三大科学方法:归纳法、假设演绎法与溯因法

摆脱经验判断的前提,是搞懂究竟什么叫“科学方法”。

陈加兴
陈加兴

StrategyLogic创始人

本文从溯因推理出发,对科学方法 Big Three 进行介绍,并延伸探讨扎根理论。

溯因推理

溯因推理(ABD,Abduction),也作 Abductive Reasoning,与由因及果相反,是由果及因的一种推理形式1。它通常由一个被观察到的“反常识”的现象出发,去推断其可能的前置条件,并将其作为结果的原因,因此这一过程被称为“溯因推理”。

日常生活中的溯因推理
你碰巧知道 Tim 和 Harry 最近发生了一场激烈的争吵,结束了他们的友谊。现在有人告诉你,刚刚看到 Tim 和 Harry 在一起跑步。“客观上”最好的解释,是有人造谣。但你推断他们又重新成为朋友了。

上述推断就是溯因推理。它由一个“不可能”现象的产生开始:

  1. Tim 和 Harry 吵架,友谊结束;
  2. 有人看到 Tim 和 Harry 在一起跑步,这不可能!

基于“客观”的经验或逻辑推理,肯定存在着一个谎言。而基于溯因推理将得到不一样的结论,过程如下:

以上是溯因推理最简单的形式。与经验判断和逻辑推理最大的区别,溯因推理从事实中回溯可能的原因,再假设这个原因为真时,事实是否能够被检验,如果结果也为真,则推理成立。

ABD 推理方法一:事实推断
对事实 E 所存在的可能解释 H1…Hn,找到最能解释 E 的 Hi 作为推断原因。

但在观察和研究的过程中,原因往往不止一个、不够完美,或者无法直接推断出原因,这时可以使用概率或假设来进行推理。

ABD 推理方法二:概率推断
对事实 E 所存在的可能解释 H1…Hn,如果 Hi 比其它任何的解释都更能解释 E,则选择 Hi 作为 E 最可接受的推断原因。
ABD 推理方法三:假设推断
对事实 E 所存在的可能假设 H1…Hn,如果 Hi 比其它任何的假设都更能解释 E,则选择 Hi 作为 E 最接近事实的推断假设。

三大科学方法

在进一步介绍溯因法(Abductive Method)之前,先了解另两大方法:归纳法(Inductive Method)与假说演绎法(Hypothetico-Deductive Method)。

2.1 演绎法

演绎推理(Deductive Reasoning)的过程是从普遍到具体,也被称为“自上而下”的方法,它产生的是一个严谨的结论。通过事先提出的一种理论,分解为几个具体的待验证的假设,再通过观察来进行假设检验,以证明理论上的结论。当进行证明时,可能会进一步缩小范围,以保证结论的严谨性。

2.2 归纳法

归纳推理(Inductive Reasoning)的过程是从具体的观察到普遍的概括与理论,也被称为“自下而上”的方法,它保证的是通过一个严谨的过程产生理论。通过观察和测量,开始检验模式和规律,提出一些可以进一步探索的初步假设,最后得出一些普遍性的结论或理论。

归纳推理比演绎推理更具有开放性和探索性,但对大部分的研究过程而言,并不局限于一种方式的运用,而是交替进行,演绎——归纳——演绎,不断循环。

2.3 溯因法

与归纳法、假说演绎法相比,溯因法还尚未被广泛注意和使用,但它解决了存在于归纳法与假说演绎法的问题,即统一了过程与结果的一致与完备性,通过对过去的多个经典的科学结论的研究方法进行研究后证明:实际上采用的就是溯因法。

溯因法的优势在于其可解释性的过程,从现象中通过溯因推理来找出其潜在的因果机制,产生理论解释,也就形成了一个可解释的理论,从而使过程和结果高度统一。

溯因法的另一个贡献是理论的生成性。假说演绎法需要已知理论,归纳法只是构建了一个“潜在于模式”的理论,并没有真正的创造新的理论,而溯因法产生的理论是彻底的新知识和新的理论。

溯因理论的方法与比较

ATOM(Abductive Theory of Method)是一个研究框架,在框架内可以具体使用多种研究方法,由于在框架内广泛地使用了溯因推理,因此被称为溯因理论方法。以下是研究框架的简要描述:

扎根理论

扎根理论(Grounded Theory)作为一种利用事实或数据(facts-before-theory)、自下而上、基于严谨过程发现理论的方法,常常与溯因法相混淆,并且许多研究也意在弄清楚两种方法的差异。

Barney Glaser 和 Anselm Strauss 在1965年的一项社会研究中假设“社会损失”更高的临终病人,得到的医护关怀比“社会损失”更低的病人得到的更多。通过对问题和数据的分析检验,最后形成《死亡意识》(Awarness of dying)一书,这本书也揭示了一项新的研究方法,被称为扎根理论。要阐述扎根理论的构建过程比较复杂,这里给出一个基于扎根理论的简要应用框架供理解,事实上它还有更开放和丰富的形式。

对 ATOM 的研究者而言,扎根理论依然是一系列归纳方法的集合,最大的差异在于缺乏溯因性,不同归纳关系之间的联系在解释性质上还不够强烈——这也恰恰是扎根理论的假设基础——归纳关系(Inductive Relation),换句话说,扎根理论更偏向于统计科学方法,而溯因理论更侧重于因果推理。另一项证明是,Strauss 在 1987 年发表的 Qualitative analysis for social scientists 论文中认为,科学方法是归纳、演绎和验证过程的序列,但他并没有提及在执行这些过程中所涉及的推理性质(nature of reasoning)。

一些扎根理论的研究者认为,溯因法正是扎根理论的构建基础。Strauss & Corbin 后来在 1990 年的研究又指出,每个步骤其实需要理论作为指导,“每种类型的调查都依赖于提出有效的问题”,但他们依然没有将这种发现的逻辑进行系统化,也没有与溯因推理的发明人 Charles Peirce 联系起来。

就我作为初学者的观点而言,在阅读了大半本 Glaser & Strauss 的 The Discovery of Grounded Theory:Strategies for Qualitative Research2 之后,还是同意 Brian Haig 的看法3,扎根理论与溯因理论是不一样的。扎根理论最核心的编码(Coding),本质上是一种逻辑分析,即从概念、质、性的角度对事实、数据进行转换与归纳,再结合演绎方法进行启发式的理论验证,而不是对背后更深层次的原因进行挖掘、解释和验证,因此,有时候数据科学上又将扎根理论与贝叶斯方法联系起来。

结论

掌握科学方法的目的是为了纠正经验与观察偏差。常见的经验判断过程:

  1. 惊讶:我听说……
  2. 猜测:我曾经……
  3. 解释:我觉得……
  4. 结论:你就是……

注释参考

  1. Abduction, Stanford Encyclopedia of Philosophy

  2. Barney G. Glaser, Anselm L. Strauss, The Discovery of Grounded Theory:Strategies for Qualitative Research

  3. Brain D. Haig, Method Matters in Psychology