肖显静:生态学实验实在论

Ecological Experimental Realism:Realness,Effectiveness,Accuracy and Precision

 

  作者简介:肖显静(1964- ),男,江苏南京人,哲学博士,中国社会科学院哲学研究所教授,博士生导师,研究方向:生态学哲学,科学技术与环境论。北京 100732

  原发信息:《东南大学学报.哲学社会科学版》第20185期

  内容提要:一般来说,在传统的科学实验中,较高的有效性、准确性、精确性与较高的真实性相对应。但是,在生态学实验中,情况有所不同:有效性与真实性相对应,真实性与准确性、精确性存在矛盾。为了解决这一矛盾,就需要针对研究对象本身的特点以及所要解决的问题,在实验室实验、野外实验和综合实验中做出选择,恰当地设计并实施生态学实验,在获得更大的准确性、精确性的基础上,获得更大的真实性。这是生态学实验实在论。应该成为生态学实验者进行生态学实验的一项基本原则。

  关键词:生态学实验/实在论/真实性/有效性/准确性/精确性

  标题注释:2013年度教育部人文社会科学研究规划基金项目“生态学实验实在论与建构论研究”(13YJA720019)成果之一。

 

  生态学实验的目标是反映自然界中生物与环境之间的关系。生态学实验尤其注重还原所研究现象的“真实性”(“实在性”)和“自然性”。这也使得生态学实验和传统科学实验有着显著的不同,主要不是以实验室中人工事实的建构为旨趣,而是以野外实验客观反映自然事实为目标,即以“野外实验所获得的认识是否与自然界中存在的相合”为目标。这是生态学实验的“自然性特征”,是另外一种形式的实在论,是生态学实验必须遵循的基本原则。它表明,生态学实验就不能通过实验者对此随意建构而加以认识,而只能在尊重这样的关系的基础上,采取各种有效的手段以获得对此的认识。这是其一。其二,生态学实验所要研究的是生物与环境之间的关系,它是自在的、复杂的,由此,生态学实验的有效性(effectiveness)、准确性(accurary)和精确性(precision)受到挑战。如何在遵从生态学实验实在论的基础上,评价生态学实验的有效性、准确性和精确性,保证生态学实验的真实性(实在性),就成为生态学者以及科学哲学者必须考虑的问题。本文将对这一问题深入探讨。

  一、生态学实验的有效性与真实性

  福特认为,测量的“有效性”指的是“概念被完全描述了吗?测量了正确的事情吗?”[1]56具体而言,就是“测量的概念应该涵盖但不与来自研究的概念或想象的概念重叠”[1]119。

  所谓“测量的概念”,指的是“用于检验假设的逻辑结果的数据”[1]55。“最为重要的是,不要预设测量准确表征了被设计的概念。测量在有效性、准确性和精确性上可能会有限制,并且多个测量的概念会给出关于同一个的来自研究的概念和想象的概念的信息。”[1]55

  所谓“来自研究的概念”,指的是“我们在对理论中确定性更大的部分,即原理的描述中所用的思想”[1]52。“所有的研究方案都使用来自研究的某些概念,它们或是建立在其他科学家已经完成的概念的基础上,或是建立在科学家对相同主题进行的先前研究的基础上。”[1]52

  所谓“想象的概念”,“是在形成假设的过程中所用的思想。它们可能会通过对正在接受检验的理论进行逻辑推理,或与其他理论、行比较推理,或者通过考虑从前未被考量过的事物而得出”[1]54。

  例如,你想要形成有关控制物种A增长的理论。该物种的增长可以被想象成非常接近于在分类学上与物种A近缘的物种B的增长模式。由于物种B已被很好研究,并且与其增长模式相关的理论也明确确立,因此,就可以将物种B的理论推广到物种A。不过,这样做时必须做出如下的假定:分类学标准界定的两个近缘种,能被用来预测彼此的增长控制过程。如果想将物种B的增长控制理论用于物种A的研究,则对你的物种A的研究来说,物种B的增长控制理论中的概念就是来自“研究的概念”;如果你想通过物种A重复已经在物种B上做过的调查,来检验物种B的增长控制理论的某些方面,则该研究中使用的概念就将是“想象的概念”。你会使用其他信息,或许是非编码知识来决定是否要同意物种B的理论是适用的,或者是否要重复某些调查[1]54。

  所谓“测量的概念应该涵盖但不与来自‘研究的概念’或‘想象的概念’重叠”,指的是被测量的东西不能“部分地表征了来自研究的概念或想象的概念所阐明的东西”[1]54。这就是测量的“有效性”。

  对于“中国野生东北虎数量监测方法”的运用,就与测量的有效性相关。

  张常智等在2002年—2011年,用东北虎信息收集网络法、样线调查法、猎物生物量和捕食者关系法,对东北虎数量进行监测,得到如下结果:

  (1)用“老虎信息收集网络法”研究2006年完达山东部地区东北虎的种群现状,结果显示完达山东部地区2006年东北虎数量为6只~9只,由1只成年雄虎,2只~3只成年雌虎,2只~4只亚成体虎和1只小于1岁的幼体虎组成;

  (2)用“猎物生物量和捕食者关系法”,得到完达山东部地区2002年东北虎的密度为0.356只/100 ,能容纳22只~27只东北虎;

  (3)用“样线法”在黑龙江的老爷岭南部和吉林省大龙岭北部面积1735.99 的区域内设置样线64条,总长609 km,没有发现东北虎足迹链。样线调查的结果表明,在2011年2月—3月该调查区域东北虎的数量为0只[2]5943-5952。

  由上述观测结果可知,用“猎物生物量和捕食者关系法”以及“样线法”观测得到的老虎数量偏差较大。这是什么原因呢?

  对于运用“猎物生物量和捕食者关系法”测得的老虎数量,似乎远远大于可能的真实数据。究其原因,主要在于:确定有蹄类调查方法,特别确定大型有蹄类动物绝对密度的调查方法,相当困难。在实际样本调查中,或者在单个样方统计中,由于调查队伍的经验有限,以及初次应用此方法经验不足等因素,难免出现误差;在调查的区域,老虎的数量确实与其捕食的有蹄类动物如鹿、麝、野兔、狼、熊、羚羊和野猪等有关,一般而言,更多数量的老虎,会导致上述动物的数量减少。不过,必须清楚,从现在的情况看,野外考察所得到的“这些有蹄类动物数量减少”结论,很可能是由于人类的捕食以及相关的活动导致的,而非相应的较多数量的老虎捕食所致。如果不考虑这一点,必然会导致“由猎物可获得性调查出来的老虎数量高于实际的老虎数量”[2]5949这一状况。可以说,上述运用“猎物生物量和捕食者关系法”观测东北虎之所以“失效”的最重要原因,就在于在具体的测量过程中预设的基本的概念“老虎是唯一的取食有蹄类的食肉类动物”——“测量的概念”,出现了问题,没有涵盖并且忽视了“研究的概念”——“其他动物以及人类对蹄类动物的数量的影响”,从而导致了错误的测量结果。

  对于“样线法”,测得的数据为“0”,似乎也不可靠。造成这种情况的主要原因在于,没有弄清楚“样线法”运用的条件,从而造成了测量的“无效”。其实,“样线法”起源于俄罗斯,在俄罗斯应用悠久。此方法针对的是特定区域及整个景观中的老虎数量的调查和监测,基于足迹丰富度、分布和特点估计东北虎数量,仅适用于东北虎以某一密度存在的情况(定居虎)。这样,沿着路线行走时,遇见老虎足迹的几率才较高,也才能用单位样线长度老虎足迹密度作为东北虎真实密度的指标。

  但是,在中国,对东北虎的生态学了解比较少,而且,更重要的是东北虎的分布密度极低,从而导致在绝大多数样线中不能发现东北虎足迹,在同一样线上发现多个老虎足迹的概率几乎为零。此时,如果不考虑到这一点,仍然运用“样线法”去监测中国的东北虎,会导致其不能涵盖“研究的概念”,造成监测结果的无效[3]。

转载来源:中国社会科学网

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