逻辑学若干问题研究
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传统逻辑的局限[1]

逻辑主要是研究推理和证明的科学,它有悠久的历史。到了近代,也常常叫作形式逻辑。100年前形式逻辑发展到了一个转折点,新逻辑——数理逻辑(符号逻辑、逻辑斯蒂)的基础开始奠定。旧逻辑现在习惯上叫作传统逻辑(古典逻辑);而新逻辑也称作现代逻辑。本世纪(20世纪)卅年代中叶现代逻辑已经完全成熟。传统逻辑究竟有哪些局限?为什么传统逻辑必然要发展到现代逻辑?底下我们试图通俗地来说明这个问题。

第一,传统逻辑没有考虑到存在问题。

在传统逻辑里,从全称命题推出特称命题是一条规律,而演绎的推出关系又是当前提真时,结论一定是真的。我们知道牛顿第一运动定律(惯性定律)是真的科学原理:任何不受外力影响的物体,总保持匀速直线运动或静止,直到有外力迫使它改变这种状态为止。但根据传统逻辑由此全称命题(命题是直陈句的含义,加以断定的命题成为判断)推出的特称命题“有不受外力影响的物体……”却是假的。毛病出在哪里?原来传统逻辑讲推理时所涉及的事物,都占据一定的时间空间,都是现实世界中存在着的事物。对于这样的事物,从全称命题可以推出特称命题。例如,世界上存在着金属,因之从“凡金属都导电”可推出“有金属导电”。但当讨论涉及不受外力影响的物体(这是现实世界中不存在的理想事物)时,情况就不同了。从主项为“不受外力影响的物体”的全称命题出发,推不出主项为“不受外力影响的物体”的特称命题。[2]当主项所反映的对象不存在,不能从全称命题推出特称命题,这就叫作存在问题。类似的例子可以找到很多。如,从真命题“凡不接触细菌的人都不得细菌性传染病”推不出假命题“有不接触细菌的人不得细菌性传染病”,因为现实世界上没有不接触细菌的人。从“任一解决了哥德巴赫猜想的人都是大数学家”推不出“有解决了哥德巴赫猜想的人是大数学家”,因为解决了哥德巴赫猜想的人至今未曾有过,将来是否会有也还不知道。

由于主项所反映的对象不存在,传统逻辑中的其他一些关系也就有所改变。如传统逻辑认为“有S是P”与“有S不是P”可以同真,但不能同假。这就是说从“并非有S是P”可推出“有S不是P”。例如从“并非有信神的人是马克思主义者”可推出“有信神的人不是马克思主义者”。但是,“有鬼是红脸的”和“有鬼不是红脸的”都假。从“并非有鬼是红脸的”推不出“有鬼不是红脸的”。原因在于现实世界中根本就没有鬼。

一个对象究竟存在不存在,基本上不是逻辑问题,而是事实问题。任一词项(语词的词汇意义)所反映的对象在现实世界中有的存在,有的不存在。逻辑为了概括这两种情况,必须跳出传统逻辑的框框,另辟蹊径。现代逻辑把传统的命题形式“所有S是P”分析为“对任何事物来说,如果它是S则它是P”。把具体命题“凡人皆有死”分析为“对任何事物来说,如果它是人则它有死”。把“凡不接触细菌的人都不得细菌性传染病”分析为“对任何事物来说,如果它是不接触细菌的人则它不得细菌性传染病”。在命题形式“对任何事物来说,如果它是S则它是P”中,用“x”代替“事物”和“它”,并不改变其原意。这样就得到:“对任何x来说,如果x是S则x是P”。再进一步,取消民族语言的区别,用人工语言则可改写成为:

(∀x)(S(x)→P(x))

(∀x)叫作全称量词,译成自然语言就可读作“对任何x来说”。S(x)可读作“x是S”“x有S性质”或“x属于S”。P(x)也可这样翻译。S、P都叫作谓词,“x”叫作个体词。“→”叫作蕴涵词,可读作“如果,则”。传统的全称否定命题形式“所有S不是P”则分析为:

(∀x)(S(x)→﹁P(x))

这里的“┐”叫作否定词,译成自然语言可读作“并非”“不是”等等。﹁P(x)可读作“并非x是P”或“x不是P”。人工语言里的这个公式整个儿的译成自然语言,就是“对任何x来说,如果x是S则并非x是P”。经过这样的处理,现代逻辑就把传统的全称命题了解为蕴涵命题。

现代逻辑是这样分析传统的特称命题的。“有工人是作家”分析为“至少有一个事物,它既是工人又是作家”。“有不接触细菌的人不得细菌性传染病”分析为“至少有一个事物,它既是不接触细菌的人又是不得细菌性传染病的人”。这就是把传统的特称肯定命题形式“有S是P”分析为“至少有一个事物,它既是S又是P”。我们再把它表述为人工语言,就是:

(∃x)(S(x)∧P(x))

这里的(∃x)叫作存在量词,可读作“至少有一个x使得”。“∧”叫作合取词,可读作“并且”。传统的特称否定命题形式“有S不是P”则分析为:

(∃x)(S(x)∧﹁P(x))

这样,现代逻辑就把传统的特称命题分析为合取命题。现代逻辑还告诉我们,从(∀x)(S(x)→P(x))推不出(∃x)(S(x)∧P(x)),从(∀x)(S(x)→﹁P(x))推不出(∃x)(S(x)∧﹁P(x))。不过,传统的逻辑方阵中的矛盾关系依然成立。例如:

(∀x)(S(x)→P(x))⊦﹁(∃x)(S(x)∧﹁P(x))

在这里⊦代表演绎的推出关系。结论译成自然语言就是“并非至少有一个x使得,x是S而不是P”。以н代表演绎的互推关系,传统的矛盾关系就表示为:

(∀x)(S(x)→P(x))н﹁(∃x)(S(x)∧﹁P(x));

(∀x)(S(x))→﹁P(x))н﹁(∃x)(S(x)∧P(x));

﹁(∀x)(S(x)→P(x))н(∃x)(S(x)∧﹁P(x));

﹁(∀x)(S(x)→﹁P(x))н(∃x)(S(x)∧P(x))。

第二,传统逻辑不会处理关系推理。

除了假言命题、选言命题以外,传统逻辑基本上只讨论直言命题(性质命题)。直言命题如“凡人皆有死”是只有一个主项的命题。如果要讨论有几个主项,因之而有几个量项的命题,如:

对任何一条直线来说,经过不在它上面的一个点至多可以引出一条平行线。

传统逻辑就束手无策了。具有几个主项的命题就是关系命题。传统逻辑既然不会处理关系命题,当然也就无法研究关于关系命题的推理。例如从“有的观众欣赏每件展品”可以演绎地推出“每件展品都为有的观众所欣赏”。但从后者不能推出前者。[设观众是A、B,展品是C、D。现在A欣赏C和D。当然可推知C、D都为有的观众(即A)所欣赏。但情况若是A欣赏C,B欣赏D,就不能推知有观众(无论A或B)欣赏C和D。]这在直观上是相当清楚的道理,但传统逻辑却不能从理论上来加以说明。

现代逻辑把P(x)看作最简单的命题形式。复杂一点的有R(x,y),可读作“x与y有R关系”。这里的“R”是谓词,“y”是个体词。更复杂些,命题形式还可以有S(x,y,z)等等,读作“x,y,z之间有S关系”。这里“S”是谓词,“z”是个体词。我们暂把论域限定于自然数。“2是偶数”的形式是P(x),而“2大于1”的形式是R(x,y)。R(x,y)也可写为xRy,更为醒目,与自然语言也较为接近。但“2在1与3之间”的形式写成S(x,y,z)是方便的。因之,我们还是把xRy写成R(x,y),以示统一。

有了R(x,y)这样的公式,就可以着手处理关系命题了。我们权且把个体词x的论域限定于观众,把个体词y的论域限定于展品。按照传统逻辑的习惯,“有的观众欣赏每件展品”的形式似乎是“有的xR所有y”,“每件展品都为有的观众所欣赏”的形式似为“所有yR有的x”。但是这里“有的xR所有y”中的R代表x与y之间的欣赏关系,而“所有yR有的x”中的R却代表R的逆关系,即y与x之间的被欣赏关系。由此看来,迁就传统逻辑的这些记法是不妥当的。量词“有的x”“所有y”的次序与具有R关系的个体词x、y的次序都应该表示清楚。为此,我们把量词按次序一律写在公式的前端,谓词后面的括号中仍按次序写出个体词。上述两命题的形式用人工语言来表示,分别是:

(∃x)(∀y)R(x,y)(读作“至少有一个x使得,对任何y来说,x与y有R关系”。)

(∀y)(∃x)R(x,y)(读作“对任何y来说,至少有一个x使得,x与y有R关系”。)

现代逻辑证明了从前者到后者的推理关系成立,但从后者到前者的推理关系不成立。

为了避免歧义,为了精确严密,现代逻辑是一种人工语言的系统。在这种系统中,所谓量词,是指符号∀或∃,括号“(”和“)”,与一个个体词结合在一起的(∀x)(∃y)之类的符号序列;而不像传统逻辑那样,把“所有”“有的”叫作量项。为什么要这样啰嗦?从上面两个例子的分析过程中,可以窥其一斑。

用传统逻辑来分析“实践是检验真理的唯一标准”这样的哲学命题,可以说是劳而无功的。用现代逻辑来分析,这个哲学命题似应为:“对任何真理来说,总有实践是检验它的唯一标准。”现代逻辑的人工语言虽然抽象一些,但用它来分析命题和推理,比传统逻辑要强有力多了。

第三,传统逻辑对推理形式缺乏整体的研究。

传统逻辑研究演绎推理基本上局限于对当关系、直接推理、三段论、假言推理、选言推理和二难推理。演绎推理的形式,特别是人们常用的推理形式是否只有这些?这些形式之间有什么内在联系?它们又有什么根本特性?这样的问题传统逻辑还来不及提出来。现代逻辑应运而生,挑起了从整体上研究演绎推理的重担。

那么,现代逻辑又是用怎样不同于传统逻辑的方法来研究推理的呢?首先,传统逻辑是从概念研究到判断,又从判断进到推理。现代逻辑却从命题出发,先讨论仅仅有关命题的推理;然后再分析到命题内部的非命题成分,再讨论涉及非命题成分的推理。这好比为了研究人体,先从四肢、头、躯干出发,比先从细胞出发,要简便可行。接触过传统逻辑的人都有这样的感觉,三段论比假言推理、选言推理复杂、难懂。现代逻辑索性先易后难,先处理假言推理、选言推理,再研究三段论。

其次,由于传统逻辑是利用自然语言来描述思维形式的,而自然语言又免不了有歧义。因之传统逻辑所使用的符号、公式往往有歧义和含糊不清的缺陷。用这种工具来分析具体命题,常常会发生困难。例如,传统逻辑可以把“所有学生是男的或女的”的形式描述为“所有S是P1或P2”。但是,这句话究竟表达了下面两种意思中的哪一种,传统逻辑是无法分别清楚的:

(1)对任何学生来说,总是男的或女的。

(2)所有学生是男的,或者,所有学生是女的。

现代逻辑利用没有歧义的人工语言可把(1)的形式表示为:

(∀x)(S(x)∨P(x))(x的论域是学生)。

把(2)的形式表示为:

(∀x)S(x)∨(∀x)P(x)(x的论域是学生)。

这样的处理,就克服了“所有S是P1或P2”的缺陷,把“所有学生都是男的或女的”的歧义分析得清清楚楚。

再次,现代逻辑从众多推理形式中按一定标准选出若干种作为出发点,由此循序渐进,严格地把其他推理形式一步步推导出来,构成一个系统,从而对无穷多的推理形式进行全面的、整体的、深入的研究。这就叫作用公理方法来研究推理形式。

最后,现代逻辑的研究方法还是形式化的方法。推理的前提与结论之间的关系,各种推理形式之间的关系,都用人工语言表达为公式与公式之间的关系。公式与公式之间的变换,完全决定于符号及其排列,而与符号、公式的意义完全无关。

这样一来,现代逻辑就克服了传统逻辑的种种局限性,把科学推向一个新的高峰。当然,要利用现代逻辑,就一定要与符号、公式打交道。马克思说:“在科学上面是没有平坦的大路可走的,只有那在崎岖小路的攀登上不畏劳苦的人,有希望到达光辉的顶点。”(《资本论·法文译本之序与跋》)


[1] 原载《逻辑与语言学习》1982年第1期。有删改。

[2] 传统逻辑术语一般都根据金岳霖主编的《形式逻辑》。