谈逻辑思维在创新过程中的作用

自1912 年西方经济学家熊彼特在经济学领域规定创新是把一种从未有过的关于生产要素和生产条件的新组合引入生产体系以来，创新理论得到了不断的丰富和发展，其应用也已从生产领域延展到社会领域，创新主体也已包括个人、企业、组织乃至国家。创新的本义是指主体创造出前所未有的新事物，指发现和创造新事物、新理论、新方法。创新不仅指技术、组织等层面的创新，还包括创新精神。1945 年美国心理学家约瑟夫沃拉斯把创新分为准备、酝酿、明朗和验证四个阶段。准备阶段也就是提出问题阶段，这时创新主体已明确所需解决的问题，并围绕问题展开进一步的资料收集整理工作，深入了解问题的实质，初步尝试寻找解决问题的方法，但并没有取得成功; 酝酿阶段则是创新主体把需要解决的问题暂时悬置，并处于潜意识继续思考的阶段; 明朗阶段也称为灵感期，是创新主体在某种启发下对悬置的问题找到了恰当的解决方案; 验证阶段是创新主体运用一系列的方法对提出的解决问题的方案进行进一步的验证，以确保其真实性和有效性。本质上，创新是自主思考与逻辑论证相结合的过程，逻辑是创新得以实现的基础，在创新的各个阶段逻辑都发挥着重要的作用，各个领域的创新都必须以具备很强的逻辑思维能力为前提。思维是人脑对现实世界能动的、概括的、间接的反映过程。

逻辑学则是研究思维形式、思维规律以及逻辑方法的科学，具有工具性、基础性和规范性等特征，也是人类理性思维的基石和获得新知识的重要工具，是各门科学产生与发展的必要条件。创新思维是创新的灵魂，是逻辑思维与非逻辑思维的综合运用。当前学者对于逻辑思维的界定也有不同观点，共识之处主要有三个方面: 一是逻辑思维运用的是概念、判断和推理的思维形式; 二是逻辑思维是人的理性思维; 三是逻辑思维是抽象的认识。分歧之处主要在于: 一是逻辑思维是否包括辩证思维; 二是逻辑思维是思维形式还是思维过程; 三是逻辑思维是否等同于抽象思维，有的定义直接把逻辑思维等同于抽象思维。在此，笔者将逻辑思维界定为它是人类运用概念、判断和推理等思维形式对客观世界的能动的理性的认识，是间接、概括、抽象地揭示事物的本质属性及其与其他事物之间关系的思维，具有抽象性与严密性、规范性与确定性、批判性与开放性、形式化与系统化的特征。人们在逻辑思维过程中还会运用定义、划分、限制、概括、假说及探求因果联系的穆勒五法等逻辑思维方法。在创新过程中，逻辑思维为问题的提出、确定、分析及解决方案的验证等方面提供了基础、手段与保证，从思维形式、逻辑思维基本规律和逻辑方法的角度可以清晰展现逻辑思维在创新过程中的作用。

一、创新过程中思维形式的运用

英国理论物理学家保罗戴维斯曾经说过: 若想表达某个规律，那么，以质朴的、不可动摇的逻辑为基础的表达便是最足以服人、最令人满意的表达方式。创新起始于问题，而概念是清晰表述问题、深刻观察和认识世界的前提和基础，在整个创新过程中都会涉及概念的形成、理解和运用，这也是创新中至关重要的环节。概念是思维的最小单位，是科学探究开始的标志，创新一方面是发现某种新的事实，另一方面则是要揭示事物本质的内在规律性，这都需要运用概念和理论把认识的成果表述出来。如果科学中已有的概念存在问题，则极有可能成为科学研究的核心问题，正如海森堡所说: 凡是逻辑上能够脱离经典概念的地方，这种地方的确定便每每成为现代物理学理论的实际核心。因此，狭义相对论的核心，就在于我们断定了两个发生在不同地点的事件的同时性是一个很成问题的概念。著名科学哲学家瓦托夫斯基强调概念的批判对形成科学的关键性作用，他认为科学概念是从事科学思维的工具，在我们认为属于科学发明的事物中，最奇妙的就是科学概念。它们实际上是科学思维和对话的尖端工具和高技术。他以运动概念从亚里士多德到伽利略的发展演化为例，说明了科学问题的提出、明确及其解决是围绕概念展开的系列创新与发展。事实上，不论在创新的哪个阶段，如果概念意义模糊、似是而非，就会影响恰当判断的形成，进而导致推理的无效，最终就会出现错误的思考、无谓的争论或者不理智的盲从。

因此，对于创新所研究问题涉及的关键概念必须要清晰、明确和一致。在此基础上，人们才能进一步做出恰当的判断，进行有效的推理，并对提出的解决问题方案的正确性展开有说服力的论证。此外，在创新过程中对于问题的提出、分析与解决都必然要运用判断做出恰当的描述，也就是要在观察研究的基础上对事物的情况有所断定，从而为推理的运用奠定基础。推理作为思维的基本形式之一，它的运用可以促使创新主体深刻认识问题的本质，找到解决问题的方案，并在不断猜想与反驳的过程中逐渐逼近真理。推理在创新过程中发挥的作用主要是利用论据进行有力的逻辑论证，涉及的类型包括演绎推理、归纳推理、类比推理、回溯推理等。首先，运用演绎推理人们可以解释或预测事实，演绎推理是从已知的一般性前提推出新的个别性结论，即前提蕴涵结论。如爱因斯坦建立广义相对论后，推出光线通过太阳边缘的偏转应为1.7 弧秒的预测事实，在1919 年5 月英国科学工作者利用一次日全食的机会通过观测证实了爱因斯坦的这一预言，这对整个物理学的发展产生了极其深远的影响。运用演绎推理还可以对理论进行论证与评价，如牛顿结合公理方法、实验方法与数学方法，运用演绎推理构造出了公理系统。此外，运用演绎推理也可以发现原有理论存在的谬误，为提出新问题奠定基础，如伽利略自由落体定律的提出，就是运用演绎推理发现了亚里士多德自由落体定律的自相矛盾的问题所在，在此基础上他提出了自己的假说。其次，归纳推理是从个别现象中推出一般性前提的结论，即其结论超出了前提的范围，它是对原有知识的创新与发展，对于科学理论的发现和检验起重要作用。例如，能量守恒定律的提出运用的就是归纳推理，从18 世纪末到20 世纪40 年代，6个国家的10 多位科学家分别从化学、医学、物理学等不同角度提出了能量守恒观点，揭示了力、热、电、化学等各种运动间的统一性，这条重要定律使得物理学最终融为一体。然而，由于归纳推理的结论是或然的，所以运用时要尽量提高结论的可靠性程度，如对于简单枚举归纳推理要做到前提数量尽可能得多，范围尽可能得广，而对于科学归纳推理则要尽可能揭示现象背后的真正原因。

再次，类比推理本质上是通过比较事物进而形成新的知识，它可以激发研究者的想象力，开阔其研究思路，在形成和提出假说时起重要作用，是人们认识世界、改造世界、进行创新的重要思维形式。在科学史上很多的科学发现都源于类比的运用，这样的例子不胜枚举。如欧姆把电流的传导与傅立叶的热传导定理相类比，提出了欧姆定律; 惠更斯观察声音和光的传播，类比后发现二者都具有直线传播、反射性、折射性、干扰性等属性，除此之外声音还有波动性传播的特点，由此，惠更斯推断光也具有波动性传播的特点，提出了光的波动说; C.J.达韦纳在研究炭疽病的过程中类比了巴斯德关于发酵现象的研究成果，最终解释了炭疽病的病因。此外，由于类比推理的结论是或然的，为了提高类比推理结论的可靠性，类比过程中我们要以类比对象具有的本质属性为依据，同时比较的相同属性要尽可能得多，这才有利于提高创新的可能性与可靠性。最后，回溯推理是从结果推测原因的推理，是沿着现象的特征回溯产生此现象的原因的推理，可以看作是一种假说推理法，展现的是某种猜测性推理的程序，这种推理有助于人们突破旧的理论框架，运用新的理论概念。汉森曾将回溯推理表述为: ( 1) 某一令人惊异的现象P 被观察到; ( 2) 若H 是真的，则P 理所当然地可解释; ( 3) 因此有理由认为H 是真的。此外，回溯推理的结论也是或然的，相比于演绎推理和归纳推理而言，回溯推理具有较大的灵活性，是形成和验证假说的重要推理形式之一，如开普勒发现行星运动规律的过程中就运用了回溯推理，开普勒是从第谷的观测资料出发推出关于椭圆形轨道的假设，即从被解释的对象陈述出发回溯到解释性的假设。在创新过程中，尤其是在验证阶段，各种类型推理的正确运用至关重要。

二、逻辑思维基本规律保证创新过程中思维的确定性

创新活动离不开逻辑思维基本规律的规范与制约。逻辑思维基本规律是关于思维形式的基本规律，是人们在正确运用概念、判断、推理等思维形式过程中起决定性作用的规律，包括同一律、矛盾律和排中律。逻辑思维基本规律是人们正确思维的必要条件，对逻辑思维具有普遍的规范作用。人们在思维过程中，既涉及思维形式和逻辑方法的规则，也涉及逻辑思维的基本规律，二者比较来说，所起的规范和制约作用的范围不同。思维形式和逻辑方法的规则只在局部范围内起作用; 逻辑思维基本规律则普遍适用于人们的思维。例如，性质命题推理规则只对性质命题推理有制约作用，并不适用于其他类型的推理; 定义、划分等明确概念逻辑方法的逻辑规则也只适用于自身，而逻辑思维基本规律则适用于所有的思维形式。人们不论是运用概念、做出判断，还是进行推理、论证、创立假说都要求思维必须保持自身同一，前后一致，论证充分，不能两不可，也就是说，必须使思维具有同一性、一贯性和明确性，最终才能保证思维的确定性。为了避免语言和思维本身陷入混乱和困境，也为了使理性的交流能够顺利进行，人们必须遵守逻辑思维基本规律。首先，在创新过程中运用同一律可以保证所研究问题涉及的概念和命题的同一，确保创新目标的前后一致，在围绕某个中心问题展开研究时保证思维具有首尾一致性，同时可以帮助人们在保证思维同一性的角度识别和驳斥谬误。同一律是保证思维的同一性，其根本作用就在于从思维的同一性角度来保证思维的确定性。任何事物都处于不断发展变化的过程中，在不同时间、不同方面对于同一对象来说都是有所不同的，但在一定阶段事物也有其质和量的规定性，也就是说，事物在发展过程中也有相对的确定性，同一律就是人们对事物相对确定性的反映。人们要想表达思想和成功交际，就必须保证在正确思维和表达思想的过程中使用的概念或命题在同一思维过程中始终要保持一致，即在同一思维过程中运用概念时要保证其内涵和外延都是同一的，在运用命题时要保证其断定的内容要一致，否则就会引起思维的混乱和交流的不畅，也会导致人们不能正确认识客观事物的规律。

其次，在创新过程中运用矛盾律可以保证科学理论不自相矛盾，保证所研究问题是成立的、有意义的，从而帮助人们在保证思维一贯性的角度识别和驳斥谬误。在创新准备阶段，运用矛盾律可以寻找已有理论中的逻辑错误，从而提出新的问题。矛盾律是保证思维的无矛盾性和一贯性，其根本作用就在于从无矛盾性和一贯性的角度来保证思维的确定性。矛盾律所说的思维的无矛盾性指的就是任一正确思维的过程，都必须前后一致、不包含逻辑矛盾。科学认识的任务之一就是要不断发现并排除思想中的逻辑矛盾，最终建立逻辑上无矛盾的科学理论体系。例如，伽利略正是运用逻辑思维基本规律中的矛盾律发现了亚里士多德自由落体定律中存在的自相矛盾的逻辑错误，并在此基础上提出了新的问题，并最终通过实验等手段得出了科学的自由落体定律。这充分说明思维如果违反了矛盾律的要求，出现了逻辑矛盾，那就不能正确地认识和反映客观事物。此外，矛盾律也是人们进行间接反驳的一个重要理论依据，人们在进行间接反驳时，可以通过论证与被反驳命题具有矛盾关系或上反对关系的命题的真实性，从而确定被反驳命题的虚假。最后，在创新过程中，运用排中律可以消除思维的不确定性和思维的模糊性，进而保证思想的清晰性和明确性，避免思维出现模棱两可和含混不清的情况，从而帮助人们从明确性角度识别和驳斥谬误。排中律是要求在两个具有矛盾关系的思想中必须有一个是真的，正如亚里士多德所说: 凡否定一个属性就等于肯定其相对的另一端，竟说是在这样一类事物中也有一个间体，例如，在数理范围内据称有既非奇又非非奇的一种数。但这从定义上看来显然是不可能的。此外，排中律还可以作为间接论证的逻辑依据，即当我们难以从正面去证明某个命题时，常常可以通过证明该命题的矛盾命题为假，从而依据排中律，推出原命题的真。

三、创新过程中解决问题方案的探询

为了探询解决问题的方案，在创新过程中人们必然会运用一系列的逻辑方法，如定义、划分、限制、概括、假说及探求事物之间因果联系的穆勒五法等。首先，在创新过程中，创新主体必须运用概念的逻辑方法对提出的新思想或新概念做出明确的界定和分类，这些逻辑方法的运用可以拓宽人们研究的领域，扩展人们的概念系统，进而为创新奠定基础。概念的逻辑方法涉及定义、划分、限制和概括。定义是揭示概念内涵的逻辑方法，它可以消除或限制语言的模糊性和歧义性; 划分是把属概念所包含的种概念揭示出来，进而明确属概念外延的逻辑方法; 概念的限制是通过增加概念内涵以缩小其外延来明确概念的逻辑方法; 概念的概括则是通过减少概念的内涵以扩大其外延来明确概念的逻辑方法。创新过程中新概念的形成是一个不断抽象与概括的过程，知觉形象的不断重复最终会导致概念的形成，如生物学领域中的基因突变概念就是经过德伏里斯、摩尔根、缪勒等生物学家的多次实验与观察最终经过概括形成的。其次，在创新过程中，尤其是在酝酿、明朗和验证阶段都可能会用到假说的逻辑方法来寻找解决问题的方案。为了寻找解决问题的新思路和新方案，人们常常把已知的事实材料和科学原理作为依据，对未知事物或规律进行猜测性的假定或解释，这实质上就是假说的运用，假说也是科学理论的前身。假说最初提出阶段主要是在事实材料基础上以科学原理为指导，通过推理做出初步的假定。随着研究的不断深入，在选择出较合理的设想后，假说进入完成阶段，这时还要寻找更多的经验证据来支持假说，包括对已知事实的解释和未知事实的预测。假说的形成具有高度的创造性和复杂性，它没有什么固定的格式、定律、公式、规则，需要对传统观念作突破，敢于向经典理论挑战，还包含有可在实践中检验的新结论。随后假说进入验证阶段，就是验证从假说的基本理论和特定的背景知识推出的事实断定的真实性，在此必须进行严密的逻辑论证，如魏格纳提出的大陆漂移说，赫斯和狄茨提出的海底扩张说及后来的板块学说，都是关于地球运动规律的假说，都提出了一定的事实和证据支持各自的假说。从科学史发展来看，假说是不断地被修改和完善的，如果假说得到的证实越来越多，就会逐渐上升为科学理论。科学就是从假说到科学理论再到新的假说再到新的科学理论这样不断发展进步的过程。恩格斯曾经明确阐述: 只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了，它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起，就需要新的说明方式了它最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化，取消一些，修正一些，直到最后纯粹地构成定律。

最后，创新过程是探求事物之间本质联系的过程，在此过程中经常会运用探求事物之间因果联系的逻辑方法，它可以指引人们科学实验的方向，也可以规范指导科学的发现或检验，并使人们从科学事实中寻找出事物背后的因果联系，从而揭示事物的本质规律，最终帮助人们做出合理的选择和决定。科学史上很多定律都是运用探求因果联系的逻辑方法得出的，如波义耳定律的提出就运用了共变法，他用玻璃活塞做实验，当向堵住的空气施加双倍的压力时，空气的体积就会减少一半，施加三倍的压力时，体积就会变成原来的三分之一。也就是说，当受到挤压时，空气体积的变化与压强的变化总是成比例的，用数学等式表示这一比例关系就得出了波义耳定律。因此，探求因果联系的逻辑方法也是创新必不可少的工具。

四、结语

逻辑和科学的发展是密切相关的，正如爱因斯坦1953 年在给J.E.斯威莱的信中明确写道: 西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是: 希腊哲学家发明的形式逻辑体系( 在欧几里得几何学中) ，以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系( 在文艺复兴时期) 。在创新过程中，要充分发挥逻辑思维的作用，才能不断地促进科学的进步。需要说明的是，虽然我们是从思维形式、逻辑思维基本规律和逻辑方法角度分别展现了逻辑在创新过程中的作用，但在实际创新过程中概念、判断和推理等思维形式、逻辑思维基本规律及各种逻辑方法的运用不是孤立的，而是相互交织共同起作用的复杂过程。此外，创新活动是逻辑思维与非逻辑思维的综合运用，我们在创新过程中要恰当处理好二者之间的关系，但总体上，逻辑思维是创新思维的基础，创新离不开逻辑思维的运用。