概率论与数理统计的哲学理念

概率论小论文

题目：概率论与数理统计的哲学理念

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2014年12 月17 日

概率论与数理统计的哲学理念

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

“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……”，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？

从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“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1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，于是这种讨论最终陷入的只能是公说公有理、婆说婆有理的纠缠不清。

这种无休止的争论不能不引起我们的反思，概率统计的产生和其应用的确动摇了机械唯物决定论的核心地位，然而他的到来却远没有如牛顿力学般受到人们的顶礼膜拜，其原因真的只是如某些学者认为的是由于“决定论”的幽灵在人的主观意识中久久不散吗？

回到概率统计典型应用的量子力学中来。量子力学解释了大量微观粒子的行为，但是不要忘记，如今所解释的这些现象是以我们今天的观测手段完成的，其解释的正确性是以我们今天能够了解和认识到的领域来判定的，而在这些手段对于认识粒子行为本质是否有影响还无定论的时候，我们如何去判断他的认识论意义呢？如何去说，掌握了量子力学就掌握粒子运动的本质呢？于是我们不得发现，现代人依旧如牛顿时代的人所处的情况一样，当我们了解或解释了一些之前我们接触到的世界中没有发现的问题时，人类意识的某处就与之产生共鸣，就如同一个孩子在沙滩中拾到一颗从未见到过贝壳那样兴奋不能自已，人类的自大病总是容易在这种时候暴露出来。其实如果这时我们肯静下心来认真地思