框架性概念
科学概念大概可以分为两类:经验性概念与框架性概念。前者直接来源于感官观察和实证研究,例如温度,速度,质量,直接将其定义在某些现象或者实验之上;而后者则更多是一种逻辑结构或思维框架,本身并不包含特定经验内容,只是为科学理论的构建提供基础支架。
框架性概念:经验的语法
与经验性概念相对的是框架性概念。它们不涉及特定经验事实,而是构成理解、建模和推理的结构性前提。它们本身不包含内容,只是规定了内容如何存在的“形式”。什么是框架性概念?一个最简单的判断标准:这个概念是不是自己就能讲清一个现象?如果不能,它更像是一个“套子”或者“结构”,你得往里面塞点别的内容,它才有用。
它不规定任何具体事实;
它规定一组逻辑关系或推理规则;
它依赖其他经验性或理论性内容来获得实际意义。
它往往是一个同义反复
许多人在面对框架性概念时是缺乏直觉的,他们往往将框架性概念看作经验性概念来理解,或者是混入基于框架的模型里的定义去解读框架本身。造成的结果就是,他们意识不到某个概念是框架性概念,同时也意识不到这个概念具有上面的几个特点。
这是容易想象的,因为框架性概念本身不直接联系现实,能够解释现实的是基于框架性概念建立的模型,但框架又会经常的出现(因为各种模型都是基于它),因此人们直觉上很容易误解,认为模型的内容也是这个框架性概念的一部分。
我们来看几个经典的框架性概念的例子:
1. 能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式。
这一说法没有说明什么是能量。只有当我们引入动能、势能、热能、电能等经验性定义时,它才具有实际含义。
没有内容的守恒性,是无意义的约束。
2. 理性人模型
经济学中的“理性人”假设只规定:偏好具有传递性和完备性;而没有规定任何其他东西。
有人说:不对啊,不是人要追求、选择效用最大化吗?但是你思考一下它的定义,一步一步往下挖掘:
- 那效用是什么?效用是把偏好映射到实数集的一个函数
- 那偏好是怎么被定义的呢?偏好没有被另外的概念定义,但只能被选择确定出来。
结果你会发现,它定义效用靠偏好,而偏好又靠选择行为来定义,绕了一圈又回来了。所以本质上,它只说了一句话:
“人会选择他选择的东西”。
这个模型没有具体说明人偏好的内容,效用也只是方便计算定义的形式变量。如果不引入其他假设,它就只是一个同义反复。
只有在附加经验性假设的基础上,理性人才成为可分析的工具。
3. 自然选择
“适者生存”听起来像一个描述性命题,实则是逻辑上的循环定义:
谁是适者?能生存的。谁能生存?适者。
如果没有生态位竞争、遗传机制、繁殖模型等生物学经验内容的支撑,这一说法本身无法提出任何可检验的预测。
自然选择不是进化的实证解释,而是构建进化模型时的逻辑起点。
三、Duhem-Quine论题与可证伪性问题
Duhem-Quine论题:理论不能单独证伪
波普尔主张可证伪性是科学的标准,这是我们常常被灌输的一个概念,认为科学和非科学的最大分别是可证伪性。但这里有个问题:刚才说的这些框架性概念,能被证伪吗?
不能
例如有一个新的实验,实验结果发现能量似乎不守恒,你的第一反应是什么?
你可能会怀疑
- 实验设计有误
- 能量测定不准确
- 有未被发现的新的能量形式
几乎没有人会在这个实验去说能量守恒是错的
这就是Duhem-Quine论题
任何科学理论都不能被单独验证或证伪
理论的证伪不是单个命题的问题,你想证伪它,结果可能是观测有误、假设错了、逻辑推理中间某一环不成立……你根本不知道是哪儿的问题。所以你没法单独把一个理论拿出来“实验验证”。
你不能单独去证伪“能量守恒”,你只能证伪“在这个模型里定义的动能+势能是不是守恒”。你不能证伪“理性人”,你只能证伪“人在某个博弈里是不是真的最大化了金钱效用”。
这意味着,科学的核心结构常常是不可证伪的,真正可证伪的是基于这些框架构建的经验性模型。而对于具体模型而言,想要避免被证伪的困境也不过是打个补丁的事。
框架性概念定义了学科范式
这些概念因为它们足够抽象,拥有了最大程度的通用性与普适性。正是这种普适,帮助它们构建了每个学科研究中最核心的范式。
就像能量守恒之于物理,理性人之于经济,自然选择之于生物学。这些框架性概念几乎不会因为某个实验的结果就被证伪,因为它们从来就不参与任何具体的预测——它们只是规定了你该用什么方式看待这个世界。
所以即使在科学发展中发生“范式转移”,也并不是哪一天出现了一个“关键实验”把旧理论击碎了。更常见的情形是:科学共同体慢慢失去了对这个旧范式的信任,转而接受了另一个新的框架。
这一切,不是逻辑推理的产物,而是集体信念的更新。