因果解释

学术   2024-11-07 08:11   日本  

片来源视频号 -流光溢彩Z 秋摄新西兰 - 提卡波 2024 (视频截图)

资料来源Jan Faye, Chapter 6 Causal Explanations. In Jan Faye, The Nature of Scientific Thinking - On Interpretation, Explanation, and Understanding. Palgrave Macmillan, 2014

作者介绍Jan Faye, Department of Media, Cognition and Communication, University of Copenhagen, Denmark

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我们的日常行动如此本能地依赖因果关系,以至于我们几乎察觉不到,必须预设这些关系才能获得成功的结果。这种现象因果关联的默会预设发生在我们即时意识的层面之下。但是,当观察到的现象偏离常态时,我们可能会反思为什么事情会有所不同,并通过因果陈述来表达这种反思。因此,在我们的日常思维方式中,因果理解(causal understanding)使我们能够将世界视为井然有序且结构清晰的。因果论述(Causal discourse)表达了这种理解,使我们能够描述科学和日常生活中非偶然的关系。此外,科学中的因果主张与日常生活中的因果主张在本质上并无不同,但在科学中,因果论述需要更广泛、详细的理论承诺,并通过比日常生活更复杂的观察手段加以证明。


我们追求因果理解,因为通过因果概念(causal concepts)对世界的掌握,使我们能够体验到世界被现象之间的因果联系所结构化。这种因果思维模式在漫长的进化历史中发展而来,追溯至我们的祖先成为人类之前的遥远时代。与其他认知图式(cognitive schemata)一起,“因果性(causality)”通过认知适应环境被诱导到高等生物中。因此,因果思维的能力并不是每个个体后天学习的,而是遗传的,作为一种认知载体存储在我们从祖先继承的神经-身体基因中反思的心智在我们已适应的因果理解之上,进一步增加了自身的概念贡献,以便精细区分规律性的共同变化(相关性)和规律性的因果关系。用康德的术语来说,因果概念对于物种而言是后天的,但对于个体而言是先天的。


今天,我们通过观察单个因果事实(causal facts)直接获得因果信念(causal beliefs):就像我们感知特定事物和事件具有某些属性一样,我们也看到这些事物和事件是因果联系的,并参与到因果过程(causal processes)中。因此,我主张,与休谟(Hume)相反,因果联系(causal connections)是可以直接体验到的。当某物直接作用于自身时,我们会立刻获得因果信念。然而,在人类历史中,因果概念被从我们自身行动的规律性顺序以及我们能够预测性地干预周围环境中的规律性中抽象出来。先天的因果图式(causal schema)使我们在适当的环境下体验日常事物时,能够获得因果信念(causal beliefs)(注1)。但以毗邻性和共同变化形式出现的偶然规律性并不排除偶然相关。当我们感知到因果案例时,这些现象会因为我们最初通过对自身行为和代理的直接意识获得的因果概念,而在我们内心产生因果信念。然而,与普通知识不同,大多数关于因果过程和因果机制(causal mechanisms)的科学知识并不是通过肉眼或仪器观察到的,而是基于大量数据和模型推理。此时,科学心智为规律性(regularity)、毗邻性(contiguity)和共同变化(co-variance)之外增加了更多限制条件。

注1:当然,有时我们在错误的环境中“获得因果信念”,但这些信念是没有根据的;例如,它们可能会犯“事后归因谬误”。我们并没有预先带有一个判断何时“环境”是“正确”的标准。


我们无法在一个我们不知道或对事物在特定情境中的表现没有可靠预期的世界中行动。对因果的了解使我们能够规划行动,以实现或避免我们想要的结果。了解实验装置中运行的因果过程是成功实验和制造用于实验的技术设备的前提。因此,事实上,大多数因果信念可以声称是关于世界的真实知识,因为当它们被应用时,尤其是在实验设计中,它们已经通过日常经验得到了广泛验证。


从具身性到模态反思(modal reflections)


如果我们接受自然主义的观点(naturalistic notion),即因果关系的起源可以追溯到高等生物的生物进化,并且我们的因果概念源于先天的认知图式,这种图式来自我们祖先与环境的互动,那么可以推断,适应的因果感知(sense of cause)早于后来获得的将因果图式有效应用的有意识能力。因此,因果关系的感知在数百万年前就进入了生物世界,远早于智人发展科学和先进技术。反思性的因果感知(reflective sense of causation)只有在人类开始将其先天图式强加于与人体及其与环境的感官互动完全脱离的因果过程时才得以发展。这种情况发生在理解自然力量或超自然力量、季节变化、行星运动,或者在最近的人类历史中,涉及到科学描述的现象时。

编译者注:模态反思(modal reflections)指的是对不同可能性、必要性或不可能性等模态概念的反思与思考。模态通常涉及哲学中关于世界可能有的不同状态或条件的探讨,主要涵盖三个方面:1. 可能性(Possibility):反思事物或事件在不同情况下是否可能发生。2. 必要性(Necessity):探讨某事是否在所有可能的情况下都必须发生,或是否不可避免。3. 不可能性(Impossibility):探讨某事在所有情况下是否都是不可能发生的。模态反思涉及思考哪些情形或条件在现实世界中成立,哪些是在其他可能世界中才会成立,以及这些条件如何影响我们对世界的理解。在哲学、逻辑学和认知科学中,模态反思是重要的概念,常用于讨论因果关系、决策制定、道德判断等问题。


关于因果关系的自然主义解释对正确理解因果关系具有重要意义。因果关系的普遍概念远远超越任何特定科学领域它是一个用于理解所有现象的认知图式,这些现象符合一些共同的、与领域无关的标准,而不依赖于实现某种特定类型的过程。声称因果关系具有特定的物理意义、生物意义或经济意义——即假定因果概念仅指这些领域中的某一类过程——是没有意义的。因果关系可以根据因果判断所处的情境有许多不同的表现形式唯一的要求是,事实、事件或现象之间存在一种符合应用具身因果概念所需标准的关系


正如休谟(Hume)所观察到的,任何因果过程都是一系列相邻事件,但“因果关系”还意味着这些类型事件的系列也必须是规律性的;也就是说,同类型的事件必须在同类型事件之后发生。当我们的经验揭示自然在相似情况下以相同模式反复表现出事件的规律性顺序时,当这些情况出现时,我们在经历前一个事件后便开始期待后一个事件,这正是休谟(Hume)将其作为形成因果连接信念(或做出判断)的经验基础。在认知能力发展的动物中也发现了相同的行为;例如,Marzluff提到的关于乌鸦捕猎红十字鸟的案例(注2)。对乌鸦行为中各个步骤的分析表明,它们的因果观念不仅仅是类型间规律性顺序的简单想法。它们的因果观念基于以下标准:(1) 在适当的情况下,某种类型的行为会带来某种类型的效果,即特定类型的行为仅在特定类型的环境中有效;(2) 在适当的情况下,某种类型的行为会阻止某种类型的效果发生;(3) 某些类型的事件在因果上优先于其他类型的事件。在这个特定的背景下,乌鸦的特定行为之所以在因果上成功,仅仅是因为在两栋建筑之间有一个走廊,而走廊尽头的其中一栋建筑有一个巨大的窗户。雄性追逐红十字鸟使它们试图通过走廊向窗户逃跑,而雌性阻挡了它们的逃跑路线,使红十字鸟转向左侧的窗户而不是右侧的自由。雄性和雌性的行为不仅都是必要的,而且共同构成了杀死红十字鸟的充分条件。乌鸦已经学会了因果联系,因此它们能够实现所期望的效果。如果没有稳健的因果观念,我们无法解释乌鸦根据其意图采用策略并在特定环境中执行这一策略的能力。它们能够预见在特定情况下实现目标所需的条件,以及它们的行为如何实现所希望发生的可能性。

注2:参见Marzluff和Angell(2012),第75-76页。正如他们在书的开头所写:“大多数人认为鸟类是本能的自动机器,执行早已在其基因中编写的行为。”但尤其是鸦科的那些鸟类“绝非无脑或机械。这些动物非常聪明。它们不仅会制作工具,还理解因果关系。它们运用智慧进行推理、辨别、测试、学习、记忆、预见、哀悼、警告即将到来的厄运、识别他人、寻求报复、引诱或驱赶其他鸟类致死,饮用咖啡和啤酒,开灯保持温暖或揭露危险,交流、偷窃、欺骗、赠礼、冲浪、与猫玩耍,并组队满足对多样食物的渴望,无论是罐装软奶酪还是死海豹的美餐。”(第2页)。这些归因是对生活在野外的乌鸦和渡鸦的观察结果,也包括对圈养鸦科鸟类的许多控制实验。


解释因果模式的进化故事指出,通过变异、选择和保留,脊椎动物与环境的互动发展出了理解的先天认知模式。最初,脊椎动物与世界的互动是自动的,没有任何形式的理解。最终,自然选择偏爱能够区分有奖励行为和无奖励行为的能力。最后的步骤似乎是选择那些能够通过将有奖励的行为分类为一种类型并将其与某种目标因果连接,从而增强对有奖励行为的倾向的生物体。自然主义者采用一种功能性、非心理主义的“概念”定义,根据这一观点,只要动物——甚至是无脊椎动物——能够区分类型与个体,我们就可以将概念归于它们。


个体中因果信息的体现依赖于两个方面:(1)个体适应的环境类型;(2)它们从环境中其他个体的行为中学习的能力。因此,个体通过激活其先天的因果模式来学习在特定情况下产生特定效果的有效行动类型,这种模式在每个个体中以通过实践学习获得的身体经验的概念形式体现。该模式本身作为一种前意识的组织理解模式,个体作为特定物种的成员继承了这种模式。


确实,高级且非常复杂的生物,例如乌鸦,往往也会经历意外的、非因果的事件序列。那么,生物最初是如何获得区分意外规律与非意外规律的能力的呢?为了理解因果关系,它们必须发展出抽象和构建的心理能力。为了能够在其环境中区分因果关系,这似乎需要一种模式意识(sense of modality),生物必须能够去除某些特征,然后再添加其他特征。抽象要求心理上去除与实际情况相关联的行为和环境特征【即去情境化】。通过获得从实际行动和事件中去除特征的能力,生物获得了类别的概念,即能够识别其实际行为和效果与先前的行为和效果属于相似类型。


然而,为了了解什么是因果依赖(causally dependent)的,生物必须能够在意外规律和非意外规律之间进行区分,这就要求它能够在实际事件中添加进一步的特征,以在可能但非实际的情境中使它们有所不同。生物必须能够记住自己成功产生所需效果的情境,并将其与未能成功的情境进行比较。因此,为了发展出有用的因果概念,生物必须在认知上去除早期情境中与因果无关的特征,并能够想象出在未来执行类似行动所需的情境。如果生物知道在类似情境下,其行动能够产生所需效果,而不行动将不会产生所需效果,则其行为才会显得是非意外的,即因果地与效果相关(注3)。

注3:可以推测,蜥蜴可以以休谟所说的方式学习因果关系,即当它们经历A时期待B,因为在过去,它们总是经历类型为B的事件跟随类型为A的事件。然而,大多数人会非常不愿意说蜥蜴具有“因果概念”。他们可能会说(大多数)人类确实具有这种概念,也许狗和乌鸦也有,但老鼠则没有。那么,动物究竟在什么情况下具备因果概念呢?我会说,当动物具备成功地将其先天的因果图式施加于它们以前未经历过的关系的能力时,它们就具备了因果概念。在那些动物能够区分非常不同的情境,其中各种类型的事件被各种类型的事件所跟随,并能够在这些不同的情境中表现出其因果图式的情况下,我认为这些动物具有因果概念。因此,蜥蜴只能在相同的情境中应用其先天图式,而乌鸦则可以在多样化的情况下应用它。当然,乌鸦、狗或老鼠是否具有这样的能力是一个经验性问题。我在这里提供的自然主义解释是关于生物如何期望其感知环境中的项目之间存在某些因果关系。我想,这种能力在进化发展的早期阶段就已经发生。然而,能够从特定连接中抽象出“因果观念”的生物,必须具备我们通常称之为“心智”的一种意识水平。毕竟,“观念”只是“概念”或“想法”的另一种说法。但我想将这种意识归于更高等的动物。我认为,具备“因果观念”无非是“建立因果联系的能力”。确实,意识到拥有这种能力与未意识到拥有这种能力之间是有区别的。因此,我区分了具身的因果观念(在这种情况下你并未意识到自己具备这种能力)与反思的因果观念,我认为后者只出现在高度发展的意识生物中。即便是年轻的智人,婴儿知道哭泣会导致母亲更多地喂养自己。但要获得反思的因果概念还需要很长时间,甚至可能永远不会。


为了获得一个功能性的因果概念,生物必须能够理解,类似于实际发生的行动和事件在其他地方和时间也存在。因果依赖不仅仅意味着行动及其结果的连续性和接近性,但没有任何生物能够直接观察到与具身因果依赖观念相关的情态特征。生物无法在行动发生之前体验到某个行动将带来某种效果。认为在适当情况下某个可能的行动能够带来某种效果的情态信念在任何直接意义上都是经验上不可接触的。在特定情况下,某个事件将跟随另一个事件的期望(或信念)是通过从生物对其他情境中类似行动的记忆中归纳得出的。生物获得了某个事件必然跟随某个行动的情态期望,因为它在不同的地方和时间经历了在相关相似情境下所发生的事情,在这些情境中它控制了类似的事件或干预了它们的顺序。因此,通过对环境的控制和操控,向动物揭示的抽象和构建特征成为人类与因果理解相关的情态特征,因为尽管非偶然模式只是在过去事件中观察到,但它们被推广应用于任何在相关相似情境下的当前或未来的因果案例。


具身的因果连接(causal connections)观念是一种功能性观念,因此,生物体验其行动为因果的标准是功能性标准。如果生物在适当的情况下通过执行某种行动通常能够成功地使其预期的效果发生,那么某种身体运动就可以作为某种效果的原因。正如我们刚才所看到的,因果的功能性标准与因果的情态特征之间有一条直接的联系。身体对环境中物体的操控和干预,加上心理的抽象和构建,使生物能够形成一个有用的因果概念。导致认知进化具身因果观念作为理解的认知图式的相同标准,使我们能够判断因果概念是否适用于与我们身体行动相脱离或感知上不可观察的过程。在我们的前辈发展出反思意识后,已经具身的因果观念开始被自觉地应用于超越我们自身行动和直接环境的范围,最终覆盖所有事物,以便通过体验的一致性和可预测性获得理解。因此,反思和自我意识的意识自动在其体验中建立因果连接,因为进化所促成的这种理解形式作为我们认知装置的基本图式。当我们能够确定事件满足作为原因和效果的标准时,我们不得不将因果关系归于这种连接(注4)。

注4:科学家和普通人根据他们的认识立场和所从事的研究领域使用不同类型的因果解释。是否存在不同类型的因果图式对应于不同的解释模式是一个经验性问题。在对心理学研究中解释结果的回顾中,Frank Keil(2006)将解释分为四种不同类型:(1)共同原因;(2)共同效果;(3)简单线性链;以及(4)因果稳态(causal homeostasis)。最后一种解释旨在阐明一组特性是如何从一个相互关联的因果和效果集合中产生并形成一个持久实体的。例如,可以解释为什么羽毛、空心骨头、筑巢、飞行和高代谢率可能都增强鸟类的存在。


我认为,当人们诉诸于因果直觉(causal intuitions)时,他们暗示着对因果关系的这种体现理解。但哲学反思和审议也为我们对因果关系的概念增添了一些特征:再考虑一下乌鸦捕捉十字雀的情景,但从我们的反思视角来看。我们将乌鸦为达成所需结果所采取的行动视为在这种情况下必然引发效果的行为,并且在结果存在独立于该行为的情况下,这种行为被认为是在这种情况下效果所必需的。我们用 c 表示一组实际的行动,并用 e 表示特定十字雀撞击窗户的情景,我们将“c 必然导致 e”理解为强义,即在实际情况下,如果乌鸦不做 c,那么这个特定的 e 就不会发生。我们之所以相信这一点,是因为我们观察到在类似情况下,这些乌鸦每当执行类似于 c 的行动时,都会达到它们的目标。但我们也相信 c 在上述强义上是 e 的必要条件。实际上,这种必要性是我们从观察类似案例中构建的不可观察的模态特征,其中,只有当与 c 相同类型的行动发生时,e 的同类事件才会发生。如果我们射击乌鸦,就不会有十字雀撞击玻璃。这种对类似但数量不同的案例的观察,最终融入了我们对因果关系的反思概念,作为实际、非偶然事件连续发生的模态特征。因此,我们很容易将反事实含义归因于因果信念,作为我们对类似事件类型的经验的反思理解的一部分,而不仅仅是对所考虑的实际事件的理解。


因果解释作为反思理解


因果关系并不等同于解释,但它是因果解释的本体论对应物因果解释表达了我们对自然中特定因果关系的理解。然而,只要解释的内容符合某些部分先天的因果标准,我们的解释兴趣就决定了我们认为的“原因”。作为理解因果概念的框架,这种概念为认知提供了方向,而不决定其内容。内容必须始终满足构成体现因果概念的标准。然而,这些标准部分上是由于生物有机体与其环境的互动所导致的。它们将有机体的互动行为与其抽象思维能力结合在一起。


当我们的前辈发展出反思意识时,体现的因果概念开始被有意识地应用于有机体自身行为以外的事物。在他们获得了表达思想的语言后,他们能够利用自己对因果关系的理解来明确地解释世界上发生的事情,通过诉诸于因果联系。因此,“因果性”开始指代世界中的客观过程;它表示事件之间的外延关系,这种关系无论事件如何描述都成立。尽管因果关系的概念代表了特定环境、事件和事实之间的自然关系,但因果解释的概念则关注个人对因果环境、事件和事实的信念。因此,“因果解释”意味着一种意向性关系。因此,与因果关系的案例相比,因果解释对我们如何思考和描述世界非常敏感。因此,它们可能包含务实或主观的元素,但旨在帮助我们理解我们认为是世界中客观因果联系的内容。


因果解释回答了现象 X 发生的原因(或类似的关于“是什么导致了 X”的问题),通过诉诸于引发X 的因事件 C。尽管Hempel认为并非所有符合他模型的解释都是因果解释,正如他所说:“因果解释是一种特殊类型的演绎法则解释”,但并不是每一个法则解释都是因果的(Hempel (1965), p. 300)。正如我们所看到的,科学家们经常讲述单一现象的因果故事,而不引用将这些故事转化为演绎法则论证的因果法则。Hempel肯定会回应说,这样的因果故事不应被视为完整的解释,而是被视为不完整或部分解释(Hempel (1965), pp. 415ff., 421ff)。但即使为了论证的目的,我们相信因果是受法则支配的,因果法则总是带有“其他条件不变”的附加条件。由于不可能知道每一个相关条件,因此,解释必须在其产生的特定上下文中被判断为“完整”,而不是根据某些理想要求。Hempel的理论不仅仅是一个理想;抽离上下文来看,严格来说,这是一个不可达到的理想。


科学家在解释中使用理论和模型,但对抽象结构和关系的引用不应被视为表达因果关系的陈述。在自然科学的核心之外,在社会科学和人文学科中,单一因果解释更常见于例外。宣称必须存在一种法则,总能从单个案例中推广,是一种空洞的姿态。尽管我们必须接受单一因果作为科学解释实践中的真实元素,但这在某种程度上与传统观点相矛盾。然而,这种实践是有其合理性的,因为我们对单一因果的认识在认识论上优先于任何经验推广,而且对因果的诉诸通常提供了事件叙述中的解释性联系。事实上,单一因果解释的解释力似乎赋予了我们认为解释应具备的所有特征。我们立即假设解释性联系反映了事实之间的因果联系。我们还获得了非常理想的解释不对称性:原因决定其结果;结果无法决定其原因。指出一个原因提供了我们所需的解释性信息。最后,提供的因果解释无疑与解释为何而寻求的问题相关。原因似乎总是与其结果相关,因为原因的存在与缺失在世界的运作方式上产生了差异:如果没有原因,结果就不会发生,而解释性问题则将结果视为需要一个解释的存在的解释项。总是存在许多原因,有些是直接的,有些则较为遥远。我们所认为的“原因”依赖于提出问题的上下文和探究的性质。


因果问题首先是科学研究的直接对象。但基于对特定因果联系的主张,科学也追求一般性的因果主张,旨在确定某种现象导致另一种现象的可识别且反复出现的环境;也就是说,单一现象之间的关系是否普遍存在。现象并不是孤立出现的,而是通常被假设总是与其他现象相关联。有些现象似乎是偶然同时发生的,而另一些则不是。通常所称的“世界观(world-view)”使得大多数偶然相关的案例立即显得是偶然的。并不需要经过专业训练的科学头脑就能看出,“我口袋里的所有硬币都是铜制的”是一个偶然现象,情况本可以不同。但这表明,严格来说,偶然/法则的一般化区分无法在假定的本体论背景之外进行。


人们通常将因果关系视为区分偶然事件与非偶然事件、实际事件与可能事件的关键。我们不仅在尝试理解为什么会发生新奇且意想不到的事情时使用因果关系,而且我们日常生活中的直接经验也常常通过因果关系进行概念化。我们习惯性地默默假设,在我们的身体与世界之间以及世界中的物体之间存在成千上万的因果关系。因此,许多科学家和哲学家将解释与因果关系联系在一起也就不足为奇。当我们能够证明一个事件导致另一个事件时,我们可以利用这一事实来解释被导致事件发生的原因,这种解释无疑是相关的,因为原因被定义为促成结果的事物。因此,“解释相关性”变得等同于“因果依赖”,后者定义原因为在特定情况下对其结果既必要又充分。


关于因果解释的最后一个特征需要在此提及——这一特征似乎是解释本身的特点——即它是对“为什么是e而不是f?”这一类问题的回答,而不仅仅是“为什么是e?” 因果解释试图通过暗示在给定的原因c和情境O的情况下,只有e能够发生,从而排除e的其他可能性(注7)。当然,我无意否认科学通常为我们提供因果解释,因为客观的因果过程确实存在。但我认为,因果陈述及其替代品在一定程度上依赖于上下文,因此我们使用因果解释不仅取决于客观事实,也取决于我们的兴趣因果解释的情境性意味着演绎-法则模型并不适用于它们

注释7:我的主张是因果解释具有对比性和/或情境性。最近,Maslen (2004)、Schaffer (2005) 和 Northcott (2008) 甚至进一步声称因果关系本身就是三元或四元关系。但我认为对比性因果关系在本体论上令人怀疑。因此,我将对比性观点限定于因果解释,而不准备采用对比性因果关系的观点。稍后,当我谈到情境依赖的“因果陈述”时,我仅指用于在特定情境下进行解释的陈述,而非描述“现实中情境性因果关系”的陈述。


本章的目标是解决两个难题。第一个是明确因果解释的特征,第二个是解释为何提到原因可以解释其结果。这两个难题并非相互独立;对第二个问题的回答在一定程度上决定了对第一个问题的回答。对第二个问题的简短回答是,因果解释为我们提供了因果理解。我主张,因果理解的认知能力并不限于人类,高级动物也具备这种能力。对于人类以及一些我们的社会同伴来说,因果理解对于预测、应对和防范可能发生的事情至关重要,因此有时将这种理解与同类分享变得重要。这似乎表明,因果解释表达了因果理解。


然而,这个简短的回答并非完整的答案。它引出了两个挑战:其一是,科学中的“因果理解”是什么?我认为,它至少包括对事件类型之间规律性的掌握,即当一种事件存在时,我们预期另一种事件会随之发生。但它也可能涉及一种较弱的协变概念(notion of co-variation),即事件类型之间的协变性,但这要求有相当强的协变概念,以区分偶然相关性与真正的因果规律性(causal regularities)。第二个挑战是,如果因果理解(causal understanding)仅仅是对因果关系中规律性的理解,那么科学中的因果解释(causal explanation)似乎涉及远超出单纯体现的因果理解的内容任何因果解释都可能包含许多其他因果信念(causal beliefs),这些信念是我们对世界复杂看法的一部分。假设因果理解是体现出来的,而因果解释是我们反思认知的一部分,正因如此,因果解释可能为体现出来的因果概念增添了额外的内容。反思认知增加的这一部分对于解释科学中的因果解释至关重要。当我们理解并接受一个因果解释时,我们不仅反思性地意识到所明确提到的因果原则,而且我们还在前反思层面上假定(pre-reflectively assuming)了许多其他因果联系——所有这些联系涉及隐含的“其他条件不变”的假设。实际上,由于我们只能在与我们的世界观相关的前提下拥有因果理解,且这些前提允许某些事物成为其他事物的原因,因此任何因果解释中涉及的大量因果假设的“冰山底部”部分仅存在于前反思层面

编译者注:协变概念(notion of co-variation)指的是两个变量之间的关联关系,即当一个变量发生变化时,另一个变量如何随之变化。协变关系可以是正相关(一个变量增加时,另一个变量也增加)或负相关(一个变量增加时,另一个变量减少)。该概念常用于统计学、数学和科学领域,用来分析和描述变量之间的依赖性或关联性。在科学和教育中,协变概念帮助学生理解因果关系、模式识别等问题。例如,在物理学中,温度和压力之间的关系可以通过协变分析来理解;在统计学中,协方差则是量化协变关系的一个具体指标。


编译者注:前反思性(Pre-reflective)是一个哲学和心理学术语,用来描述一种状态或体验,在这种状态下,人们的信念、感觉或行为是在没有经过深思熟虑或反思的情况下自然产生的。它强调的是直觉、自动反应或潜意识的过程,而非有意识的思考或分析。理解前反思性对于深入分析人类思维和行为的本质,尤其是在认识论、心理学和哲学领域,具有重要意义。通过反思这些直觉和假设,人们可以更清晰地理解自己的信念体系和决策过程。


各位哲学家提出了对因果解释的不同特征化描述。我们已经仔细审视了标准覆盖法则模型中的因果解释,但是还有其他几种提议。John Mackie 认为,‘c’ 之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为 c 和 e 分别属于事件类型 C 和 E,而 C 是 E 的非冗余必要成分条件(INUS 条件)(注8)。David Lewis 认为,‘c’之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为 c 参与了 e 的因果历史,并且因果解释提供了关于 c 和 e 所处的因果网络的信息(注9)。Wesley Salmon 认为,‘c’ 之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为 c 通过一个连续的因果过程与 e 连接,而“连续因果过程”是能够传递标记或携带守恒量的过程(注10)。在早期的作品中,我曾主张,‘c’ 之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为 c 在特定情境下产生了e,且仅在 c 在实际指定情境中具有因果优先性的情况下。这种关于 c 能够产生 e 的因果知识来源于我们发现“效应”(e 类型事件)是通过它们的“原因”(c 类型事件)进行操控的(注11)。Hugh Mellor 认为,‘c’之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为在给定 c 的情况下,情境使得 e 发生的可能性比没有 c 时更大,并且这种概率是世界的真实特征,因此单一的原因是概率性的,而非决定论的(参见 Mellor(1995),第75-78页)。James Woodward 主张,‘c’ 之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为在对 c 进行干预时,e也会随之发生变化(注13)。最后,Stathis Psillos 认为,‘c’ 之所以能因果性地解释 ‘e’,是因为 c 和 e 符合世界的法则结构,而这种结构是依据 Mill-Ramsey-Lewis 的法则观点确定的,即法则是那些属于一个在“简洁性”和“强度”之间取得合理平衡的理想演绎公理系统的规律性(参见 Psillos(2002),第293页。亦见第5章及其(2007),第102页)。这些观点的共同点是,总有某些外部约束作为判断因果解释正确性的标准。

注8:Mackie(1974)。Faye(1989, 2010)对他的INUS条件持批判立场。

注9:Lewis(1986)。Gjelsvik(2007)尝试改进了Lewis的观点。关于批判性讨论,请参阅Psillos(2002),第236-239页。

注10:参见 Salmon(1984),第139-144页;(1998),第253页。Faye(1994, 1997a)和 Dowe(1992, 2000)对 Salmon 的因果过程观点进行了批判。然而,我认为任何试图用某些量的守恒来定义“因果关系”的尝试都是有问题的,因为这类定义是基于预先确定的时间顺序,而守恒量在正常时间反转下是不变的。但如果时间顺序是由因果顺序决定的,就会产生问题,尤其是因为即使‘原因’和‘结果’的时间顺序被颠倒,其因果顺序似乎仍然相同。参见 Faye(1997b)。

注11:Faye(1989),第146页起。我早在1981年丹麦语版本中就声称,操控和干预为‘本体论’上区分原因与结果提供了充分理由:在法则相关的情境中,所有对类似原因事件必要的因素对类似结果事件也是必要的;但对类似结果事件必要的因素不一定对类似原因事件也是必要的。参见第163-171页。然而,我并不认为‘必要性’是自然的客观部分,而是基于我们在‘相似’相关情境下通过干预和操控所得知识的心智抽象与建构的产物。(亦见 Faye 2010。)当然,客观的事实是,在“法则相关”情境下,改变‘原因’的干预也会改变‘结果’,但反之则不成立,并且在“法则相关”情境下产生‘原因’会引发‘结果’。

注13:参见 Woodward(2003)。在许多方面,Woodward 对于干预和操控在理解因果关系方面的物理可能性的观点与我自1981年以来所辩护的观点相似。他也认为,干预的物理可能性并不是 c 与 e 之间因果联系的构成因素,但它有助于我们识别 c 与 e 之间关系的内在特征。Psillos(2007)对 Woodward 的立场提出异议,认为很难看出相关的反事实是否有独立于其证据条件的真值条件。就我个人而言,我认为它们确实具有“分离”的真值条件,但这些真值条件是从其证据条件推广而来的。从本体论的角度来看,反事实的真值条件是抽象对象,其存在依赖于其证据条件。参见 Faye(2010)。


我不打算更详细地讨论这些提案。其中一些相当普遍,适用于所有形式的因果关系;另一些则特别针对物理学。但所有提案都将某种独立于心智的特征归因于因果关系,这种特征除了规律性外是因果解释所必须掌握的。有些提案认为因果理解是一种可以通过事件类型之间的协变关系表达的领悟形式;而另一些则避免引入任何反事实推理,以便将因果理解推广到物理过程或因果机制。然而,每个提案在解释上下文中都有其优缺点。“因果性”起源于日常生活经验中的一个范畴,没有“自然”的科学解释。科学家们认为因果解释的特征因学科而异,而科学家们认为因果关系的客观内容则依赖于他们想要解释的具体案例。通过以“类型”和“个体”为基础的表述,因果解释表达了一种具身的概念类型,可以根据我们的兴趣以各种方式体现。我们对因果信念的具体表述是依赖于上下文的,因果解释也基于这种表述。但这并不意味着我们通过特定因果解释表达的一般因果理解与其他因果解释作为一种模式所共享的形式特征不存在关联。


因此,我认为没有理由认为这些有说服力的提案不能描述一群科学家在提供因果解释时可能考虑的特定问题。研究希格斯粒子发现的科学家通常会寻找交互过程和守恒特性,以足够明确某一特定的因果解释,而气候学家则试图提供一个因果故事,将许多不同类型的因果机制联系在一起。对于粒子物理学家来说,“因果性”通常与散射过程的解释和守恒原理的应用相同,但对气候学家来说,“因果性”则与数万亿个在大气系统中相互作用的过程相同,这些过程涉及从太阳向地球表面传输能量的过程,以及涉及各种阻尼和放大力的过程。让我们看看通过详细阐述物理学和生物学中的因果解释,我们还能学到些什么。


物理学中的因果关系


科学中的因果解释(Causal explanations)反映了不同科学家如何运用他们的因果理解(causal understanding)以及他们认为我们如何能够确定因果关系(causal relations)的存在。描述因果和因果过程依赖于特定科学的词汇和所研究的现象。只要某一特定现象集遵循符合我们认知标准的因果关系,许多不同的表述都可以表达这种因果关系。这些认知标准在实际层面上也促成了先进的因果关系发现方法,这些方法涉及统计学和概率测量


在物理学中,通常提出了四种识别因果过程的不同建议;它可以与以下内容相对应:(1)(正)能量的转移;(2)物理量的守恒,例如电荷和线性或角动量;(3) 力的相互作用;或(4)在量子场论框架内的微观相互作用。尽管我在试图理解倒因果关系时辩护了(1),但我认为这四个提案都无法准确表征物理学中的因果关系(见Faye(1989, 1994, 1997b))。哪一个比其他更相关只能在特定的讨论上下文中确定。如果我们区分“原因”和“因果过程”,这四个建议甚至不能穷尽物理学中因果关系的可能理解。一个原因可以启动或触发一个连续过程,但它本身并不是所启动过程的一部分。而一个效果往往是一个连续过程的终止


出于分析的原因,我们常常将“原因”和“因果过程”区分开来。原因与其效应是不同的,因此它们之间的关系可能会产生法则。相反,因果过程涉及某些实体在时空中的动态替换。以下来自量子力学的例子说明了这一区别:当氢原子中的电子处于激发态时,它有一定的概率在非常短的时间间隔内从较高的能级跃迁到较低的能级,并发出一个光子。这启动了一个过程,因此我们可以说,电子的跃迁导致原子以特定频率发出光子。但这四个提案都没有描述实际的跃迁,因此也没有描述实际的原因。这个跃迁启动了一个因果过程,将能量从原子转移到辐射场中。然而,仍然存在这样一个因果法则:电子从较高态“跳跃”到较低态会发出波长由主量子数决定的光子。


另一个来自经典力学的例子是月球绕地球的运动,这归因于地球的引力。如果没有这种力的存在,月球将沿直线运动。因此,在这个上下文中,说地球的引力导致月球围绕其运行是有道理的,因为正是引力造成了这种差异:如果没有地球的吸引,月球将以匀速沿直线运动。这个过程是月球的时空运动,而原因是轨迹从直线的偏转。将月球运动的机械描述简化为一种相互作用的过程是有问题的。过程可能会随着时间而变化,但变化正是原因所导致的。


这两个例子几乎没有共同之处。原子中的跃迁和引力是不同类型的事物,但两者都可以被视为原因,因为它们都造成了变化。因此,我同意Nancy Cartwright的观点,她声称“原因的种类有很多,即使是同一类型的原因也可以以不同的方式起作用(Cartwright (1999), p. 104)” 。我们都从Elisabeth Anscombe那里了解到“‘原因(cause)’这个词本身是高度一般化的……我的意思是:‘原因’这个词可以添加到一个已经包含许多因果概念的语言中(Anscombe (1971), p. 68)” 。问题不在于各种哲学因果关系的解释未能涵盖某些案例,而在于其中某一理论的支持者有一种霸权倾向,试图将他们特定的因果理论扩展到所有现象的解释中。然而,我对Cartwright所提出的另一个主张则不那么热衷:

问题并不在于没有因果法则;世界上充满了这样的法则。问题在于它们之间并没有单一的共同特征,使得它们都可以被称为因果法则。这些研究支持了两个结论:(1)存在多种不同类型的因果法则以不同的方式运作,我们可以提出多种不同类型的因果问题;(2)这些因果法则各自可以具有其特征标记,但它们之间没有共同的有趣特征(Cartwright (2002))。


我同意她的观点,即因果法则种类繁多,并且以多种不同的方式使用,但我对她声称它们没有共同的有趣特征的观点则持怀疑态度。上述例子表明,它们在某些功能特征上是共同的,或许并不多,但仍足以防止因果解释出现模棱两可的情况。电子的跃迁和地球的引力都有一个共同点,即它们都会引起变化,而它们的发现至少帮助我们理解自然。因果术语的使用遵循某些最低标准,暗示我们已经准备好参与反事实讨论。实际上,因果法则可能有许多不同的种类,但在功能上它们是非常相似的。


生物学中的因果关系


此外,在生物学中,因果关系的定义会随着上下文的变化而变化生物学家认为具有解释性的分析类型取决于认知和实用考虑。他们根据研究兴趣选择解释的形式,然后寻找适合这些兴趣的因果关系,即他们找到研究对象中符合因果标准并服务于研究兴趣的现象之间的关系。这些兴趣可能涉及遗传、进化、生理、中性或行为等问题。对于一些生物学家来说,基因水平的分析能揭示他们感兴趣的因果关系。但这并不意味着仅在这一层面的解释就足以理解更复杂的因果关系。其他生物学家可能将生物体视为复杂的自组织系统,这些系统可以被归因于“能动性”、功能部分与整体的关系、历史性等。这些科学家正确地认为,只有在这一层面上,才能理解许多关于生物体及其环境的内容。这种方法指向一种有机或部分整体的观点。我同意John Dupré的看法,即在本体论层面上,方法论上的还原主义并未通过生物学学科的实际科学实践得到证实(Dupré (2007))。这仅仅是众多富有成效的方法之一,而不是“唯一的选择”。因此,让我们用一些替代方法的例子来说明最后的论点。


最近,关于生物学中解释和因果关系的争论与机制描述作为现代生物学解释原型的问题有关。所谓的新机械主义哲学(New Mechanistic Philosophy)是将生物学解释重新表述为机制(mechanisms),但没有早期机制理论中的还原主义倾向。一个重要的贡献是Peter Machamer、Lindley Darden和Carl Craver提出的MDC模型,该模型建议机制是以某种方式组织的实体和活动,使其从开始或设置到结束或终止条件产生规律性的变化(Machamer, Darden, and Craver (2000), p. 3)。


MDC模型使实体和活动相互依赖;因此,它关注实体的属性以及它们的活动和过程。因果关系是由实体执行活动而产生的。这种对生物学中因果关系的描述与早期关于因果法则的公式形成鲜明对比,例如Stuart Glennan早期将机制定义为“一个复杂的系统,通过多个部分根据直接因果法则的相互作用来产生该行为。”(Glennan (1996))但是,MDC模型声称,这种“直接因果法则”在生物学中很少见,并且机制的可理解性并不是直接可归结为它们的规律性,而涉及到在跨层解释模型中的更高层次的生产性活动(Machamer, Darden, and Craver (2000), pp. 21–22)。没有人会否认这个模型为生物学中的因果关系提供了一些有价值的见解,但它是否能够涵盖从基因到细胞器、再到细胞、组织、器官和整个有机体的所有因果形式仍然值得怀疑。问题至少有两个方面:每当生物学家指出某一特定效应的原因时,是否总会涉及明确的实体?这些活动是否总是可以通过跨层描述来解释的那种?


关于第一个问题,Dupré认为,许多生物实体,例如基因,并不够稳定以承载一个机制。基因并不存在作为本体上持久的物质实体。特定的蛋白质不能等同于DNA序列中的固定部分,因此在许多情况下,基因现在是功能性而非结构性地定义的。确立识别实体的标准的困难挑战了将因果关系集中在实体属性上的观点,哪怕仅仅是部分集中。关于第二个问题,我们观察到,找到能够执行活动的因果相关实体实际上比之前认为的要复杂得多,因为在生物学中有许多案例,如果想要理解机制一部分的系统的活动,就必须考虑环境。


此外,MDC模型并没有清晰地区分因果关系和因果过程。有时,这种区分在解释上并不相关,但从概念和本体论的角度来看,它允许我们引入其他解释方法。Hans Reichenbach谈到了像光束这样的过程,认为它是一系列由同一对象支持的同质事件,这些对象在时间上不会改变其属性。与此相反,MDC模型将过程视为“产生规律性变化”,我认为这意味着这些变化不仅仅是空间和时间位置的改变。但这一概念意味着没有空间区分过程与因果关系的清晰界限,因为变化的过程与变化的原因之间并没有明确的区分。过程必须具有时间的厚度,即它持续一段时间,而因果关系只需要在过程持续时间的起始点发生,换句话说,因果关系总是外部于过程的它属于过程的环境,因此,任何特定过程的变化(除了其空间替换)都是由外部于该过程的因素引起的。确实,当我们想要理解生物体与其环境之间的因果互动时,例如在进化生物学、病因学和感染理论中,或在特定过程与其他外部过程对该过程可能造成的变化之间,做出这样的明确区分是重要的。只有在将因果关系与因果过程分开的讨论中,谈论生物法则才有意义。我并不是说每项科学研究都旨在寻找因果法则,但我认为,有时这种“其他条件相同”的概括提供了对所涉及对象的规律性变化的宝贵理解。此外,我们对生物体及其行为的许多知识似乎源于发现这种因果规律性


还有其他不同于MDC模型的方法。多年来,人们认为基因是生物体系统发育特征的原因,但这引发了一个问题,例如,尽管同一基因在一个生物体的几乎所有细胞中存在,但它们根据在生物体中的位置发展得非常不同。发展系统理论(Developmental Systems Theory,DST)通过认为基因并没有因果优先权来回应这一难题,并且基因与生物体系统发育之间没有单一关系。我们现在理解,遗传和发育是由遗传、环境和表观遗传因素共同造成的。这一方法认为,在分析发育过程时,需要考虑许多同样重要的因素,而不仅仅关注基因(Sterelny and Griffiths (1999))。我们必须考虑整个发育矩阵。基因是发育生物学的解释资源,但它不是生物体的“资源”。除了基因,膜、细胞器、甲基化模式、细胞化学和行为模式也会从一代传到下一代。理解遗传和发育需要考虑包括环境在内的整个系统


系统生物学(Systems Biology,SB)是一种相关但更为广泛的观点,它强调生物变量之间的非线性关系以及组织在理解生命系统中的重要性。系统生物学中的一个核心方法是大规模的数学和计算建模,并且更加关注定量分析。Robert Rosen是系统生物学的一个核心人物,他建议我们不应专注于行为的物质因果关系(实体的属性),而应寻找支配现象组织的原则(参见Rosen(2000);Wolkenhauer(2001))。他将自己这一新方法定义为关系生物学,强调需要超越向后看的机械类比范式,独立于生物体的物理或化学组成来理解生物体(Wolkenhauer(2001))。因此,系统生物学脱离了对实体的关注,转而集中于动态过程。理解生物系统的进展要求选择功能而不是结构作为分析单位。系统生物学标志着对早期生物学中还原主义倾向的反应,其目标之一是发现并描述系统的涌现特性的功能。


SB模型假设,任何层次的属性都依赖于“低于”它们的部分的属性和组成它们的整体的属性。因此,SB模型引入了系统的涌现特性(emergent properties),这使得一些科学家谈论“向下因果关系”。但那么,整体如何能够有效地向下影响部分呢?很难看出这种向下因果关系如何满足因果关系的标准。整体只有在将部分组合在一起时才会形成,但似乎在逻辑上不可能实现整体,除非其部分已经存在。一个相关的问题是,事件只有在特定情况下才充当因果关系——那么在什么情况下整体可以作为原因呢?我们可以通过仅捍卫“中等”版本的向下因果关系来避免这些问题,在这种情况下,高层次实体是低层次活动的限制条件,但没有从高层到低层的有效因果关系(Emmeche et al.(2000))。考虑一大群星星雀在空中前后舞动。群体的形状、密度和实际运动似乎在某种意义上限制了每只个体的飞行,因为每只个体都根据群体的运动而移动。然而,通过观察已经建立的事实是,星星雀(以及其他鸟类、鱼类和哺乳动物)仅与它们六七个最近的邻居发生因果互动。因此,群体行为模型是通过适用于个体鸟类的三个简单约束来描述的:(1)分离:焦点鸟避免拥挤的邻居;(2)对齐:焦点鸟朝邻居的平均方向转向;(3)聚合:焦点鸟朝邻居的平均位置转向。凭借这三个规则,科学家们能够以极其逼真的方式模拟群体行为,创造复杂的运动和互动。这种行为的功能确实是为了保护免受作用于星星雀系统的捕食者。在我看来,这种部分与整体关系的观点解释了为什么生物学家在许多情况下会让步于功能描述,在这种情况下,实际效果被用来解释原因的功能。在接下来的章节中,我将论证功能解释是对低层现象的高层解释。


在考虑人类层面的因果关系时,人们常常会遇到神经-物理还原论(neuro-physical reductive)的解释,这些解释将某些属性归因于大脑,而这些属性只有在考虑整体生物体时才能被定义。例如,声称大脑“做决定”并随后寻找大脑中决策功能的位置是没有意义的。以这种方式推理会犯下分割谬论。除非我们已经清楚地了解什么是独立于任何神经结构的决策,否则我们无法将大脑中的一种活动与做出某个特定决策相等同。决策是对多种可能行动的心理承诺,源于对应该追求哪个选项的深思熟虑。做决定的是人类,而不是大脑;确实,我们在没有大脑的情况下无法做出决定,但这并不意味着是大脑在做决定。当科学家将智人(以及其他高级动物)视为受到心理和社会影响的生物时,他们会在社会和文化诱导的信念层面寻找因果影响的形式。在这里,我们诉诸于意图性解释,根据生物固有的意图理解行为和代理性,但从这个事实推断出在生物体的某个地方存在这些意图的特定位置是错误的。一般而言,可以说科学家在生物系统中考虑的组织层次越低,他们与物理学中发现的因果解释形式就越接近。然而,当他们分析器官与生物体之间的高层关系时,他们试图将其理解为功能系统。每当他们将动物理解为寻找食物、做决定等时,他们就更接近于我们理解人类意图和行为的解释类型。


关于因果事实的因果信念


因果理解使我们能够产生因果解释,这些解释通常是对“为什么”问题的回应。当我们对某个事件(X)发生的原因感到无知时,我们会寻求因果解释,希望找到能够解释其发生的信息。因为我们认为原因解释了其结果的发生,通常我们会引用特定的原因作为相关的解释。这就产生了一个问题,因为一些哲学家认为只有事实才能解释事实(注27)。如果字面理解这一主张,这意味着解释的相关对象是因果事实(causal facts),因此在本体论上,世界自我解释;但在我看来,解释是一个认识论概念,旨在理解。原因独立于它们被描述的方式行使其作用,但因果解释只能关联以特定方式描述或概念化的事物。为了实现因果理解,描述必须准确指明相关事件或情况。

注27:参见例如Bird(1998),第66页。在他的论文中,Ylikoski(2001)区分了因果主张(causal claims)和因果解释主张(causal explanatory claims),认为解释需要更细致的关联项。当我们提出解释时,我们希望以正确的方式描述原因。但我看不出这些理由支持他的结论,即“这使得认为解释的关联项是事实是自然而然的”(第20页)。也许我需要补充的是,在我看来,事实被视为世界中的实际状态,而不是存在于人类思维中的信息片段。因此,我会说,因果解释由指向因果事实的描述构成,而因果解释表达了解释者的因果信念,因此解释的关联项是信念。


John Austin和Peter Strawson曾辩论事实是否仅仅是真实陈述。Strawson认为,事实是语言上定义的实体,而Austin则主张,事实不同于真实陈述,事实是使句子成立的东西。我同意Austin以及那些将事实视为非语言实体的观点。因此,在这里,“真实陈述”(以及“虚假陈述”)指的是语言实体,而“事实”则指的是世界中的状态。同一个事实可以用许多不同的陈述来描述;因此,我们必须能够独立识别句子和相应的事实。没有事实能作为真理的基础,除非我们能够独立于我们的语言来识别它。这只有在我们能够经验性地接触到非语言确定的事实时才有可能(注28)。

注28:显然,正如Henry Folse指出的那样,“在英语中,我们对‘事实’的使用存在系统性歧义。有时我们在谈论世界中的实际状态时会说‘事实’,称之为‘客观意义上的事实’,而在其他情况下,当我们谈论‘事实’时,我们实际上是指关于第一种意义上客观事实的信息,称之为‘主观意义上的事实’。这些是人们在知道一个事实时所知道的‘事实’。这两种用法之间的混淆导致了无法计数的荒谬,尤其是在那些无法分清世界与关于世界的信息的作家中。还有第三种意义上的‘事实’,即人们知道某些事实(或持有某些信念)在第二种意义上的客观状态。这些是关于主观状态的客观事实。这个故事的重要寓意并不是谁的用法是正确的,而仅仅是存在这两种含义,而且它们经常被混淆。要对世界作出真实的断言,你需要两样东西:断言和一个世界。”


无论采用哪种替代理论,我认为事实不能作为解释的相关项。事实上,Davidson的论点是正确的:因果解释应被视为与因果关系不同,因为同一事件或事物可以通过不同的描述来识别。在我看来,Salmon在声称解释项由“构成解释项原因的特定事件、将原因与其效果连接的因果过程,以及支配解释项中因果机制的因果规律”时,并没有清楚地区分因果关系和解释(注29)。但是,接受Austin的观点并不意味着,如果我们假设事实是因果关系的相关项,Salmon尝试用因果关系提供对解释的一般性说明就是合理的。恰恰相反。因果解释是可错的,但因果关系则不是。与其他认识论主张一样,因果解释可能是高度合理的,考虑到我们所知道的,即使它们在进一步的经验中被证明是错误的。回想全局变暖;尽管有大量相反的证据,但目前全局平均气温的上升可能并不是由于燃烧化石燃料,而是由于太阳活动的增加和/或较少的宇宙射线进入大气层。因果解释只有在解释的相关项不是事实而是因果信念时才是可错的。事实可能在解释中扮演相关项的角色,只有在因果解释能够传达无误的、证明性的知识时才行,但由于因果主张作为经验知识的表达是归纳上合理的,因此它们不能是无误的。换句话说,如果没有人类(或其他智能)存在,就不会有因果解释,但在客观意义上,因果关系和事实之间的因果关系仍然存在。

注29:Salmon(1984),第274页。Salmon在这里所说似乎表明他完全忘记了Hempel关于解释项和被解释项是能够参与逻辑推理的表达这一假设。


科学中因果解释的一个典型简化情境可以简要描述如下:一位气候学家相信一个特定的事实,例如,当前全局平均气温正在上升,而她现在想知道是什么导致了这一现象。作为一名气候学家,她问自己,是否可能是过去一个世纪快速增长的化石燃料燃烧造成的。作为她背景知识的一部分,她已经知道二氧化碳是燃烧化石燃料时产生的温室气体。她还知道,自工业革命以来,能源消费已经翻了好几倍。她的背景知识还促使她提出假设,认为二氧化碳排放可能导致地球平均温度上升。因此,她通过比较温度曲线和大气中二氧化碳水平的测量数据,寻找进一步的证据,以查看它们之间是否存在显著的相关性。她发现确实存在相关性;然后,她可能会寻找一个共同原因,最终,如果她无法找到共同原因,就得出她的信念是正确的结论。


因果解释表达了主体的实际因果信念,但同时,因果解释必须以某种方式与真实的因果关系和因果过程相联系。我们可以通过引入一种五层模型来描述因果认知的过程:我们有(1)世界中的因果关系;然后(2)一个进化获得的模式,说明一般事实如何相互关联以被视为因果关系;这种关于一般事实如何相互关联的先天模式因为在某种世界观下接受教育而变得(3)固有于我们的意识思维;因此,这种理解能力可能引发(4)关于某些事实之间实际因果联系的特定信念,如果这些事实被认为遵循我们固有的因果连接标准;最后,我们产生(5)因果解释,即表达我们对实际事实之间联系的信念的陈述(但不包括因果关系本身)。


这个因果描述如何作为一种解释发挥作用?首先,科学反思根据因果模式连接两个信念,一个是关于平均温度上升的信念,我们称之为“解释项信念(explanandum belief)”,另一个是关于人类二氧化碳排放的信念,称为“解释基信念(explanans belief)”,两者都被假定为真实。将这两个信念结合在因果模式(causal schema)下,使她获得了一种因果理解,这可能代表世界中真正的因果联系,也可能不代表。她可以通过表达其因果理解的陈述来表述这一点。如果她的理解是正确的,即她关于这两个事实的信念组织正确地反映了世界中的因果联系,那么解释就是正确的。因此,因果模式有助于在气候学家的头脑中创造两个一阶信念之间的认识联系,并且如果她的理解得到验证,可能会产生关于世界中因果关系的二阶信念。这两个一阶信念本身并不处于相互因果关系中,而是使这些信念为真的事实应该是彼此因果相连的。因此,因果解释有两种可能出错的方式:解释基信念或解释项信念可能是错误的,因此因果信念会是假的;或者解释基信念和解释项信念可能都是真的,即使它们之间的因果关系信念在两者之间没有因果联系的情况下可能是假的。因果理解关乎世界的因果结构,但在头脑中产生认识联系


情境依赖关系和情境依赖描述


正如我们所看到的,因果解释是依赖于上下文的,但因果关系本身也是如此。一个事件只有在适当的情况下才具有因果效应。例如,气候变化依赖于大气中温室气体浓度的变化。温室气体的丰度起着辐射强迫的作用。严格来说,强迫是指随时间变化的入射辐射的变化。温室气体的增加可能是辐射强迫的来源。地球表面的加热和冷却影响二氧化碳和其他温室气体从海洋释放,或影响甲烷(CH4)从苔原释放。当全球气温变暖时,更多的二氧化碳进入大气中;而当气温变冷时,二氧化碳减少并被重新储存回海洋。因此,地球轨道的变化(或地球与太阳之间介质的密度)可以引发间冰期,释放温室气体到大气中,从而导致全球气温升高。反之,降温过程则减少二氧化碳的量,从而促使温度下降。一项关于冰芯的研究显示,在过去60万年中,二氧化碳浓度与全球气温变化之间存在强烈的相关性(注30)。但是,燃烧化石燃料等其他因素也可能增加大气中的温室气体。然而,导致这种人类活动对气候产生因果影响所需的条件包括太阳辐射、地球的引力、大气的厚度以及地球目前围绕太阳的轨道,仅举几项可能的因素。

注释30:这项研究表明,气温变化与大气中二氧化碳浓度变化之间存在时间滞后。根据不同的意见,时间滞后可能长达一千年。如果这是真的,那么两者是因果相关的,但这种关系绝不是线性的。也就是说,冰芯中测量的二氧化碳增加量未必与某个特定的气温上升幅度对应。人们唯一能说的是,当二氧化碳开始上升时,气温上升尚未结束。相反,它们几乎是同步的,随着二氧化碳的上升,气温也继续上升。换句话说,二氧化碳似乎充当了一个放大器。


指出当前情况下某个显著特征作为致因因素,很大程度上受到个人兴趣和认知取向的影响。我们说全局平均气温上升是因为燃烧化石燃料向地球大气中排放了大量温室气体。因此,在这种情况下,燃烧化石燃料是气温上升的反事实必要条件,但许多其他事件或情况也是如此。正如John Mackie所指出的,原因只有在其他必要环境因素的因果场(causal field)中才产生其效果(注释31)。

注31:Mackie(1974),第35页。事实上,Mackie告诉我们,他是从John Anderson那里借用了这个观点。


Mackie 的观点与我们之前认识到的因果陈述通常仅在“其他条件不变”(ceteris paribus)下成立的结论相符。一个像“c 导致 e”这样的单一因果句子为真,当且仅当 c 和 e 发生,并且某些事实条件得到满足,以使 c 导致 e。因此,各种附加条件似乎都是所有因果陈述的真值条件的一部分。正如我们刚刚看到的,其中一些可以通过肯定存在的主张来说明,即关于为了使特定事件产生特定效果而必须存在的事物和状态的主张。其他则由否定存在的主张组成,即所有那些规定必须缺失的事物的主张,以便“原因”能产生特定的效果,大多数这种情况是无法明确规定的,或至少被默认理解。例如,太阳活动的强度、地球轨道的变化、云层覆盖、降水量、蒸发率、洋流、森林砍伐和火山活动等因素——仅举最显眼的条件——在适当的情况下也都是温度升高所必需的条件。为了使地球变暖仅仅由燃烧化石燃料引起,这些因素的缺失或无显著影响的存在是必要的。实际情况必须满足“其他条件不变”的前提,这要求或排除其他因果因素,才能使燃烧化石燃料导致平均温度上升。然而,在这些因素并未缺失或其存在不能视为无关紧要的情况下,我们才将人类生产温室气体或其他因素视为应当被认为是因果事实的必要因素之一(注释32)。通常,我们选择认为是最显著的特征、最独特的事件,作为所有必要因素中的原因事件。我们将燃烧化石燃料指认为全局变暖的原因,仅仅是因为我们认为这是所有相关因素中最及时的。有些因素,如维持大气层存在的重力,被认为根本不是原因,而是被视为常态条件,而非事件,它们本身无法触发因果过程。

注32:燃烧化石燃料与洋流、火山爆发等的累积效应可能与温度变化和大气中二氧化碳浓度的增加高度相关,以至于无法区分这一累积效应与仅由二氧化碳单一因子引起的效应。因此,在当前的温室气体模型中,二氧化碳的强迫效应相对于其他强迫效应的规模非常大。尽管这可能并不合乎理性,但我们目前不能排除这种可能性。这可以通过操控模型轻松实现。所需的仅仅是改变模型中的运动常数或初始条件。


尽管这一观点普遍存在,因果解释并不一定总是反映所有人眼中的看法。例如,森林作为碳汇发挥作用,因此,过去几个世纪中将森林开垦为农田的行为可能严重破坏了大自然通过光合作用固碳的能力。因此,当前认为燃烧化石燃料导致全局平均气温上升的观点只有在其他因素保持不变的前提下才为真,比如地球上的森林覆盖面积保持不变。因此,一位环保主义者可能会提出,森林砍伐通过大幅减少固碳的森林面积以及燃烧木材释放二氧化碳,导致了全局变暖。尽管这种解释性建议可能尚无足够的定量数据支持——这需要自工业化开始以来,森林破坏与二氧化碳增加之间存在强相关性——但大多数环境科学家已经意识到森林砍伐对全局变暖的显著影响。这个例子的主要观点是,当我们寻求因果解释时,可以通过重新描述事实来将另一种原因视为解释因素。


因此,“导致事件”和“因果发生的环境”之间的区别既是认知上的也是实用上的。在所有相关事件中,哪个事件被赋予“原因”的地位,取决于我们在特定情境中的兴趣。我们希望通过解释来达到的目的决定了我们选择哪一个特征作为整个情境中的独特因素。自然界本身并没有我们所谓的“原因”和“背景条件”之间的区分。通常我们所认为的“原因”是我们能够控制的那个因素。我们无法改变二氧化碳是温室气体或燃烧会排放二氧化碳这一事实,但我们可以控制燃烧木材和化石燃料的量。


因果陈述(causal statements)中包含特定情境元素并不意味着因果关系不是一种客观关系,或因果句子没有客观的真值。虽然我们根据自己的兴趣进行划分,但这个“蛋糕”本身并非我们主观性的产物。在导致某个效应的过程中连续发生的事件中,是我们决定将哪一个事件作为因果关注的重点。正如我们所见,原因候选项的选择仅限于那些符合因果关联性和因果优先性要求的必要因素。满足这些要求能够为我们提供一个客观的因果描述。如果我们能够原则上证明我们选定的任何事件符合因果的认识论标准,那么我们有理由选择该事件作为原因。我们所选择的事件是否确实符合这些标准,是不依赖于我们实际调查的事实。这是我们所能达到的最接近“客观性(objectivity)”的定义。


因果关系与因果解释的区别,以及所有因果规律都是“在其他条件不变情况下”的归纳概括,这似乎意味着基于因果规律的解释必须是“在其他条件不变情况下”的解释。然而,我区分了“在其他条件不变情况下”的解释与利用作为“在其他条件不变情况下”的归纳概括的因果规律进行的解释。


在我所辩护的解释的实用主义观点中,根本不存在“在其他条件不变情况下”的解释(注33)。考虑以下例子:有时引用因果规律是对“为什么这块金子在王水中溶解?”这一问题的恰当解释回应。因此,我们的回答是:“这块金子在王水中溶解是因为金子与王水中的硝酸和盐酸混合物反应,这是一个因果规律。”但是,当考虑到实用因素时,引用自然法则只有在已经满足该规律发生的必要标准时才是可接受的回应。例如,如果 C 型事件在适当的情况下导致 E 型事件的规律成立,而我们想解释为什么这一特定的 e 事件是由这一特定的 c 事件引起的,那么两者必须满足必要的标准,包括被视为符合 C 型和 E 型的 c 和 e 案例的上下文标准,以便它们能够进入因果关系:这个 c 事件导致了这个 e 事件。因此,像“为什么这块金子在王水中溶解?”这样的问题并不是通过因果规律来解释的(事实并不字面上由事实解释);而是因果规律的陈述是解释为什么这块特定的金子在这种特定的王水中溶解的部分内容。这块金子和这种特定的王水必须满足成为金子和王水的具体标准,才能发生因果过程。实用因素还会包括导致寻求解释问题的原因。从上下文中抽象出来的规律与问题,即与实际的解释情境本身是脱节的。

注33:我想感谢Mark Tschaepe在我们的私人通信中强调这一点。


我并不是在暗示自然法则在解释中没有作用;然而,法则本身并不是解释。因此,某些解释中可能会涉及到“其他条件相等”条款的某些方面,尤其是在物理或化学领域。当我们说“在所有条件相等的情况下”时,似乎总是存在这样的情况:我们知道实际上并非如此;当然,从一个案例到另一个案例之间存在“差异”(即不平等),但我们真正想表达的是,这些差异对所讨论的效果的因果影响如此微小,以至于可以“安全”地忽略。科学家们常常使用“就实际而言”这一表述,当他们说某个可能的原因的影响可以被忽略时,其中“实际”这个词显然表明考虑是实用的。实用考虑超越了我们的背景知识,严格来说,其他条件相等的条件并没有被满足,但我们所能做的最好的是尽可能接近这些条件,以便为我们当前的目的服务。在这种情况下,严格意义上的“所有其他条件相等”并不存在——实用考虑消除了这种普遍化的跳跃。实用考虑可能表明,不同情况之间的差异是无关的。在这种情况下,“其他条件相等”的限定并不适用于整个解释,而仅适用于那些通过实用考虑被认为无关的因素。即使在这一点上,我认为通过实用理解解释,我们可以超越使用“其他条件相等”解释的局限。


但在转向我们将在下一章讨论的实用解释理论之前,我们将考虑其他形式的解释,例如结构性和功能性解释,以了解非因果解释为何也具有信息价值,它们与因果解释的关系以及它们的科学地位。



参考文献(略)



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