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研究的误区:隐含假设前提的识别

2020-10-10  liyu_sun

研究的误区:隐含假设前提的识别

最近看到一篇报道,大致意思是说,英美科学家经过研究表明,长期以来人们一直所认为的绿化有利于水土保持的观点是错误的。其理由如下,绿化的地方,植物覆盖率增加,所以导致直接接触到太阳光直射的植物的增加,这样,就使得植物有更多的机会蒸发掉水平,使得土壤中的水份失去的可能性增大。因此,绿化有利于水土保持的观点是错误的。而各国却争先恐后地增大本国绿化面积,浪费了大量的人力物力财力。实在是可悲可叹。

我暂且不考察这个新闻的真实性,因为如果新闻是假的,那么我们所要考察的就是另外一个问题了。在此,我们不妨假定新闻是真实的,英美的科学家们的确研究表明绿化不利于水土保持,那么,从这个研究中,我们能得出什么结论呢?

注意从报道中的字眼来看,我们可以推测科学家们是通过如下推理获得他们的结论的:

大前提:太阳直射会导致植物增发加快。

小前提:绿化使得植物被太阳直射的机会增大,而植物的水分来自土壤。

结论:绿化导致植物增发水分增加土壤中的水分失去加快。

从以上科学家们的推理来看,整个推理严格地遵循了亚理士多德的三段论,而且大前提、小前提都非常正确。由此来看,似乎科学家们得出的结论是必然正确的了。大家有这样的观点很合理,因为事实上现代科学的确就是这样推理和研究的。

但是在我们的考察当中,我们忽略掉了一个东西,这个东西,就是世界的普遍联系性。在上面的推理过程中,科学家们把绿化当作了一个单独的对象隔离出来进行考虑了。说得清楚一些,上述研究暗含了一个假设,即我们把一个地方的土壤中的水分、绿化、太阳直射与地球上其它地方的土壤中的水分、绿化和太阳直射隔离开来了。科学家默认为,土壤中的水分只要通过植物被太阳直射蒸发出去,那么就不再得到补充。如果该暗含假设成立,那么根据亚理士多德的三段论的正确性,当然能得出绿化不利于水土保持这个观点的正确性。

但事实上,这个暗含假设是不正确的。其一,土壤中的水分通过植物蒸发失去,并不意味着土壤中的水分就不能得到补充。土壤中的水分可以通过如下途径得到补充。一是因为土壤中水分含量的减少,土壤深层的水分(因为含量大)可以通过毛细现象补充土壤表层的水分,而通过此作用或者其它更多的作用,其它地方的含量大的土壤会补充水分含量小的地方的土壤,因此,尽管这种补充进展非常缓慢,但在整个地球圈内,土壤中通过植物蒸发失去的水分能够得到补充。其二,暗含假设中假定土壤中的水分一旦蒸发到空中,就被带走到其它地方,但是这些蒸发的水分可能会与空中的尘埃凝结成云,从而大大增加降雨的可能性,这些降雨能够补充土壤中失去的水分。即使这些水分通过云朵漂移到其它地方并降落下来,它也能够通过第一种途径补充土壤中的水分。其二,因为土壤中的水分通过植物接受太阳直射蒸发,因此能够降低这个区域的气温(研究表明,森林覆盖率高的地方的气温要比无森林覆盖率的地方低2-6度),地表温度的降低,从另外一方面缓和了土壤中水分的蒸发。从上面种种情况来看,科学家们得出它们的结论的暗含假设是不正确的。既然如此,科学家们所得出的结论也不正确了。

如上错误其实不仅仅在这个研究问题上出现,它在许多其它的领域都一直出现。其中一个领域叫做计量经济学,这个领域采用计量的方法来研究经济中的各种现象。计量经济方法分为八个部分,它们分别是

1. 理论或者假说的陈述

2. 收集数据

3. 建立数学模型

4. 建立统计或经济计量模型

5. 经济计量模型参数的估计

6. 检查模型的准确性:模型的假设检验

7. 检验来自模型的假说

8. 运用模型进行预测

从逻辑上来看,这八部分环环相扣,没有逻辑上的错误。它和我们上面刚刚探讨过的

问题一样,出现问题的地方就是暗含假设。计量经济方法的暗含假设就是除了被研究对象的所要研究的因素是变动的,其它的因素在研究时间范围内都是恒定不变的。但一般情况下,作为一个整体,所研究的对象的其它各个因素互相影响、互相依赖,它们可能牵一发而动全身。因此,这一暗含假设在研究中基本不成立。计量经济方法的另外一个暗含假设就是有限的局部的数据能够反映所要研究的对象的整体的性质。但一般情况下而言,这样的假设是不正确的,最简单的一个例子就是对于同一组数据点,我们可以通过不同的拟和函数进行拟和,而且可以达到相同的拟和精度。计量经济方法的这两个暗含假设的不完全正确性使得研究者在使用这一方法的时候要格外慎重。为了克服这点,计量经济方法给出了假设检验之类的对模型正确性的检验方法,但是非常可惜的是,就模型、数据和其采用的方法而言,假设检验并不能给出模型正确性的检验。用比较通俗的来说就是“内力不改变运动状态”。

在有关自然和社会科学的研究中,研究者需要格外注意研究中暗含假设的正确性,这应该成为一个原则。

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