類比有三種角色。啟發角色是發現的輔助工具:Priestley 主張類比是一切哲學探究中最好的嚮導,凡不是靠純粹意外做出的發現,都是靠它的幫助做出的(Priestley 1769/1966: 14)。證成角色是明白地被用來支持某個結論,強度可以從幾乎確定(如利用流體與扭轉問題方程式相同、用水管系統預測結構應力)到極弱(如 Thomas Reid 由地球與其他行星共有繞日、有衛星、自轉等相似,推論這些行星或許也是生物的居所)不等。綱領角色則是發現與證成兩種角色隨時間混合,一個類比長期形塑整個研究綱領的方向,例如十九世紀物理學把離散光譜設想成完全類似聲學共振的「聲學類比」。直到量子理論興起,才發現原子光譜其實有完全不同的解釋。一個不成功、帶有誤導性的綱領性類比甚至可能反過來自我延續,因為它會建構出符合它自身的資料,這正是發展一套批判性類比論證理論的動機(Bartha 2019: §1)。
類比論證的基本結構
一個類比論證的準形式是:S 在某些已知方面與 T 相似;S 具有某個進一步的特徵 Q;因此 T 也具有特徵 Q,或某個與 Q 相似的特徵 Q*。前兩項是前提,第三項是結論,論證形式是擴增性的,結論不被前提保證(Bartha 2019: §2.2)。水平關係是源域與標的域對應項之間的相似關係,垂直關係是同一領域內部項與項之間的關係:地球與火星共有繞日、有衛星等水平相似,「有衛星」與「支持生命」之間則是源域內部的垂直因果關係。
Keynes 的三分類在後續反覆使用:正類比是源域與標的域都已被接受的相似命題;負類比是源域接受、標的域不成立(或反之)的命題;中性類比是關於源域已被接受、但在標的域中是否有對應項尚屬未知的命題;假設類比則是中性類比裡我們正在關注的那一個命題。由此得到較豐富的刻畫:標的中的假設類比是可信的,因為與源域有某些已知相似,儘管也有某些已知差異(§2.2)。這個刻畫仍不完整:如何列舉相似與差異、多重類比(多個源域)同時支持一個結論的情形,都未被說明,而後者在法律推論中相當普遍。
可信度有兩種讀法。機率式讀法把可信度等同於理性信念度,每一項不被知道為不相干的相似都會為結論增添某種程度的機率。模態式讀法不是程度問題:有足夠的初步理由認真看待某個假設,即值得進一步探究:這是比一般知識論可能性更強的初步可信。矩形箱子這類數學類比最適合被理解為支持模態式結論,硬要把結論翻成機率語言反而會模糊論證真正要做的事(§2.3)。
沒有人成功提出一條可被接受的類比推論規則,甚至連一個看似可行的候選都沒有。條目構造並駁倒一個候選規則:依正類比項數(增函數)與負類比項數(減函數)賦予結論支持度。Achinstein 的反例揭穿了它:把「顏色相同」對應到「全等」,天鵝與線段之間存在一個形式類比(兩個關係都自反、對稱、遞移),但由此推論全等的線段可能像同色天鵝一樣成群出現是荒謬的:這個正類比早已被知道與假設類比不相干,候選規則卻會錯誤地賦予它非零的支持度。不是每一項相似都會提高結論機率,不是每一項差異都會降低它,而相關性判斷依賴主題、歷史脈絡與個案的邏輯細節,尋找一條簡單的類比推論規則因此顯得徒勞(Bartha 2019: §2.4)。
常識指引與 Aristotle 的理論
教科書式的常識指引常常太模糊:相似越多類比越強、差異越多類比越弱,但如何計數相似與差異?結構性、因果性的類比比較強,但哪些結構與因果特徵才算數?這些指引還可能互相拉扯:Reid 的地外生命論證,有人依結論夠弱認為有啟發性,也有人依對兩個領域的無知太大而拒絕接受(Bartha 2019: §3.1)。
Aristotle 區分兩種論證形式。例示論證(paradeigma)先由單一案例歸納出一條全稱命題,再演繹地應用到當前案例:與鄰邦交戰為惡,與底比斯交戰即是與鄰邦交戰,故與底比斯交戰為惡。這個中間的全稱命題也可以被重新理解成一個隱含前提,使整個論證變成純演繹的,這預示了後續的演繹式證成進路。相似論證(homoiotes)不要求對方先承認任何普遍命題,特別適合面對懷疑論者的辯證情境;Aristotle 證成個別相似論證的典型做法,是指出一條統攝兩個被比較現象的因果原則,例如以「一切生長與自然生成之物總會留下殘餘」解釋海水與汗水皆鹹(§3.2)。Aristotle 的理論總結為四條判準:類比的強度取決於相似的數量;相似化約為相同的性質與關係;好的類比源自共同的潛在原因或普遍定律;一個好的類比論證不必先取得對其下普遍命題的認識。除第四條外,其餘三條後續都受到挑戰。
Hesse 的物質判準
Hesse(1966)把 Aristotle 的理論精細化,提出三項要求:水平關係必須包含可觀察性質之間的相似,這是物質類比的要求;垂直關係必須是某種可接受的科學意義下的因果關係(Hesse 1966: 87);源領域的本質性質與因果關係不得被顯示為屬於負類比的一部分(Bartha 2019: §3.3)。物質類比對照形式類比:兩個領域若都是同一形式理論的詮釋,是形式類比;物質類比則是源域與標的域對象性質之間可觀察、前理論的相似關係,這種相似性取自個人與文化經驗(§3.3.1)。
這三項要求各有一個反對。物質類比的要求限制過嚴:數學中的類比論證完全不涉及物質類比,卻是重要的推論起點,物理學中以形式類比為基礎的論證也極具影響力。因果條件同樣過嚴:Benjamin Franklin 對雷電的推論只憑強烈的統計相關就成立,電流體與雷電在十二項特徵上一致,中間沒有任何已知的因果連結。無本質差異條件會導致排除一個好的類比論證:矩形與箱子之間可以找到許多本質性的差異,但這不表示應該拒絕矩形與箱子之間一切的類比,問題在於本質性被當成獨立於推論用途的東西來評估。儘管有這些限制,Hesse 的物質判準仍是重大進展:她沒有提出類比支持程度的理論,這使她的說明成為少數導向模態式、而非機率式類比論證用法的理論之一(§3.3.3)。
結構映射理論
最有影響力的形式判準是 Gentner 的結構映射理論:類比談的是關係而非單純的特徵,決定一個類比內容的是結構性質,即事實之間的相互關聯(Falkenhainer, Forbus, and Gentner 1989/90: 3)。系統性原則主張:屬於一個可映射、彼此互連的關係系統的謂詞,比一個孤立的謂詞更可能被輸入到標的領域(Gentner 1983: 163)。系統性越高的類比越好,可信度隨對應映射的系統性程度單調遞增,完全取決於表徵的語法。
系統性原則面對兩個挑戰。並非總該優先考慮系統性、高階的關係對應:民族誌類比高度倚賴表面相似,有時極為重要。更嚴重的是系統性增加既非充分也非必要條件:南極凍湖中發現微生物,由此類推火星可能有生命,但冰凍溫度其實是抑制生命的反向相關因,古火星遠比今日火星更利於生命,然而南極與今日火星的類比在系統性上高於南極與古火星,依系統性原則卻會錯誤地判定前者比後者更支持火星有生命(Bartha 2019: §3.4)。Schlimm 從數學類比推論的角度提出另一種批評:他區分對象豐富與關係豐富的領域,結構映射理論的支持者典型上聚焦關係豐富的例子,但數學中的類比對象極多、關係極少,一個群論類比推論問題中達到最大系統性是平凡的,卻仍有多種不同的對應方式,系統性在對象豐富的領域裡不再是可靠的指引。
連結論模型與分節模型
Holyoak 與 Thagard 的多重約束理論在系統性之外,額外承認實用性約束(agent 的目標引導相關性選取)與語意約束(人們認為兩者相似的程度,近似 Hesse 的前理論相似性),三種約束不是硬性規則、而是支持或抑制特定配對的壓力。Hofstadter 與 Mitchell 的 Copycat 程式運作在字母串領域,主張類比製作本質上是對新奇模式的知覺,需要邊界流動、概念滑移。這兩個模型都挑戰了「成功的類比推論理論必須採取準邏輯判準集合」這個預設,但條目也主張連結論的價值不能取代對個別類比論證如何在數學、物理、哲學、法律等領域中被辯論的傳統哲學考察(Bartha 2019: §3.5.1)。
分節模型(articulation model)從垂直關係、而非水平關係出發,提出兩個條件:既有關聯要求源領域中已知相似性與被投射的進一步相似性之間有明確關聯,這個關係決定源領域的哪些特徵是關鍵的;可普遍化的潛能要求同一種關聯有理由能在標的領域中成立,即兩領域之間不得有關鍵的不類比(§3.5.2)。矩形與箱子的例子示範這個模型怎麼運作:源領域是二維幾何,周長固定的一切矩形中正方形面積最大;標的領域是三維幾何,類比推論的結論是表面積固定的一切箱子中立方體體積最大。評估的方式不是數相似點、不是找矩形與箱子之間前理論的相似,也不是建構表徵去算系統性分數,而是先把源領域的既有關聯講清楚,即給出矩形結果的具體證明;再相對於這個證明指出源領域的關鍵特徵,也就是證明中用到的概念與假設;最後評估可普遍化的潛能,看這些關鍵特徵在三維情境中是否已知缺乏對應項。分節模型意在反映類比論證的支持者與批評者之間確實會發生的那種對話。
以實務為本的進路
依 Norton,每個類比論證由必須被經驗地探究與證立的局部事實擔保:首先是類比之事實,一個涵蓋源域與標的域的低階齊一性;其次是標的系統的額外事實性質,與該齊一性合起來擔保類比推論。條目複述 Galileo 對月球山的推論:類比之事實是地球與月球上陰影等光學現象以相同方式生成,標的的額外事實是月面陽光推進邊緣前方出現的光點。這個理論的評估是條件性的:齊一性明顯或可自然推得時運作良好,齊一性本身就是推論的標的、而非驅動者時運作不佳,若接受這個理論,對大多數類比論證而言就沒有任何有用的評估判準(Bartha 2019: §3.6.1)。
同情 Norton 的懷疑、卻認為他的進路可能太局部的人,可以往上退一級,追求領域特定的運作邏輯,以判準清單取代普遍模式:考古學中的民族誌類比即是一例,判準聚焦於文化特質與環境—文化關係的穩定性假設,代價是這類判準本身要能推進方法論辯論,就必須與假設演繹法或貝氏確認這類一般模型建立連結(§3.6.2)。Steiner 主張二十世紀早期物理學中許多重要類比是純形式的,建立在提出時尚無已知物理基礎的數學相似上,這類類比的成功令人困惑;Hesse 與 Bartha 都拒絕純形式類比能支持可信類比推論這個想法,Fraser 對古典統計力學與量子場論之間類比的分析則反過來支持 Steiner:這兩個領域之間存在實質的物理不類比,推論完全基於形式類比(§3.6.3)。
演繹與歸納式證成
若能把類比推論鑄成演繹形式,證成問題就迎刃而解。Aristotle 的例示論證假定正類比與額外資訊,經由一條概括推得結論;但若把這條概括當成獨立前提,類比本身就變得不相干了,結論可以只從概括與標的域的已知資訊推出,完全不需要源領域的知識。Davies 與 Russell 的決定規則版本試圖不讓源領域變得不相干:已知 Q 的值由一組變數的值決定,若把這條規則當成背景知識,且源域與標的域在這些變數上一致,就能有效推出結論:以二手車估價為例,車的價值由年份、廠牌、里程、車況等因素決定,只要兩輛車在這些項目上無法區分就有相同價值,但這個分析仍要求源域知識。條目指出,這個進路在一般情形下無法解決證成問題:像藥物測試這類案例,我們根本不知道所有相干因子,更遑論擁有一條決定規則;把類比重鑄為演繹論證有助於揭露背景假設,卻對證成問題本身沒有太大進展,問題只是換成陳述並確立一條決定規則的可信度(Bartha 2019: §4.1)。
歸納式證成有三種版本。單案例歸納把類比推論的概括步驟理解成從單一案例歸納而得,在材料受到充分控制、背景假設足夠可靠時可以成立,但把一切類比論證都理解成單案例歸納太過限制,容易導向懷疑論。抽樣論證把已知的相似當成進一步相似的統計相關證據:兩個對象在十項性質中九項一致,蘊涵在其他性質上也有九成相似的機率;但這面對計數問題(性質的母體界定不清)與偏誤問題(不能證立已知特徵的樣本是隨機的,類比論證的呈現總是帶立場的)。過去成功論證則主張,物理學家有權基於過去的成功使用某類形式類比;但問題在於什麼算是類似的策略,這等於要指認出成功類比論證所共有的特徵,而目前沒有人給出這樣的方案(§4.2)。
A priori 與 pragmatic 證成
Keynes 訴諸獨立多樣性限制原則:宇宙中的多樣性有限,沒有一個對象複雜到其性質分裂成無限多個獨立的群組。配合額外假設,能證明沒有負類比時正類比會提高結論的邏輯機率,但只要有非平凡的負類比,機率就維持不變。Hesse 提出的聚類假設試圖修補這點,主張知態機率函數內建了朝向概括的偏向,但這樣一條純語法的公理,無法區分好的類比論證與依她自己的物質判準明顯毫無價值的類比論證(Bartha 2019: §4.3)。
分節模型式的證成把範圍限縮到滿足其判準(存在非空的正類比、無已知的關鍵不類比)的類比論證,且只證成初步可信,不證成機率程度。這個論證依據對稱性推理原則:本質上相同的問題必須得到本質上相同的解答;其模態延伸是,問題若可能本質上相同,就可能有本質上相同的解答。滿足分節模型的判準足以確立前項模態,初步可信對應後項模態。這個論證面對兩類質疑:對稱性原則本身的詮釋問題,以及分節模型的判準可能太模糊或太寬鬆,使證成證明太多。
對類比推理最有希望的辯護,或許來自它在判例法中的應用。依循先例原則的實務同時具備保守與漸進兩種價值,為可重複的裁決提供穩定基礎,又允許法律逐步演化。這是一個 pragmatic 式的證成,預設一套共同的社會價值,證成發生在整體實務層次,個別類比論證仍可能出錯。把這個證成從社會價值轉移到知態價值,是一個初步的嘗試:類比推理若符合特定判準,能同時支持保守的知態價值(簡單性、與既有信念的融貫)與進步的知態價值(多產性、理論統一)(Bartha 2019: §4.4)。
類比與確認
類比論證能否在貝氏確認的意義下真正確認一個假設?至少有兩層邏輯困難。類比論證很難被封裝成單一命題,即使能,這個資訊通常早已是背景知識的一部分,依貝氏條件化的定義就沒有確認;而且類比論證常被應用到先驗機率根本未定義的新穎假設上,貝氏定義因而不適用。van Fraassen 對任何非條件化的信念更新規則提出著名反對:這類規則容易遭受荷蘭賭攻擊,任何容許在沒有新證據時提高信念度的規則都難以自圓其說(Bartha 2019: §5.1)。
三條可能的出路。極簡貝氏主義主張一個被認真提出的假設須有足夠高的先驗機率,類比推論正是顯示一個假設認真的重要手段之一,只要它主要指向先驗機率的指派,就能提供歸納支持而不涉及確認本身的邏輯困難。自由貝氏主義允許以非規則為本的方式改變先驗機率,這雖然避開了荷蘭賭的反對,卻也承認貝氏架構裡有一個規則無法約束理性運作的暗角。類比模擬確認則主張不可觸及現象的預測可以透過在另一系統中的類比模擬得到確認:重力黑洞與實驗室中可實作的「啞洞」之間的類比即是一例,這條路徑因為倚賴類比系統中新取得的證據,理應不受前述邏輯困難所限,但也面臨是否真的描述了黑洞本身這類質疑。
概念變遷與理論發展
類比也在動態、綱領性的角色上發揮作用,這需要超出個別論證評估架構的評估框架。合成生物學中,類比推論的主要作用不是建構個別論證,而是發展「雜訊」「回饋迴路」這類概念,這些概念在對物理系統中類似項的正、負類比不斷指引下持續被精煉;負類比在個別論證中通常是問題性的障礙,此處卻扮演具建設性的角色。突現重力領域中,不同理論進路把重力設想成由不同微結構突現而來,與流體力學、熱力學等其他突現現象的類比被用來形塑這些提案(Bartha 2019: §5.2)。
條目對「個別類比論證是否仍是類比推論的基本單位」這個問題保持審慎:一種立場傾向拒絕這個想法,另一種立場明白肯認透過範例性的類比論證逐一評估不同理論模型的重要性,並確實用評估個別論證的熟悉判準去評估它們。條目最後的立場是:即使最有野心的啟發性目標,仍然倚賴可信度考量,而這些考量會因為以類比論證的形式被表述、被檢視而受益。