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归纳与确证1955 年约 16 分钟阅读

古德曼的绿蓝谜题

Goodman's Grue

纳尔逊·古德曼
绿蓝归纳投射古德曼确证

先澄清误解

人们第一次听见谓词「绿蓝」(grue),常把它当成颜色笑话:祖母绿会在某时刻变蓝,或者古德曼在拿色觉实验开玩笑。这不是色觉问题,也不是矿物学预言。已检查的祖母绿现在看起来就是绿的;没有谁声称观察者的视网膜会在时刻 t 翻转。

另一种更快的读法是:既然「绿」和「绿蓝」被同一批证据同样支持,科学谓词就是任意的,归纳没有客观标准。这也不是古德曼的结论。他并不宣布「随便投射哪一个都行」,更不是在说科学只是语言游戏。他要逼问的是更窄、也更硬的一件事:在证据打成平手时,我们凭什么只投射其中一个谓词。

纳尔逊·古德曼在《事实、虚构与预测》(Fact, Fiction, and Forecast)里提出这个谓词。该书基于他 1953 年在伦敦的讲演,1954 年由 Athlone 社刊行,1955 年哈佛大学出版社推出美国版。后文所说的「新归纳之谜」,以这一谓词及其投射问题为对象,而不是经验主义通史,也不是休谟生平。

「绿蓝」怎么定义

取一个尚未到来的时刻 t。谓词「绿」按平常用法:一块宝石是绿的,当且仅当它是绿色。古德曼另造一个不那么熟悉的谓词「绿蓝」:它对在 t 之前被检查过的东西,当且仅当这些东西是绿的才适用;对其他东西,当且仅当它们是蓝的才适用。

于是出现一种令人不适的对称。迄今检查过的祖母绿都是绿的。若 t 仍在未来,这些已检查样本按定义也全部是绿蓝的。每一条「这块祖母绿被查过,且为绿」的证据陈述,都有一条平行的「这块祖母绿被查过,且为绿蓝」的陈述。样本清单并不偏袒任何一边。

现在有两条全称假说。一条说:所有祖母绿都是绿的。另一条说:所有祖母绿都是绿蓝的。到时刻 t 为止,它们被同一批观察同等确证。过了 t,两条假说才会分道:新检查的绿祖母绿支持前者、打击后者。谜题发生在此刻、在 t 之前:我们已经准备把「绿」投射到尚未检查的样本上,却不肯同样投射「绿蓝」。证据并没有替我们做完这件事。

「蓝绿」(bleen)是配对谓词:它对 t 之前被检查者当且仅当为蓝才适用,对其余东西当且仅当为绿才适用。有了绿蓝与蓝绿,平常的「绿」反而可以改写成带检查时间的复合:在 t 前被检查且为绿蓝,或者未被如此检查且为蓝绿。哪一套谓词显得「含时间」,取决于哪一套被当成原始词汇。

新归纳之谜

古德曼把问题叫做新归纳之谜,是为了把它从「归纳如何可能」里单独拽出来。旧问题问:凭什么认为未来会与过去相像。新问题问:即使我们同意未来会与过去相像,它该在哪一种相像上继续。

「所有祖母绿为绿」与「所有祖母绿为绿蓝」都是对已有记录的外推。两者都说未检查的东西将与已检查的东西一样。它们的分歧不在「要不要归纳」,而在把「一样」写成哪一个谓词。只喊「让规律延续」是不够的,因为两条规律都能延续。

日常里我们觉得下一块被检查的祖母绿会是绿的,不会在 t 之后变成蓝的。这个直觉非常硬。古德曼要我们承认:这份硬,并不是观察表自动分泌出来的。观察表对两条假说同样客气。若确证只被理解成「假说覆盖了已有正面实例」,绿蓝假说就已经得到了与绿假说同样多的正面实例。

因此谜题不是预测练习,也不是要读者猜测 t 之后矿物会不会变色。它是确证理论的压力测试:一套只看证据拟合的规则,会同时放行我们想要的归纳,和我们绝不想要的归纳。要保住前者、挡住后者,必须在证据之外再有一种关于谓词的资格审查。古德曼把通过审查、可以被外推的谓词叫做可投射的。

「含时间所以非法」为何不够

最常见的挡箭牌是:绿蓝偷偷塞进了时刻 t,是「位置性」谓词,所以不能用于归纳;绿才是质的、与时间无关的。这挡箭牌看起来干净,却已经假定了哪一种语言算原始。

在以绿、蓝为原始词的语言里,绿蓝确实显得像用检查时间拼出来的怪物。在以绿蓝、蓝绿为原始词的语言里,绿和蓝同样要用检查时间来定义,于是轮到它们显得位置性。合法性若只等于「定义式里不要出现 t」,那不过是把我们碰巧先学会的词汇写成了形而上学。

古德曼要打击的,正是这种以为句法外表能替我们挑选自然谓词的想法。你当然可以规定:只投射不显式提及时间的谓词。可「显式」是相对于词典的。词典一换,同一条规律的外表就换。新谜题因此不是词法洁癖,而是:投射资格不能从谓词的书写形状里读出来。

这也挡住另一种技术幻想:把数据输入一台只认识「颜色 + 时间戳」的机器,让它输出唯一合法概括。时间戳写进哪一个合取项,已经是一次投射选择。机器若没有额外偏置,仍会同时看见绿与绿蓝。对称不是因为我们笨,而是因为到 t 为止的证据对两种写法同样友好。

与休谟的问题如何分开

休谟问的是归纳本身有没有非循环的辩护:过去的恒常会合并不能逻辑地推出未来的会合,习惯填补了理性留白。绿蓝谜题承认你可以已经接受「未来会与过去相像」,然后继续为难你。相像有许多方向。绿是一种相像,绿蓝是另一种相像。只重复休谟,会把新谜题误听成旧谜题的复述。

休谟的火力打在「从已观察到未观察」这一步的合法性上。古德曼的火力打在「未观察该被写成哪一种已观察的延续」上。前者问桥梁可不可以走,后者问桥接到哪一座岸。两问都让经验主义不舒服,因为经验主义靠观察来约束理论;若观察对敌对概括同等友好,多看几块绿祖母绿并不能打破平手。

因此本文对象不是休谟传记,也不是经验主义流派点名。休谟提供背景压力:归纳需要习惯。古德曼把压力拧紧一扣:习惯已经在使用某些谓词,而不是随便哪个与证据兼容的谓词。要解释科学归纳,必须解释这种选择性,而不能只说「我们习惯于归纳」。

把绿蓝读成「所以观察无用」,会滑向与古德曼相反的口号。观察仍然约束理论:过了 t,新样本可以判决两条假说。他的要点是判决尚未到来时,确证已经在分配投射资格。经验到此刻为止是中立的;中立并不等于以后永远中立,也不等于此刻可以任意乱投射。

确证理论里的对称

二十世纪中叶的确证理论希望给「证据支持假说」一张干净的逻辑账单。尼科德标准的朴素想法是:全称条件句被它的正面实例确证。一只黑乌鸦确证「所有乌鸦是黑的」;一块被检查过的绿祖母绿确证「所有祖母绿是绿的」。亨佩尔在 1945 年围绕确证逻辑写下的研究,正是这类账单的代表工作,对象页见 乌鸦悖论。古德曼把同一张账单应用到绿蓝上:已检查的绿样本也是绿蓝的正面实例。若账单只认实例拟合,它就会给绿蓝假说开同样的收据。

乌鸦悖论与绿蓝谜题常被并列,但机制不同。前者靠逻辑等价把「非黑的非乌鸦」也算进同一条全称句,让室内白鞋显得像在确证关于乌鸦的规律。后者不需要改写逻辑等价,它只需要一个与「绿」在已有样本上共外延、在未检查样本上分叉的谓词。绿蓝是共外延策略,不是换质换位策略。把两者混成「归纳有一堆悖论」会看丢各自卡住确证理论的那一环。

古德曼要的不是更多实例,而是可投射性。假说能否被确证,先取决于它的谓词有没有资格被外推。没有这道闸门,确证关系会对语言里几乎任意的谓词造假开放。经验陈述仍在,账单的算术仍在;缺的是哪些谓词准许进入算术。

投射与固化

古德曼给出的正面线索叫做固化(entrenchment)。一个谓词被固化,是因为它实际上已被用来做投射:人们用它来概括、预测,并一次次把那种用法延续下去。「绿」有漫长的投射史,「绿蓝」几乎没有。可投射假说,是谓词已固化的假说。我们投射绿,不是因为绿在句法上更干净,而是因为这种投射已经被语言共同体做成了有效的归纳习惯。

固化论故意偏历史,不偏先验。它不声称绿在柏拉图式的性质等级里更单纯。它声称:归纳是一项已经在进行的实践,资格从实践里沉淀,而不是从谓词的拼写里读出。这对希望先有纯粹确证逻辑、再把科学当作该逻辑之应用的人是一次掉头。逻辑可以记录拟合;拟合不够挑选投射。

它也解释了为何「等 t 到了再看」不能取消谜题。t 到了当然可以再检查。归纳的工作是在检查之前把赌注下下去。科学、工程与日常期望每天都在 t 之前投射。固化论要说明的是这笔赌注为何不是在绿与绿蓝之间掷骰子。

固化不是一张已完成的谓词名单。新谓词可以靠与已固化谓词的联系进入实践,也可以在新领域里逐渐获得投射史。古德曼要的是一种资格分层,而不是宣布词典永远锁死。绿蓝之所以此刻不可投射,是因为它没有那种史,不是因为它冒犯了某条与语言无关的简单性公理。

固化论的争议

最尖锐的指控是循环。我们用过去的投射来批准现在的投射,可第一次投射从何而来?若答案只是「更早的投射」,链条要么无限后退,要么停在某种未被解释的开端。古德曼可以回答:哲学不必为第一次使用绿的人发明创世神话;它要说明的是,在已有实践内部,为何绿蓝挤不进与绿同等的位置。批评者会说,这把新谜题从确证逻辑改写成了科学史描述,解释力换了地方,并没有真正说明资格。

蒯因后来用自然种类与质量空间来接这根刺。人与其他动物并非面对一团无结构的感觉;分辨绿与蓝比分辨绿蓝与蓝绿更容易嵌入感知与学习。若种类部分地先于这次观察记录,绿蓝的对称就在进入确证账单之前已被质量空间打破。这不是把古德曼驳倒,而是把他推给心理学与生物学:固化也许有认知根基,而不只是词汇账本。蒯因自己的自然化认识论也主张,归纳资格最终要由关于学习者的经验理论来说明,而不是由纯句法的确证规则来颁发。翻译不确定性的对象页见 Gavagai。

简单性方案看起来更省事:选那个更简单的谓词。困难与「位置性」反驳同源。简单性相对于语言。在绿、蓝为原始词的语言里,绿更短;在绿蓝、蓝绿为原始词的语言里,账反过来。除非先有独立理由选定语言,简单性只是把谜题改名为「哪本词典算数」。贝叶斯语汇里的低先验,若没有说明为何绿蓝假说先验接近零,同样只是把投射资格藏进先验。关于这种藏法与假设空间的关系,见下文与贝叶斯推断的对照;此处只需记住:换一套符号不会自动结束资格问题。

对照:证成不足,还是投射不足

盖梯尔问题问的是:得到证成的真信念是否就是知识。它的压力在证成与真理可以各走各的路,信念碰巧为真。绿蓝谜题的压力在另一条轴上:证据可以同时好好支持两条外推,而我们只肯要其中一条。前者是知识分析里的运气,后者是确证理论里的平手。两者都说「有证据还不够」,不够的部位不同。

盖梯尔案例里,命题往往已经选定,麻烦的是它为真的方式。绿蓝案例里,记录同样清楚,麻烦的是该把记录写成哪一条全称句。用盖梯尔的药去医古德曼,会去修补「信念如何挂钩事实」,却不会告诉你为何挂钩的是绿而不是绿蓝。用固化论去医盖梯尔,会去讲谓词的投射史,却不会消除碰巧为真的证成。两则思想实验不要焊成同一个「证据哲学」口号。

常见误区

  1. 把绿蓝当成祖母绿在 t 时刻改色,是把谓词定义误读成物理过程。定义没有说石头变了,只说未在 t 前被检查的东西,要按蓝来算才算绿蓝。投射绿蓝,等于预测那些尚未检查的样本是蓝的。我们拒绝的是这则预测,不是一则矿物学奇闻。

把结论听成「科学是任意的」,是把「证据打平」夸大成「任何投射都同样好」。古德曼花力气区分可投射与不可投射,正因为他不接受任意性。谜题是审查制度的缺席,不是审查已死。

把「绿更自然」当成无需论证的前提,会把要解释的东西当成答案。自然性、简单性、质的谓词,若不能独立于我们碰巧使用的语言得到说明,就仍是谜题的别名。固化论至少标明了说明该往实践史与种类结构里找,而不是往拼写里找。

以为时刻 t 一过谜题消失,是把预测任务当成了事后判决。归纳发生在判决之前。任何只在看过未来之后才选择谓词的方法,都已经不是在做古德曼所讨论的那种投射。

跨域连接

  • 贝叶斯推断:在时刻 t 之前,已检查祖母绿为绿这条记录,对「皆绿」与「皆绿蓝」给出相同似然。单靠似然比无法拆开两者;能拆开的是先验,或更早一步:哪些谓词被允许写进假设空间。绿蓝谜题要说明确证不只是数据更新,还是投射资格的分配。把它缩成「请用贝叶斯公式再算一次后验」,会把资格问题假装成计算问题。
  • 机器学习概览:训练误差为零,并不告诉你测试时该沿哪条规律外推。绿蓝是一条在训练窗内完美成立、在窗后系统偏离的规律;只奖励拟合的算法会对它与「绿」一视同仁。所谓归纳偏置,就是预先偏向某些投射。古德曼的固化论是哲学里的归纳偏置:被用过的谓词获得继续被用的资格。换假设类或正则,往往是在改写哪一种绿蓝不被允许。
  • 预注册与注册报告:若分析者能在看见数据后再发明谓词,几乎总能造出绿蓝式概括,把已有样本说成全盘确证。预注册把将要投射的变量与排除规则冻在结果出现之前,等于在制度上限制事后固化。它并不证明绿比绿蓝更自然,只禁止把投射资格当成结果的函数。许多脆弱的「发现」坏在谓词是事后雕的,而不在样本撒谎。
  • 因果推断:样本呈现一种相关,并不等于告诉你哪一种不变性会在新时段或干预下保住。已检查祖母绿为绿,可以是颜色稳定,也可以是「检查时间与颜色」的复合。因果图要先选定可投射的变量与种类,否则同一张散点能支起无数箭。随机化能切断某些混淆,却不能代替这次种类选择;绿蓝把识别之前那一步暴露出来。
  • 确认偏误:确认偏误会让人丢掉反例、只收藏合口味的观察。绿蓝谜题的设定相反:记录被假定完整而诚实,每块已检查的绿祖母绿都入账。麻烦在于,这份诚实记录同时也是完整的绿蓝记录。把古德曼读成「科学家有偏见所以乱归纳」,会退回心理缺陷故事,而他要处理的是证据对称本身。

参考文献

  • Goodman, Nelson. Fact, Fiction, and Forecast. University of London / Athlone Press, 1954; Harvard University Press, 1955.
  • Goodman, Nelson. Fact, Fiction, and Forecast. 4th ed. Harvard University Press, 1983.
  • Hempel, Carl G. "Studies in the Logic of Confirmation." Mind 54 (1945).
  • Hume, David. An Enquiry Concerning Human Understanding. 1748.
  • Quine, W. V. "Two Dogmas of Empiricism." The Philosophical Review 60 (1951).
  • Quine, W. V. "Natural Kinds." In Ontological Relativity and Other Essays. Columbia University Press, 1969.

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