休谟问题组与浑沌理论

休谟（1711-1776）是现代科学哲学的真正始祖，许多基本的科学哲学问题都与休谟的《人性论》和《人类理解研究》探索的内容有关。“休谟问题”、“归纳问题”更是频频出现在当代科学哲学讨论中。但是正如一些科学哲学家已经指出的，休谟问题并不等同于归纳问题，虽然两者有密切联系。张志林更在《因果观念与休谟问题》一书中正确地指明：1）休谟本人谈论的主要是因果观念问题；2）休谟问题不是一个问题，而是一组问题（Hume's∵problems），或者叫“休谟问题组”。∵本文分析休谟对因果观念的阐述，并指出确认因果关系时使用的"相似关系”与当代浑沌理论的关系。

休谟在《人类理解研究》第四章中指出解证（demonstrative）推理与或然（probable）推理的差别（注意商务中译本有错译）：

人类推理或探究的一切对象可以自然地分为两类：观念的关系（Relations∵ofIdeas）和实际的事情（Matters∵of∵Fact）。前者有几何、代数、算术诸学科。简言之，任何断定凡有直觉确定性和解证确定性者，属于此前一种。……这类命题，我们仅仅根据思想操作，就能发现出来，而无需借助于宇宙中任何地方存在的任何东西。……至于人类推理的第二种对象，“实际的事情”，就不能以此方式考究；而且我们关于它们的真实性无论如何明确，此明确性也和前一种明确性不同。每一“实际事情”的反面，总是可能的，因为这并不蕴含着矛盾，心智可以同样方便、清晰地构想它与实在情形很相符。“太阳明天不出来”这个命题和“太阳明天要出来”这个断言，是一样可理解的，一样不矛盾的。我们无论如何也无法解证出前一个命题的虚妄性来。〔1〕〔2〕

休谟这些话说的主要是“分析命题”与“综合命题”的划分，当然那时候还没有这样的术语。事实可能是，康德正是受了休谟此番话的影响，才构思出分析判断和综合判断的说法。客观讲，当时休谟这种思想不算新，也不算旧，因为早在古希腊亚里士多德在《后分析篇》中就大量论述过解证推理的性质，在休谟之前不太久洛克（1632-1704）也作出过解证论证与或然论证之区分，在他之后当然还有康德。但是这种区分的确非常重要，在哲学史上休谟强化了这种重要性，在20世纪它成了剑桥学派和维也纳学派科学哲学的重要基础之一，没有这种区分就不会有现代意义上的科学哲学。虽然后来受到蒯因的批判（见《经验论的两个教条》），但此区分仍然具有重要意义。蒯因（1908-∵）的批判只有逻辑学和语言学的意义，对科学以及科学哲学影响不大，然而许多人并未认请这一点。

在18世纪，休谟关心的首要问题是，对于第二类探究，我们如何保证其可靠性和确定性。他说，在他以前人们并未仔细研究这个重要问题。休谟接着说，要借助于一种叫做“因果关系”的东西。“关于实际事情的一切推理，似乎都建立在因果关系之上。仅仅凭借这种关系，我们就可以超越我们的记忆和感官的证据以外。”此时休谟并没有说因果关系的本性是什么，只是退一步讲，暂时引入因果关系。

关于因果关系的本性，休谟曾得到如下结论：第一，因果之被发现不是凭借于理性，乃是凭借于经验。即关于这种关系的知识，不是由先验推理得来的，这种知识源于经验。第二，结果不同于原因，不能从原因中发现出来。也就是说结果不能先验地、简单地从原因中推导出来。第三，因果观念得自对象之间的某种关系，这种关系有三个重要特点：时空上接近，时间上有先后，并且是一种必然的联系。“一切因果间的联系都同样是必然的。”〔1〕∵这三者给出了因果关系的必要条件，三个条件缺一不可，特别地最后一个特别关键。那么它是不是充分条件呢？休谟似乎没有讲，我们猜测，不是充分条件。第四，休谟引入“习惯”（custom）一词解释因果关系，但他马上指出“我们却并不妄称自己已经把这样一种倾向（propensity）的最后理由指示出来”，只是指示出一个被普遍承认的人性原则（a∵principle∵of∵human∵nature），“或者我们考察不能再推进一步，或者我们不能再妄自给这个原因找出别的原因来”。∵〔1〕∵第五，“各事件间这种必然联结的观念所以生起，乃是因为我们见到在一些相似例证中这些事件恒常会合在一起。”〔1〕但是，经验中单一例证不足以提示因果必然联结，而许多相似的例证却可以把这种观念提示出来。恒常伴随现象的发生，使人们从中感觉到这种联系，由这种感觉印象才生出必然联系观念。

那么所谓的休谟问题或者休谟问题组是指什么？阅读休谟的著作会发现，休谟问题是围绕因果性展开的，所以它或者它们是关于因果性本性的一组问题，其中包括后来波普尔（1908-1994）、施太格缪勒（1923-∵）等人大谈特谈的归纳问题。休谟似乎没有直接用“归纳”一词，[5,∵P71]∵但他的证述中隐含着现在所说的归纳难题，特别似乎还包含了现在所谓的古德曼（NelsonGoodman,1906-∵）问题，于是也可以说休谟问题组中包括归纳问题。至于它是不是休谟问题组中最重要的问题，仁者见仁。我们不想枚举“休谟问题组”中的所有问题，就本文的讨论对象而言，只关注其中几个问题；其他人从别的角度作考虑，我们所关注的问题也许是不重要的。休谟在《人性论》第一卷第三章第三节末尾说：

问题的真相在于：每一个开始存在的对象是否都由一个原因得到它的存在；而我断言，这一点既没有直观的确实性，也没有解证的确实性……。认为每一个新的产物都必然有一个原因的那个意见，既然不是由知识或任何科学推理得来的，那么那个意见必然是由观察和经验得来的。其次的问题自然就是：经验如何产生那样一个原则呢？不过我发现，把这个问题降低到下面这个问题将会是比较方便的，即我们为什么断言，那样特定的原因必然有那样特定的结果，我们为什么形成由这一个推到那一个的推断呢？我们将把这个问题作为我们下面的研究题目。〔3〕

因此，这里至少有如下问题：1）任一事物为何必有一原因？2）因果连结的必然性根据是什么？3）同因为何同果？4）在现实中如何进行因果推断？休谟在《人类理解研究》中又指出了第五个问题：类似的原因为何导致类以的结果？先看如下两个命题：

命题一：“我们发现，此一对象总是被此一结果伴随着。”命题二：“我们预言，外表相似的对象，将会有相似的结果伴随着。”〔1〕

休谟机智地指出，这两个命题是根本不同的（far∵from∵being∵the∵same）。虽然它们之间似乎可以互相推断，事实上，人们也正是这样做的，但是这种“推断”是有问题的。“如果你坚持此推断（inference）根据了一个推理链条（a∵chain∵ofreasoning），那么我希望你把这种推理过程写出来。这两个命题之间的连接并不是直觉的，需要一个媒介心智才能作出这样的推断。”∵"这个媒介究竟是什么？我必须承认，我并不理解。”〔1〕休谟并非无谓地谦虚，他说得很有道理。

以上两个命题换成现在的语言，初步看来，说的分别是因果律和操作性因果律：

命题三：同因同果，即此一原因必导致此一结果。命题四：相似的原因导致相似的结果。

我们能够察觉，命题三不同于命题四，前者说有A则必有B，后者说有A+ΔA必有B+ΔB，其中Δ表示小量，即小偏差。姑且不论这两个命题本身是否正确，只看它们之间的关系。由命题三能够确信无疑地推导出命题四吗？逻辑上看，不能。但在实际中，人们常常是这样做的。那么由命题四或者命题四的大量重现能够确信无疑地推导出命题三吗？逻辑上看，也不能。但是在实际中，人们也常常是这样做的，而且可能正是通过这种办法体验因果律的。

休谟说：“实在说来，由经验所得来的一切论证，都建立在我们在自然对象中所发现的那种相似关系，而且因为有这种相似关系，才来期望将来所发生的结果也和我们所见到的由同样对象而来的结果相似。……由表观相似的原因，我们便期望有相似的结果。这就总括了我们一切根据经验的结论。”虽然“相似”关系并不等于实际的因果关系，但休谟揭示了在实际过程中，除了愚人和疯子，人们常常依据相似关系，而理解或获得因果关系的。那么根据的是什么？对休谟而言，是一种人性原则，即习惯或者惯性（habit）。而对于“习惯”，就那时的经验论而言，不能再追究下去了。

细致考察，命题三和四还不能完全代替命题一和二。休谟的命题一和二还有时态的成份，命题一是关于过去的，指现在已经完成的事情，命题二是关于将来的，指尚未到来的事情。如果考虑这一层面，所谓的归纳问题就来了。“可是这个经验为什么可以扩展到将来，扩展到我们所见的仅在貌相上相似的别的对象，则这正是我所坚持的一个问题。”〔1〕就本文而言，归纳问题是次要的。

在《人类理解研究》第四章快要结束时休谟总结道，由命题一过渡到命题二的所有论证都不能称之为真正的推理。在接下去的第五章中，休谟给出了解答：“人心纵然没有什么论证，它也会借别的同样重要同样有权威的一个原则，来完成这个步骤。而且人性只要照旧，则那个原则永会保持其影响。”“这个原则就是所谓的习惯或惯性。因为任何一种动作在屡次重复之后，如果产生了一种倾向，使我们不借助理解的任何推论或过程，就容易来再度重复同样的动作，而我们总是说那种倾向就是习惯。……也许我们不能将考察再推进一步，或者假装给出了这种原因的原因。我们必须安于这种状况，认为它是我们所能指出来的、由经验而来的一切推论的最后原则。”〔1〕

现在需要简要评价休谟的讨论了。休谟用“习惯”这一所谓的人性原则解释因果性有心理主义色彩和明显的经验论缺点，在现在看来不能令人满意。当然休谟当时也十分清楚用习惯解释因果性也存在一些问题。如古德曼所言，休谟式说明的真正不妥之处不在于他的描述性的方法，而在于他的描述不精确。应该说休谟充分揭示了因果问题的复杂性，他通过一系列提问让人们觉察到人们习以为常的因果问题其实并没有很严格的论证。对此康德深有体会，休谟使他从独断论中猛醒。在休谟之后，许多哲学大家对休谟的问题组进行了热烈讨论，但进展不大。波普尔强调了归纳问题，并且持有与休谟相似的观点，认为并不存在解证的、必然的归纳推理。或者简单说，并不存在归纳逻辑，因为在波普尔看来逻辑的东西必须具有“必然得出”的必然性，只有演绎逻辑具有这种性质，而归纳过程不具有此性质。从狭义的数理逻辑角度讲，波普尔的观点是正确的、清楚的，但超出这个范围，就不能这样讲了。卡尔纳普（1891-1970）一生致力于发展一种严格的归纳逻辑，但归纳逻辑与模糊数学一样内部推理过程仍然是演绎的、分析的。

回到休谟的命题一和命题二。这两个命题都不是分析命题，至少表面上不是；它们都断言外部世界的事情和过程。休谟清楚这两个命题在一定条件下，可以近似地互相导出，但不会严格地互相导出。这种认识是非常深刻的，与当代非线性科学中浑沌理论的结论是一致的。利用休谟的“怀疑论”，有助于理解浑沌运动“对初始条件的敏感依赖性”对系统的预测及因果性问题所产生的一系列困惑。有人讲，浑沌运动破坏了对系统进行预测的可能性，并进而破坏了因果律。

实际上，据我们考察，第一，浑沌运动没有完全破坏对系统进行预测的可能性。第二，浑沌运动没有直接破坏因果律。

浑沌运动由于动力学不稳定性，只是对系统的轨道意义上的长期预测施加了重要限制，即对于浑沌系统长期行为（轨道意义上的）不可预测。但除此之外还有其他意义上的预测，此外预测总还与时空尺度有关，不能笼统而言不可预测。浑沌运动没有也不可能否定因果律，就目前所研究的浑沌系统而言，基本上都有确定性的规则（方程），浑沌轨道完全是通过规则生成的，浑沌轨道因而原则上是决定论的。事实上，我们认为因果律是一个相当一般性的观念，不是能够简单地加以否定的，否定它的代价太大，大到无法想象。

那么浑沌运动对因果律究竟有何影响？确实有影响，即对操作性因果律有实质性的影响。看命题三和命题四。在实践中，人们想当然也由命题三而导出命题四。我们已指出，这在逻辑上没有任何道理。大科学家麦克斯韦（1831-1879）早就看到了这一点，他说命题三是一个无法否定的形而上学教条，而命题四是可错的。〔6〕于是命题二也是可错的，但不是说它总是错的。

麦克斯韦正确地指出，在相当多的情形下，命题四是对的，但仍然有相当多的情形，命题四是根本错误的。20世纪后半叶的非线性科学研究，实证地展示了麦克斯韦的观点，即对于象浑沌系统这样的复杂系统，命题四的确是可错的。而且科学还证明，浑沌系统并不是个别的，某种意义上讲，这样的系统才是一般的系统，即“通有的”系统。应当指出的是，据我所知，在麦克斯韦之后，庞加莱（1854-1912）、迪昂（1861-1916）、阿达马（1865-1963）、玻恩（1882-1956）、布里渊（1889-1969）等一批科学巨人都已认识到了这一点，〔6〕∵但以前科学界在整体上并不晓得这种深刻见解，只能等待半个多世纪后当非线性科学全面兴起时才有幸亲自感受到其冲击力。

启示：怀疑论是有建设性作用的哲学。

参考文献:[1]David∵Hume.∵An∵Inquiry∵Concerning∵Human∵Understanding.〔M〕.New∵York,∵TheBobbs-Merrill∵Company,∵Inc.,∵1955.∵40,42,48,57,86,97.

〔2〕休谟.∵人类理解研究（关文运译）.∵〔M〕.北京，商务印书馆，1972.∵25-38.

〔3〕休谟.∵人性论（上册，关文运译）.∵〔M〕.∵北京，商务印书馆，1991.∵99.

〔4〕James∵Cargile.∵The∵problem∵of∵induction.∵Philosophy.〔J〕.London,∵CambridgeUniversity∵Press,∵Vol.73,∵No.284,∵1998.∵247-275.

〔5〕张志林.∵因果观念与休谟问题.∵〔M〕.长沙，湖南教育出版社,∵1998.∵71-72.

〔6〕刘华杰.∵浑沌语义与哲学.∵〔M〕.长沙，湖南教育出版社，1998.∵63.

Hume's∵Problems∵and∵Chaos∵Theory

LIU∵Huajie（Department∵of∵Philosophy,∵Peking∵University,∵100871,∵China）

Abstract:∵Hume∵problems∵are∵a∵series∵of∵questions∵concerning∵causation,∵andinductive∵problem∵is∵merely∵a∵derived∵problem∵from∵them.∵David∵Hume∵distinguishedskillfully∵between∵the∵proposition∵"such∵an∵object∵is∵always∵attended∵with∵such∵aneffect"∵and∵proposition∵"other∵objects∵which∵are∵in∵appearance∵similar∵will∵be∵attendedwith∵similar∵effects".∵Hume∵claimed∵there∵is∵no∵reasoning∵relationship∵at∵all∵betweenthe∵above∵two∵propositions.∵This∵point∵of∵view∵was∵showed∵correct∵by∵chaos∵theory.Chaotic∵movement∵itself∵does∵not∵violate∵the∵law∵of∵causation,∵but∵it∵places∵somerestrictions∵on∵the∵operational∵law∵of∵causation.

Key∵words:∵causality;∵operational∵law∵of∵causation;∵David∵Hume;∵chao