Логико-методологические требования к научной гипотезе

Выдвижение гипотез в научной практике осуществляется в некотором диапазоне между двумя крайностями — слишком жесткими отсеивающими условиями и слишком свободным изобретением новых идей.

Требования, которым должна подчиняться вновь вводимая гипотеза, можно разделить на три группы: логические, содержательные (содержательно-теоретические), эвристические.

Данный порядок перечисления требований соответствует их силе: логические нормы — наиболее сильные и т. д. При критической оценке гипотез в первую очередь (при прочих равных условиях) будут отвергнуты те, что нарушают логические нормы, затем — те, что неудовлетворительны по содержательным основаниям, и в последнюю — несостоятельные эвристически.

Логические и содержательные требования задают негативные предписания, т. е. накладывают некоторые ограничения на возможные гипотезы. Эвристические же описывают позитивные аспекты гипотез, т. е. говорят об их достоинствах, рекомендуемых качествах.

I. Логические требования

1. Непротиворечивость. Гипотеза не должна быть самопротиворечивым утверждением. Данную норму (совсем не банальную) следует понимать в широком смысле, а именно: поскольку гипотеза, взятая вместе со своими логическими следствиями, представляет собой целую теоретическую систему, то непротиворечивой должна быть вся эта система утверждений. Логические следствия не должны противоречить ни исходной гипотезе, ни друг другу.

На практике удовлетворить это «простое» требование порой оказывается не так просто. Противоречия могут прокрасться даже в весьма строгие, хорошо разработанные концепции. Иллюстрацией этому служат обнаруженные Б. Расселом в начале XX в. противоречия в аксиоматической арифметике Г. Фреге.

2. Независимость от уже имеющихся исходных теоретических положений. Вводимая гипотеза должна быть самостоятельным высказыванием, а не дедуктивным следствием ранее уже выдвинутых положений.

В противном же случае, если оказывается, что гипотеза сводима к исходным утверждениям теоретической системы, она, конечно, не отвергается как логически несостоятельная, но ее просто не следует называть гипотезой в собственном смысле. С логической точки зрения, она является тавтологией и ничего не привносит в теорию (так, если мы имеем аксиому а + b = b + а> то незачем выдвигать «гипотезу»: 1 + 2 = 2 + 1).

Прекрасный образец логической строгости в связи с данным требованием можно найти у выдающегося экономиста В. В. Леонтьева (1905— 1999). Проводя анализ логической структуры ряда экономических концепций, он вскрывает типичную путаницу теоретиков, слишком свободно оперирующих терминами и не замечающих, что введение новых понятий не дает ничего по существу нового, независимого от уже имеющегося^[1].

II. Содержательные требования

В отличие от логических норм, содержательные требования могут быть только описаны, но не четко сформулированы. Они всегда связаны с конкретным содержанием той или иной науки. Их выполнимость определяется непосредственно работающими профессионалами. Поэтому их нельзя задать извне, на манер логических.

1. Принципиальная проверяемость. Это требование не означает, что к гипотезе должен немедленно прилагаться и метод ее однозначной проверки. Проверка гипотезы может оказаться довольно сложным делом. Однако она должна быть проверяемой в принципе, т. е. проверяемой хотя бы со временем, при наличии некоторых, тоже принципиально достижимых, условий.

Указанное требование нужно понимать именно как содержательное: его нельзя выразить каким-либо логическим критерием. Только в контексте самой теоретической области решается, как можно проверить ту или иную гипотезу, и на основании этого — какую гипотезу можно считать проверяемой, а какая — не проверяема.

2. Содержательная связность. Это требование широкой согласованности вводимой гипотезы с предыдущим теоретическим знанием. Конечно, гипотеза заставляет нас что-то пересмотреть, уточнить или даже отвергнуть. Порой она приводит к существенной трансформации теоретических представлений. Тем не менее гипотеза всегда в конечном счете вписывается в исходную предметную область, согласовывается с какими-то се фундаментальными принципами, положениями. Она не может отвергать вообще все.

Подобно предыдущему требованию (принципиальной проверяемости), здесь тоже невозможно навязать жесткие предписания: скажем, заранее указать, что именно должно сохраняться в гипотезе от старой области знаний и как она должна согласовываться с исходными знаниями. Все определяется целиком конкретными соображениями.

Требование содержательной связности не противоречит логическому требованию независимости гипотезы, рассмотренному выше. Действительно, гипотеза не может быть логической тавтологией по отношению к исходным теоретическим положениям. Она должна добавлять независимые смыслы в теорию. Однако гипотеза должна содержательно согласовываться с некоторой совокупностью теоретических принципов, допущений, взаимосвязей, норм.

III. Эвристические требования

Логические и содержательно-теоретические требования оставляют широкий простор для сосуществования удовлетворяющих им гипотез, которые тем не менее обладают для исследователей совершенно разной ценностью. Альтернативные гипотезы можно и нужно оценивать между собой по их преимуществам.

Здесь как раз вступают в действие эвристические требования. Они фиксируют те позитивные свойства, которые позволяют гипотезам содействовать теоретическому продвижению, решать важные научные проблемы. Ведь гипотеза должна не только подчиняться ряду логических и содержательных ограничений, но и нести определенный прирост знания. В идеале гипотеза должна не только объяснять накопленные факты, систематизировать имеющиеся знания, но и создавать некоторый запас движения на будущее (показывать свою эффективность и в новых ситуациях). Итак, рассмотрим эвристические ориентиры.

1. Общность применения. Гипотеза должна быть приложима к максимально широкому классу явлений. Это свойство называют еще информативностью, или емкостью гипотезы. В общем случае, исследователь предпочтет ту гипотезу, которая объясняет больший спектр явлений. Гипотеза должна быть изначально нацелена на то, чтобы выйти за пределы имеющегося круга фактов.

Во-первых, хорошая гипотеза способна предсказывать открытие новых фактов (это называют также «предсказательной силой» гипотезы).

Во-вторых, она должна подкрепляться новыми эмпирическими свидетельствами (может быть, даже неожиданными: ведь на практике далеко не все следствия гипотезы выводятся из нее в явном виде). На этом требовании особенно настаивал К. Поппер, который посвятил много усилий проблеме роста научного знания. По мнению К. Поппера, гипотеза должна выдерживать «новые и строгие проверки», быть «независимо проверяемой экспериментами нового рода».

2. Фундаментальность идеи. Это требование касается качественной оценки самой научной идеи, лежащей в основе гипотезы. Четко сформулировать понятие о действительно фундаментальной, эвристичной идее, ведущей к прорыву в познании, видимо, невозможно. К. Поппер, описывая это требование, говорит, что «новая теория должна исходить из простой, новой, плодотворной и объединяющей идеи»^[2]. Исследователь, в общем случае, должен предпочесть ту гипотезу, которая вносит больше ясности, объединяет в единую картину ранее не связанные фрагменты. Например, теория тяготения Ньютона объединила в один класс и объяснила такие разные явления, как полет пушечных ядер, морские приливы, движение планет и т. п. Фундаментальная идея способна придать предметной области концептуальную стройность и своего рода эстетическое совершенство.

Правда, это требование слишком широкое и ничего не говорит о тех содержательных соображениях, которые привлекаются каждый раз для решения конкретных научных проблем. На практике же могут сталкиваться разные теоретические системы, каждой из которых присущи собственные представления о простоте и прочих достоинствах. В этом случае начинается сложнейший процесс сравнительной оценки конкурирующих идей.

Таковы требования к научной гипотезе, которые суммируются в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Логико-методологические требования к научной гипотезе.

Гипотезы, выдвигаемые в ходе научного поиска, имеют различную методологическую ценность. Гипотеза может удовлетворять логическим и содержательным критериям, т. е. выглядеть вполне импозантно, но только с формальной стороны. При этом эвристически она может нс нести никаких преимуществ, не давать никакого теоретического прироста, поскольку она выдвинута специально для защиты какой-то критикуемой концепции (как правило, критикуемой заслуженно).

Такого рода «защитные» гипотезы — нередкий случай в науке. Их называют «гипотезами ad hoc» (лат. «для этого», «только здесь»). Строго говоря, они вообще не выполняют эвристических функций научной гипотезы. Но доказать это не так просто, так как не существует универсального критерия, разоблачающего такие гипотезы. Поэтому демонстрация их несостоятельности становится сложным процессом, требующим привлечения конкретных соображений. К этой проблеме мы и переходим Гипотезы ad hoc: условия Дж. Леплина Проблема гипотез ad hoc — давняя тема философии и методологии науки. Как мы можем распознать методологически неудовлетворительную гипотезу?

Конечно, в случаях явного нарушения перечисленных выше эвристических требований это сделать легче. Исследователь должен насторожиться, если гипотеза объясняет не все известные факты, а лишь их часть (а для другой части «приспособлена» уже другая гипотеза) — это нарушение принципа общности применения. Или когда имеется последовательность гипотез, которые усложняют друг друга и исходную область знаний, еще более запутывая ее с каждой новой гипотезой вместо кардинального прояснения. Например, геоцентрическая система Птолемея требовала введения все новых и новых поправок, загромождая исходную теорию. Это несоответствие принципу фундаментальности идеи.

Исследователи неоднократно пытались сформулировать признаки гипотез ad hoc для отличения их от эвристически плодотворных гипотез^[3]. Приведем ряд признаков, характерных для гипотез ad hoc, который предложил американский исследователь Дж. Леплин^[4]. Эти признаки широко известны и часто цитируются как «условия Леплина».

• 1. Условие экспериментальной аномалии. Гипотеза Я устраняет аномалию Е (как правило, это некое новое свидетельство); при этом теория не способна справиться с аномалией имеющимися ресурсами, без гипотезы Я.
• 2. Условие оправдания (justification). Свидетельство Е поддерживает гипотезу Я, но при этом: 1) нет других экспериментальных данных в пользу Я; 2) нет иного применения гипотезы Я (кроме области данных Е) 3) нет независимой теоретической поддержки для гипотезы Я.
• 3. Условие совместимости. Гипотеза Я совместима с наиболее существенными утверждениями исходной теории Г, т. е. с такими утверждениями, опровержение которых опровергает саму теорию.
• 4. Условие неопределенности (tentativeness). Не существует достаточных оснований ни для того, чтобы считать гипотезу Я истинной, ни для того, чтобы считать ее ложной.
• 5. Условие нефундаментальности. Имеются и другие проблемы (помимо Е), которые ставят под сомнение теорию Т. При этом каждая из них указывает на нефундаментальность теории, все они (включая Е) могут быть решены только после устранения нефундаментальности, а также есть основания считать, что решение любой из них поможет решению всех остальных. (Нефундаментальность теории Т означает, что она имеет проблемы, которые невозможно решить без существенного изменения теории.)

Этот список условий, в целом, довольно метко характеризует гипотезы ad hoc, но все же он лишь описывает их свойства, а не предлагает методику

их распознавания. Окончательное решение ученого по поводу качества конкретной гипотезы базируется на широком множестве содержательных аргументов, которые и берут верх в том или ином случае.

Стадии работы над гипотезой Процесс выдвижения и проверки гипотезы можно условно представить в виде следующей линейной последовательности (хотя на практике он сложнее).

• 1. Обнаружение проблемы — в параграфе 3.1 говорилось о том, что осознание проблемы и ее теоретическая формулировка есть необходимые условия для нацеленного теоретического поиска. Осознанная проблема становится стимулом для выдвижения гипотез.
• 2. Выдвижение гипотезы — здесь ученый в явном виде формулирует гипотезу, которая должна способствовать решению проблемы. Предположение, выдвигаемое на этой стадии, иногда называют рабочей (или поисковой, черновой) гипотезой.
• 3. Разработка гипотезы — ученый анализирует гипотезу, разворачивает скрытый в ней потенциал, т. е. изучает ее связи с исходной теорией, выводит следствия из системы «исходная теория плюс новая гипотеза», разрабатывает исследовательский проект для испытания гипотезы.
• 4. Проверка гипотезы — сложный процесс эмпирической и теоретической проверки гипотезы, обсуждения ее достоинств и недостатков, сравнения ее с альтернативными гипотезами, завершающийся в лучшем случае ее однозначным принятием либо отвержением.

Трудности проверки гипотезы К. Гемпель выделил три этапа в проверке гипотезы:

• 1) проведение подходящих экспериментов и наблюдений и подготовка отчетов о них;
• 2) сопоставление исходной гипотезы с полученными данными и определение того, являются ли свидетельства подтверждающими, опровергающими или нейтральными в отношении гипотезы;
• 3) принятие решения о том, следует ли принять гипотезу, отвергнуть ее или отложить суждение о гипотезе в ожидании будущих свидетельств^[5].

Нас будут интересовать второй и третий этапы этого процесса.

Как отмечалось в параграфе 1.5, задача прояснения условий поддержки гипотезы свидетельствами (или проблема подтверждения), которая как раз относится ко второму этапу (сопоставление гипотезы и свидетельств), не имеет прозрачного решения. Нет никакого общепризнанного правила или алгоритма, чтобы определить, подтверждают ли свидетельства данную гипотезу.

Тем не менее в научной практике часто применяется стратегия опровержения гипотез. Эта стратегия появилась как реакция на то обстоятельство, что процесс накопления подтверждающих примеров не имеет завершения. Нельзя представлять дело так, как будто бы мы, набрав какое-то число положительных данных, можем считать гипотезу окончательно подтвержденной.

Допустим, мы обнаружили в п эмпирических ситуациях согласие с исходной гипотезой — но где гарантия, что в случае (г? + 1) мы не столкнемся с противоречащим фактом? Никакое конечное множество подтверждающих случаев не дает нам логического права заключать, что наша гипотеза всегда верна (т.е. выполнима для бесконечного числа ситуаций). Поэтому процесс накопления подтверждающих данных оказывается с логической точки зрения принципиально незавершимым.

Рациональная попытка выйти из этой ситуации и придать ей некий финитный (завершаемый) вид основана на стратегии, которая ищет не подтверждения, а опровержения.

Давно известна так называемая асимметрия подтверждения и опровержения: подтверждать какое-либо предположение можно бесконечно долго, а для опровержения достаточно только одного случая.

Хрестоматийным примером является гипотеза «все лебеди — белые»: можно найти сколь угодно много белых лебедей в поддержку этого предположения, но оно будет опровергнуто находкой лишь одного черного лебедя. Так возникает идея положить в основу процесса проверки гипотезы поиск опровергающих примеров. При разработке программы проверки гипотезы мы должны думать не о том, как ее подтвердить, а о том, чем бы ее опровергнуть.

Эта методологическая стратегия называется «фальсификационизм». Заслуга ее выдвижения и попытка ее систематического обоснования в качестве универсальной научной методологии принадлежат К. Попперу.

Согласно его подходу, мы, строго говоря, не имеем права считать ту или иную гипотезу подтвержденной. Мы можем лишь потребовать, чтобы выдвинутая гипотеза подверглась строгим проверкам на опровержение, в результате чего она будет либо однозначно опровергнута с помощью обнаруженных контрпримеров, либо — в случае неудач с поиском опровержения, несмотря на наши настойчивые старания, — ей (с известной осторожностью) можно придать статус неопровергнутой.

Такая стратегия, действительно, играет очень важную роль в научной методологии. Ее реальное применение можно обнаружить, в частности, в математической статистике и основанных на ней специальных программах экспериментов.

Асимметрия подтверждения и опровержения может быть обыграна следующим образом. Выставляется на опровержение гипотеза, противоположная той, которую мы выдвигаем, и, в случае ее явного опровержения, мы получаем сильные аргументы в пользу принятия нашей исходной гипотезы. Этот способ является типичным в эмпирических испытаниях. Гипотеза, специально выдвигаемая для опровержения, обычно называется нулевой гипотезой.

Например, если мы хотим проверить гипотезу о том, что новое лекарство действительно приносит лечебный эффект, то нулевой гипотезой будет утверждение, что данное лекарство имеет нулевой эффект.

Но можно ли считать, что метод фальсификации однозначно решает проблему подтверждения гипотезы? К сожалению, нет.

Как замечают П. Бикел и К. Доксам, соотношение гипотезы и ее альтернативы часто недостаточно ясное. Если исходная гипотеза обычно ведома теорией и четко формулируется, то о классе альтернатив мы зачастую вообще не можем сказать ничего определенного^[6]. Для того чтобы опровержение контргипотезы логически влекло подтверждение исходной гипотезы, должен выполняться логический принцип исключенного третьего («или — или»). Но это довольно сильное допущение, которое в реальных исследовательских ситуациях встречается далеко не так часто, как хотелось бы.

Более того, обычно мы имеем дело не с единственной гипотезой и фактами, а с несколькими теоретическими версиями.

И. Лакатос выразительно замечает по этому поводу: «Дело обстоит не так, что мы предлагаем теорию, а Природа может крикнуть: „Нет“; скорее, мы предлагаем целую связку теорий, а Природа может крикнуть: „Они несовместимы“»^[7]. Поскольку фальсификационизм упрощенно трактует проблему проверки гипотезы, метод опровержений нельзя признать универсальной научной методологией.

Проверка научных предположений осуществляется в сложной сети эмпирико-теоретических соотношений. К этому привлекаются разнообразные содержательные критерии, учитывающие специфику конкретной предметной области и не задаваемые заранее какими-то внешними требованиями.

Принятие гипотезы Это окончательное решение о ее статусе (третий этап по К. Гемнелю). Данный этап Гемнель справедливо считал прагматическим по своей природе. Здесь на основе содержательных рассуждений мы должны решить, считать ли гипотезу подтвержденной, опровергнутой или отложить суждение до новых свидетельств. Дж. фон Нейман называл этот этап «индуктивным поведением» ученого, сознательно принимающего решение о статусе гипотезы (см. параграф 2.6).

Гипотеза, успешно прошедшая проверки, еще не может автоматически считаться принятой. Например, сразу несколько гипотез могут неплохо согласовываться с эмпирическими данными, и вопрос о том, какую из них следует предпочесть, может стать темой для отдельного изучения.

Большинство методологов придерживаются мнения, что внутри совокупности альтернативных гипотез возможна только их сравнительная оценка, но нет какой-либо абсолютной шкалы, пользуясь которой как универсальным критерием, мы могли бы сортировать гипотезы на предмет их убедительности.

В итоге, хотя процесс подтверждения гипотезы и является логически незавершимым, с прагматической точки зрения та или иная гипотеза после ее изучения и проверки вполне может быть признана как хорошо обоснованная, приемлемая.

Известный тезис Дж. Кэмпбелла гласит, что сила аргументации в пользу гипотезы состоит в том, в какой мере предлагаемое сю объяснение устраняет все прочие объяснения. Этот же принцип подробно раскрывается в уже известной нам концепции вывода к наилучшему объяснению (см. параграф 2.6).

Однако, как подчеркивает В. II. Костюк, на практике между проверкой и реальным принятием гипотезы научным сообществом возможны расхождения. Осложняющим моментом является то, что не каждая подтвержденная гипотеза может быть принята. И, наоборот, не каждая принятая гипотеза хорошо подтверждена. Иногда гипотеза принимается просто в силу того, что неизвестны более удачные альтернативы; в некоторых случаях гипотеза принимается с запозданием, т. е. намного позже ее действительного подкрепления свидетельствами, а порой, наоборот — с опережением^[8].

Примером того, как гипотезе пришлось «ждать» несколько десятилетий, служит гипотеза А. Вегенера о движении материков, которую он выдвинул в 1912 г. Она была вначале подвергнута критике, а принятие ее научным сообществом наступило гораздо позже.

Все сказанное означает, что процессы оценки гипотезы всегда носят конкретно-прагматический характер. С чисто логической точки зрения процесс проверки и принятия гипотезы в общем случае принципиально незавершим и нестандартизируем. Вопросы проверки гипотезы переносятся в более широкую — логико-прагматическую — плоскость, учитывающую сложные кон центу альные взаимосвязи теоретического контекста.

Итог.

• 1. Научная гипотеза — это предположение, претендующее на новое знание и потенциально способное значительно продвинуть научное познание. Гипотеза — всегда «прыжок в неизвестное».
• 2. При выдвижении гипотезы к ней предъявляются определенные научно-методологические требования: логические, содержательные, эвристические.
• 3. Вопрос об эвристически пустых гипотезах (гипотезы ad hoc) и их распознавании не имеет четкого решения, что осложняет проблему выбора конкурирующих гипотез.
• 4. С логической точки зрения процесс проверки гипотезы является принципиально незавершимым и нестандартизируемым. Во многих случаях (особенно в эмпирических исследованиях) более удачной бывает стратегия поиска опровержения. Однако и она не может служить универсальным способом проверки гипотез.
• 5. Внутри совокупности альтернативных гипотез возможна только их сравнительная оценка, но нет абсолютного критерия для выбора между ними. На практике сила аргументации в пользу гипотезы часто состоит в том, в какой мере предлагаемое ею объяснение устраняет все прочие объяснения.
• 6. Вопросы проверки и принятия гипотезы научным сообществом решаются в широкой логико-прагматической плоскости. Здесь действуют различные содержательные критерии, учитывающие специфику гой или иной научной области.

• [1] См.: Леонтьев В. В. «Слепое» теоретизирование. Методологическая критика нео-Кем-бриджской школы // Леонтьев В. В. Экономические эссе. С. 84—99.
• [2] Поппер К. Логика и рост научного знания. С. 365.
• [3] Например, И. Лакатос предлагает классификацию гипотез ad hoc. См.: Лакатос И. История науки и ее рациональные реконструкции // Структура и развитие науки. М., 1978.С. 220.
• [4] См.: Leplin J. The concept of an ad hoc hypothesis // Studies in History and Philosophy ofScience. 1975. N 5. P. 309−345.
• [5] См.: Гемпель К. Логика объяснения. С. 81—82.
• [6] См.: Бикел П., Доксам К. Математическая статистика. М., 1983. С. 182.
• [7] Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. С. 75.
• [8] См.: Костюк В. II. Подтверждение и принятие гипотезы // Индуктивная логика и формирование научного знания. М., 1987. С. 9—22.