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1、概率统计的哲学思考208-016 14：1:1来自：远泊概率统计的哲学思考摘要：本文从概率统计的在其历史发展过程中对哲学产生的影响开始,分析了近代关于概率统计哲学意义争论的起源、发展和现状，提出这种争论存在的原因在于将概率统计这一方法论问题未加整理地应用于认识论之中，从而掩盖了概率统计的真实哲学意义，进而据此提出概率统计哲学意义的个人观点，并进一步探讨了马克思主义中的概率统计思想。关键词：概率统计;认识论;决定论；马克思主义“你信仰掷骰子的上帝，我却信仰客观存在世界中完备的定律和秩序”1，这是二十世纪一位伟大科学家对另外一位伟大科学家的哲学宣言，这宣言又一次把掷骰子的科学推到了争论的前沿，而隐
2、藏在这宣言后更有意思的事情是，这位“信仰客观存在世界中完备的定律和秩序”的科学家却是发现上帝用掷骰子的方法决定世界的先行者之一。于是上帝笑了，这就是掷骰子科学的魅力,她从被发现起就没有被人类真正完备地定义过，但是却实实在在地推动了人类世界的发展,不仅以科学的方式改变着形而下的物质世界,也强烈地冲击着形而上的哲学思辨,她是毕达哥拉斯式的科学哲学重现吗?一、概率统计的科学发展与哲学进程如果一定要追述概率思想的产生，那应该可以回到2000多年前的爱琴海岸了，亚里士多德曾经表达过现实世界的现象中的一些现象总是这样发生的，而另一些发生的原因是不确定的2,而这不确定性正是概率存在和发展的前提,但是在那个年
3、代，这种不确定性更多地成了神的领地，人类的禁区，没有人知道应当如何去面对这种不确定性。同样有意思的是，虽然如此，古希腊人已经知道用抽签决定一些争端,不知道那隐含在等概率条件下的公平在他们的脑海中是怎样的形象。真正开始引起对这种不确定性认识还是从赌博开始。从15世纪末开始,赌博逐渐盛行,到6世纪初，有些意大利数学家已经开始着手探讨赌博中出现各种情况的机遇或胜率，即用计算出现某一特定结果的情况与可分解成的总情况之比来计算，这种算法后来演变成了概率的古典定义。之后，据说在165年，巴黎一个名叫梅雷的赌徒要求当时著名的数学家帕斯卡解决一个赌博中产生的实际问题：两个技艺相当的赌手约定,每赢一场为赢一点，
4、谁先赢得三点就算全赢.如果当两人都没有能赢得三点而需要中断赌博时，问赌本应当如何摊派才算公平。这类问题在惠更斯的论赌博的计算中有了陈述,但更为重要的是,惠更斯认识到“其中（赌博问题中）实际上包含了很有趣、很深刻的理论基础” 3,4。这把人们从实际经验的计算中解脱出来，开始试图从理论上研究这类现象.13年,在J伯努利去世后的年,他的著作推测术问世，书中提出了现代概率论与数理统计课本中必然要讲到的伯努利大数定律，这使得概率统计的理论和应用取得了突破性进展.与此同时，其在哲学上的意义也不能忽视，客观概率和主观概率的提出不仅仅是数学计算的处理,也引起人们对概率哲学意义的思考.这“标志着概率概念漫长的形
5、成过程的终结与数学概率论的开端”（美国概率史专家Hackin).，5至此以后,概率论的理论正式发展起来。莫阿弗尔提出中心极限定理为后世自然科学和社会科学中对观测误差的处理提供了理论基础；贝叶斯的贝氏统计理论运用概率来解决从特殊推断一般的问题，其理论中的先验概率使概率的主观解释成为与经典的频率解释并行的两种理解方式，从而进一步把概率的主观问题与客观问题深入到哲学家的争论范围；直至拉普拉斯概率分析理论问世，概率论从1世纪到9世纪初的经典时期才被划上了一个完整的句号，开始了其近代征程。近代的概率思想带来了人类思想上的一次飞跃，但是这次飞跃严格来说并不是由概率直接完成的,统计学和她的联姻才是促成19世
6、纪以来人类在认识论、方法论上飞跃的主角。事实上，统计学和概率学在早期几乎无太多关联，有着各自的发展历程.对于统计来说,可能远在人类文明的初期就已经开始，那时，人口、兵力等统计数字就已经为部落或城邦的首领所关注.而统计成为一种学问则要向后数上几千年,直到十七世纪的德国，这些统计的数字才真正引起了人们研究的兴趣，成为统计学发展的源头,那时的著名学者康令已经开始从人口比率、文化水平等统计数字中分析德国国家形势。同一时代的英国学者也为统计学的形成做出了重要贡献，格龙特从定期公布的伦敦居民的死亡公报中发现，充分大量的观察可使事物发展中非本质的偶然因素的影响互相抵消或削弱，从而显示出整个现象稳定的、一般的
7、特征。比这一发展更进一步的工作,是由格龙特的朋友W。配第完成的，他真正开启了用数学方法描述社会现象的先河，从而创立了“政治算术学派”，在马克思的评价中，“威廉。配第政治经济学之父，在某种程度上也是统计学的创始人”6。这种概率与统计独立发展互不相关的情况到伯努利大数定律的发表后有了改善,这使得两者有了结合的基础，但是对于伯努利和当时统计学中的政治算术学派来说，概率还只是与统计不相干的数学游戏,而统计则是经验、常识和归纳分析的政治算术。当历史发展到这个阶段时,两者的结合似乎已经不可避免。法国的.拉普拉斯就成了拥有得天独厚的条件牵起这条红线的人，作为概率论学者的他,同时还是他学生的内政部长一个可以获
8、得大量统计资料的国家管理者,于是他发现:“概率的数理公式可以当作以大量观察而又易有错误为基础的各项科学所要的辅助科学”。大数学家高斯也拥有这种结合的动力,只是他的研究基于对误差理论的分析,高斯分布曲线成了他重要的数学成果,也同时让概率与统计的结合迈出了重要的一步。至此，概率论和统计学在自然科学和社会科学中都出现了交集，这个交集带来的效应是爆炸性的,其结果令人措不及防。首先是麦克斯韦、玻尔兹曼将高斯由概率理论所导出的误差应用到速度分布中去，从而和吉布斯一起,把统计力学扩展到热理论和广义气体理论，7, 8.这种扩展将物质宏观的确定性的温度、熵等概念与微观的不确定性的分子运动统一起来，使概率统计成为
9、了宏观与微观的桥梁,确定性与不确定性的中介，但也同时更加使得概率统计的哲学内涵发生变化，她描述的究竟是确定性还是不确定性,她代表的究竟是主观还是客观？争论并没有停止，量子力学的产生和发展让概率统计的争议达到了顶峰。爱因斯坦的研究告诉人们，微观粒子的能量可能不是连续的,而是一份一份的，并用普朗克常数将波的频率与粒子的能量联系在一起；德布罗意告诉人们,微观粒子具有波粒二项性;最终在薛丁谔方程中，物质的运动干脆以概率波的形式出现.于是，牛顿时代经典力学的大厦受到了严重的挑战，确定论的哲学受到冲击，机械唯物主义的思想岌岌可危。对世界的认识在因为引入概率统计的量子力学而改变，但是概率统计却依然游走在确定
10、论的边缘。爱因斯坦、薛丁谔等量子力学的先行者因为最终建立起来的量子力学大厦是在概率统计的不确定基础上而耿耿于怀,这才有了本文开篇引用的一段话,才更让这种争论成了科学哲学史上耐人寻味的一页。及至历史步入现代，概率统计已经成为动力学、系统论、协同学的重要组成部分,是心理学等社会科学研究中的重要方法，而其对大量微观粒子的描述也使医学成像、粒子成像得以广泛地在社会上得以应用。然而对于概率统计究竟是什么的问题,或者更确切一点说概率的本质是什么的问题却愈演愈烈。这种现象并不难理解，因为直到如今，作为一个数学上的概念，概率在数学理论中都未尝被给出一个令众人信服的定义，从经典定义到频率定义，前者的“缺点在于它
11、不是定义,它没有回答概率是什么这个问题，只是给出了简单情况下计算它的方法”，而后者又在收敛性等问题上显得无所适从，虽然到了二十世纪,科尔莫戈罗夫用公理化体系描述了概率，使人们在应用她的时候不至于畏手畏脚,但概率的本质定义却逐渐远离了数学的本体。除去在科学上的尴尬,概率论在哲学上的进程也颇为艰难。时至如今，哲学上都只是在逐步深入着似乎从她产生的第一天起就一直存在的争论.她的本体是什么？是主观的还是客观的?是由于人类认知的不全面而出现的规律还是世界运行的本质？世界应该是由确定性来描述还是由不确定性来描述?似乎这个描述不确定性的东西自己也在创造着不确定性，这就是概率统计的魅力所在吧。二、概率统计的哲
12、学意义从前边概率论哲学的进程中可以明显地感觉到，作为诞生于赌徒希望对不确定结果获得确定性结论的概率论，其涉及的最重要的两个哲学命题皆与此有关:概率是决定论的还是非决定论的，以及概率是主观的还是客观的.讨论概率论是决定论还是非决定论无疑包含着两个层面的问题,第一个层面是由概率所带来的认识论是决定论的还是非决定论的,第二个层面是概率的本性是决定论还是非决定论的。对于第一个层面最典型的案例就是本文从开篇就在关注的量子力学带来的争论。几乎所有的传统哲学研究都认为,量子力学中概率论的出现颠覆了自牛顿以来的机械论自然观,世界因其出现将不再是由一些可以用确定性公式描述的世界，所以对现行量子力学的坚定拥护者被
13、冠以“非决定论”者的称呼-比如玻尔,而现行量子力学的反对者则宣称自己是“决定论的信徒比如爱因斯坦，后者致力一生的大统一理论无疑是如牛顿力学或麦克斯韦方程一般完美的理论。但是我们应当注意到,在这一层面的讨论无疑来源于一个基本前提-概率论的本性是“非决定论”的。而这个前提正是我们要讨论的第二个层面的问题.对于这一问题，如果从直观的经验论因果关系上予以理解，很容易得到前边的结论，因为概率论描述的是不确定行为，给出的结果往往是“可能性”或“倾向性”这种带有明显不确定内涵的概念,这样自然也就不可能是决定论的。但事情到此并未终止，因为我们注意到，这里所提到的“非决定论前提中指出的概率的结果的“可能性”或说
14、“倾向性是基于人类无力预知的行为而言，而对于结合了统计的概率论来说,则往往可以给出“决定论”的结果。举例来说，放射性同位素的半衰期描述的是该同位素一半的原子发生衰变的时间,这里面包含的概率问题在于，经过一个半衰期之后，我们不可能具体知道哪几个原子衰变了,这是所谓的不可知行为，但是我们获得的半衰期却是人类可以真实地得以在实际中应用的物理量，这不正是拥有“决定论”意义的概率的意义吗?在如此赋予概率论以“决定论意义之后，“决定论者也终于可以把概率纳入自己的体系中大谈特谈,并且或有学者将其称之为“概率决定论”.这样的结论显然并不令人满意。对于非决定论者来说，不能确定地描述诸如微观粒子的运动行为本身就足
15、以让“非决定论”成立！而对于严格的决定论者来说,这只能是一种倒退和耻辱,他们需要追求的是能够确定世界一切的理论，这正是爱因斯坦们所做的事情.于是争论又将开始。什么时候争论会结束？可能是决定论者找出他们眼中的“决定论”理论的一天，也可能永远都不能结束。因为最终我们发现，在严格的意义上讲，概率论的本性层面是非决定论意义的她还不能确知某一时刻、某一位置确实发生了什么,但在实际应用领域,概率的本性层面又绝对有决定论意义,我们可以确知一定时间衰变的粒子数,或者确知某一时间体系的温度是多少。更何况，在没有“决定论理论出现之前,谁能证明“决定论”理论不存在呢？那么概率统计的问题是客观的还是主观的呢？概率论的
16、客观主义者会说世界本就是随机的，就是按照概率统计描述的图景发展，客观世界就是如此，特别是在概率的公理定义体系中还规定了必然事件发生的概率为之后，概率更被赋与了更可以广泛应用的意义，那么概率为什么不是客观的呢?于是概率的主观主义者可能就会站出来说，概率之所以存在，是由于人类的知识不够全面,研究手段还不足够，就如同如果你每次都能够确定测量推动轮盘的那只手的力量、又能准确地掌握轮盘的摩擦力等等细节问题的时候，赌徒完全可以知道轮盘将转到何处,概率论又有什么意义呢?所以它只是人类主观思想的结果,并不是客观世界的真实。争论依然不会停止，因为我们发现，当人们讨论概率的主客观问题时,总是从自己认为正确的公理出发,但这一公理并不像持每一种观点的人们想象的那样不证自明，于
