概率统计的哲学思考

LiaoningNormalUniversity（2013级）机会与判断公共选修课结课论文题目：概率统计的哲学思考学院：政治与行政学院专业：思想政治教育（师范）班级序号：1班学号：201321011586学生姓名：朱世明2014年11月概率统计的哲学思考朱世明201321011586（辽宁师范大学大连116029）摘要：本文从概率统计的在其历史发展过程中对哲学产生的影响开始，分析了近代关于概率统计哲学意义争论的起源、发展和现状，提出这种争论存在的原因在于将概率统计这一方法论问题未加整理地应用于认识论之中，从而掩盖了概率统计的真实哲学意义，进而据此提出概率统计哲学意义的个人观点，并进一步探讨了马克思主义中的概率统计思想。关键词：概率统计；认识论；决定论；马克思主义“你信仰掷骰子的上帝，我却信仰客观存在世界中完备的定律和秩序……”这是二十世纪一位伟大科学家对另外一位伟大科学家的哲学宣言，这宣言又一次把掷骰子的科学推到了争论的前沿，而隐藏在这宣言后更有意思的事情是，这位“信仰客观存在世界中完备的定律和秩序”的科学家却是发现上帝用掷骰子的方法决定世界的先行者之一。于是上帝笑了，这就是掷骰子科学的魅力，她从被发现起就没有被人类真正完备地定义过，但是却实实在在地推动了人类世界的发展，不仅以科学的方式改变着形而下的物质世界，也强烈地冲击着形而上的哲学思辨，她是毕达哥拉斯式的科学哲学重现吗？一、概率统计的科学发展与哲学进程如果一定要追述概率思想的产生，那应该可以回到2000多年前的爱琴海岸了，亚里士多德曾经表达过现实世界的现象中的一些现象总是这样发生的，而另一些发生的原因是不确定的，而这不确定性正是概率存在和发展的前提，但是在那个年代，这种不确定性更多地成了神的领地，人类的禁区，没有人知道应当如何去面对这种不确定性。同样有意思的是，虽然如此，古希腊人已经知道用抽签决定一些争端，不知道那隐含在等概率条件下的公平在他们的脑海中是怎样的形象。真正开始引起对这种不确定性认识还是从赌博开始。从15世纪末开始，赌博逐渐盛行，到16世纪初，有些意大利数学家已经开始着手探讨赌博中出现各种情况的机遇或胜率，即用计算出现某一特定结果的情况与可分解成的总情况之比来计算，这种算法后来演变成了概率的古典定义。1713年，在J·伯努利去世后的8年，他的著作《推测术》问世，书中提出了现代概率论与数理统计课本中必然要讲到的伯努利大数定律，这使得概率统计的理论和应用取得了突破性进展。与此同时，其在哲学上的意义也不能忽视，客观概率和主观概率的提出不仅仅是数学计算的处理，也引起人们对概率哲学意义的思考。这“标志着概率概念漫长的形成过程的终结与数学概率论的开端”事实上，统计学和概率学在早期几乎无太多关联，有着各自的发展历程。对于统计来说，可能远在人类文明的初期就已经开始，那时，人口、兵力等统计数字就已经为部落或城邦的首领所关注。而统计成为一种学问则要向后数上几千年，直到十七世纪的德国，这些统计的数字才真正引起了人们研究的兴趣，成为统计学发展的源头，那时的著名学者康令已经开始从人口比率、文化水平等统计数字中分析德国国家形势。同一时代的英国学者也为统计学的形成做出了重要贡献，J·格龙特从定期公布的伦敦居民的死亡公报中发现，充分大量的观察可使事物发展中非本质的偶然因素的影响互相抵消或削弱，从而显示出整个现象稳定的、一般的特征。比这一发展更进一步的工作，是由格龙特的朋友W·.配第完成的，他真正开启了用数学方法描述社会现象的先河，从而创立了“政治算术学派”，在马克思的评价中，“威廉·.配第——政治经济学之父，在某种程度上也是统计学的创始人”。当历史发展到这个阶段时，两者的结合似乎已经不可避免。法国的P·.拉普拉斯就成了拥有得天独厚的条件牵起这条红线的人，作为概率论学者的他，同时还是他学生的内政部长——一个可以获得大量统计资料的国家管理者，于是他发现：“概率的数理公式可以当作以大量观察而又易有错误为基础的各项科学所要的辅助科学”。大数学家高斯也拥有这种结合的动力，只是他的研究基于对误差理论的分析，高斯分布曲线成了他重要的数学成果，也同时让概率与统计的结合迈出了重要的一步。二、概率统计的哲学意义从前边概率论哲学的进程中可以明显地感觉到，作为诞生于赌徒希望对不确定结果获得确定性结论的概率论，其涉及的最重要的两个哲学命题皆与此有关：概率是决定论的还是非决定论的，以及概率是主观的还是客观的。讨论概率论是决定论还是非决定论无疑包含着两个层面的问题，第一个层面是由概率所带来的认识论是决定论的还是非决定论的，第二个层面是概率的本性是决定论还是非决定论的。对于第一个层面最典型的案例就是本文从开篇就在关注的量子力学带来的争论。几乎所有的传统哲学研究都认为，量子力学中概率论的出现颠覆了自牛顿以来的机械论自然观，世界因其出现将不再是由一些可以用确定性公式描述的世界，所以对现行量子力学的坚定拥护者被冠以“非决定论”者的称呼——比如玻尔，而现行量子力学的反对者则宣称自己是“决定论”的信徒——比如爱因斯坦，后者致力一生的大统一理论无疑是如牛顿力学或麦克斯韦方程一般完美的理论。但是我们应当注意到，在这一层面的讨论无疑来源于一个基本前提——概率论的本性是“非决定论”的。而这个前提正是我们要讨论的第二个层面的问题。对于这一问题，如果从直观的经验论因果关系上予以理解，很容易得到前边的结论，因为概率论描述的是不确定行为，给出的结果往往是“可能性”或“倾向性”这种带有明显不确定内涵的概念，这样自然也就不可能是决定论的。但事情到此并未终止，因为我们注意到，这里所提到的“非决定论”前提中指出的概率的结果的“可能性”或说“倾向性”是基于人类无力预知的行为而言，而对于结合了统计的概率论来说，则往往可以给出“决定论”的结果。举例来说，放射性同位素的半衰期描述的是该同位素一半的原子发生衰变的时间，这里面包含的概率问题在于，经过一个半衰期之后，我们不可能具体知道哪几个原子衰变了，这是所谓的不可知行为，但是我们获得的半衰期却是人类可以真实地得以在实际中应用的物理量，这不正是拥有“决定论”意义的概率的意义吗？在如此赋予概率论以“决定论”意义之后，“决定论”者也终于可以把概率纳入自己的体系中大谈特谈，并且或有学者将其称之为“概率决定论”。回到概率统计典型应用的量子力学中来。量子力学解释了大量微观粒子的行为，但是不要忘记，如今所解释的这些现象是以我们今天的观测手段完成的，其解释的正确性是以我们今天能够了解和认识到的领域来判定的，而在这些手段对于认识粒子行为本质是否有影响还无定论的时候，我们如何去判断他的认识论意义呢？如何去说，掌握了量子力学就掌握粒子运动的本质呢？于是我们不得发现，现代人依旧如牛顿时代的人所处的情况一样，当我们了解或解释了一些之前我们接触到的世界中没有发现的问题时，人类意识的某处就与之产生共鸣，就如同一个孩子在沙滩中拾到一颗从未见到过贝壳那样兴奋不能自已，人类的自大病总是容易在这种时候暴露出来。其实如果这时我们肯静下心来认真地思考一下，就会发现，无论是分子运动论还是量子力学，亦或是现在讨论更多的非线性和混沌，概率统计不过是人类经过长时间积累的科学数据和经验分析所得出的一种科学性方法，她不过是解决了传统方法不能认识的问题，但她决不能说明这就是人类认识的全部。也就是说，概率统计在人类认识方面，更多是方法论的问题，她告诉人们有一种方法可以用来认识世界，却不能告诉人们这就是世界的全部。因此，当人们用她方法论上的意义来认识世界，把方法论意义上升到认识论意义时，争论就出现了，因为概率统计出现的意义并不在于告诉人们这个世界是决定论的还是非决定论的，这事实上超出了人类目前的认识范畴，必将只能是如上述争论般的循环论证，对于概率的主客观讨论不亦如此，当人们还不能理解概率统计到底解决了什么层次问题的时候就在讨论其本质意义，不也是基于无知的假设而进行，我们如何去判断其结论的正确性呢？这些无疑是彻彻底底的伪问题。事实上，机械唯物论的失败已经告诉人们，试图用这种简单的认识方式理解世界是谬误的，为什么我们还要重复。那么概率统计没有哲学意义吗？显然不是，当我们对客观世界的认识有了新认识的时候，一个拥有哲学思考习惯的人的主观意识绝不会依然停留在旧有的阶段。如果我们能够更历史一点地看待她的话，概率统计的哲学意义更多在于告诉人们，世界并非如此简单，它不似牛顿力学般的机械，但也不一定就概率统计般不能知晓内在，对于人类来说，重要的在于永远保持探索的心态，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，这不仅是一个两千多年前的中国古人所就具有的人生态度，或许也是概率统计的真正哲学意义，在认识论的路上，人类永远不应停留在认识了什么，而应该习惯于又发现了什么，人类可以用一种方法来认识世界，但这种方法并不等于世界的真谛。事实上，人们对于概率统计哲学意义的争论，其本质不也正是在探索一个还没有认识的问题？只是这种探索所用的方法实在糟糕，丛生出太多的枝节，而让人们模糊了问题的本质。三、概率统计思想在马克思主义中的体现在马克思的所处的18~19世纪，概率论不仅在数学上已经被更为深入的认识，其在解决分子运动论等物理问题上也已经取得了巨大的成功；更为重要的是，概率与统计结合的趋势也已经逐渐明朗起来，拉普拉斯的研究和高斯的误差理论已经逐步成熟，凯特勒把概率论方法引入社会科学研究的努力也已经获得了相当的成就，这些无疑会对马克思主义产生影响。然而这种影响并没有使马恩的经典著作中出现更多的对于概率统计思想的论述，或者将其引为自己某种观点的理论基础，如果说这说明我们尚无法得知概率统计在马克思的脑中是以何种形象出现，或者地位如何的话，其理论中的诸多分析和观点却在体现着概率统计的思想方法。“必然性和偶然性是事物发展过程中两种不同的趋势。必然性是指一定要发生的、确定不移的趋势。偶然性是指可以这样也可以那样的不确定的趋势。必然性和偶然性是对立统一的辩证关系。必然性存在于偶然性之中，通过偶然性表现出来。偶然性中深藏着必然性，是必然性的表现和补充。两者相互依存，又在一定条件下相互转化。[9]”这是中国的马克思主义学者们最常用到的辩证关系之一了。因为这段话除了其本身蕴含着的辩证的哲学智慧外，也是理解马克思主义历史决定论最为重要的辩证关系之一。在恩格斯眼里，“社会发展史却有一点是和自然发展史根本不同的，在自然界中全是不自觉的、盲目的动力……反之，在社会历史领域内进行活动的，全是有意识的、经过思虑或凭激情行动的、追求某种目的的人；……但是，不管这个差别对历史研究，尤其是对个别时代和个别事变的历史研究如何重要，它丝毫不能改变这样一个事实：历史进程是受内在的一般规律支配的。”这可以被看作是对历史发展必然性的一般概括；除了对“必然性”与“偶然性”这对辩证关系的理解和应用外，马恩对概率统计思想还有着更多的信任，比如对达尔文的进化论的接受，DNA的随机变异导致了“物竞天择、适者生存”的生物进化过程不也是具有概率统计意义的事实吗？所以从上边的讨论可以看出，虽然马恩可能并不知晓概率统计的数学理论，但是其中蕴含的哲学意义却是被他们认识的。那么他们是否认识到了概率统计的本质呢？他们说明了概率统计是决定论还是非决定论吗？指出了概率统计本性是主观还是客观吗？结论同样是否定的，历史决定论虽然给出了历史的发展方向，但是不也正如前边讨论的没给出其中没个人的具体行为吗？他们承认了世界的偶然性，但不也并没有指出这偶然性究竟是如主观论者说的是由于我们知识的不完备造成的还是如客观论者说的这是事物的本质吗？正如我们前边所说，对于马恩来说，这可能仅仅是我们认识事物发展的一种好方法，这种方法从历史的大量数据出发，能够给出目前看来还是不能严格证明但又有实证性的结论。事实上，在马克思主义的哲学教程里，对必然性偶然性这对辩证关系的阐述不也往往被放入了唯物辩证法基本范畴中的方法论中去了吗！四、总结在当今的社会里，概率统计已经渗透入我们生活的方方面面，他已经不仅是科学研究中具有重要意义的理论，也已经成为一种具有普遍意义的思想方法。但是，以我们目前的认识水平来看，概率统计还