F

 

(заболе­вание) d

 

1

 

+

 

 

+

 

^ +

 

 

+

 

2

 

~

 

+

 

+

 

~

 

+

 

+

 

3

 

 

+

 

+

 

-(-

 

 

+

 

 

Рис.53

Приведенные обстоятельства послужили санитарной инспекции основой для заключения о том, что распространение дизентерии связано, по-видимому, с употреблением молока (В). В дальнейшем этот правдоподобный вывод получил подтверждение: продавщица молока оказалась бациллоносителем дизентерии.

Схема рассуждения по методу сходства имеет следующий вид:

1) АВС — вызывает d

2) MBF — вызывает d

3) МВС — вызывает d                                     Щ

По-видимому, В является причиной d                        И

Логический механизм индуктивного вывода по методу сходств? предполагает ряд познавательных предпосылок.

(1) Требуется общее знание о возможных причинах исследуемого явления. В приведенной схеме эту роль выполняют обстоятельства А, М, В, С, F, каждое из которых предшествует d и может выступать его самостоятельной причиной. Такое знание принимает форму ди­зъюнктивного суждения:

«А, либо М, либо В, либо С, либо F вызывает d».

(2) Из предшествующих должны быть исключены (элиминирова­ны) все обстоятельства, не являющиеся необходимыми для иссле­дуемого действия и тем самым не удовлетворяющие основному свойству причинной связи. Так, в приведенных случаях d появляется при отсутствии F и М в первом случае, при отсутствии А и С — во втором, при отсутствии А и F — в третьем. Тем самым обстоятельст-

172

ва А, С, F и М элиминируются, ибо отсутствующее не может быть причиной появляющегося. Результат исключения выражается в от­рицательном суждении:

«Ни А, ни С, ни F, ни М не являются причиной d».

Метод элиминации в этом случае выполняет функцию формиро­вания негативного знания, т.е. знания о том, чем не было вызвано исследуемое явление d. Тем самым сужается круг возможных его причин.

(3) Среди множества предшествующих обстоятельств выделяют сходное и повторяющееся в каждом из рассмотренных случаев, которое и будет вероятной причиной явления. В приведенной схеме в каждом из трех случаев повторяется обстоятельство В. Значит, подтверждается заключение о том, что В является причиной d.

В общем виде логический механизм индуктивного метода сходст­ва принимает форму дедуктивного рассуждения по модусу tollendo ponens разделительно-категорического умозаключения. Схема рас­суждения имеет следующий вид:

AvBvC vFvM,lA,1C,1F, 1M По-видимому, В

Обоснованность полученного с помощью метода сходства заклю­чения зависит от числа рассмотренных случаев и разнообразия усло­вий наблюдения. Чем больше случаев исследовано и чем разнооб­разнее обстоятельства, среди которых встречается сходное, тем ос­новательнее индуктивный вывод и тем выше степень вероятности заключения. Характерная для неполной индукции незаконченность опыта проявляется в том, что наблюдение и эксперимент не гаран­тируют точного и полного знания предшествующих обстоятельств, среди которых идет поиск возможной причины.

В приведенной схеме в качестве предшествующих выступают обстоятельства А, М, В, С, F, которые не представляют собою закры­того дизъюнктивного множества — <AvMvBvCvF>. Тем самым не исключается существование некоего обстоятельства X, которое остается неизвестным и может оказаться реальной причи­ной d. Повторяющееся же обстоятельство В может оказаться лишь сопутствующим. При этом в каждом из трех случаев В могло взаимо­действовать с другими обстоятельствами, например, в первом слу­чае — с А и С, во втором — с F и М, в третьем — с М и С. Не исключается также, что В представляет собой сложное явление, одно из составляющих которого является подлинной причиной d.

Несмотря на проблематичность заключения, метод сходства вы­полняет в процессе познания важную эвристическую функцию: он способствует построению плодотворных гипотез, проверка которых приводит к открытию новых истин в науке.

Достоверное заключение может быть получено по методу сходст­ва лишь в том случае, если исследователю точно известны все пред­шествующие обстоятельства, которые составляют закрытое мно­жество возможных причин, а также известно, что каждое из обсто­ятельств не вступает во взаимодействие с другими. В этом случае индуктивное рассуждение приобретает доказательное значение,

2. Метод различия

По методу различия сравнивают два случая, в одном из кото­рых исследуемое явление наступает, а в другом не наступает; при этом второй случай отличается от первого лишь одним обстоя­тельством, а все другие являются сходными.

Метод различия называют методом нахождения различного в сходном, ибо сравниваемые случаи совпадают друг с другом по мно­гим свойствам.

Применяется метод различия как в процессе наблюдения над явлениями в естественных условиях, так и в условиях лабораторного или производственного эксперимента. В истории химии методом различия были открыты многие вещества — ускорители реакций, которые впоследствии получили название катализаторов. В сельско­хозяйственном производстве этим методом проверяют, к примеру, эффективность удобрений.

В биологии и медицине метод различия используют при исследо­вании воздействия на организм различного рода веществ и лекарст­венных препаратов. Для этих целей выделяют контрольную и опыт­ную группы растений, подопытных животных или людей. Обе груп­пы содержатся в одинаковых условиях — А, В, С. Затем в опытную группу привносят новое обстоятельство — М. Последующее сравне­ние показывает, что опытная группа отличается от контрольной новым результатом — d. Отсюда заключают: по-видимому, М явля­ется причиной d.

Схема рассуждения по методу различия имеет следующий вид:

(1) АВСМ вызывает d

(2) АВС не вызывает d По-видимому, М является причиной d Рассуждение по методу различия также предполагает ряд пред­посылок.

174

(1) Требуется общее знание о предшествующих обстоятельст­вах, каждое из которых может быть причиной исследуемого явле­ния. В приведенной схеме это обстоятельства А, В, С, М, которые составляют дизъюнктивное множество:

Av Bv Cv M

(2) Из членов дизъюнкции следует исключить обстоятельства, не удовлетворяющие условию достаточности для исследуемого дей­ствия. В приведенной схеме элиминации подлежат А, В и С, посколь­ку их наличие во втором случае не вызывает d. Результат исключе­ния выражается в отрицательном суждении:

«Ни А, ни В, ни С не являются причиной d».

Элиминация в рассуждении по методу различия также формиру­ет негативное знание о том, чем не могло быть вызвано исследуемое явление.

(3) Среди множества возможных причин остается единственное обстоятельство, которое рассматривается в качестве действитель­ной причины. В приведенной схеме таким единственным обстоя­тельством является М, выступающее причиной d.

Логический механизм вывода по методу различия также прини­мает форму модуса tollendo ponens разделительно-категорического умозаключения. Схема умозаключения имеет следующий вид:

AvBvCvM, 1А,1В,1С По-видимому, М

Рассуждение по методу различия приобретает доказательное знание лишь в том случае, если имеется точное и полное знание предшествующих обстоятельств, составляющих закрытое дизъюнк­тивное множество типа <AvBvCvM>.

Поскольку в условиях эмпирического познания трудно претен­довать на исчерпывающую констатацию всех обстоятельств, выводы по методу различия в большинстве случаев дают лишь проблема­тичные заключения. При этом полностью не исключается взаимо­действие обстоятельства М с другими обстоятельствами. Как и в методе сходства, М может быть сложным явлением, включающим в качестве составной части действительную причину d.

По признанию многих исследователей, методом различия дости­гаются наиболее правдоподобные индуктивные выводы.

3. Соединенный метод сходства и различия

Этот метод представляет собой комбинацию первых двух мето­дов, когда путем анализа множества случаев обнаруживают как сходное в различном, так и различное в сходном.


В качестве примера остановимся на приведенном выше рассуж­дении по методу сходства о причинах заболевания трех пациентов. Если дополнить это рассуждение анализом новых трех случаев, в которых повторяются те же обстоятельства, кроме сходного, т.е. в пищу употреблялись одинаковые продукты, кроме молока, и при этом не наблюдалось заболевания, то вывод будет протекать в форме соединенного метода.

Схема рассуждения имеет при этом следующий вид:

1) АВС вызывает d

2) MFB вызывает d

3) МВС вызывает d

4) AC не вызывает d

5) MF не вызывает d

6) МС не вызывает d

По-видимому, В является причиной^

Вероятность заключения в таком усложненном рассуждении за­метно возрастает, ибо соединяются преимущества метода сходства и метода различия, каждый из которых в отдельности дает менее на­дежные результаты.

4. Метод сопутствующих изменений

Метод применяется при анализе случаев, в которых имеет место видоизменение одного из предшествующих обстоятельств, сопровождаемое видоизменением исследуемого действия.

Предыдущие индуктивные методы основывались на повторя­емости либо отсутствии определенного обстоятельства. Однако не все причинно связанные явления допускают нейтрализацию или замену отдельных составляющих их факторов. Например, исследуя влияние трения на скорость движения тела, невозможно в принципе исключить само трение. Точно так же определяя влияние Луны на величину морских приливов, невозможно из­менить массу Луны.

Единственным способом обнаружения причинных связей в таких условиях является фиксация в процессе наблюдения сопутствую­щих изменений в предшествующих и последующих явлениях. При­чиной в этом случае выступает такое предшествующее обстоятель­ство, интенсивность или степень изменения которого совпадает с изменением исследуемого действия. Если обозначить символами А, В, С предшествующие обстоятельства, каждое из которых не может быть опущено или заменено; индексами 1,2,..., n — степень измене­ния этих обстоятельств; символом d — интересующее нас действие, то рассуждение по методу сопутствующих изменений принимает следующий вид:

1) АВС' вызывает d1

2) АВС2 вызывает d2

n) АВС" вызывает d"

По-видимому, С является причиной d

Именно таким путем строился вывод о влиянии солнечных пятен на появление магнитных бурь на земле. Наблюдения показали на простое совпадение магнитных бурь с 11-летним циклом появления пятен на Солнце, но также и на то, что увеличение пятен сопровож­дается возрастанием магнитных возмущений.

Применение метода сопутствующих изменений также предпола­гает соблюдение ряда условий.

(1) Необходимо знание о всех возможных причинах исследуемого явления. Такими обстоятельствами выступают А, В и С:

AvBvC

(2) Из приведенных обстоятельств должны быть элиминированы те, которые не удовлетворяют свойству однозначности причинной связи. Так, во всех трех случаях А и В не могут быть причиной d, ибо с изменением d и первое, и второе остаются неизменными. А и В элиминируются, ибо неизменяющееся не может быть причиной из­меняющегося, что косвенно указывает на С как на единственную среди возможных причин.

(3) Среди предшествующих выделяют единственное обстоятель­ство, изменение которого сопутствует изменению действия. В при­веденной схеме такую роль выполняет С, изменение интенсивности которого от С* до С" сопровождается изменением интенсивности d — от d1 до d".

Сопутствующие изменения могут быть прямыми и обратными. Прямая зависимость означает: чем интенсивнее проявление предшествующего фактора, тем активнее проявляет себя и иссле­дуемое явление, и наоборот, — с падением интенсивности соответст­венно снижается и активность или степень проявления действия. Например, с повышением температуры воздуха происходит расши­рение ртути и ее уровень в градуснике поднимается, с понижением температуры ртутный столбик соответственно падает. Точно так же с усилением или ослаблением солнечной активности соответственно увеличивается или падает уровень радиации в земных условиях.

Обратная зависимость выражается в том, что интенсивное проявление предшествующего обстоятельства замедляет актив­ность или уменьшает степень изменения исследуемого явления. Например, чем больше трение, тем меньше скорость движения тела, или чем выше производительность труда, тем ниже себестоимость продукции.

Логический механизм индуктивного обобщения по методу сопут­ствующих изменений принимает форму дедуктивного рассуждения по модусу tollendo ponens разделительно-категорического умоза­ключения. Схема рассуждения имеет следующий вид:

AvBvC,lA,lB

По-видимому, С

Обоснованность заключения в выводе по методу сопутствующих изменений определяется числом рассмотренных случаев, точностью знания о предшествующих обстоятельствах, а также адекватностью изменений предшествующего обстоятельства и исследуемого яв­ления.

С увеличением числа сравниваемых случаев, демонстрирующих сопутствующие изменения, растет вероятность заключения. Если множество альтернативных обстоятельств не исчерпывает всех воз­можных причин и не является закрытым, то заключение в выводе проблематично, а не достоверно.

Обоснованность вывода во многом зависит также от степени соответствия изменений в предшествующем факторе и самом дейст­вии. Во внимание принимаются не любые, а лишь пропорционально нарастающие либо убывающие изменения. Те из них, которые не отличаются взаимооднозначной регулярностью, нередко возникают под воздействием неконтролируемых, случайных факторов и могут вводить в заблуждение исследователя.

Рассуждения по методу сопутствующих изменений применяются при выявлении не только причинных, но и других, например функ­циональных связей, когда устанавливают зависимость между коли­чественными характеристиками двух явлений. В этом случае важное значение приобретает учет характерной для каждого рода явлений шкалы интенсивности изменений, в рамках которой количествен­ные изменения не меняют качества явления. В любом случае коли­чественные изменения имеют нижнюю и верхнюю границы, которые называются пределами интенсивности. В этих пограничных зонах

меняется качественная характеристика явления и тем самым могут обнаруживаться отклонения при применении метода сопутствую­щих изменений.

Например, уменьшение объема некоторых веществ при их ох­лаждении прекращается в определенной точке (для воды, напри­мер, это точка замерзания), а затем их объем при дальнейшем охлаждении увеличивается. Другой пример: медицине хорошо из­вестны лечебные свойства препаратов, содержащих в малых дозах яды. С увеличением дозы полезность препарата растет лишь до определенного предела. За пределами шкалы интенсивности пре­парат действует в обратном направлении и становится опасным для здоровья.

Любой процесс количественных изменений имеет свои крити­ческие точки, которые следует учитывать при применении метода сопутствующих изменений, эффективно действующего лишь в рам­ках шкалы интенсивности. Использование метода без учета погра­ничных зон количественных изменений может приводить к логичес­ки некорректным результатам.

5. Метод остатков

Применение метода связано с установлением причины, вызы­вающей определенную часть сложного действия при условии, что причины, вызывающие другие части этого действия, уже выявле­ны.

Схема рассуждения по методу остатков имеет следующий вид:

1) АВС вызывает xyz

2) А вызывает х

3) В вызывает у

С вызывает z

Методом остатков был сделан вывод о существовании некоторых химических элементов — гелия, рубидия и др. Предположение осно­вывалось на результатах, полученных в процессе спектрального ана­лиза: были обнаружены новые линии, которые не принадлежали ни одному из уже известных химических элементов.

В практике научных и обычных рассуждений часто встречается модифицированный вывод по методу остатков, когда по известному действию заключают о существовании новой по отношению к уже известной причины. Например, Мария Склодовская-Кюри, уста­новив, что некоторые урановые руды испускают радиоактивные

лучи, превышающие по интенсивности излучение урана, пришла к выводу, что в этих соединениях имеются какие-то новые вещества. Так были открыты новые радиоактивные элементы: полоний и радий.

Схема модифицированного рассуждения по методу остатков имеет следующий вид:

1) АВС вызывает abed

2) А вызывает а

3) В вызывает Ь

4) С вызывает с

По-видимому, существует некий X, который вызывает d

Подобно другим индуктивным выводам метод остатков дает, как правило, проблематичное знание. Степень вероятности заключения в таком выводе определяется, во-первых, точностью знаний о пред­шествующих обстоятельствах, среди которых идет поиск причины исследуемого явления, во-вторых, точностью знания о степени вли­яния каждой из известных причин на совокупный результат. При­близительный и неточный перечень предшествующих обстоя­тельств, как и неточное представление о влиянии каждой из извест­ных причин на совокупное действие, может привести к тому, что в заключении вывода в качестве неизвестной причины будет пред­ставлено не необходимое, а лишь сопутствующее обстоятельство.

Рассуждения по методу остатков нередко используются в про­цессе расследования преступлений, главным образом в тех случаях, когда устанавливают явную несоразмерность причин исследуемым действиям. Если действие по своему объему, масштабу или интен­сивности не соответствует известной причине, то ставится вопрос о существовании каких-то других обстоятельств.

Например, по уголовному делу о хищении товаров со склада обвиняемый признал факт хищения и показал, что он в одиночку вынес со склада похищенную вещь. Проведенной проверкой было установлено, что вынести такую тяжелую вещь не под силу одному человеку. Следователь пришел к выводу об участии в хищении дру­гих лиц, в связи с чем менялась и квалификация деяния.

Рассмотренные методы установления причинных связей по своей логической структуре относятся к сложным рассуждениям, в кото­рых собственно индуктивные обобщения строятся с участием де­дуктивных выводов. Опираясь на свойства причинной связи, дедук­ция выступает логическим средством элиминации (исключения)

случайных обстоятельств, тем самым она логически корректирует и направляет индуктивное обобщение.

Взаимосвязь индукции и дедукции обеспечивает логическую со­стоятельность рассуждений при применении методов, а точность выраженного в посылках знания определяет степень обоснованнос­ти получаемых заключений.