波普尔的概率观评析论文

时间：2021-06-22 14:13:52 论文范文我要投稿

波普尔的概率观评析论文

　　摘要：波普尔把概率看作是事件产生条件的一个内在的、倾向性的属性，通过这个方法，不但对量子力学的几率性给出了一个客观主义的解释，而且成功地解释了相对频率理论予以拒斥的单个事件的概率陈述。不过，由于将倾向性归咎于整个物理情境的属性，从而引入了隐藏的、不确定的物理实体，使得这种观点不可避免地存在缺陷。

波普尔的概率观评析论文

　　关键词：实在性；概率；倾向性；可能性

　　一、波普尔提出概率的倾向性解释的背景

　　随着量子力学的出现，哥本哈根学派认为在量子理论中光子的客观实在性已经消失，如果要坚持光子的客观性，势必要对单个光子发生的概率给出一个适当的客观主义的解释。在波普尔之前，以米塞斯为代表的客观概率理论是针对大量现象而言的，他们谈论的是事件发生的频率，这种概率理论拒斥单个事件的概率陈述，认为“概率理论对这类问题，比如：‘德国在将来某个时间卷入利比亚的战争的概率?’是没有什么可以做的。”而量子力学中的单个光子的发生又是不争的事实，这使得单个事件发生的概率的客观性成为问题。波普尔认为主观主义正是从这里进入物理学的，“物理学已经成了主观主义哲学的一个据点，并且以后一直保持至今”。

　　波普尔是一个实在论者，信奉证伪主义的形而上学纲领，他声称离开了实在性，关于物理世界的理论将不可证伪，毫无科学性可言，并且我们的实践行动也将是不可思议的。因此，他主张量子理论的对象和经典理论一样应该具有客观实在性，之所以造成量子理论存在客观性的困难，是由于对概率的解释有误。主观主义的解释把概率归结为人们把握信息的不完全，而波普尔则认为实际上这和我们知识的缺乏没有必然的联系，对概率应该有一个客观主义的解释。客观的频率理论虽然坚持了概率的客观性，但是却把概率解释为重复事件的统计性质，这使得谈论单个事件的概率没有意义，可见，主观主义的解释和现存的客观主义的解释都有问题，唯有他主张的倾向性解释才最为合理。

　　波普尔明确表示自己提出概率的倾向性解释有着明确的目的，他说：“我试图通过引进对概率的倾向解释来与主观主义斗争。这不是一个特设性的引进，相反，它是对频率论的基本证据作仔细修正的结果。我的主要想法是，可把倾向性看作物理实在。它们是对意向的度量。”“倾向性就像牛顿的吸引力一样是不可见的，也像那些吸引力一样，是能够产生作用的：它们是真实的，它们是实在的。”

　　二、频率理论的困境与倾向性解释的提出

　　波普尔指出：“一旦我们认识到同一偶发事件或事件可以有不同的概率，作为不同参考类的一个元素，不少所谓概率挬论就消失了。假定有一个灌了铅的骰子，在经过多次重复投掷实验后，发现用它得到6点的概率约为1/4。现在考虑一个长序列，在此长序列中，只有3个元素是投掷—个未灌铅的、均匀的骰子得到的结果，其余的元素都是由投掷上述灌了铅的骰子得到的结果组成。那么，在这个长序列中，投掷这个未灌铅的、均匀的骰子得到6点的概率会是多少?

　　很明显，用相对频率来解释是很困难的。如果我们说，因为此长序列的相对频率为1/4，所以用这个未灌铅的均匀的骰子得到6点的概率应为1/4，但是，按照概率的古典定义，由于投掷这个均匀的骰子出现各点的机会相等，很明显，得到6点的概率应该为1/6；如果我们说，因为这个骰子是均匀的，所以得到6点的概率应该是1/6，但是，由于仅有的3个元素不会影响到此长序列的相对频率，很显然，这又与它所在的长序列的相对频率相违背。

　　对频率理论遭遇的这个困境，波普尔的看法是：“我认为这个简单的缺陷是决定性的，即使有各种各样的可能的反驳。”并且他认为频率理论者可能决：一种解决方法正如米塞斯所指出的，概率是相对于一个恰当的序列或者集合而言的，对于不在此序列中的事件，我们不能给予它此序列的相对频率值。可见，在这里的关键是要找到—个合适的同类序列的标准。米塞斯的同类序列标准比较松散，我们按照赖欣巴赫最狭窄的类的标准来看，这3个由—个未灌铅的、均匀的骰子投掷得到的结果应该属于—个新的、更狭窄的序列的元素。这样一来，这个均匀骰子的概率值就不再由上述长序列的相对频率所确定，而是应该由这个未灌铅骰子的投掷结果组成的序列来决定。按照频率理论，这个新的、更狭窄的序列的相对频率应为1/6而不是1/4。但是，波普尔指出，事实上“它包括，按照我们的假定，仅仅只有3个元素”，这说明这个新的狭窄序列不符合频率理论的要求，它没有相对频率。

　　为了回避这个只有3个元素的序列没有相对频率的问题，频率理论者或许会采取另一种解决方法。比如，他们可能会求助于经验，虽然现在只投掷了3次，但是，我们从过去经验应该知道用一个匀称的骰子得到6点的概率为1/6。波普尔认为这也是不合理的，他的理由是：假如我们用一个不同的、灌了铅的新骰子取代那个没有灌铅的骰子混合在序列中，并且我们没有以往的任何经验来估计这个新的、灌了铅的骰子的概率。此时，这个新骰子的概率不仅不能用异类序列的相对频率来确定，而且用同类的最狭窄的类的序列也确定不了。

　　波普尔认为问题的实质在于不仅要说清楚同类序列的标准到底是什么，怎样才能得到相同的序列，而且要解决在同类序列只有有限元素的情况下，它的概率求值的问题。之所以频率理论会出现困难，是由于把概率看成与实际的或者真实的序列相联系，看成是序列的一个属性。这不仅会带来同类序列分类标准的困难，而且会涉及要求真实的序列无穷性的困难。针对这种情况，波普尔提出了一个解决的办法，他指出如果我们把着眼点由序列上转移到序列的产生上，那么就可以看到，只要序列的产生条件相同，由此产生的序列肯定就是同类的。

　　因此，波普尔声称：我们只要变换一下观念，对频率理论进行一些修改，把序列看成是它的实验装置的结果，概率也就成为这个实验装置的一个内在的属性。这样一来，只要实验装置保持不变，那么不仅由它产生的序列必定是同类的，而且还可以避免概率必须与真实的序列相联系的问题，因为这个序列的结果被它的产生条件定义了，只要这个产生的条件没有变化，一个事件的概率就是相同的，那怕没有进行多次的重复实验。可见，在这里，波普尔认为概率都是条件概率，他说：“我们需要一种相对概率或条件概率的演算法，以别于绝对概率的演算法。”因此，对频率理论进行修改的关键是要对条件进行修改。“频率理论解释总是把概率看作相对于一个事先假定的序列；并且它是假定一个概率是一些给定序列的属性。但是随着我们的修改，序列转换成被产生条件的集合定义；并且用这种办法，概率现在应该说成是产生条件的属性。”这样一来，这个实验装置内在的倾向性属性就成为序列的原因。因此，我们可以看出，通过这样的修改，等于是从频率解释到倾向性解释的一个转变，从概率被看作一个给定序列的特性变成了产生条件的一个属性，即实验装置实在的倾向性，从而概率也就具有了实在性。

　　在波普尔的论著中，先后反复提到有长序列和单个事件两种不同的倾向性构想，对此，菲泽尔概括为“长序列构想，按照这个构想，概率是产生某些结果的实验装置的倾向性，用在长序列的实验中的相对频率来刻画；单个事件的构想，按照这个构想，概率是在特定它们的单个实验中，产生特定结果的特别装置的倾向性。”

　　三、概率的倾向性解释与古典的可能性解释的关系

　　古典主义把事件的概率定义为有利于它出现的可能性的数目除以所有机会均等的可能性的数目。这样对一个均匀的骰子而言，在每次投掷中，得到各点的机会均等，因此得到6点的概率为1/6。波普尔认为虽然古典主义的概率被解释为可能性的计算，但是它仅仅关系到等可能情形，这样，古典解释就存在可能性缺失的问题。比如对一个灌了铅的骰子而言，得到各点的可能性应该是机会不均等的可能性，而对此类问题，古典意义上的概率定义不能适用。为了能对各种可能性进行概括，应该对古典的概率解释进行普及化。波普尔认为倾向性虽然是隐藏的、不能直接可观察的，但是它是每种可能性的内在属性，可以根据外在的相对频率的结果得到表达，因此，他的倾向性解释是关于可能性的自然解释，是普及了的古典概率解释。

　　波普尔声称不仅古典概率定义中存在可能性的缺失，而且仅仅假定可能性来计算概率也是不够的。他说：“看到只有可能性对我们的目的来说是不足够的这一点并不困难。……仅仅可能性根本不能给出任何预测。”因为通常的可能性只能理解为逻辑可能性，当我们说某个事件的发生有可能性时，可以理解为它只是在某个可能的世界有产生的条件，是可能的，但是在我们生活的物理世界，它可能就不具有产生的条件，是不可能的。这样，我们可以说某个事件是可能的，同时又可以指它在物理世界实际是不会出现的。而这对于概率而言是不可理喻的，我们不能说一个事件有发生的倾向性，同时坚持它实际是必然不发生的。

　　因此，波普尔认为不仅概率应该是与我们生活世界的物理属性相联系，不应该是逻辑上的概率，而且在可能性和概率之间有着区别，把可能性的计算作为倾向性是不合理的，他提出的倾向性与可能性是不同的，“它们不仅包容各种纯粹的可能性，而且还具有导向实在的倾向或趋向；这些将自身现实化的倾向或趋向是一切大小程度不同的可能性的内在属性，是保持统计结果稳定的某种力量”。这样一来，通过这种和力或力场一样具有物理实在的倾向性，在相关物理情境不变的基础上，这些具有导向实在的倾向会保持一种稳定的统计平均值，从而取代了事件发生的可能性，借助重复出现事件的相对频率，我们就可以对未来事件进行预测。

　　四、倾向性解释与波普尔的非决定论因果观

　　在量子力学之前，物理世界一直是决定论的因果观占据着主导的地位。爱因斯坦也持有这种观点，他认为客观的或者完全的理论应该是决定论的理论，他通过薛定谔猫的`例子来说明量子力学要么不具有完备性，要么它就不描述任何实在的东西，利用的是不完全的知识，是主观主义的理论。

　　这和波普尔的观点发生了分歧，波普尔是一个非决定论者，他坚持物理世界是非决定论的，不仅量子世界是非决定的，经典物理学也是如此。“因为我们已经证实，经典物理学只是宏观上的决定论；它的决定论只适合解决一类特殊的问题，例如牛顿的二体问题，而当考虑更宽广范围的问题时，它就转向非决定论了。”他认为量子力学的确描述了一种真实事态，尽管不是一种决定论的事态，这只能说明，在物理世界里昔日笛卡儿式的决定论是不存在的，“在物理世界里不是所有的事件在一切极微的细节上都精确地预先决定了的”。而非决定性和实在性不相矛盾，实在本身可能就是非决定性的。所以，在他看来，量子力学的非决定论的事实表明了一种不完备性，“但这种不完备性可能不是该理论即该描述的一个缺陷，而是反映了实在性的非决定性、事态本身的非决定性。”

　　并且，波普尔认为“就连‘每个可观察或可测量的物理事件都有一个可观察或可测量的物理原因’这个公式仍然是和物理非决定论相一致的”。只不过这个原因不再是预先的条件，相对于一套已被接受的理论，原因可以用初始条件来描述，但是我们生活的世界，情境和可能性都无时不变，倾向性也在无时不变，这里的原因是使倾向性实在化的最后时刻的那些条件。因此，波普尔认为非决定论、实在论和客观主义三者是相容的，声称只要接受了概率的倾向性解释，就可以澄清这个困惑。

　　五、对概率的倾向性解释的简单评价

　　波普尔的倾向性解释有许多优点。

　　首先，概率的倾向性解释克服了频率理论的缺陷，它能够给予单个事件的概率一个客观的解释。波普尔的单个事件的构想不需要定义倾向性为显示在长序列实验中的一个属性，只是通过假定一个真实的、实在的倾向性，就可以把倾向性看成一个原始的概念，就像物理学上的力一样的理论概念，不再需要被定义或者还原到其他概念。因此，用这个方法能够满意地解释一个单个事件应该有一个概率，甚至它仅仅发生一次，因为它的概率是它的产生条件的一个内在的、实在的属性，它由它们产生。

　　同时，概率的倾向性解释不仅在理论上比频率解释更简单，而且使得频率理论成为多余。偶然现象在自然界到处可见，但是对于为什么这些重复出现的偶然事件会显示出稳定的统计数值，频率理论不能给予自然的解释。对米塞斯的频率理论中的序列而言，要事先规定此序列必须满足两个公理即收敛公理和随机公理，这样一来，就使得他的理论是建立在规定的、需要满足某些条件的序列之上，因此会受到较多的约束。而波普尔则认为既然现代数学理论已经给出了长序列差不多都是随机和收敛的理由，我们就没有必要格外规定这些要求，频率理论已经失去了它的独立存在，变成倾向性解释的一部分。

　　另外，倾向性解释与我们日常直觉思维相一致。在日常生活中，当我们说到投掷一个骰子得到6点的概率将是多少的时候，我们的本意或许是指我们每次投掷得到6点的概率将是多少，那怕是投掷有限次，甚至是指下一次投掷得到6点的概率将是多少，而不是指经过重复的多次投掷后，这个骰子得到6点的相对频率是什么，因此倾向性解释比起频率解释似乎更与我们的直觉思维相吻合。

　　首先，波普尔在提出概率的倾向性解释后，不仅不断扩大倾向性解释的适用范围，而且将倾向性归结为整个物理情境的属性，势必使得会引入了一些隐藏的物理实体。波普尔引人客观的概率倾向性解释的本意是为了避免由于主观主义的介入，使得物理学中的理论变得不可证伪，但是，他同时规定，在物理学中，倾向性不能被看成是一个客体的属性，客体只是其中一部分，“在物理学中，趋向性(倾向性)是整个物理情境的内在属性”，并且物理情境是变换的。这样一来，倾向性解释就有一个缺点，它势必会引入了一些隐藏的东西。比如波普尔认为一个人再活一年的倾向性要取决于人的身体健康状况的内在特性，取决于个人的经济状况、医疗服务机构的经济状况以及医疗人员的素质等等，而且这些条件还必须是在倾向性结果实在化之后才能确定。

　　其次，波普尔主张把观察者驱出实验的做法是不实际的。作为实在论者，波普尔认为观察者正在入侵物理学，因此他要把观察者逐出物理学，逐出实验。他认为量子力学的几率表现并不反映我们对认识的缺乏，而是该物理系统与特殊实验装置发生联系时的倾向性。但是，这种将倾向性和离开了观察者的实在联系起来是不现实的，因为如果倾向性仅仅依赖于实验装置，我们将无法直接测得趋向性。

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