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数理心理学:心理学由实验唯像学向数理理论架构统一的转型

已有 3480 次阅读 2021-6-24 15:11 |个人分类:引言|系统分类:科普集锦

物理科学理论发展分为四个阶段:实验发现、唯象理论、理论架构和数学表达(杨振宁,2003)。把这一理解延伸到整个科学,同样具有意义。

基于“实验唯象学”(phenomenological theory)建立“数理理论架构”,是科学理论追求的终极目标。根据实验现象及其内在逻辑联系建立的关于局部问题的假设和假说,称为“实验唯象学”。

在实验实证之前,人类的经验源于上帝天启、思辨、社会实践的自然观察,也就是古典传统。物理学由古典传统转向“实验实证传统”。即在承继古典传统方法学的基础上,新开辟了实验室可控、重复观察的系统方法学。物理学开始走向科学。

伽利略是这一传统推动的领军典范。比萨斜塔的自由落体实验,是这一时期的光辉重大科学事件。它的判断性质、结果,宣告了一个古典物理学时代的倾覆。也成为实验实证的经典发现。实验实证的迷人性,慢慢展开,物理学由古典传统转向实验实证传统。

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       图1 伽利略比萨斜塔实验        图2自由落体的两类物理观念比较

   (采自https://eastendworld.com/galileo-galilei-and-his-law-of-free-fall/

“实验唯象学”累积大量经典实证研究的发现。之后,1687年,牛顿在占有百科式知识之后,发表《论自然哲学的数学原理》。通过数理的方式,演绎不同经典“唯象学”发现的内在逻辑。由此,物理学率先进入数理理论架构,由“实验实证”传统转向“统一性理论”传统,并成为整个自然科学大厦发展的根基。之后,物理学不断完善自然科学的理论传统,并延续至今。

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   图3 《论自然科学的数学原理》封面       图4 牛顿。百科全书式的交叉积累铸就的综合人物


科学传统和科学价值观念深入人心。打破常识、挑战权威、简单、数理预测等物质哲学观念确立,并成为这一学科的哲学信条和价值理念。这些思想直接影响到哲学。哲学未必系统的指导过物理学,但物理学一定系统的启发和再造哲学。很多哲学方法学为物理学家直接接手。这可能是哲学与实践的本末倒置。

自然科学的方法向心理学自然渗透,来自其它自然科学早期的先驱,对心理学的介入。例如:笛卡尔、惠斯通、费希纳等。科学实验方法学开始在科学心理学诞生的前夜孕育。以费希纳《心理物理学纲要》的发表、冯特建立的心理学实验室为标志,心理学进入科学的“实验唯象学”。

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图 5 笛卡尔及其对立体视的理解图示


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                      图6 费希纳                                                    图7 冯特


心理的“实验唯象学”经历:结构主义、机能主义、行为主义、人本主义、精神分析、认知主义(或学派)等争议与历史沉积,基于人的结构、人的功能、行为因果(S-R联结)、社会动力类别与需要、精神动力、神经通讯与编码等独立要素,对心理机制进行实证研究,累积了各类经典“唯象学”发现。

唯因缺乏公理和公设体系,以及通过数理的方式演绎不同经典发现之间的内在逻辑,心理学的“唯象学”理论表现多元、数理架构体系难以形成。“统一性理论”成为“心理唯象学”大发现累积之后的内在动力。心理学对整个社会科学大厦支撑的根基始终未形成。

“实验唯象学”的默认纲领:在多变性中寻找不变性。也就是:在客体的属性特征值中寻找不变的属性量、及其联系与规则,即“规律”。多变、复杂、非稳定性是对属性量的特征值的描述,属于现象学。而属性量不因特征值的变化而变化,具有跨时空、跨参照系的稳定性。因此,普适性、不变性是对客体及相互作用关系的属性量的表述,即对“规律”的描述。它也是判断 “规律”是否为“规律”的标准,也称诺特定理(Noether's theoremNoether, 1918),普适于自然科学和社会科学。

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           图8诺特定律                      图9 诺特

  “心理的实验唯象学”的方法学,天然继承自然科学的“黑箱”探测的实验方法哲学、“还原论哲学”、“可知性与因果律哲学”、“对称性哲学”等。其本质是通过某种实验探测范式,诱发心理效应(实验现象),从多变的实验效应中寻找稳定的不变性(即心理加工机制),并建立“唯象学”假设和假说。


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图10 物理学alpha 散射实验与心理实验的黑箱探测范式对比。

  

  而有趣的是,心理学未曾搞清楚任何一种范式的基本数理原理,而反过来用范式作为工具,来企图揭示心理的内在原理。

  现象学的复杂性、多变性、多样性与个体差异性,往往误导心理学的探索方向走向误区:“复杂性、多变性、多样性与个体差异性”,并已经成为心理学界的“惯性共识”,并也已成为了流行词。

  例如:生物的多样性,本质上是用分形方程来概括的。即以数理的方式,完成了生物的形态学的描述,实现了形态学的统一。而生物多样性是心理学反对统一性的基础出发点之一。

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图11 分形是生物多样性的形态学的统一

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图12 分形的奠基Benoit Mandelbrot


  这与实验唯象学的默认纲领、规律的“普适性”产生本质冲突,成为科学的“统一性心理学”(Unifieding Psychology)诞生前夜的可贵试错和必要成本。

心理学的“统一性”问题成为从实验唯象学向理论建构的核心困难、基础理论难题。APA (American Psychological Association)历经多年,深刻洞察这一形式,特设“统一性心理学”(Unified Psychology)专题,接收任意领域的与之有关的关键性进展,至今仍无所获。

图13 APA 的统一性心理学

 心理学“统一性”的突破,需要与公理公设有关的新科学发现事件的发生,用公理公设体系来数理演绎“唯象学”发现之间的内在逻辑。从本质上讲,它是“心理学实验唯象学”向“理论架构”转变的前夜。

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图14  物理学与心理学统一性发展阶段的对比

 《数理心理学》(The Mathmatical Principle of Psychology)(高闯,2021),确立了心理学自“实验唯像学”向“数理理论架构”转换的统一性理论体系。已经公布第一期成果《数理心理学:心理空间几何学》。并在继后评论中逐步对这些成果进行科普。

参考文献

杨振宁.(2003).美与心理学.武汉理工大学学报:信息与管理工程版,25(1),5.

Noether, Emmy (1918): Invariante Variationsprobleme, Nachrichten der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu  Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse, 235–257.

高闯.(2021).数理心理学:心理空间几何学.,吉林长春:吉林大学出版社.



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2 王庆浩 范会勇

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