优胜劣汰的例子:演绎思维

　　演绎思维
　　
　　我们有理由认为演绎方法是构造科学时所用的方法中最完善的一个。它在很大程度上消除了误差和模糊不清之处，而不会陷于无穷倒退。
　　                                                                                                                                                                　——塔尔斯基
　　
　　一、演绎思维概述
　　
　　(一)演绎思维的实质
　　
　　“演绎”一词来自拉丁文deduetio(引申)，后来，它泛指从一般到个别的推论，即以某些一般性(普遍性)的知识为前提，由此推出个别性(特殊性)知识的结论。演绎思维就是由一般性知识过渡到特殊性知识的思维，也是人们经常说的“根据一般原则解决具体问题”的思维活动过程。
　　
　　演绎思维这种从一般到特殊的特点，常常体现于人们对一些复杂现象的思索过程之中。下面叙述的是一个典型的例子。
　　
　　1983年秋至1984年初，气候异常的报道频频传来。在日本阳光直射率减少了20％，日本的长崎、山阴等地发生了特大水灾；英、德及西班牙、葡萄牙等国的西海的降雨十分频繁，随之这些国家的内陆发生特大干旱；澳大利亚以及美国都轮番遭到寒潮与热浪的袭击；苏联的北极运输船队因冰封而被困在北冰洋；与此同时，美国宣布减少1／3耕地面积；美苏关系发生微妙变化；世界黄金价格猛跌……为什么会出现这些异常现象呢?
　　
　　正当人们对此迷惑不解之时，日本东京创造性开发研究所的创始人山上定也对上述现象做出了精辟的逻辑推论。他将起因追溯到1982年春季，随后进行下面的逐层推演。
　　
　　1982年2月底至3月初，墨西哥发生了艾尔•基琼火山大爆发。据说，这次火山爆发时喷向天空的火山尘埃是观察史上前所未有的。
　　
　　艾尔•基琼火山爆发，向天空中喷发了大量的“核”，为云的形成创造了有利条件。而云却把从遥远的太阳来到地球的能量的85％反射回去……使地球变得更寒冷。
　　
　　那些能够充当“核”的尘埃大量停留在天空中……结果：天上就很容易形成云，云很容易变成雨滴，这样就容易下雨。
　　
　　由于一部分地区经常下雨，云中的能量几乎全部释放光了，致使热能分布不平衡。热能分布不平衡的结果，形成了一种大雨和干旱、寒潮与热浪交叉发生的怪气候。
　　
　　山上定也接着由自然现象的异常推论到社会现象的变化，即由于气候异常，世界各地农业陷入困境，粮食将会歉收。然而，在这紧要关头，美国却做出了减少1／3耕地面积的决定。显而易见，美国的所作所为将迫使粮食价格上升。而苏联处在严寒与干旱双重袭击下，必然大量进口粮食，还不得不依赖于美国。由于苏联买粮超支，最后只有一条出路，就是卖出黄金，这就造成世界上黄金价格猛跌。
　　
　　在这一事例中，山上定也就是依据普遍性科学理论以及特定条件，来说明许多令人吃惊的特殊情况。
　　
　　(二)演绎思维的特征及其作用
　　
　　演绎思维具有若干显著特点，它从普遍原理推论到特殊事例，整个推导受前提严格制约，不越雷池，从前提到结论具有必然性联系，能够为理论提供完全支持(证明)，并且能够逐层演绎推导，不断深化认识。
　　
　　1．从普遍到特殊
　　
　　演绎思维是从一般性知识推演到个别性知识的，在这里，“一般”是指事物的共同性，在理论上则是指原则、原理等；而“个别”是指个别对象，在理论上则是指事物的特殊性。
　　
　　在演绎思维中，作为思维依据的一般性原理或原则起着重要作用，它既为人们的思维推演提供依据，也为人们的行为提供规范。演绎思维中所依据的理论性知识，无论是关于概括经验事实共性的经验定律，还是反映事物间普遍性规律的理论原理，都概括了一类事物的普遍性特征或普遍性规律，它涵盖了该类所有个体的共同性，因而适用于所有个体事物。正因为理论知识具有这种特征，人们才能从理论性知识出发，推断它所涉及的具体经验事实。
　　
　　理论的指导作用，在科学研究活动中表现尤为突出。科学研究是一种探索自然奥秘或客观事物规律的创造性活动，它常常是依据为数不多的事实信息与有关的已有理论，对未知现象或规律做出猜测性说明，从而逐步构建新的理论。科学研究离不开观察、实验，但人们如何观察，怎样实验，在观察、实验中能获得什么，这些都离不开理论的指导。爱因斯坦指出：“一个人把实际观察到的东西记在心中，会有启发性帮助的，我这样说，也许能够更加灵活的解释它。但是在原则上，试图单靠可观察量来建立理论，那是完全错误的。实际上，恰恰相反，是理论决定我们能够观察到的东西。……只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本观象。”人们只有依靠理论，才可以谈论“观察到的东西”。
　　
　　演绎思维中所依据的一般性原则也具有普遍性特征，因而对人们的行为活动具有指导性作用。人们的行为活动是一种具体的特殊的行为，它总是受一定思维支配的，总是在一定的规范下进行的。例如：人们根据党的路线、方针、政策，结合当地当时的实际情况，进行工作决策；人们根据法律规定，从事合法性活动，做法律允许范围内应做和可做之事，不做法律规定范围内不可做之事；司法人员依据法律条文从事司法活动，原告依法控诉，被告依法辩护，审判人员依法进行法庭调查和定罪量刑，民事调解员依法调解民事纠纷等。
　　
　　2．不越雷池
　　
　　演绎思维因其从一类事物推论到该类的部分对象，结论受到前提的严格限制，结论所断定的范围决不会超出前提所断定的范围。例如：“所有行星都是沿椭圆形轨道运转的，天王星是行星，所以，天王星是沿椭圆形轨道运转的。”这里，结论所涉及的内容已被前提所制约、蕴涵。在演绎思维中，如果结论所断定的范围超越了前提的制约，那么结论就不可靠，思维就会出现错误，因为它违反了逻辑规则，越过了”“雷池”。正因为不越雷池，演绎思维才具有必然性。
　　
　　应当指出的是，这里的“不越雷池”是就思维所思考的范围而言的，即结论所肯定的范围不得超越前提所涉及的范围，而不是指结论与前提二者所涉及的对象毫无差异。例如：“如果谁触犯了刑律，那么谁就要受到法律制裁”得出“张三触犯了刑律，所以，张三就要受到法律制裁”二者间虽有差别，但尚未超出原有范围，反而这种差异恰好体现了演绎思维从一般到特殊的基本特征。
　　
　　演绎思维虽不越雷池，但它仍然是获得新知的思维工具。恩格斯指出：“形式逻辑也首先是探寻新结果的方法，由已知进到未知的方法。”因为，尽管演绎推理的结论没有超出前提的范围，但是演绎推理的结论是隐含于前提中的，它在前提中并不是一种很明显的知识；而演绎思维能够给人们提供正确推理的方法，通过正确的推理，可以导出原来不知道的知识。例如，根据欧几里得几何学，从少数几条公理出发，经过演绎推理的严格推导，就可得到人们原来不知道的许多定理。再如，法国古脊椎动物学家居维叶是“器官相关律”的发现者。有一次，他在反驳否认器官相关律的观点时，拿出一块曾埋在围岩中的哺乳类动物的头骨指出：从这个标本的牙齿来看，它是哺乳动物有袋类的负鼠，在它的腹部必然有一块小的袋骨，以支持它的袋子。说完后他用针剔去了围岩，果然袋骨暴露了出来。在这里，居维叶的思考是一种演绎思维：凡有袋类的哺乳动物都有袋骨，负鼠是有袋类哺乳动物，所以，它必然有袋骨。事实也证明了他的推断。
　　
　　3．推断的必然性
　　
　　演绎思维从一般到特殊，结论所断定的范围不超出前提所断定的范围，于是结论被前提所蕴涵，即前提与结论之间具有必然性联系。也就是说，从真前提能必然推出真结论，不可能前提真而结论假。
　　
　　例如，由“所有行星自身都不发光，而地球是行星”，推导出“地球自身不发光”，这种推导过程是一种演绎思维，它所作的推断具有必然性。在这里，两前提都是真实的，所得的结论也是真实的。
　　
　　当然，前提与结论之间的这种必然性联系，或日结论具有必然性，是就其逻辑形式而言的，不是指结论内容的真实性。逻辑形式的正确性，只能保证结论的导出具有必然性，但不能保证结论自身的真实性。结论的真实性，既依赖于逻辑形式的正确，又依赖于前提的真实。
　　
　　演绎思维是一种具有必然性的思维方式，它在科学思维活动中具有重大作用。其中，它的基本作用有以下几个方面。
　　
　　第一，演绎思维对于论证理论具有重要作用。演绎思维因具有必然性，它可从理论命题的前提中必然地推导结论，进而能对某一个理论命题做出严密的逻辑证明。波兰逻辑学家塔尔斯基认为：“演绎方法是构造科学时所用的方法中最完善的一个。它在很大程度上消除了误差和模糊不清之处，而不会陷于无穷倒退。”在科学研究中，演绎思维方法可以促进理论体系的逻辑严密性，也可对理论进行实践检验之前的评价，还可以运用实践结果来评价理论、修正和完善理论。
　　
　　演绎思维对于理论的论证作用体现在许多科学理论之中。欧氏几何与非欧几何都是从公理演绎出一系列定理，其他许多数学的成就都得益于演绎思维。经验科学也常常运用演绎思维从基本定律或原理推导出其他的定律来。
　　
　　第二，演绎思维对于解释或预见事实具有重要意义。解释是运用一般原理对已知对象做出说明，预见则是运用一般原理对未知对象做出推测。由于一般原理已被实践检验过，由此做出的演绎推论就是有科学根据的。例如，泡利运用能量守恒原理于1931年预言在B衰变中有一种微小中性粒子(中微子)带走了亏损的能量。后来，人们找到了中微子，并且能用中微子理论解释B衰变中能量亏损现象。
　　
　　第三，演绎思维有利于深化认识领域。演绎思维因其从一般到特殊，它可依据客观事物联系的普遍性和层次性，做出层层递进、连锁推导，从而不断深化认识领域。
　　
　　例如，人们可以根据生物圈中的“猫花链”现象，运用演绎思维方法，做出层层推导：“如果猫多，则老鼠少；如果老鼠少，则土蜂多(因老鼠吃土蜂)；如果土蜂多，则花种多(因土蜂传授花粉)；如果花种多，则花多；因此，猫多则花多。”在这里，人们从猫鼠关系出发，层层推演，不断深化认识，发现了猫花联系。
　　
　　又如，本章开头谈到，日本学者山上定也就在于1982年初墨西哥艾尔•基琼火山爆发带来的连锁反应所作的连续推导，也说明演绎思维的层层递进特征。他从火山爆发这一自然现象推导出一系列其他异常的自然现象；又从异常的自然现象推导出一系列异常的社会现象。山上定也本人对此总结道：“我们只须稍微留心一下‘艾尔•基琼火山爆发了’这一信息，就能够推出以上这么多情况。并且，进行这种推论不需要什么深奥的知识，只需把中学所学到的理科知识和普通报纸上刊登的信息联系起来考虑就可以了。而最关键的是要使用‘应该是’……的演绎方式进行思考……这也是演绎法的特征。”
　　
　　对于演绎思维的这种推导传递性，爱因斯坦明确指出：“理论家的方法，在于应用那些作为基础的普遍假设或者‘原理’，从而导出结论。……科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征，由此探求自然界的普遍原理。这种公式一旦胜利完成之后，推理就一个接着一个，它们往往显示出一些预料不到的关系，远远超出这些原理所依据的实在的范围。”
　　
　　当然，运用演绎思维方法可进行层层推导，这是就其逻辑联系而言的，因为逻辑联系具有传递性。但是，逻辑上的传递性不能代替客观事物之间的相互联系性。因此，进行逐层演绎推导要注意分析客观事物之间关系的实际情形，以便确保演绎思维成果的有效性。
　　
　　(三)演绎思维的基本模型
　　
　　从一般推导特殊的演绎思维，有多种具体的方法和形式，如直接推理法、三段论法、选言推理法、假言推理法等。演绎思维有很多种类，本书根据演绎推理的特征介绍常见的几种基本的演绎思维方法。
　　
　　1．三段论法
　　
　　三段论法是根据两个包含一个共同项的性质判断推导出二个新的性质判断的推理方法。例如：
　　
　　所有天体都是运动的，
　　
　　太阳是天体
　　
　　所以，太阳是运动的。
　　
　　这里，作为前提的两个判断都是性质判断(即断定事物是否具有某种性质的判断)，其中含有一个共同项即“天体”，推出的结论也是一个性质判断。
　　
　　运用三段论法进行思维时，要注意两前提中的共同项应是同一个概念，防止那种同一语词不是表达同一概念情况。例如：当有人指责欧蒂德谟说谎时，他狡辩地说：“谁说谎谁就是说不存在的东西；不存在的东西是无法说的，因此没有人说谎。”在这里，两次出现的“不存在的东西”先后所表达的是含义不同的概念。其中，前一个“不存在的东西”是指谎言不符合事实；而后一个“不存在的东西”则是指在世界上没有的东西。所以，欧蒂德谟在这里犯了混淆要领的逻辑错误。
　　
　　此外，为了确保前提与结论具有必然联系，运用三段论方法时还要遵守以下几条规则：①两前提中的共同项(中项)至少周延一次；②前提中尚未断定一类事物全部对象的项，在结论中不得扩大；③结论否定，当且仅当两前提有一否定。
　　
　　2．选言推理法
　　
　　选言推理法，是以断定若干可能情况的选言判断作为前提，并依据选言判断的逻辑特征来进行的推理。常见的选项言推理是这样的：前提中断定了若干事物可能情况并且排除了其中的部分情况，结论中断定未被排除的事物情况的存在。
　　
　　例如，德国物理学家伦琴在探索x射线时，就运用了这种推理。他说：如果我们使一个相当大的感应圈的放电通过一个希托夫真空管，或通过一个勒纳管、克鲁克斯管或其他类似的仪器……则观察到在每次放电时，在感应圈附近涂有铂氰化钡的纸屏上发生亮的光辉，而且他们产生的荧光，与面对放光管的屏面是涂料面或是非涂料面这一事实毫无关系。……
　　
　　我们很容‘易证明，产生荧光的原因，是来自放光仪器，而不是来自传导线路中其他任何点。
　　
　　在这里，伦琴通过运用选言推理法，从前提中必然导出结论。伦琴的推理，可整理如下：①荧光或来自放电仪器，或来自传导线路中的其他任何点(如放电管的涂料屏面或非涂料屏面)；②荧光的产生与传导线路上的其他任何点无关；③因此，荧光是来自放电仪器。
　　
　　伦琴根据这一推论进行了多次试验，并最终确立了他的发现：这种荧光(即x射线)是“阴极射线在放电器上产生的射线”。
　　
　　运用选言推理法应注意，前提应穷尽有关事物的所有可能情况，以确保至少有一情况存在。否则，推出的结论不一定是成立的。例如，如果根据“甲与乙下了一盘象棋，甲没赢”推出“甲一定输了”的结论，就不成立，因为下象棋的结局除了“输”、“赢”外，还有“和局”的可能。
　　
　　此外，运用选言推理法，还要注意前提中的选言判断所反映的若干可能情况是否可兼容。如果它们是可兼容的，那么不能肯定一部分而否定另一部分。例如，根据“某一案件的作案人或是甲或是乙；现查明甲作了案”，不能必然推出“乙一定没作案”的结论。
　　
　　3．假言推理法
　　
　　假言推理法，是根据假言判断所断定的前后件的逻辑关系而进行的推理。这里的假言判断是断定一事物情况(称为前件)是另一事物情况(称为后件)的条件的判断。而前件与后件的条件关系有充分条件、必要条件和充分必要条件三种。假言推理就是要依据不同的前后件的逻辑关系(即条件关系)来进行的。例如：
　　
　　(1)如果某人发了高烧，则他生了病；现查实某人发高烧，所以他生了病(即若A，则B；A，所以，B)。
　　
　　(2)如果某人发高烧，则他生了病；某人现没生病，所以，他没发高烧(即若A，则B；非B，所以，非A)。
　　
　　(3)只有某人年满18岁，他才有选举权；某人没满18岁，所以，他没有选举权(即只有A，才B；非A，所以，非B)。
　　
　　(4)只有某人年满18岁，他才有选举权；某人有选举权，所以，他满了18岁(即只有A，才B；B，所以，A)。
　　
　　(5)当且仅当一个三角形的三个角相等，它的三条边才相等；某个三角形的三个角相等，所以，它的三条边相等(即当且仅当A，才B；A，所以，B)。
　　
　　这些都是假言推理的方法，其中，(1)与(2)为充分条件假言推理；(3)与(4)为必要条件假言推理；(5)为充分必要条件假言推理。
　　
　　运用假言推理法，一方面要注意前、后件的条件关系应合乎实际，否则，就不能确保结论的必然性。例如，如果将“若发烧，则有病”当作“只有发烧，才有病”，就会推导出“不发烧，则没病”的错误结论。另一方面，要严格按照假言判断其前、后件关系的性质进行推导，否则，结论就没有必然性。例如，如果根据“某人若作了案，则他到过案发现场”和“某人到过案发现场”，推出“某人参与了作案”的结论，这个结论就没有必然性。因为，“到过案发现场”对于“作案”来说，只是必要条件，而不是充分条件。
　　
　　假言推理法还有假言连锁推理和两难推理等。
　　
　　假言连锁推理，是指根据两个或两个以上的假言判断的前提，推出另一个假言判断作为结论的推理。其特征是：前提中前一个假言判断的后件就是后一个假言判断的前件；结论中，将前提中第一个假言判断的前件与最后一个假言判断的后件构成条件关系的判断。例如：“如果大量捕杀青蛙，那么害虫就会大量繁殖；如果害虫大量繁殖，那么农作物就歉收；如果农作物歉收，那么农业的发展就会受影响；所以，如果大量捕杀青蛙，那么农业的发展就会受影响。”
　　
　　两难推理则指以两个假言判断和一个两肢式的选言判断作为前提的推理。例如，有人在驳斥“上帝是万能的”观点时指出：“如果上帝能创造一块他自己举不起来的石头，那么上帝不是万能的；如果上帝不能创造一块他自己举不起来的石头，那么上帝也不是万能的；上帝或者能够创造一块他自己举不起的石头，或者不能创造这样一块石头；总之，上帝不是万能的。”由于这种推理提出了两种可能情况及其蕴涵的后果，应用于论辩中常常使得对方无论选择哪种可能，都会陷于进退维谷的困境，故称为两难推理。
　　
　　二、演绎思维的方法
　　
　　在科学探索活动中，具体如何运用演绎思维方法并没有固定不变的模式。对于不同的科学领域、不同的研究对象、不同的外界条件，运用的演绎思维方式也是不同的。一般来说，演绎思维结合科学探索活动的思维实际，有演绎解释法、演绎预测法、演绎证明法和演绎否证法等。
　　
　　(一)演绎解释法与演绎预测法
　　
　　1．演绎解释法
　　
　　纷繁复杂的大千世界，常常给人困惑不解之谜。为了改造世界，造福人类，人们必须运用科学理论和创造性思维来解除困惑，揭开那些不解之谜。于是，演绎解释法就应运而生了。
　　
　　演绎解释法，也称演绎说明法，是将演绎思维方法运用于对某事物现象的解释说明时所形成的思维方法。它就是运用普遍性的科学理论去说明某特殊事物何以发生或何以如此发生的机理，或者运用更高层次的理论去说明较低层次理论。例如，人们对英国曼彻斯特地区飞蛾多为黑色的现象做出解释：
　　
　　本来。英国的这种飞蛾(白色枝尺蠖蛾)是白色品种居多。但是，在煤烟多的工业地区，房屋、树木都是黑色的，黑飞蛾落在这些物体上，比白飞蛾不易为鸟类等外来敌人所发现。因此，白飞蛾容易被捕捉，而黑飞蛾则幸存下来；相反，在非工业地区，白飞蛾落在为白色苔藓等所覆盖的树干上，也同样不易被发现，便于生存下来。在白飞蛾容易生存的非工业区，尽管因某种原因而发生黑色变种，也会被灭绝。但当这个地区工业发展后，黑色变种却生存下来，而白色飞蛾反倒容易绝种。这就是能适应环境者得以生存下了，即“适者生存”原理的一例。这样，随着环境的变化而不断地发生着演变，也就成为另一品种的进化过程。
　　
　　从这个事例中，我们可以看出：演绎解释就是运用理论原理与相关条件陈述合乎逻辑地推导出被解释事实。上述演绎解释可整理为以下模式：
　　
　　[理论原理]
　　
　　适者生存。
　　
　　物种(基因)变异。
　　
　　[相关条件陈述]
　　
　　曼彻斯特工业地区的房屋和树木都是黑色的。
　　
　　白飞蛾容易被鸟类捕捉而容易绝种，黑飞蛾不易被捕捉，则生存下来，并不断进化。
　　
　　[事实陈述]
　　
　　因此，曼彻斯特地区多数飞蛾为黑色。
　　
　　上例表明，演绎解释在逻辑结构上至少包含三个部分内容：①理论原理；②相关条件陈述；③事实陈述。如果对这三项内容分别依次用符号L、G、E表示，并且将①和②的合取称为“解释项”，③称为“被解释项”，那么演绎解释的模式就可表示为：
　　
　　L：理论原理
　　                                                解释项
　　G：相关条件陈述
　　
　　所以，E：事实陈述          被解释项
　　
　　在演绎解释中，作为解释项的理论原理以及相关条件陈述不一定是单一的，也可以是复合的，因为有些待解释现象是由若干自然规律与若干特定条件共同作用的结果。
　　
　　这种演绎解释模式因其依据普遍性原理来推导某一特殊现象陈述，而被称为“演绎一律则模式”或“定律覆盖的演绎模式”，其中，作为解释项的定律原理被称为待解释现象的覆盖定律。
　　
　　一般说来，真正严格意义上的科学解释模式就是这种演绎模式。那么，运用这种模式如何由解释项必然地导出被解释项呢?从逻辑上说，关键在于必须满足逻辑相关性要求，即解释项蕴涵了被解释项。具体说来，应满足以下几点：
　　
　　首先，解释项中包含有科学定律陈述。科学定律或原理是一种全称式陈述，它断言了在某种特定条件下不同的经验现象之间或经验现象的不同方面之间所具有的某种恒定联系。因此，在一般情况下，只要某种特定条件存在，就会合乎规律地发生某一特例。同时，被解释项也只有置于科学定律或原理的覆盖之下才能得以说明。若是没有科学定律或原理，那就不可能从相关条件的陈述中推导出被解释项。例如，人们倘若缺乏“积雪溶盐后其冰点就会降低”这一科学定律的知识，仅凭“积雪上洒了盐”这一条件陈述，就难以推导出“在气温低于0℃时积雪可融化”的结论。
　　
　　其次，解释项还应包含特定的相关条件陈述。因为缺乏特定的相关条件，某一科学定律或原理就不可能产生特定的效应。因此，在演绎解释中，如果没有相关条件陈述，仅有科学定律或原理，我们就不足以从解释项中导出被解释项。例如，仅有“对于任一液体而言，当它溶化了某固体时，它的沸点就会增高”这一定律，并不能导出“某一液体的沸点已经增高”的结论，因为缺乏“固体溶于该液体”这一相关陈述。
　　
　　最后，在演绎解释中，除了解释项中包含有科学定律与相关条件陈述外，还要求解释项与被解释项在内容上相关并在逻辑上具有必然联系。否则，就不能从解释项中必然地导出被解释项。例如，有人在解释“木星无卫星”这一观察现象时，运用“头有七窍、天有七星、金有七种”等自然现象进行“论证”。这种“论证”毫无逻辑性，因为它所引证的事例即使全部加以接受，这些事例也与所讨论的问题毫不相干，它们不能为“木星无卫星”这一假定提供任何理由。
　　
　　2．演绎预测法
　　
　　人类在改造客观世界过程中，为了更好地避害趋利，更有效地利用客观条件造福于人类，就不得不对未知事件做出预测。预测的方法是多种多样的，一般说来，常用的预测方法是演绎预测法。
　　
　　演绎预测法，就是根据已知的普遍性科学理论与适用条件，对某一特殊的未知事件做出的逻辑推导。
　　
　　例如，在天文学史上，天文学家E．哈雷根据牛顿万有引力定律，预测哈雷彗星在太阳系运行的轨道；牛顿预言地球是扁球体；勒维烈根据牛顿理论以及对天王星的实际观察数据预言有一颗当时未知的行星——海王星。有化学史上，根据元素周期律，俄国化学家门捷列夫预言了“类铝”、“类硼”和“类硅”的存在；英国化学家E．莱姆塞预言了氖、氪、氙等惰性气体元素的存在。在生命科学史上，根据施莱格与施旺的学说，德国医生R．雷马克等预言生命发育过程是细胞分裂过程；德国病理学家R．微尔赫预言各种病变与细胞的形成及异常变化有关。在物理学史上，爱因斯坦根据自己创立的狭义相对论原理，推测高速运动条件下的长度缩短、时间变慢；泡利根据能量守恒定律和p衰变现象预测了“中微子”的存在。在社会科学领域，马克思和恩格斯根据生产关系和生产力的矛盾运动规律，科学地预言了资本主义必然灭亡，社会主义必然胜利。
　　
　　演绎预测法也就是演绎思维方法的具体应用。下面再举一具体事例予以说明。
　　
　　20世纪初，核物理学家查德威克等在研究原子核衰变过程中发现B粒子射线能谱与a粒子射线能谱不一样，a粒子的能谱是分立的，而B粒子的能谱却是连续分布的。这就产生了在B衰变中如何满足能量守恒的严重问题。对此，许多物理学家一时无法解决，量子物理学家玻尔也认为，在发射B粒子时，多余的能量是无中生有的，能量守恒定律可能不适用于B衰变。但是量子物理学家泡利却未怀疑能量守恒定律，并且依据该定律作出了新的推测：基本粒子的能量守恒定律同样适用于B衰变过程；当放射性物质发生B衰变时，除了放出B粒子外，还要放出一种质量极小的中性粒子(后被物理学家费米称为“中微子”)。泡利还认为，中微子穿透力很强，在实验中不能被直接观察到，所以人们只能观察到B粒子的连续能谱。泡利关于中微子的预测被后来的实验所证实。
　　
　　从这里我们可以看出，科学预测在逻辑结构上至少包含3个部分内容：①定律原理；②相关条件陈述；③预测陈述。如果对这三项内容分别依次用符号L、c、E表示，并且将①与②合取称为“预测根据”，将③称为“被预测项”，那么科学预测的模式就可表示为：
　　
　　L1'L2，…，Ln
　　                                             预测根据
　　C1，C2，…，Cn
　　
　　所以，E                            被预测项
　　
　　在这一模式中，如果预测根据中的定律原理是全称命题，那么上述模式就是一个演绎预测模式，其预测根据蕴涵被预测项。
　　
　　从逻辑结构看，演绎预测模式与演绎解释模式具有逻辑同构性，所不同的是语用环境有差别。这种演绎模式运用于科学解释时，是为当时已知的现象做出逻辑论证、说明；该模式运用于科学预测时，则是为当时未知的现象做出逻辑推测。
　　
　　运用演绎预测，必须满足逻辑相关性条件，即满足“预测根据蕴涵被预测项”这一逻辑条件。本来，从逻辑上说，科学预测的演绎模式其前提是蕴涵结论的，但在科学预测过程中，作为预测根据的理论陈述有可能是真理性尚未确定的假说或误作科学定律的偶适概括。如果出现了这里所说的情形，那么就不能保证从预测根据中必然导出被预测项。
　　
　　(二)演绎证明法与演绎否证法
　　
　　人们在认识客观世界过程中，通过解释已知现象，预测未知事实，会形成一些理论、观念。那么，这些理论、观念是否正确?就需要证实。而在证实理论、观念的过程中，除了本书前一章介绍的运用归纳方法进行确证支持外，还需要逻辑演绎的论证分析。
　　
　　1．演绎论证法
　　
　　演绎论证法就是运用若干真实性的判断(称为论据)去确定即逻辑地导出另一判断(称为论题)的真实性的思维方法。
　　
　　演绎论证法与演绎推理有着密切关系。在这里，论据相当于推理的前提，论题相当于推理的结论，论证方式相当于推理形式。
　　
　　举个浅显的例子，人们论证“水在冰箱里能结成冰”的观点时，可作如此表述：“在通常大气压力下，纯水在O~C以下时结成冰。冰箱里温度降到O~C以下，而且是保持着通常大气压力，这杯水相当纯，周围没有热源。所以，这杯水在冰箱里结成冰。”从此例可以看出，作为结论的事实陈述是从理论陈述和先行条件陈述这一组前提中必然得出的。因而，演绎论证的结论是确定无疑的，它对有关问题能够做出说服力较强的、令人满意的解答。
　　
　　演绎论证法的具体形式是多种多样的，如果论证过程中运用了不同的推理形式，就会形成不同的论证方式。这里，我们介绍两种常用的间接论证方法：反证法与选言证法。
　　
　　反证法是通过确定与论题相矛盾的判断(称为反论题)的虚假，从而得出论题的真。例如：
　　
　　世界在时间上是无限的。因为，如果世界在时间上是有限的，那么在某个开端以前，有一个时间，世界是不存在的，即有一个空的时间。但是，世界是不可能在空的时间里产生的，因此，世界在时间上不是有限的。
　　
　　反证法的思维过程可大致概括为：①提出论题：p；②设反论题：非p；③证反论题虚假：若非p则q，q不成立，所以，“非p”假；④确定论题真：由于“非p”假，故p真。
　　
　　选言证法，或称排除证法，它是通过确定除论题以外的其余可能情况的不存在，从而确定论题的真实性。例如：
　　
　　物质资料的生产方式是社会发展的决定力量。因此，人类社会发展的决定力量或是物质资料的生产方式，或是地理环境，或是人口因素；人类社会发展的决定力量不是地理环境，也不是人口因素，因而是物质资料的生产方式。
　　
　　选言证法的思维过程可大致概括为：①提出论题：p；②设若干可能论题：或p或q或r；③确定除论题p之外的其他可能论题虚假：非q且非r；④确定论题真：p真。
　　
　　演绎论证法能为某一理论提出必然性证明，这是就其逻辑特征而言的。但在实际运用过程中应当考察论据与论题之间是否真正具有必然联系。这其中的关键是，对论题的成立来说，论据是否充足。如果论据不足，从论据中就不能必然地推出论题。例如，仅凭“在地球上看见太阳东升西落”，不足以证明“地球绕太阳运行”。
　　
　　此外，运用演绎论证法，还要注意论据的真实性。因为，演绎论证法所具有的逻辑必然性，并不能确保从任何论据中能必然导出论题的真实。实际上，论题真实的确定，除了逻辑必然性外，还需要其他条件即论据或理由必须真实。如果论据或理由虚假，就不能必然确定论题是真实的。
　　
　　2．演绎证伪法与演绎反驳法
　　
　　正确的理论可以得到演绎推理的证明；错误的理论，可以运用演绎推理来证伪或反驳。
　　
　　演绎证伪法，就是从被检验的理论(日)中，推导出可以进行经验检验的事实论断(E)，然后根据E的虚假，来确定H的虚假。
　　
　　例如，19世纪末物理学领域仍存在着流传已久的“以太说”。该假说认为，光和电磁波传播的媒介是一种看不见、摸不着的“以太’’物质，它相对于太阳静止而相对于地球运动，即形成漂移的“以太风”。但是。“以太说”成立吗?对此，物理学家进行了严格检验：如果以太说是成立的，以太相对于地球运动，那么我们就可以通过某种方式探测出来。1879年，著名物理学家麦克斯韦提出了一个探测方法：让光线分别在平行和垂直于地球运动方向等距离地往返传播，考察平行于地球运动的方向所花的时间是否会略大于垂直方向的时间。1881年，美国实验物理学家迈克耳孙依此原理设计了一个极为精密的实验，未发现任何时间差。1887年，迈克耳孙再度与美国化学家莫雷合作，以更高精度重复实验，得到的依然是“零结果”。于是，“以太说”被否证了。
　　
　　演绎证伪法可用以下公式表示：若H，则E；E假；所以，H不成立。
　　
　　从逻辑形式上看，演绎证伪法具有逻辑必然性，因为何是E成立的充分条件，有H必有E；因此，E假，则可必然推导H不成立。
　　
　　但是，证伪一个理论是比较复杂的。通常情况下，被检验理论H要在一定条件(C)的作用下，才能产生事实E。这样，即使E是假的，不一定就是H假，有可能是条件不具备。此外，运用演绎证伪法时还要注意，“E假”是否为确定的呢?通常情况下，由于主、客观条件的局限性，确定E是否成立也是一件很复杂的事情。如果“E假”本身不能确定，那么就不能运用“E假”来否证理论H。
　　
　　演绎否证的归谬法，就是通过揭露被反驳理论蕴涵着虚假判断，从而确定被反驳理论本身的虚假。也就是说，为了反驳一个理论，先假定它是真实的，然后由此演绎出荒谬的论断，再由此推出被反驳理论是虚假的。
　　
　　例如，1927年，鲁迅先生在香港作“老调子已经唱完”的演讲时就应用了归谬法反驳：反动统治者希望自己永远不死，乃至知道非死不可，又希望自己尸体不烂。如果真的永远不死，则地面上早就挤满了人，后人无法容身；如果真的尸体不烂，则地上早就堆满了尸体，连掘井、造房子的空地都没有了。
　　
　　运用归谬法，从被反驳理论中导出荒谬的论断，通常有以下两种情形。
　　
　　一是从被反驳理论中导出与事实不符或与科学原理相悖的判断。例如，从“人永远不死”的错误理论中，导出“地球上早就挤满了人，后人无法容身”这些与事实不符的判断。
　　
　　二是从被反驳理论中导出两个相矛盾的判断。例如，从“自由落体中重物体比轻物体下落快”的错误观点中，导出“如果将轻物体A与重物体B连在一起形成c，则c既快于B又慢于B”这种相矛盾的判断。
　　
　　(三)人工智能中的演绎法
　　
　　1．人工智能及其方法
　　
　　人工智能(artificialintelligence)是研究理解和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科。人工智能是与人的天然智能相对而言的，它是人的智能的物化，即把人的某些思维方式或智能赋予给机器，让机器模拟和代替人的某些智能活动。所以人工智能也称为“机器智能”或“智能模拟”。人类的智能是不断发展的，因而人工智能也将是一个不断发展的。人工智能的长远目标是：探讨智能的基本机理，研究如何运用各种自动机来模拟人的某些思维过程和智能行为。因此，思维与智能行为的模拟使人工智能自始至终进行研究的根本问题。
　　
　　人工智能研究的内容很广泛，包括认识和思维模型的建立、定理证明、机器视觉、图像识别、自然语言理解、问题求解、专家系统、机器人等。当前模拟人的智能活动的主要工具是电子计算机，同时人工智能的发展对扩大计算机的应用及创建新型结构具有重要的推动作用。人工智能已在计算机上实现了逻辑演绎系统，其有代表性的成果为启发式程序逻辑理论家LT，证明了许多数学定理。这就表明可以应用计算机来研究人的思维过程，并模拟人类的智能活动。
　　
　　人工智能的目的是制造一种能够模拟人类智慧的机器，为实现这个目标有许多可以采用的方法，其中基本路径有两条：一是试图建立复杂的人脑神经网路模型，二是运用计算机科学的方法，实现人类智能在计算机上的模拟。前者称为以网络连接为主的连接机制方法，后者称为以符号处理为核心的方法。
　　
　　以网络连接为主的连接机制方法属于非符号处理范畴，是在人脑神经元及其网络的启示下，试图通过许多人工神经元间的并行协同作用来实现对人类智能的模拟。但是，这种方法不适合模拟人们的逻辑思维过程，而且就目前神经网络的研究现状来看，由固定的体系结构与组成方案所构成的系统还不能满足多种多样知识的要求，因此单靠连接机制方法来解决人工智能中的全部问题也是不现实的。
　　
　　以符号处理为核心的方法，用于模拟人类求解问题的心理过程，逐渐形成物理符号系统，使计算机通过运行相应的程序系统来体现出某种基于逻辑思维的智能行为。但是，单凭符号处理方法来解决智能中的所有问题是不可能的。因为，人们的解题智能并非仅仅依靠逻辑思维，有时非逻辑思维在求解中起着更重要的作用，甚至是决定性的作用。例如，人们解题时的形象思维，是无法用符号方法进行模拟的。另外，用符号表示概念时，其有效性在很大程度上取决于符号表示的正确性，当把有关信息转换成推理机器可处理的符号时，就会丢失一些重要信息。因此，符号方法与连接机制方法各有所长短，从模拟人类智能的角度来看，模拟智能研究的一条必由之路是将两者结合起来。
　　
　　2．人工智能方法与演绎思维的关系
　　
　　人工智能模拟人类的智能活动有多种信息加工方式与推理方式。演绎推理是人工智能中的一种重要推理方式，直到目前研制成功的各种智能系统中，大多是用演绎推理实现的。
　　
　　电脑对人的智能的模拟基本上属于演绎思维，即根据公理和已被证明的理论，按照一定的程序和规则进行数字计算和逻辑判断。证明定理是人类特有的智能行为，是逻辑演绎的过程。人工智能把人证明定理的过程通过一套符号体系加以形式化，变成一系列能在计算机上自动实现的符号演算过程，也就是把具有智能特点的推理演绎过程机械化。例如，前面提到的逻辑理论家程序LT，这个程序曾在计算机上证明了罗素的名著《数学原理》第二章的全部定理，这项研究成果被认为是人工智能研究的真正开端。这种启发式定理证明法，是采用由顶向下或由底向上的探索式方法：设待证公式P，根据已知公理A1，A2，…，An做由顶向下试探时，就对A1，A2。…，An做各种可能组合，由每组组合推出一些公式，看能否推出公式P；若是推不出P，则更换另一组组合重复进行上述过程。显然，人工智能的这种证明法就是一种演绎法。
　　
　　这里，我们再来看看人工智能专家系统中的演绎推理程序。专家系统是人工智能研究中基于专门的领域知识，通过推理与判断来模仿人类专家的思维活动，进而为特定问题求解的计算机程序系统。专家系统主要由两部分组成：知识库的知识集合和推理机的程序模块。推理机就是完成推理过程的程序，它根据用户的输入数据(如现象、症状等)，利用知识库中的
　　
　　知识。按照一定推理策略求解当前问题。这一过程中的演绎推理是：从用户提供的初始已知知识出发，在知识库中找出当前可适用的知识，构成可适用知识集，然后按某种冲突消除策略从知识集中选出一条知识进行推理，并将推出的新知识加入到数据库中作为下一步推理的已知知识，在此之后再在知识库中选取可适用知识进行推理，如此循环重复，直到求得所要求的解或者知识库中再无可适用的知识为止。
　　
　　计算机程序之所以可以进行演绎推理，是因为计算机程序本质上是一种用符号进行表示和加工变换的工具。它可以用多种手段如逻辑公式、代数方程或图形方式表示知识，还可以进行相当于推理的加工变换，从而在整体上具有推理的能力。计算机程序通过注入人工智能的技术，还可以在一定程度上评价不同的推理方法，避免在错误的思路上浪费计算资源，从而尽早达到推理的目标。
　　
　　当然，我们应该看到，人工智能虽大量的运用了演绎推理方式，但因演绎推理的要求较为苛刻而限制了系统的求解能力。人工智能以模拟高级思维过程和常识为目标，就需要突破传统演绎逻辑的框架，从不同角度拓宽知识体系和提高解决能力，综合运用演绎推理和各种非演绎推理如不确定推理、模糊推理、基于事例的推理与归纳推理等，以利于人工智能的模拟更接近于人类的思维。
　　
　　我们还应应看到，人工智能程序虽可以进行许多很有效的演绎推理。但这并不意味着演绎推理可以完全机械化。实际上，人类思维中的演绎推理是很复杂的，它是不可能被完全解析并被完全机械化的。当然，这种情况并不能说明计算机程序不能解决实践中提出的许多推理问题。人工智能的专家们正在朝着更实际的目标努力，设计可以用于大多数实际问题的高性能的推理算法。
　　
　　三、演绎思维的合理性原则
　　
　　(一)正确认识形式有效性与内容真实性的关系
　　
　　演绎推理是从普遍原则过渡到特殊事例的推理过程，从形式上说，是没有局限性的。人们可以不管推理的前提在内容上是合乎客观实际的还是脱离实际的，而只去考虑一演绎思维中前提与结论之间是否有必然的联系，如果有，它就是有效的；反之，如果其前提与结论之间没有必然的联系，那么它就是无效的。然而，演绎思维的形式有效性不能担保推论必然真实。只能保证由真前提得到真结论。因此，我们必须正确演绎思维中形式有效性与内容真实性的关系。
　　
　　演绎思维中形式有效性与内容真实性的关系，具体表现为：只有前提真实并且推理形式正确，才能保证结论真实。换言之，结论的真实性，既依赖于逻辑形式的正确，又依赖于前提的真实。正如恩格斯所说：“如果我们有正确的前提，并且把思维规律正确地运用于这些前提，那么结论必定与现实相符。”
　　
　　一个合乎认知理性的演绎思维，其思维形式必须合乎逻辑理性，而且其前提必须真实。正确的思维形式是人类思维对于客观事物之间的最一般、最普遍联系的正确反映，也是演绎思维有效性的必要条件。演绎思维前提的真实，尽管要靠具体科学甚至最终要靠实践来解决，但它也是演绎思维推论正确的重要条件。
　　
　　(二)科学合理地运用演绎思维方法
　　
　　科学合理地运用演绎思维方法，首先要严格遵守演绎思维的逻辑规则，确保推理形式有效。这是演绎思维的本质要求。演绎思维的必然性就在于它有一套严密的逻辑规则来保证，否则，违反这一套逻辑规则就不能保证演绎思维的合理、有效。例如，有这样一个推理：“常温下液体都具有导电性，人体不是液体，所以人体在常温下不具有导电性。”显然，这个结论是错的，其原因在于该推理违反了演绎推理的逻辑规则。演绎思维方法必须遵守逻辑规则，这些规则保证了从真前提必然得出真结论，正因为这样，演绎思维方法在认识活动和科学研究中才有特殊的地位和作用。
　　
　　科学合理地运用演绎思维方法，还要认真考察演绎前提的科学性与适用性。演绎是有其逻辑必然性的，但逻辑必然性不能保证演绎的结论绝对正确，这决不是要我们怀疑演绎规则的可靠性，而是说不能固守已有的知识和传统的成见，既要注意考察前提知识的科学性还要分析结论的可靠性。所以，我们在进行演绎推论时，不仅要注意抛弃那些错误的前提，而且要把正确的前提用到适当的地方。我们要注意到，用在一定范围内有效的理论去解释性质不同的新情况，这是科学思维中难免会发生的，并必然会碰到无法说明的问题和逻辑上的矛盾，这时就应特别注意考察原有理论的科学性与普适性。
　　
　　此外，科学合理地运用演绎思维方法，要自觉地将演绎与归纳统一起来。在哲学史和逻辑史上，曾经有过各执一端而割裂演绎与归纳统一关系的倾向。中世纪经院哲学把演绎法看作认识的唯一工具，热衷于繁琐论证，使演绎法成为完全脱离实际认识过程的空洞、枯燥的形式。以笛卡儿为代表的演绎派，以归纳的或然性而轻视归纳法，以演绎的必然性而抬高演绎法。以培根为代表的经验论者，又过分强调归纳的作用，把归纳法视为万能的认识方法，否认演绎法的积极意义。诸如此类的极端倾向都是错误的。恩格斯指出：“归纳与演绎，正如分析和综合一样，必然是属于一个整体的。”因此，我们要充分认识到归纳和演绎相互联系、相互补充、互相渗透，认识到它们在科学思维活动中相统一为一个有机整体，使其在科学研究的过程中发挥着重大作用。