——評休伯對貝葉斯主義的批評*"/>
袁繼紅 陳曉平
休伯(Franz Huber)對作為科學(xué)推理的貝葉斯方法持反對態(tài)度,他說道:“貝葉斯主義的立場是:科學(xué)推理是概率的,并且概率被恰當(dāng)?shù)亟忉尀楫?dāng)事人實際持有的主觀置信度,這種主觀置信度通過他的打賭行為而被測度。認(rèn)證(confirmation)是科學(xué)推理的一個重要方面?!绻茖W(xué)推理確實是概率的,那么為了取得正確的認(rèn)證,更一般地說,為了取得正確的科學(xué)推理,我們必須放棄概率的主觀解釋?!雹貴ranz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.101.為了揭示貝葉斯方法的缺陷,休伯從貝葉斯理論推導(dǎo)出一些令人難以接受的結(jié)論,其中主要包括證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度之間的反變關(guān)系(負(fù)相關(guān)的關(guān)系)。然而,休伯在對貝葉斯理論進(jìn)行反駁時卻主要依據(jù)杰弗里條件化規(guī)則,這便涉及貝葉斯條件化規(guī)則與杰弗里條件化規(guī)則之間的關(guān)系。在筆者看來,休伯的觀點在很大程度上基于對這種關(guān)系以及認(rèn)證度概念的誤解,因而我們有必要對之加以澄清。
貝葉斯主義主要是將概率邏輯用于科學(xué)推理,特別是用于科學(xué)推理中的歸納方法。概率邏輯系統(tǒng)Pr只是關(guān)于由給定概率命題推導(dǎo)出其他概率命題的邏輯系統(tǒng),并不涉及假設(shè)的認(rèn)證概念。因此,要想使系統(tǒng)Pr以及貝葉斯定理能夠應(yīng)用于科學(xué)認(rèn)證問題,就必須增加認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
1.貝葉斯方法的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)主要是正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),即P1:證據(jù)e認(rèn)證假設(shè)h,當(dāng)且僅當(dāng)h相對于e的驗后置信度Pr(h|e)大于其驗前置信度Pr(h)。
可見,正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)心的是假設(shè)的驗后置信度相對于其驗前置信度的高低,而不是假設(shè)的驗后置信度的絕對值。認(rèn)證的正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)只給出了認(rèn)證的定性概念,為給出認(rèn)證的定量概念,還需引進(jìn)“認(rèn)證度”。
2.認(rèn)證度,可記為“DPr”。比較簡單和常用的認(rèn)證度測定方法是“距離測度”,即P2:dPr(h|e)= Pr(h | e)- Pr(h)。
需要指出,嚴(yán)格說來,科學(xué)檢驗并非假說h和證據(jù)e之間的二項關(guān)系,而是h、e和背景知識b之間的三項關(guān)系。但是,在以下討論中總是假定背景知識為不變的,即基于同一個背景知識來討論有關(guān)問題,所以,那個作為常量的b可以在公式中省略,從而使公式及其推導(dǎo)更為簡捷。
貝葉斯條件化規(guī)則。正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度還不足以使得貝葉斯定理成為從驗前概率得出驗后概率的依據(jù),關(guān)鍵在于條件概率Pr(h|e)屬于驗前概率而不是驗后概率,為此,大部分貝葉斯主義者不加說明地接受了一個假設(shè),即貝葉斯條件化規(guī)則:Pr′(h)=Pr(h|e)。其中,Pr′(h)表示取得證據(jù)e之后h的概率,即h相對于e的驗后概率。相應(yīng)地,認(rèn)證的正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度測度實際上成為P3:
總結(jié)而言,需要區(qū)分關(guān)于正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度的兩種表述:粗略表述和精確表述。關(guān)于正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度的粗略表述包括P1和P2,關(guān)于正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度的精確表述為P3。粗略表述存在把Pr′(h)混同于Pr(h|e)的問題;在精確表述中,Pr′和Pr分別代表證據(jù)e獲得之后和獲得之前的置信函項,它們可以是不同的,只是貝葉斯條件化規(guī)則使二者之間具有了一種轉(zhuǎn)換關(guān)系,即Pr′(h)=Pr(h|e)。顯然,在不以貝葉斯條件化規(guī)則為先決條件的情況下,以上正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度測度中的Pr′(h)不能被替換為Pr(h|e);這就是說,貝葉斯理論最初用Pr(h|e)表達(dá)的正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度測度(即粗略表述)并不是無條件成立的,而是以貝葉斯條件化規(guī)則為先決條件的。然而遺憾的是,休伯對貝葉斯理論的批評就建立在對正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證度測度的粗略表述上,其論證不是基于貝葉斯條件化規(guī)則的,而是基于杰弗里條件化規(guī)則的,這是一種對貝葉斯方法的誤用。為此,我們有必要簡要地闡釋杰弗里條件化規(guī)則與貝葉斯條件化規(guī)則之間的關(guān)系。
貝葉斯公式(一種簡化形式)是:Pr(h|e)=Pr(h)Pr(e|h)/Pr(e)。
貝葉斯公式是從概率公理得出的一個定理,貝葉斯條件化規(guī)則就是把由此得到的驗前條件概率Pr(h|e)與驗后概率Pr′(h)等同起來,即Pr′(h)=Pr(h|e)。
杰弗里條件化規(guī)則是由杰弗里(Richard Jeffrey)在《決策邏輯》中提出的,①R. C. Jeffrey, The Logic of Decision, 2nd ed., Chicago: University of Chicago Press, 1983.它是全概率定理的一種變形(現(xiàn)只考慮全概率定理的簡單形式),即:
Pr′(h)=Pr(h | e)Pr′(e)+ Pr(h | ?e)Pr′(?e)此公式包含兩個不同的概率函項,即Pr和Pr′,Pr是對e實施觀察之前的概率函項,即驗前概率函項,而Pr′是對e實施觀察之后的概率函項,即驗后概率函項。一般而言,Pr′(e)≠Pr(e),Pr′(?e)≠Pr(?e);此外,Pr′(e)未必等于1。對這后一點,杰弗里舉例說,一個人在昏暗的光線下觀察一塊布是否是藍(lán)色的,即使他看到這塊布是藍(lán)色的,但他并不能確定事實一定如此,因此,他只能賦予這個觀察結(jié)果小于1的概率,即Pr′(e)<1,盡管很可能Pr′(e)>Pr(e)。由于Pr′(?e)=1-Pr′(e),相應(yīng)地,Pr′(?e)>0。請注意,此公式包含的條件概率Pr(h|e)和Pr(h|?e)屬于驗前概率,這意味著,對于條件概率來說,驗前和驗后沒有變化,即Pr′(h|e)=Pr(h|e),Pr′(h|?e)=Pr(h|?e)。這是杰弗里條件化規(guī)則得以生效(即滿足全概率定理)的先決條件,可以稱之為“條件概率不變性要求”。這一要求的重要性在于它把驗后概率與驗前概率聯(lián)系起來,使自身成為另一種從驗前概率向驗后概率過渡的方式,這也是它對“全概率定理”的修改之處。
剛才提到,Pr′(e)未必等于1,但不排除Pr′(e)=1的可能性。一旦Pr′(e)=1,即在對e實施觀察之后可以確信其真實性,杰弗里條件化規(guī)則便成為:
Pr′(h)= Pr(h | e)×1 + Pr(h | ?e)×0 = Pr(h | e)
Pr′(h)=Pr(h|e)正是貝葉斯條件化規(guī)則??梢?,貝葉斯條件化規(guī)則是杰弗里條件化規(guī)則在Pr′(e)=1時的特例。
須指出,盡管杰弗里條件化規(guī)則比貝葉斯條件化規(guī)則更具普遍性,但這種普遍性對于科學(xué)方法論來說并不重要,因為二者的區(qū)別僅僅在于貝葉斯條件化規(guī)則要求證據(jù)具有確實性,即Pr′(e)=1,而杰弗里條件化規(guī)則沒有這一要求,它允許證據(jù)不確鑿,即Pr′(e)<1。顯然,對于科學(xué)檢驗來說,不確鑿的證據(jù)是不足為憑的,它充其量只是一種向確鑿證據(jù)的過渡。正因為此,貝葉斯條件化原則在貝葉斯方法中占據(jù)核心地位。
在這里,我們考察休伯舉出的一個例子。①Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.103.某人具有置信度函項Pr,他正在關(guān)注假說H:所有蘇格蘭人都穿裙子。此人的朋友史蒂芬是一個蘇格蘭人,并且此人在時刻t1看到史蒂芬穿了裙子。不過此人那時沒戴眼鏡,這使他對自己所獲得的證據(jù)E即“史蒂芬穿了裙子”持有不太高的置信度,如只有 0.6。將此人此時的置信函項記為Pr1,則有Pr1(E)=0.6。考慮到任何證據(jù)的獲得都是有背景的,我們把此人在時刻t1的背景知識記為B1,其中包括“史蒂芬是一個蘇格蘭人”,于是更為精確的表達(dá)是Pr1(E|B1)=0.6。顯然,B1和H合在一起邏輯地蘊涵E,因此Pr1(E|H, B1)=1,并且Pr1(E|H,B1)> Pr1(E | B1)=0.6。
此人在時刻t2戴上眼鏡再看史蒂芬時,仍然看到史蒂芬穿著裙子。這時,此人對證據(jù)E的置信度提高到0.9,即Pr2(E|B2)=0.9。在這里,Pr2表示此人在時刻t2時的置信度函項,B2是此人在時刻t2的背景知識。在這個例子中,此人的背景知識沒有變化,即B2=B1,因而仍然有Pr2(E|H, B2)=1,并且Pr2(E|H, B2)>Pr1(E|B2)=0.9。這使得無論在t1還是t2,E都是正相關(guān)于H的,即E在一定程度上認(rèn)證H。②這個公式直接表明的是H認(rèn)證E,由于正相關(guān)的關(guān)系是對稱的,認(rèn)證關(guān)系也是對稱的,因此,這個公式間接地表明E認(rèn)證H。
當(dāng)此人對證據(jù)E的置信度由t1的Pr1(E|B1)=0.6提高到t2的Pr2(E|B2)=0.9時,他對假說H的置信度也由t1的Pr1(H|B1)提高到t2的Pr2(H|B2)。根據(jù)杰弗里條件化規(guī)則有:
請注意,上面第一行公式左邊是此人在t2對假說H的置信度,但右邊出現(xiàn)了兩個此人在t1對H的置信度,即Pr1(H|E, B1)和Pr1(H|﹁E, B1),這就是杰弗里條件化規(guī)則不同于全概率定理的地方。如果把這兩個概率換為Pr2(H|E, B2)和Pr2(H|﹁E, B2),那就是對全概率定理的直接應(yīng)用。前面指出,杰弗里條件化規(guī)則對全概率定理所做的這種改變是以“條件概率不變性要求”為先決條件的,即Pr1(H | E, B1)= Pr2(H | E, B2)和 Pr1(H |﹁ E, B1)= Pr2(H |﹁ E, B2)。
(1)的第二行公式的得出基于Pr1(H|﹁E, B1)·Pr2(﹁E|B2)=0,這是因為Pr1(H|﹁E,B1)=0。后者是顯然的,即在“史蒂芬不穿裙子”(﹁E)和“史蒂芬是蘇格蘭人”(B1)的條件下,“所有蘇格蘭人穿裙子”(H)的概率為0。
(1)的第三行公式的得出是通過把第二行中的Pr1(H|E, B1)代換為Pr1(H∧E|B1)/ Pr1(E|B1)(根據(jù)簡化貝葉斯定理)。由于在B1條件下,H蘊涵E,故Pr1(H∧E|B1)= Pr1(H|B1);這樣,第二行中的Pr1(H|E, B1)又代換為Pr1(H|B1)/Pr1(E|B1),進(jìn)而得出第三行。①需要指出,休伯把第三行公式中的Pr1(H|B1)寫為Pr1(H|B2),在筆者看來這是不妥的(盡管在這個例子中B1=B2),因為此人在t1的置信度函項Pr1只能相對于那時的背景知識B1,而非B2。很可能休伯把Pr1(H|B1)寫為Pr1(H|B2)只是一個筆誤。
其實,更為簡明的做法是,在B1=B2的情況下將它們統(tǒng)一地記為B。既然B在每一個Pr表達(dá)式中都作為條件出現(xiàn),因而可以被省略。這并不影響我們對兩個時刻的置信函項Pr1和Pr2的區(qū)分,因為二者在相同的背景知識下對同一個證據(jù)E往往給予不同的概率值。為討論方便,我們把(1)改為:
我們從 (2)看到,在Pr1值確定的情況下,兩個Pr2值即Pr2(H)和Pr2(E)是正相關(guān)的。休伯由此得出結(jié)論:“當(dāng)事人對H的置信度的增長越大,他對E的置信度的增長也越大。”②Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.103.對此,我們還可換一種方式來看,即從(2)可以得出:
(3) Pr2(H)/ Pr1(H)= Pr2(E)/ Pr1(E)
進(jìn)而可得:
根據(jù)精確的正相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在t2,H是否能得到認(rèn)證,完全取決于E在t2的置信度是否高于E在t1的置信度。E在t2的置信度比在t1越高,H在t2得到的認(rèn)證度就越高。反之,當(dāng)E在t2的置信度低于在t1的置信度時,H在t2便被否證。如果說這個結(jié)論的前一半的荒謬性還不夠明顯,那么,其后一半的荒謬性便昭然若揭了。
我們把休伯的那個例子做一點修改:此人在t1戴著眼鏡看到史蒂芬穿著裙子,因而證據(jù)E的置信度較高,Pr1(E)=0.9。然而,此人在t2沒有戴眼鏡卻也看到史蒂芬穿著裙子,這一證據(jù)的置信度較低,Pr2(E|B2)=0.6。請問,后面這種不確鑿的證據(jù)能夠改變前面由確鑿證據(jù)確立的認(rèn)證關(guān)系嗎?為使問題更為清晰,現(xiàn)假定此人是一位高度近視患者,他不戴眼鏡看到的證據(jù)只有0.1的置信度,這一幾乎完全不可信的證據(jù)能夠改變以前比較可信的證據(jù)確立的認(rèn)證關(guān)系嗎?顯然是不能的??梢哉f,在確鑿證據(jù)面前,不確鑿的證據(jù)是無效的,它既不具有認(rèn)證的作用,也不具有否證的作用。然而,由式(1)卻可推出相反的結(jié)論,這表明式(1)不適合作為科學(xué)認(rèn)證的理論。由于式(1)是從杰弗里條件化規(guī)則推出的,這進(jìn)而說明,在一般情況下,杰弗里條件化規(guī)則是不適合用于科學(xué)認(rèn)證理論的。
然而,休伯卻對式(1)做出了錯誤的解讀,他沒有將其結(jié)論解讀為不確鑿證據(jù)可以否證一個假說,而是將其解讀為當(dāng)證據(jù)E為假時可以否證一個假說。他說道:“如果某些E有利于某些H,例如E是H的邏輯后承,那么,當(dāng)?shù)弥狤可能是假的,這一信息將不會為H提供認(rèn)證;更確切地說,H將被E否證。另一方面,當(dāng)?shù)弥狤可能是真的,這一信息將為H提供認(rèn)證,并且E為真的可能性越大,它為H提供的認(rèn)證越大?!雹跢ranz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.105.必須指出,休伯在此犯了一個嚴(yán)重的錯誤,即把證據(jù)E的不確鑿性與證據(jù)E為假混為一談。不錯,在E是H的邏輯后承的情況下,即H E為真,當(dāng)?shù)弥狤為假時,H當(dāng)然被否證。但是,此人在不戴眼鏡時看到的不是 “史蒂芬穿著裙子”這一證據(jù)的反面,即“史蒂芬沒有穿裙子”,而是沒有看清真實情況是怎樣的,即E是真是假都不太清楚。這樣的所謂“證據(jù)”其實是不合格的,它與看清楚E是假的完全不同。后者可以起到否證H的作用,但前者卻不能。
我們已經(jīng)從式(1)得出“不實證據(jù)可以否證一個假說”的荒謬結(jié)論,而式(1)是根據(jù)杰弗里條件化規(guī)則得出的,這表明杰弗里條件化規(guī)則用于科學(xué)認(rèn)證是不合適的,至少應(yīng)當(dāng)對杰弗里條件化的適用范圍加以限制。然而,休伯一方面沒有從式(1)得出正確的結(jié)論,另一方面把矛頭對準(zhǔn)整個貝葉斯理論,而不是杰弗里條件化規(guī)則。由此,他在式(1)的基礎(chǔ)上進(jìn)而得出錯誤的結(jié)論:證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度之間具有反變關(guān)系。
休伯把提出“反變關(guān)系”的那一節(jié)的標(biāo)題定為“信息來源越不可靠,貝葉斯認(rèn)證程度越高”。①Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.104.這種關(guān)系可以表達(dá)為:②這里的dPr1(H|E)和dPr1(H|E, B1)在休伯那里為dPr1(H, E)和dPr1(H, E, B1),這只是標(biāo)記的不同而已。
意思是:“H在t1相對于B1比起H在t2相對于B2得到的認(rèn)證度越高,當(dāng)且僅當(dāng),當(dāng)事人在t1和B1比起他在t2和B2對E的置信度越低。”③Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.104.由于這里B1=B2,因而可以省略B。(5)的省略形式是:
休伯還把這種關(guān)系加以推廣,在此給出其省略B之后的表述:
式(7)第二行中的[Pr1(E|H)>Pr1(E)]間接地表示,對于置信函項Pr1而言,E是H的有利證據(jù);第三行中的[Pr1(E|H)<Pr1(E)]間接地表示,對于置信函項Pr1而言,E是H的不利證據(jù)。對這一推論,休伯評論:式(7)“是違反直覺的。因為當(dāng)E是假說H的有利證據(jù)時,不應(yīng)該隨著E越來越確實而對H提供越來越低的認(rèn)證;更不用說那種極端情形了,即當(dāng)E完全確實時卻不能對H提供任何認(rèn)證(這種情況正是老證據(jù)問題)。與此正好相反,當(dāng)有利證據(jù)E越來越被確立為真時,E應(yīng)當(dāng)對H提供更大的支持?!雹蹻ranz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.104.
這樣,休伯通過推出證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度的反變關(guān)系來表明貝葉斯認(rèn)證理論是不恰當(dāng)?shù)模驗檫@種關(guān)系與人們關(guān)于科學(xué)認(rèn)證的實踐和直覺是大相徑庭的,這尤其表現(xiàn)在老證據(jù)問題上。不過,我們注意到休伯在同一頁的注腳中還做了這樣的說明:“一個需要注意的關(guān)鍵之處是,這里加以比較的兩個認(rèn)證度,不是得自兩個不同的證據(jù)E1和E2,而是在相繼的兩個時間點得自相同的證據(jù)E。”⑤Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.104, note 1.其實,這正是杰弗里條件化和貝葉斯條件化的根本不同之處。貝葉斯條件化所考慮的是在相繼的兩個時間點獲得的不同的證據(jù)E1和E2;而杰弗里條件化所考慮的是對同一證據(jù)E的不同觀察,即兩次觀察結(jié)果的可靠性有所不同:Pr1(E)≠Pr2(E)。不難看出,這里的Pr1(E)與Pr2(E)是關(guān)于同一事例的重復(fù)觀察或重復(fù)實驗的可靠性或精確性的比較,它們的不同直接影響觀察或?qū)嶒灥挠行?,而不直接影響它們對假說的認(rèn)證度;或者說,它們是通過影響觀察實驗的有效性而間接影響它們對假說的認(rèn)證度。
杰弗里條件化是對重復(fù)觀察實驗的可靠性或精確性加以比較,需要考慮同一證據(jù)E的不同程度的可靠性或精確性。與之相反,貝葉斯條件化卻要考慮不同證據(jù)E1和E2對假說H的認(rèn)證度的影響,因而對觀察實驗的可靠性要求是唯一的,即Pr(E)=1。換言之,貝葉斯條件化只考慮完全可靠的證據(jù),對于不太可靠的證據(jù)不予考慮,即將其作為無效證據(jù);進(jìn)而考慮有效證據(jù)對假說的認(rèn)證度,即dPr(H, E)=Pr′(H)-Pr(H)。前面已經(jīng)指出,Pr′(H)是真正的驗后概率,它不同于Pr(H/E);盡管后者常常被叫做“后驗概率”,實際上它是驗前條件概率。
貝葉斯條件化是可以連續(xù)進(jìn)行的,從而使得驗前概率和驗后概率的區(qū)分具有相對性,即時刻t1的某個驗后概率可以成為時刻t2的某個驗前概率,以此類推。因此,認(rèn)證度概念也可表達(dá)為:dPr2(H|E2)= Pr2(H)-Pr1(H)。這里的Pr1(H)是H相對于(在時刻t1取得的)證據(jù)E1的驗后概率,但卻是H相對于(在時刻t2取得的)E2的驗前概率,Pr2(H)才是H相對于E2的驗后概率。 E2對H的認(rèn)證度即dPr2(H|E2)等于H相對于E2的驗后概率Pr2(H)和驗前概率Pr1(H)之差。須強(qiáng)調(diào),這一認(rèn)證度概念蘊涵著Pr1(E1)=1和Pr2(E2)=1。這就是說,貝葉斯條件化的認(rèn)證度概念是相對于有效證據(jù)而言的,是有效證據(jù)E對假說H所產(chǎn)生的驗后概率和驗前概率之差。
須指出,休伯在提出“反變關(guān)系”即式(5)的論證中,采用的卻是粗略認(rèn)證度概念即dPr(H|E, B)= Pr(H|E, B)-Pr(H|B),它用驗前條件概率Pr(H|E, B)取代了精確認(rèn)證度概念中的驗后概率Pr′(H|B),這種取代只有在貝葉斯條件化規(guī)則的基礎(chǔ)上才是正當(dāng)?shù)?。然而,休伯的論證過程卻是以杰弗里條件化規(guī)則為依據(jù)的,因此,他所得出的“反變關(guān)系”是不成立的。休伯并未給出具體的推導(dǎo)過程,在此我們不妨把得出式(5)的推導(dǎo)過程加以補(bǔ)充,以使讀者更為清晰地看到休伯所論證的“反變關(guān)系”的無效性。此推導(dǎo)過程如下:
L1:dPr1(H | E, B1)= Pr1(H |E, B1)- Pr1(H | B1)(粗略認(rèn)證度)
L2:dPr2(H | E, B2)= Pr2(H |E, B2)- Pr2(H | B2)(粗略認(rèn)證度)
L3:dPr1(H | E, B1)= Pr1(H | E, B1)[1 -(Pr1(H | B1)/ Pr1(H | E, B1))] (由 L1 推得)
L4:dPr1(H | E, B1)= Pr1(H | E, B1)[1 -(Pr1(H | B1)(Pr1(E | B1)/ Pr1(H ∧ E |B1))] (根據(jù)簡化貝葉斯定理替換作為分母的Pr1(H|E, B1))
L5:dPr1(H | E, B1)= Pr1(H | E, B1)[1 -(Pr1(E | B1)/ Pr1(E | H, B1))](關(guān)于 Pr1(E |H, B1)的簡化貝葉斯定理)
L6:dPr1(H|E, B1)= Pr1(H|E, B1)[1-Pr1(E|B1)](由于E是H和B的邏輯后承,故有Pr1(E|H, B1)=P2(E|H, B2)=1)
L7:dPr2(H |E, B2)= Pr2(H| E, B2)[1-Pr2(E| B2)](由 L2推得,類似于由L1推得L6的過程)
L8:dPr1(H | E, B1)/ dPr2(H | E, B2)=(1 - Pr1(E | B1))/(1 - Pr2(E | B2))(L6 等號兩邊分別除以L7等號兩邊,根據(jù)杰弗里條件化規(guī)則和B1=B2的設(shè)定:Pr1(H|E, B1)= Pr2(H|E,B2))
L10是L9的簡化形式,分別包含了前面的式(6)和式(5)(式(6)是式(5)的簡化形式),更為詳細(xì)地表達(dá)了休伯所謂的“證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度之間的反變關(guān)系”,或者說“信息來源越不可靠而貝葉斯認(rèn)證程度越高”。然而,以上推理過程表明,其論證的出發(fā)點是粗略的認(rèn)證度概念,而粗略的論證度概念必須以貝葉斯條件化規(guī)則為前提才有正當(dāng)性;但此論證過程卻依據(jù)杰弗里條件化規(guī)則,而沒有依據(jù)貝葉斯條件化規(guī)則,這便導(dǎo)致對認(rèn)證度概念的誤用,進(jìn)而表明休伯關(guān)于“反變關(guān)系”的論證在邏輯上是站不住腳的,因此并不構(gòu)成對貝葉斯認(rèn)證理論的反駁。
老證據(jù)問題(the old evidence problem)是針對貝葉斯認(rèn)證理論提出的。從貝葉斯定理可以看到,Pr(E)與Pr(H/E)之間是反變關(guān)系,即E的驗前概率Pr(E)越低,E對H的認(rèn)證度Pr(H/E) 越高。①在此為了便于討論,我們?nèi)杂抿炃皸l件概率Pr(H|E)而非驗后概率Pr′(H)或Pr′(H)-Pr(H)表示E對H的認(rèn)證度。在貝葉斯條件化規(guī)則Pr′(h)=Pr(h|e)的前提之下,它們之間的區(qū)別在這里是無關(guān)緊要的。此外,E的驗前概率與E的意外度是負(fù)相關(guān)的:E的驗前概率Pr(E)越低,E的意外度越高。相應(yīng)地,E的意外度與E對H的認(rèn)證度是正相關(guān)的。
所謂“老證據(jù)”,就是過去已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了的證據(jù)。按理說老證據(jù)早已在人們的意料之中,因而其意外度應(yīng)該是0,其置信度Pr(E)=1。根據(jù)Pr(E)與Pr(H/E)之間是反變關(guān)系,老證據(jù)對假說的認(rèn)證度應(yīng)是很低的,甚至起否證作用。特別是當(dāng)老證據(jù)被假說邏輯蘊涵時,即H E,在此情況下,Pr(E/H)=1,加之Pr(E)=1,于是,Pr(H/E)=Pr(H),因而Pr(H/E)-Pr(H)=0;根據(jù)貝葉斯條件化規(guī)則,Pr′(H)-Pr(H)=0。這意味著,一個老證據(jù)對一個邏輯蘊涵它的假說的認(rèn)證度為0。然而事實上,有些老證據(jù)卻能夠給予假說很高的認(rèn)證度,它表明貝葉斯認(rèn)證理論與某些科學(xué)史事實不符,有待貝葉斯理論加以澄清或改進(jìn)。這就是所謂的“老證據(jù)問題”。②C. Howson, P. Urbach, Scientific Reasoning: The Bayesian Approach, Third Edition, Chicago: Open Court Publishing, 2006,pp.297-301.
休伯在其文章中多次提到“老證據(jù)問題”。由于一個老證據(jù)對一個邏輯蘊涵它的假說的認(rèn)證度為0,而老證據(jù)本身的認(rèn)證度往往為1,休伯把老證據(jù)問題看作證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度之反變關(guān)系的極端形式,或把后者看作前者的“更為普遍的形式”。③Franz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.106.然而,在筆者看來,這是休伯對老證據(jù)問題的一種誤解,因為他提出的“反變關(guān)系”是通過杰弗里條件化得出的,而杰弗里條件化所涉及的是同一個事例E被多次觀察而導(dǎo)致的不同的可靠性程度。這使得盡管“老證據(jù)問題”是一個有待貝葉斯認(rèn)證理論加以解決或澄清的重要問題,但是休伯所提出的“反變關(guān)系”既然是出于對科學(xué)證據(jù)的某種誤解,則是一個無需解決的假問題。
科學(xué)檢驗所要求的證據(jù)都是確鑿證據(jù),如果事先知道某證據(jù)是不確鑿的,那它就被歸于無效;用明知不確鑿的證據(jù)來支持或反駁某一科學(xué)理論的做法被看作違反職業(yè)道德的,即所謂的“弄虛作假”,正如在法庭上出示不確鑿證據(jù)來指控他人有罪。然而,即使證據(jù)確鑿也未必證明某個理論一定為真或一定為假,正如在法庭上出示的確鑿證據(jù)未必能夠證明某人一定有罪或無罪。
盡管科學(xué)或法庭要求證據(jù)確鑿,但是事實上人們未必能夠做到。于是,當(dāng)證據(jù)E作為確鑿證據(jù)對假說H的認(rèn)證或否證產(chǎn)生作用以后,為謹(jǐn)慎起見,人們還可事后復(fù)核此證據(jù)的可靠性。對于科學(xué)家來說,往往是對實驗設(shè)備做進(jìn)一步檢查以及進(jìn)行重復(fù)檢驗,以此確定證據(jù)E是否可靠。如果發(fā)現(xiàn)實驗有漏洞或不可重復(fù),那就宣布所發(fā)表的科學(xué)理論尚未得到證據(jù)的支持,因為所做實驗是不可靠的因而是無效的;而不是宣布實驗結(jié)果是假的或所發(fā)表的科學(xué)理論是假的。
一個所謂的“老證據(jù)”往往是舊理論所不能解釋的,它之所以被重新提起,并不是由于科學(xué)家們想對它進(jìn)行重復(fù)檢驗,以提高它的可靠性或精確性,而是由于一個新的理論被提出并且可以解釋它,從而它對新理論給以一定程度的認(rèn)證??梢?,老證據(jù)問題與貝葉斯條件化相關(guān),而與杰弗里條件化無關(guān)。然而,休伯卻把老證據(jù)問題與杰弗里條件化關(guān)聯(lián)起來,因為他所謂的證據(jù)可靠性與認(rèn)證度之間的反變關(guān)系就是通過杰弗里條件化得出的,這使他從根本上誤解了“老證據(jù)問題”。
在概率演算公理系統(tǒng)之內(nèi)把概率解釋為主觀置信度的意義上,杰弗里條件化常被納入貝葉斯理論的范圍,但是它與貝葉斯條件化有著本質(zhì)的區(qū)別,即貝葉斯條件化只考慮確鑿證據(jù)對假說的認(rèn)證度的影響,而不考慮不確定證據(jù)對認(rèn)證度的影響。事實上,在科學(xué)實踐中,人們都要求證據(jù)確鑿。為了避免無效證據(jù),當(dāng)一個證據(jù)最初被提出時,科學(xué)家們往往要做重復(fù)檢驗,這已成為科學(xué)研究的基本規(guī)范即“實驗的可重復(fù)性要求”。休伯的錯誤在于把非確鑿證據(jù)與假說的認(rèn)證度直接聯(lián)系起來,這使他關(guān)于證據(jù)可靠性與貝葉斯認(rèn)證度之間的反變關(guān)系的論證不能成立,進(jìn)而使他對貝葉斯理論的反駁歸于無效。
其實,休伯的錯誤可以追溯到杰弗里,因為杰弗里條件化規(guī)則把注意力放在不確鑿證據(jù)上,這對于認(rèn)證理論來說是誤入歧途的。休伯本應(yīng)把批判的矛頭對準(zhǔn)杰弗里條件化,但他卻錯誤地把矛頭對準(zhǔn)貝葉斯理論,這可以說是目標(biāo)錯位或無的放矢。不過,休伯也指出了杰弗里條件化的一個重要缺陷,即對同一證據(jù)的兩次觀察的置信度進(jìn)行比較,那兩次不同觀察的不同時間點“可被看作兩個可能世界,在這種情況下,杰弗里條件化的應(yīng)用是沒有得到辯護(hù)的?!雹貴ranz Huber, “Subjective Probabilities as Basis for Scientific Reasoning?”, The British Journal for the Philosophy of Science, vol.56, no.1, 2005, p.104, note 1.
雖然貝葉斯條件化規(guī)則只考慮確鑿證據(jù),而把不確鑿的證據(jù)拒之門外,似乎不如杰弗里條件化來得普遍,但是,貝葉斯條件化的這種“狹隘”對于科學(xué)檢驗來說不但不是缺點,反而是科學(xué)之嚴(yán)格性和可靠性的體現(xiàn)。然而,休伯卻忽視了貝葉斯條件化和杰弗里條件化之間的這一區(qū)別,把從杰弗里條件化推出的違反科學(xué)直覺的結(jié)論強(qiáng)加到整個貝葉斯理論之上,這種做法是有失公允的。
需要指出,盡管貝葉斯條件化規(guī)則是杰弗里條件化規(guī)則在Pr′(e)=1時的特例,但是,貝葉斯條件化規(guī)則的合理性卻是獨立于杰弗里條件化規(guī)則的,因而后者未能被辯護(hù)并不等于前者未能被辯護(hù)。事實上,筆者已經(jīng)對貝葉斯條件化規(guī)則的合理性加以辯護(hù),同時表明,在Pr′(e)=1的情況下,杰弗里條件化規(guī)則所依賴的“條件概率不變性要求”也能得到辯護(hù)。②參見陳曉平:《貝葉斯條件化原則及其辯護(hù)》,《哲學(xué)研究》2011年第5期。不過,如此得到辯護(hù)的杰弗里條件化也就歸于貝葉斯條件化,因而成為多余的。