【連載】歸納:由現(xiàn)象到原因

什么是歸納?

前一次介紹了邏輯學中的“演繹”。演繹方法比較擅長于說明事物之間聯(lián)系,但是在挖掘這些聯(lián)系方面卻乏善可陳。由現(xiàn)象到原因的挖掘過程正在邏輯學中的“歸納”方法的專長。
“歸納”同演繹相同,都是邏輯學的應用方法。與演繹之處就在于,它是將現(xiàn)實中的各種現(xiàn)象進行歸類、總結和提煉,并試圖發(fā)現(xiàn)其中的一些共性和原因。這個過程中,除要應用三段論、文恩圖和真值表等工具外,還要使用一個非常重要的工具就是概率論。

為什么需要歸納?

在現(xiàn)實中,很多的現(xiàn)象都沒有一個合理的原因,為尋找出這些事物之間的內在關系,就需要使用歸納的研究方法。歸納的研究方法也在不斷的應用過程中得到也發(fā)展,其大部分的成果都抽象成為一個數(shù)學分支——概率論。

在每個自然科學的重要發(fā)現(xiàn)過程都會發(fā)現(xiàn)歸納的身影,并且也都會使用概率論。如哥白尼的日心說,牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,發(fā)現(xiàn)天花疫苗等等。

哥白尼發(fā)表日心說時,社會中已經在大量關于日心說與地心說的爭論。而人們對地心說最大的疑問是地心學說已經無法簡潔和完美地解釋出全部已觀測到的星體運行軌跡。而哥白尼正在將這些已觀測的數(shù)據(jù)歸納匯總后,使用自己新的假設條件進行演算和擬合。當發(fā)現(xiàn)演算的結果與觀測數(shù)據(jù)都完美地一致時,他更加堅信自己的日心說,并且最終完成了《天體運行論》。這也奠定了現(xiàn)代天文學的基礎。

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,廣為人知的是那個功勛蘋果,“歸納”卻成為了一個默默無聞,但卻任勞任怨的老黃牛。在萬有引力可以被準確地計算出來的過程中,牛頓也同樣將觀測到的不同天體之間的運行數(shù)據(jù)進行了歸納。這些歸納后的數(shù)據(jù)都與萬有引力理論的計算結果一致。同時,一些新發(fā)現(xiàn)的天體運行軌跡也都與其計算的結果一致。這最終證明了定律的有效性。

歸納方法除了在物理學方面被廣泛應用,在其它自然科學的發(fā)現(xiàn)過程中同樣發(fā)揮著重要作用。愛德華·詹納通過調查牧場農民之間的一些傳聞,發(fā)現(xiàn)牛痘可能是預防天花。并通過一個小男孩身上的實驗證實了自己的這個發(fā)現(xiàn)。

可以說,在自然科學的發(fā)展過程中,歸納方法的作用并不遜色說演繹方法,是挖掘事物內在規(guī)律無可替代的重要工具。

如何使用歸納

使用歸納方法與演繹略有不同。歸納的使用更加靈活,因此現(xiàn)在邏輯學方面的書籍也并沒有形成完整的應用套路。但是,下面這個歸納方法的使用步驟還是被廣泛接受的。

  • 步驟一:收集問題相關的信息。
  • 步驟二:將信息進行歸類整理,發(fā)現(xiàn)其中的一些相關性。
  • 步驟三:根據(jù)信息的相關性,提出各種可能的假設。
  • 步驟四:使用假設進行演繹推理,驗證假設。
  • 步驟五:重復步驟二、三、四,直到找到可將全部信息都驗證通過的假設。

按照這個流程處理數(shù)據(jù)的過程中,通過不斷地提出假設和驗證假設,可最終找到那些事物之間的內在關系。然后通過演繹的方法將這些內在關系表達出來。

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