1、第六章第六章 科学发现的思维方法科学发现的思维方法 科学研究的任务在于透过事物的现象揭示事物的本质。人科学研究的任务在于透过事物的现象揭示事物的本质。人们运用科学研究的感性方法往往只能获得关于事物现象的描们运用科学研究的感性方法往往只能获得关于事物现象的描述或科学事实，要进一步认识事物的本质和规律，还必须运述或科学事实，要进一步认识事物的本质和规律，还必须运用科学研究的理性方法，完成从感性认识向理性认识的飞跃。用科学研究的理性方法，完成从感性认识向理性认识的飞跃。本章系统地阐述了科学思维方法中的归纳、演绎、系统以及本章系统地阐述了科学思维方法中的归纳、演绎、系统以及各种非逻辑方法。各种非逻辑方
2、法。科学史有无数创造性的例子：科学史有无数创造性的例子：有的人埋头于实验，通过细心观察，有的人埋头于实验，通过细心观察，发现了新的现象，如伦琴发现发现了新的现象，如伦琴发现X X射线；琴纳射线；琴纳通过接种牛痘防治天花，从而奠定了免疫通过接种牛痘防治天花，从而奠定了免疫学；学；有的人按预定的概念与计划去实验，取得有的人按预定的概念与计划去实验，取得了预期的结果，如居里夫人从大量的沥青了预期的结果，如居里夫人从大量的沥青铀矿中提炼出放射性元素钋和镭；铀矿中提炼出放射性元素钋和镭；有的人通过广泛的观察、体会，有的人通过广泛的观察、体会，“悟悟”出出新概念，从而提出新理论，如达尔文的进新概念，从而提
3、出新理论，如达尔文的进化论；化论；有的人由纯粹的数理演绎，提出新概念，有的人由纯粹的数理演绎，提出新概念，预见新现象的存在，如麦克斯韦的电磁场理论；预见新现象的存在，如麦克斯韦的电磁场理论；有的人修正旧的理论，提出新的假说，这有的人修正旧的理论，提出新的假说，这些假说在当时似乎都违反常识，如爱因斯坦创些假说在当时似乎都违反常识，如爱因斯坦创立相对论；立相对论；有的人将不同学科联系、组织起来，建立有的人将不同学科联系、组织起来，建立起新领域而取得了成功，如维纳建立控制论。起新领域而取得了成功，如维纳建立控制论。所有这一切都说明，获得创造性成果的途径所有这一切都说明，获得创造性成果的途径是多种多样
4、的，显然不存在什么一成不变的方是多种多样的，显然不存在什么一成不变的方法。法。第一节第一节 归纳方法归纳方法 归纳是从个别或特殊的事物中概括出一类归纳是从个别或特殊的事物中概括出一类事物的共同本质或普遍规律的方法。事物的共同本质或普遍规律的方法。它由推理的前提和结论两部分构成，其前提它由推理的前提和结论两部分构成，其前提是若干已知的个别事实、个别或特殊的判断和是若干已知的个别事实、个别或特殊的判断和陈述。结论是从前提中通过逻辑推理而获得的陈述。结论是从前提中通过逻辑推理而获得的一般原理，是普遍性的判断和陈述。归纳法的一般原理，是普遍性的判断和陈述。归纳法的客观基础是一般存在于个别之中。由于个性
5、之客观基础是一般存在于个别之中。由于个性之中有共性，任何个别事实中都包含着某种一般中有共性，任何个别事实中都包含着某种一般性的东西，这就使归纳的结果有一定的可靠性，性的东西，这就使归纳的结果有一定的可靠性，但又因为个性比共性更丰富，任何个别都不能但又因为个性比共性更丰富，任何个别都不能完全地包括在一般之中，因而归纳的结论带有完全地包括在一般之中，因而归纳的结论带有较大的或然性。较大的或然性。1.归纳法的特点：归纳法的特点：客观性、创造性、综合性客观性、创造性、综合性 2.归纳法的作用：归纳法的作用：能够从科学事实中概括出一般规律，提出加假说和形成能够从科学事实中概括出一般规律，提出加假说和形成
6、理论理论 验证某些试验确认理论。验证某些试验确认理论。为科学观察和实验的设计提供逻辑依据，便于用简单合为科学观察和实验的设计提供逻辑依据，便于用简单合理的方式揭示事物的因果性和规律性。理的方式揭示事物的因果性和规律性。二、归纳法的类型二、归纳法的类型 归纳具有各种不同的类型。根据归纳的前归纳具有各种不同的类型。根据归纳的前提是否完全，可以分为完全归纳法和不完全归提是否完全，可以分为完全归纳法和不完全归纳法。在不完全归纳法中，根据其是否运用了纳法。在不完全归纳法中，根据其是否运用了因果规律，又区分为简单枚举归纳法和科学归因果规律，又区分为简单枚举归纳法和科学归纳法，科学归纳法也叫判明因果联系的归
7、纳法。纳法，科学归纳法也叫判明因果联系的归纳法。1完全归纳法完全归纳法 完全归纳法，是在考察了某类事物的全部对象以后，完全归纳法，是在考察了某类事物的全部对象以后，发现每一对象皆具有某种属性，从而概括出该类事物全发现每一对象皆具有某种属性，从而概括出该类事物全部对象都具有该属性的一种逻辑方法。例如，根据直角部对象都具有该属性的一种逻辑方法。例如，根据直角三角形、锐角三角形、钝角三角形它们的三个内角之和三角形、锐角三角形、钝角三角形它们的三个内角之和都等于都等于180度，从而推出所有三角形的三个内角和都等度，从而推出所有三角形的三个内角和都等于于180度的结论。完全归纳法的结论没有超出前提所断度
8、的结论。完全归纳法的结论没有超出前提所断定的范围，因而是必然联系，是可靠的，但是它没有提定的范围，因而是必然联系，是可靠的，但是它没有提供新知识。供新知识。2不完全归纳法不完全归纳法 不完全归纳法是根据某类事物的部分对象具有某不完全归纳法是根据某类事物的部分对象具有某种属性而推论出该类事物的所有对象都具有某种属性种属性而推论出该类事物的所有对象都具有某种属性的逻辑方法。的逻辑方法。例如例如 前提：铁这种金属是固体前提：铁这种金属是固体 铜这种金属是固体铜这种金属是固体 金这种金属是固体金这种金属是固体 结论：所有金属都是固体。结论：所有金属都是固体。这种从部分到整体，从个别到一般的过渡是以飞跃
9、这种从部分到整体，从个别到一般的过渡是以飞跃的形式实现的，其结论带有或然性，只要有一个相矛的形式实现的，其结论带有或然性，只要有一个相矛盾的事实，就能把整个结论全部推翻。盾的事实，就能把整个结论全部推翻。常用的不完全归纳法有简单枚举法、科学常用的不完全归纳法有简单枚举法、科学归纳法。归纳法。（1）简单枚举法。它是在列举了某类事物的部）简单枚举法。它是在列举了某类事物的部分对象具有某种属性且没有发现反例的情况下，分对象具有某种属性且没有发现反例的情况下，推出该类事物的所有对象都具有某种属性。其推出该类事物的所有对象都具有某种属性。其结论的可靠性可随枚举事例数量的增大而有所结论的可靠性可随枚举事例
10、数量的增大而有所提高，但依然是或然性，因为其结论的覆盖范提高，但依然是或然性，因为其结论的覆盖范围大于前提。围大于前提。（2）科学归纳法。它是根据对某一门类的）科学归纳法。它是根据对某一门类的部分对象的本质、属性和因果关系的研究，部分对象的本质、属性和因果关系的研究，揭示事物的必然联系，作出这一门类全部揭示事物的必然联系，作出这一门类全部对象一般结论的推理方法。也称判明因果对象一般结论的推理方法。也称判明因果关系法，由于引进了因果关系作为推理的关系法，由于引进了因果关系作为推理的依据，其结论比较可靠。它有几种类型。依据，其结论比较可靠。它有几种类型。（3）统计归纳法）统计归纳法 把随机数学的成
11、果引进归纳逻辑中的一种归把随机数学的成果引进归纳逻辑中的一种归纳法。纳法。统计归纳法和简单枚举法既相似又不同，统计归纳法和简单枚举法既相似又不同，相同之处都是通过对一类事物中的一部分个别相同之处都是通过对一类事物中的一部分个别对象的考察，从而做出关于整类对象的结论。对象的考察，从而做出关于整类对象的结论。但明显不同的是，简单枚举法的结论是普遍性但明显不同的是，简单枚举法的结论是普遍性的，统计归纳法的结论是由概率性的。的，统计归纳法的结论是由概率性的。统计归纳法的结论（结论是一个有关概率统计归纳法的结论（结论是一个有关概率的命题）不适用于任一特定的的命题）不适用于任一特定的（x）的）的对象对象x
12、。它所适用的，乃是随机选取的任。它所适用的，乃是随机选取的任一满足一满足（x）的）的x。（4）寻求因果关系归纳法）寻求因果关系归纳法 A 求同法：如果被研究对象求同法：如果被研究对象a分别在不同的场分别在不同的场合中出现，但每一场合只有一个情况相同，合中出现，但每一场合只有一个情况相同，由此可以判明这个情况与被研究对象有关。由此可以判明这个情况与被研究对象有关。可以表示如下：可以表示如下：如果在如果在ABCD出现时出现时 a出现出现 在在ABCE出现时出现时 a出现出现 在在ACEF出现时出现时 a出现出现 因此因此A与与a之间有因果关系。之间有因果关系。例如，焦耳在例如，焦耳在1840184
13、8年间所作的四类实验，就是年间所作的四类实验，就是以求同法来研究热功当量的。以求同法来研究热功当量的。1）将水放在与外界绝热的容器中，通过重物下落带）将水放在与外界绝热的容器中，通过重物下落带动铜制桨状叶轮搅动水，水温升高；动铜制桨状叶轮搅动水，水温升高；2）以机械功压缩汽缸中的气体，汽缸浸在水中，水）以机械功压缩汽缸中的气体，汽缸浸在水中，水温升高；温升高；3）以机械功转动电机，电机产生的电流通过水中的）以机械功转动电机，电机产生的电流通过水中的线圈，水温升高；线圈，水温升高；4）以机械功使两块在水面下的铁片相互摩察，水温）以机械功使两块在水面下的铁片相互摩察，水温升高。升高。因此，机械功是
14、产生水温上升的原因，机械能可因此，机械功是产生水温上升的原因，机械能可以转化为热能。以转化为热能。B 求异法：如果被研究对象求异法：如果被研究对象a在第一个场合中出现，在第在第一个场合中出现，在第二个场合中不出现，而这两个场合只有一个情况不同，二个场合中不出现，而这两个场合只有一个情况不同，由此可以判明这个情况与研究对象有关。由此可以判明这个情况与研究对象有关。如果如果 在在ABCD出现时出现时 abcd出现出现 在在BCD出现时出现时 只有只有bcd出现出现 那么那么A与与a之间有因果关系之间有因果关系例如，法国微生物学家巴斯德在例如，法国微生物学家巴斯德在18601864年年间所作的曲颈瓶
15、实验，就是用差异法来研究间所作的曲颈瓶实验，就是用差异法来研究空气尘埃中含有能使有机物腐败的微生物。空气尘埃中含有能使有机物腐败的微生物。第一次，他把有机物浸液装在长颈瓶内第一次，他把有机物浸液装在长颈瓶内煮至沸腾（杀死液体内和瓶壁上的细菌），煮至沸腾（杀死液体内和瓶壁上的细菌），置冷，但空气中的尘埃、臭氧、电磁及其它置冷，但空气中的尘埃、臭氧、电磁及其它未知物质均能窜入瓶内，两三天后该有机浸未知物质均能窜入瓶内，两三天后该有机浸液内就出现了微生物并使浸液腐败。液内就出现了微生物并使浸液腐败。第二次，在一般处置第二次，在一般处置方式相同的情况，只把瓶方式相同的情况，只把瓶颈抽成弯曲的尖头，空气
16、、颈抽成弯曲的尖头，空气、臭氧、电磁及其它未知物臭氧、电磁及其它未知物质仍能窜入瓶内，只是尘质仍能窜入瓶内，只是尘埃不易进去与浸液接触，埃不易进去与浸液接触，只能附在瓶壁上，有机物只能附在瓶壁上，有机物浸液仍保持洁净，未出现浸液仍保持洁净，未出现微生物。可见，使有机浸微生物。可见，使有机浸液腐败的原因是空气中浮液腐败的原因是空气中浮荡的尖埃上有生命的原种荡的尖埃上有生命的原种所致。所致。巴斯德在实验室研究巴斯德在实验室研究微生物与发酵的关系，微生物与发酵的关系，证明了细菌致病证明了细菌致病 C求同求异并用法求同求异并用法 亦称契合差异并用法。亦称契合差异并用法。考察两组事例，一组是由被研究现象
17、出现的若干考察两组事例，一组是由被研究现象出现的若干场合组成的，称之为正事例组；一组是由被研究场合组成的，称之为正事例组；一组是由被研究现象不出现的若干场合组成的，称之为负事例组。现象不出现的若干场合组成的，称之为负事例组。如果在正事例组的各场合中只有一个共同的情况如果在正事例组的各场合中只有一个共同的情况并且它在负事例组的各场合中又都不存在，那么，并且它在负事例组的各场合中又都不存在，那么，这个情况就是被研究现象的原因。这个情况就是被研究现象的原因。场合场合先行情况先行情况 被研究情况被研究情况 正正 面面 场场 合合1A、B、C、D a2A、D、E、F a3A、F、G、H a 反反 面面
18、场场 合合1-、B、C、D -2-、M、N、O -3-、P、Q、R -所以，所以，A情况是情况是a现象的原因现象的原因（或结果）（或结果）第一步，把被考察现象出现的正面场合加以比较，发现第一步，把被考察现象出现的正面场合加以比较，发现只有一个共同的情况，由此根据求同法确定只有一个共同的情况，由此根据求同法确定A和和a有因果联有因果联系；系；第二步，把被研究现象不出现的反面场合加以比较，发第二步，把被研究现象不出现的反面场合加以比较，发现现A情况不出现是唯一共同的，由此又根据求同法确定情况不出现是唯一共同的，由此又根据求同法确定A的的不存在与不存在与a的不存在有因果联系；的不存在有因果联系；第三
19、步，比较正反两组场合，发现有第三步，比较正反两组场合，发现有A就有就有a，无，无A就无就无a，由此根据求异法得出结论：，由此根据求异法得出结论：A和和a有因果联系。由于这有因果联系。由于这种确定因果联系的方法，两次应用了求同法，一次应用了种确定因果联系的方法，两次应用了求同法，一次应用了求异法，是求同法和求异法的结合，所以被称作求同求异求异法，是求同法和求异法的结合，所以被称作求同求异并用法。并用法。但需要注意，不可把求同求异并用法与求同法和求异法但需要注意，不可把求同求异并用法与求同法和求异法的相继应用混为一谈。因为不论在正面场合中还是在反面的相继应用混为一谈。因为不论在正面场合中还是在反面
20、场合中，除了有无场合中，除了有无A情况这一差别外，其他的情况也不完情况这一差别外，其他的情况也不完全相同，在每一场合，不能运用求异法。全相同，在每一场合，不能运用求异法。很久以来，人们发现有些鸟能远航万里而不很久以来，人们发现有些鸟能远航万里而不迷失方向。原因是什么呢迷失方向。原因是什么呢?人们对此曾作过不少人们对此曾作过不少的猜测，但都没有得到证实。近年来，科学工的猜测，但都没有得到证实。近年来，科学工作者发现每当天晴能见到太阳时，这些鸟都能作者发现每当天晴能见到太阳时，这些鸟都能确定其飞行的正确方向；反之，每当天阴见不确定其飞行的正确方向；反之，每当天阴见不到太阳时，它们就迷失方向。由此，
21、科学工作到太阳时，它们就迷失方向。由此，科学工作者作出结论说，有些鸟能远航万里而不迷失方者作出结论说，有些鸟能远航万里而不迷失方向的原因是利用太阳来定向的。向的原因是利用太阳来定向的。差不多同样成绩考入一所学校的学生，经过差不多同样成绩考入一所学校的学生，经过一年学习以后，出现了成绩的差异。经调查，一年学习以后，出现了成绩的差异。经调查，成绩好的，都是学习努力的；成绩差下去的，成绩好的，都是学习努力的；成绩差下去的，都是学习不够努力的。经过比较，我们可以推都是学习不够努力的。经过比较，我们可以推断，学习刻苦努力是成绩好的原因。断，学习刻苦努力是成绩好的原因。共变法：如果在所有考察场合中，某一情
22、况发生变化，被研共变法：如果在所有考察场合中，某一情况发生变化，被研究对象也随之发生变化，由此可判明某一情况与研究对象有究对象也随之发生变化，由此可判明某一情况与研究对象有关。关。可表示如下：可表示如下：如果在如果在A1BC出现时出现时a1出现出现 当当A1变为变为A2，即，即A2BC出现时，出现时，a1相应变为相应变为a2；在情况变为在情况变为A3BC时，又相应地有时，又相应地有a3；因此，因此，A与与a有因果关系，有因果关系，如前所述，巴斯德是反对如前所述，巴斯德是反对“天然生殖天然生殖”的，他认为的，他认为空气尘埃中的微生物是有机物腐败的原因；如果这个观空气尘埃中的微生物是有机物腐败的原
23、因；如果这个观点成立，有机物置于极为清洁的空气中就不会腐败。于点成立，有机物置于极为清洁的空气中就不会腐败。于是他运用共变法，再次进行他的实验。他和他的学生带是他运用共变法，再次进行他的实验。他和他的学生带着事先灭了菌的有机物浸液，旅行到农村小道时打开二着事先灭了菌的有机物浸液，旅行到农村小道时打开二十个盛有有机物浸液的玻璃瓶，立即封闭，之后发现其十个盛有有机物浸液的玻璃瓶，立即封闭，之后发现其中的八瓶被微生物腐败；登上高八百多米的山上打开二中的八瓶被微生物腐败；登上高八百多米的山上打开二十瓶，立即封闭，之后产生变化的只有五瓶；再继续登十瓶，立即封闭，之后产生变化的只有五瓶；再继续登高到山上的
24、冰河处打开二十瓶，立即封闭，之后只有一高到山上的冰河处打开二十瓶，立即封闭，之后只有一瓶产生变化。这就证明了尘埃越少有机物越不易腐败，瓶产生变化。这就证明了尘埃越少有机物越不易腐败，这就表明尘埃中的微生物和细菌是有机物腐败的原因。这就表明尘埃中的微生物和细菌是有机物腐败的原因。与巴斯德同时代的卢昂博物院院长普谢是反对上帝与巴斯德同时代的卢昂博物院院长普谢是反对上帝创造生命的科学家，但也反对巴斯德的观点。他认为啤创造生命的科学家，但也反对巴斯德的观点。他认为啤酒液、肉汤之类，有机物溶液自身就能产生出生命（微酒液、肉汤之类，有机物溶液自身就能产生出生命（微生物），即使放在最干净的空气中也是如此。普
25、谢和他生物），即使放在最干净的空气中也是如此。普谢和他的学生登上海拨三千米的高山，在冰河裂隙处把事先灭的学生登上海拨三千米的高山，在冰河裂隙处把事先灭了菌的干草汁瓶打开，装入高山空气密封好。结果发现了菌的干草汁瓶打开，装入高山空气密封好。结果发现一些瓶中的液体也起了变化。普谢认为这就证实了天然一些瓶中的液体也起了变化。普谢认为这就证实了天然生殖观点。由此看出，运用共变法往往能得出正确的结生殖观点。由此看出，运用共变法往往能得出正确的结论。论。剩余法：如果得知被研究的某一复合现象是由一组条件剩余法：如果得知被研究的某一复合现象是由一组条件引起的，把其中已经判明因果关系的部分减去，那么，引起的，把
26、其中已经判明因果关系的部分减去，那么，可以判明两个剩余部分之间有关系。可以判明两个剩余部分之间有关系。表示为：表示为：如果已知如果已知ABCD的总和是的总和是abcd,且已知且已知A是是a的原因，的原因，B是是b的原因，的原因，C是是c的原因的原因 那么，那么，D与与d之间有因果关系。之间有因果关系。例如，德国科学家本生和基尔霍夫在例如，德国科学家本生和基尔霍夫在18591861年间所作的光谱分析实验中，就用了剩余法发现了铷年间所作的光谱分析实验中，就用了剩余法发现了铷和铯：和铯：首先，本生和基尔霍夫发现，每一种元素都有它的特首先，本生和基尔霍夫发现，每一种元素都有它的特征光谱线，某一物料的火
27、焰有多少种光谱线，该物料征光谱线，某一物料的火焰有多少种光谱线，该物料就含有多少种元素。本生在研究一种矿泉水时，把它就含有多少种元素。本生在研究一种矿泉水时，把它滴于火焰并在分光镜上看到一系列光谱线；随后他们滴于火焰并在分光镜上看到一系列光谱线；随后他们分析在这一系列光谱线中有钙、锶、镁、锂发出的谱分析在这一系列光谱线中有钙、锶、镁、锂发出的谱线，还剩下从来没有见过的鲜艳的蓝色明线。由此，线，还剩下从来没有见过的鲜艳的蓝色明线。由此，本生判定，新谱线存在的原因在于该矿泉水中还有一本生判定，新谱线存在的原因在于该矿泉水中还有一 种新元素，他把它命名为铯（天空的蓝色之意）。之种新元素，他把它命名为
28、铯（天空的蓝色之意）。之后，本生和基尔霍夫又用类似的方法发现了铷，至于后，本生和基尔霍夫又用类似的方法发现了铷，至于制取得到的金属铯和金属铷则更晚些。制取得到的金属铯和金属铷则更晚些。又如，获得又如，获得1976年诺贝尔医学生理学奖年诺贝尔医学生理学奖的美国科学家盖达塞克揭示库鲁病传染方式，的美国科学家盖达塞克揭示库鲁病传染方式，就是利用乘余法。库鲁病是新几内亚的原始部就是利用乘余法。库鲁病是新几内亚的原始部落发现的一种新疾病。得病人会双手发抖，身落发现的一种新疾病。得病人会双手发抖，身体摇晃，最后悲惨地死去。体摇晃，最后悲惨地死去。盖达塞克通过调查发现，发病的人群中盖达塞克通过调查发现，发病
29、的人群中只有妇女和孩子，孩子不只是女孩也有男孩，只有妇女和孩子，孩子不只是女孩也有男孩，而成年男子都不生这种病。造成这种情况的而成年男子都不生这种病。造成这种情况的原因何在呢？盖达塞克发现，新几内亚人的原因何在呢？盖达塞克发现，新几内亚人的夫妻不吃一锅饭，不住在一个屋檐下，未成夫妻不吃一锅饭，不住在一个屋檐下，未成年的孩子与母亲生活在一起。还发现，这种年的孩子与母亲生活在一起。还发现，这种部落的亲人死后，奔丧都是由女子操办，未部落的亲人死后，奔丧都是由女子操办，未成年的孩子跟母亲一起参加悼念。为了对死成年的孩子跟母亲一起参加悼念。为了对死者表示哀悼，在告别仪式上要对死者净身解者表示哀悼，在告别
30、仪式上要对死者净身解剖，剖开脑颅，然后分吃脑髓。认为这样可剖，剖开脑颅，然后分吃脑髓。认为这样可以把死者的智慧转移到自己身上，也是对死以把死者的智慧转移到自己身上，也是对死者最大的尊敬。成年男子不参加这种仪式，者最大的尊敬。成年男子不参加这种仪式，没有吃脑髓的机会，也就没有传染库鲁病的没有吃脑髓的机会，也就没有传染库鲁病的可能，由此可以判定库鲁病是由吃脑子而传可能，由此可以判定库鲁病是由吃脑子而传播的。播的。拓展阅读：培根的拓展阅读：培根的“三表法三表法”和穆和穆勒的勒的“穆勒五法穆勒五法”三、归纳法的局限性三、归纳法的局限性 首先，归纳法的结论具有或然性首先，归纳法的结论具有或然性（处完全归
31、纳法和科学归纳法）。（处完全归纳法和科学归纳法）。其次，归纳法在推理过程中缺乏辩其次，归纳法在推理过程中缺乏辩证性。证性。第二节 演绎法 一、演绎法的特点一、演绎法的特点 演绎是从一般到个别的推理方法，或演绎是从一般到个别的推理方法，或通过一般认识个别的思维方法。演绎与归通过一般认识个别的思维方法。演绎与归纳相反，它是从已知的某些原理、定理、纳相反，它是从已知的某些原理、定理、法则、公理出发，推出新结论的一种逻辑法则、公理出发，推出新结论的一种逻辑方法。演绎推理是前提与结论之间有蕴涵方法。演绎推理是前提与结论之间有蕴涵关系的必然性推理。只要演绎推理的前提关系的必然性推理。只要演绎推理的前提是真
32、实的，而且推量形式又是合乎逻辑规是真实的，而且推量形式又是合乎逻辑规则的，推出的结论就是真实可靠的。则的，推出的结论就是真实可靠的。结论的必然性是其最大的特点结论的必然性是其最大的特点二、演绎法的类型二、演绎法的类型 1.直接推理法直接推理法 从一个直言命题推出另一个直言命题的方法。从一个直言命题推出另一个直言命题的方法。并非并非（p q q）等值于等值于 非非pp非非q q；设设“没有永恒的朋友，也没有永恒的敌人没有永恒的朋友，也没有永恒的敌人”为为P P，根根据公式，据公式，“有永恒的朋友，或有永恒的敌人有永恒的朋友，或有永恒的敌人”为非为非P P，原题为：必然原题为：必然P P，所以，不
33、可能非所以，不可能非P P 必然必然P P与可能非与可能非P P是矛盾关系；与不可能非是矛盾关系；与不可能非P P是等值关是等值关系，推理正确系，推理正确2.“三段论三段论”推理法推理法 即由大前提、小前提和结论三部分组成。大即由大前提、小前提和结论三部分组成。大前提是已知的一般原理，是全称判断；小前前提是已知的一般原理，是全称判断；小前提是研究的特殊对象，是特称判断；结论是提是研究的特殊对象，是特称判断；结论是把特殊对象归结到一般原理之下得出的新知把特殊对象归结到一般原理之下得出的新知识。例：识。例：大前提：一切物质都是由更基本的部分组成大前提：一切物质都是由更基本的部分组成的；的；小前提：
34、基本粒子是一种物质；小前提：基本粒子是一种物质；结论：基本粒子也是由更基本的部分组成。结论：基本粒子也是由更基本的部分组成。公理化方法是指从尽可能少的基本概念、公公理化方法是指从尽可能少的基本概念、公理、公设出发，运用演绎推理规则，推导出一理、公设出发，运用演绎推理规则，推导出一系列的命题和定理，从而建立理论体系的方法。系列的命题和定理，从而建立理论体系的方法。3.联言推理法联言推理法 联言命题的各个联言支都是真的，联言命题的各个联言支都是真的，该联言命题才是真的。该联言命题才是真的。三、演绎法的作用与局限性三、演绎法的作用与局限性 1.作用作用 2.局限性局限性 单靠演绎本身不能保证结论的正
35、确性。例如：单靠演绎本身不能保证结论的正确性。例如：大前提：所有的物体都是热胀冷缩的；大前提：所有的物体都是热胀冷缩的；小前提：冰也是物体；小前提：冰也是物体；结论：冰也同样是热胀冷缩。结论：冰也同样是热胀冷缩。大前提：马是食草动物；大前提：马是食草动物；小前提：山羊是吃草的；小前提：山羊是吃草的；结论：结论：所以，山羊是马！所以，山羊是马！显然这些结论是错误的。演绎方法显然这些结论是错误的。演绎方法本身不能确定它的前提是否正确，本身不能确定它的前提是否正确，它只是从已知的陈述中进行逻辑变它只是从已知的陈述中进行逻辑变换获得新结论。换获得新结论。四、归纳与演绎的辩证关系四、归纳与演绎的辩证关系
36、 无论是归纳还是演绎，都不是科学唯一的或无论是归纳还是演绎，都不是科学唯一的或占有统治地位的方法。占有统治地位的方法。各自有自己的功能特性，归纳对发现新的普各自有自己的功能特性，归纳对发现新的普遍规律有重要意义，演绎则对预见新的科学遍规律有重要意义，演绎则对预见新的科学事实又无可替代的作用。事实又无可替代的作用。两者的推理形式及结论性质不同。归纳是或两者的推理形式及结论性质不同。归纳是或然的，演绎是必然的。然的，演绎是必然的。两者前提和结论断定的范围不同。两者前提和结论断定的范围不同。两者的先天缺陷不同。两者的先天缺陷不同。第三节第三节 系统科学方法系统科学方法 一、系统科学方法的形成与作用一
37、、系统科学方法的形成与作用 从系统的观点出发，着重从整体与部从系统的观点出发，着重从整体与部分，整体与外部环境的相互联系、相分，整体与外部环境的相互联系、相互作用的关系中综合地精确地考察对互作用的关系中综合地精确地考察对象，达到最佳处理问题的一种方法。象，达到最佳处理问题的一种方法。即出发点是整体，要放在联系中考察，即出发点是整体，要放在联系中考察，要最佳处理。要最佳处理。系统方法不同于传统综合方法在于：系统方法不同于传统综合方法在于：（1 1）追求目标，整体大于部分之和，）追求目标，整体大于部分之和，追求追求1+11+1大于大于2 2。（2 2）在结构与功能的关系上，系统方）在结构与功能的关
38、系上，系统方法强调结构决定功能，传统的方法认法强调结构决定功能，传统的方法认为要素好，整体功能就好，而系统方为要素好，整体功能就好，而系统方法认为要素好整体功能未必好，关键法认为要素好整体功能未必好，关键是结构是结构。系系 统统 科科 学学系统科学的技术学科系统科学的技术学科系统科学的理论学科系统科学的理论学科 系统科学的基础理论系统科学的基础理论常用的几种系统科学方法常用的几种系统科学方法 1 系统分析法系统分析法 系统分析法是以运筹学和计算机为主要系统分析法是以运筹学和计算机为主要工具，通过对系统各种要素过程和关系的考工具，通过对系统各种要素过程和关系的考察确定系统的组成结构、功能、效用的
39、方法。察确定系统的组成结构、功能、效用的方法。系统分析法广泛应用于计算机硬件的研制和系统分析法广泛应用于计算机硬件的研制和软件的开发、技术产品的革新、环境科学和软件的开发、技术产品的革新、环境科学和生态系统的研究以及城市管理规划等方面。生态系统的研究以及城市管理规划等方面。2 信息方法信息方法 信息方法是以信息论为基础通过获取信息方法是以信息论为基础通过获取传递加工处理利用信息来认识和改造对象传递加工处理利用信息来认识和改造对象的方法。的方法。第一步：把对象变换成信息流程：信源第一步：把对象变换成信息流程：信源编码编码信道信道译码译码信宿信宿 噪声噪声信源：发送信息的来源，可以是人、机器、自然
40、界物体等。信源：发送信息的来源，可以是人、机器、自然界物体等。编码：把信息变成信号的措施。编码：把信息变成信号的措施。信号：信息的携带者，通信中信号有多种多样，可以是光、声、信号：信息的携带者，通信中信号有多种多样，可以是光、声、电脉冲等。电脉冲等。噪声：信号传播过程系统产生或外界混入的干扰。噪声：信号传播过程系统产生或外界混入的干扰。译码：把信号翻译成文字和图象的措施，如把长短的无线电波翻译码：把信号翻译成文字和图象的措施，如把长短的无线电波翻译成电报的文字内容。译成电报的文字内容。信宿：即收信者，可以是人、机器比如电脑、收音机、电视等。信宿：即收信者，可以是人、机器比如电脑、收音机、电视等
41、。第二步：通过信息的获取、传输、加工、处理和利用认识和改造第二步：通过信息的获取、传输、加工、处理和利用认识和改造对象。对象。运用领域运用领域 1)1)、用于病理现象的解释。、用于病理现象的解释。2)2)、用于经络理论解释。用信息方法研究经络学，、用于经络理论解释。用信息方法研究经络学，经络可以看作信息的传输系统：气血经络可以看作信息的传输系统：气血信息及信息及其载体。经脉、络脉是信息通道。穴位是信息的其载体。经脉、络脉是信息通道。穴位是信息的输入输出端。经络通表达里，统率脏腑，把人体输入输出端。经络通表达里，统率脏腑，把人体的脏腑、骨骼联系起来，形成一个的信息传输、的脏腑、骨骼联系起来，形成
42、一个的信息传输、控制和调节的系统。控制和调节的系统。3)3)、用于研究生物通信。、用于研究生物通信。4)4)、信息农药。、信息农药。3 3控制论方法控制论方法 运用控制论原理，按照研究对象的信运用控制论原理，按照研究对象的信息流程，通过信息处理，变换和反馈等手息流程，通过信息处理，变换和反馈等手段，从功能行为上控制、揭示其变化发展段，从功能行为上控制、揭示其变化发展的内部机制和外部效应的方法。的内部机制和外部效应的方法。4 自组织方法自组织方法 建立在诸多自组织科学理论基础上，建立在诸多自组织科学理论基础上，从一般方法论的角度去处理自组织系统从一般方法论的角度去处理自组织系统中的有序与无序、线
43、性与非线性确定性中的有序与无序、线性与非线性确定性与随机性的演化关系；处理现实问题或与随机性的演化关系；处理现实问题或认识自组织系统时，要采取辩证的方法，认识自组织系统时，要采取辩证的方法，选择适宜的方法。选择适宜的方法。5 功能模拟方法功能模拟方法 功能模拟方法是以控制论为基础，功能模拟方法是以控制论为基础，根据两个系统功能的相同或相似性，根据两个系统功能的相同或相似性，应用模型来模拟原型功能的方法。应用模型来模拟原型功能的方法。用于仿生学，发展新技术用于仿生学，发展新技术。6 黑箱方法黑箱方法 黑箱是指内部要素和结构尚不清楚的黑箱是指内部要素和结构尚不清楚的系统。黑箱方法就是通过研究黑箱的
44、输入系统。黑箱方法就是通过研究黑箱的输入和输出的动态系统确定可供选择的黑箱模和输出的动态系统确定可供选择的黑箱模型，进行检验和筛选，最后推测出系统内型，进行检验和筛选，最后推测出系统内部结构和运动规律的方法。部结构和运动规律的方法。黑箱方法对于生命系统的研究具有独黑箱方法对于生命系统的研究具有独特的作用。生命系统十分复杂、高度特的作用。生命系统十分复杂、高度组织。它的功能和结构的关系，应该组织。它的功能和结构的关系，应该是生命活动着的状态和关系，生命一是生命活动着的状态和关系，生命一停止，它的微观结构就改变。黑箱方停止，它的微观结构就改变。黑箱方法由于具有不干扰或破坏生命正常进法由于具有不干扰
45、或破坏生命正常进程的条件下进行研究的特点，因而成程的条件下进行研究的特点，因而成了研究生命系统的有效方法了研究生命系统的有效方法。系统方法的地位与作用（1）为人们提供了新的思维模式，）为人们提供了新的思维模式，是推动科技整体化、综合化的重要方是推动科技整体化、综合化的重要方法。法。（2）兼具多种认识功能，是研究复）兼具多种认识功能，是研究复杂系统和宏大系统的有效工具。杂系统和宏大系统的有效工具。二、系统科学的基本特点 1 1、整体性原则、整体性原则首要原则首要原则 当要素之间存在着相干性、协同性条件当要素之间存在着相干性、协同性条件下，会有新质的出现，这种新质不是单下，会有新质的出现，这种新质
46、不是单个要素所具有的而是系统整体才具有的。个要素所具有的而是系统整体才具有的。整体性要求局部服从全局，始终把对象整体性要求局部服从全局，始终把对象看作是一个有机整体。看作是一个有机整体。2 2、层次性原则、层次性原则 系统都是有层次结构的。系统都是有层次结构的。3.开放性原则开放性原则 任何系统都是开放的，任何系统脱离任何系统都是开放的，任何系统脱离其存在的环境就无法生存，系统向环其存在的环境就无法生存，系统向环境开放是系统存在的前提。境开放是系统存在的前提。4.4.最优化原则最优化原则 使用系统方法的目的和要求。使用系统方法的目的和要求。最优化是整体功能最优优，系统的最最优化是整体功能最优优
47、，系统的最优化是多目标的综合。优化是多目标的综合。5.定性定量原则定性定量原则 6.人人机交换原则机交换原则三、还原论与整体论的辩证统一三、还原论与整体论的辩证统一 系统论就是还原论和整体论的办证统一。系统论就是还原论和整体论的办证统一。第四节第四节 非逻辑方法非逻辑方法 在逻辑方法还走不通的在逻辑方法还走不通的地方，科学就要用非逻地方，科学就要用非逻辑方法开辟新的道路；辑方法开辟新的道路；非逻辑方法打开通路后，非逻辑方法打开通路后，又必须及时地在从旧认又必须及时地在从旧认识到新认识之间的识到新认识之间的“深深渊渊”上架起上架起“逻辑的桥逻辑的桥梁梁”。一、形象思维一、形象思维 1.形象思维的
48、含义和特点形象思维的含义和特点 思维的基本元素是概念和表象，思维的基本思维的基本元素是概念和表象，思维的基本形式是抽象思维和形象思维。抽象思维是通过形式是抽象思维和形象思维。抽象思维是通过形成概念和运用概念进行判断和推理来实现的；形成概念和运用概念进行判断和推理来实现的；形象思维则表现为表象的分解和重组形成的一形象思维则表现为表象的分解和重组形成的一种思维流程。种思维流程。形象思维就是对感知过的形象在头脑中进行形象思维就是对感知过的形象在头脑中进行加工和改造，重组出新的形象，用直观的形式加工和改造，重组出新的形象，用直观的形式展现研究对象的特征、结构和关系，以解释研展现研究对象的特征、结构和关
49、系，以解释研究对象的本质和规律。究对象的本质和规律。形象思维的特点：形象思维的特点：直观性。直观性。它通过感觉、知觉的表象描述事物，用个别表现一般，它通过感觉、知觉的表象描述事物，用个别表现一般，用具体表达抽象，具有直观、生动、具体的特点，容用具体表达抽象，具有直观、生动、具体的特点，容易为人们所理解和接受。易为人们所理解和接受。概括性。概括性。它用形象语言或手法把若干分散、孤立和片断的知识它用形象语言或手法把若干分散、孤立和片断的知识综合起来形成统一的图景，给人以完整的概念。综合起来形成统一的图景，给人以完整的概念。简明性。简明性。它可以简化繁难的逻辑推理过程，直接得到思维的它可以简化繁难的
50、逻辑推理过程，直接得到思维的结果，缩短认识过程。形象思维的主要活动方式是想结果，缩短认识过程。形象思维的主要活动方式是想象。象。2.形象思维的主要形式形象思维的主要形式 形象思维中主要形式：联想和想象形象思维中主要形式：联想和想象 联想：是从一事物想到另一事物，是将联想：是从一事物想到另一事物，是将大脑中的意象联系起来，由一种已知意大脑中的意象联系起来，由一种已知意象唤起另一种意象。象唤起另一种意象。想象：是在联想的基础上加工原有的意想象：是在联想的基础上加工原有的意象，对原有的意象进行改造重组剪接，象，对原有的意象进行改造重组剪接，形成新的意象。形成新的意象。诗人、小说家、艺术家需要想象，科
