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真值函数及其他

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:逻辑学家常把它写成逻辑表达式﹁q,并称之为q的否定。因此,如果“女王很富有”为真,则“女王不富有”为假,反之亦然。如果我们假设每个句子要么是真的要么是假的,但决不是两者兼而有之,我们便能用以下表格来描述真值条件:析取命题的真值情况又是怎样的呢?共有四种可能的组合,因此共有四行。后两列则相应地给出了前提和结论的真值。第四列内的真值可以根据析取真值表获得。

不管效度的规则是否植入了我们体内,我们对于效度或各种推理都有很强的直觉。比如,以下推理是有效的是没有多少争议的:“她是个女人且是个银行家,因此她是个银行家。”以下推理是无效的也是没有多少争议的:“他是个木匠,因此他是个木匠且打棒球。”

不过,有时直觉会给我们带来麻烦。你觉得下面这个推理怎样?直线以上是两个前提,线下为结论。

很显然,这个推理是无效的。女王的财富——不管多少——似乎与猪的飞行能力毫无关系。

但是,你再看看下面这两个推理,它们又如何呢?

这两个推理中,第一个推理似乎有效。我们来看一下它的结论吧。逻辑学家把这样的句子称为析取命题,并把含“要么”的两个分句称为析取项。那么,一个析取命题怎么样才能算是正确呢?只要一个或另一个析取项正确即可。因此,只要前提正确,结论就正确。第二个推理似乎也是有效的。如果两个断言中只有一个正确且其中有一个已经是错误的,那么剩下那个必然正确。

现在的问题是,我们把这两个表面看来是有效的推理放在一起,可得到如下显然是无效的推理:

这样的推理不可能是正确的。以这种方式把有效推理堆在一起是不能得到一个有效推理的。如果所有的前提在所有情况下都是正确的,那么它们的结论就是正确的,根据这些结论推导出的其他结论就是正确的,直到我们得到最终的结论。那么,这里的问题出在哪儿呢?

为了给这个问题一个正确的答案,就让我们来仔细探讨一下。首先,我们把句子“猪会飞”写做p,把“女王很富有”写做q。这样就简化了一些,但还有其他好处:如果你仔细思考一下,便能看出,上述例子中所使用的两个特殊句子与事物没有多大关系,我本可以使用任何两个句子来阐述,因此,我们可以忽略它们的内容。这就是我们把这些句子写成单个字母的原因。

“要么女王很富有,要么猪会飞”这一句便变成“要么q要么p”,逻辑学家常常将其写成qVp。那么,“女王不富有”这一句该如何改写呢?我们可以改写成“并非女王很富有”,把否定词置于分句之前。因此,这一句就可以写成“并非q”。逻辑学家常把它写成逻辑表达式﹁q,并称之为q的否定。那么“女王很富有,且猪会飞”——即“q与p”这一句呢?逻辑学家常把它写做q&p,并称之为q与p的合取,q和p为合取项。在掌握了这一方法之后,我们可把上述系列推理用逻辑式表达如下:

我们对此推理还有什么要说的吗?

句子可以是正确的(真),也可以是错误的(假)。我们用T来表示真,用F来表示假。自现代逻辑学奠基者之一,德国哲学家和数学家高特罗伯·弗雷格之后,这些值被称为真值。若已知一个句子a,a句的真值与它的否定式﹁a的真值之间有何关系呢?一个简单自然的答案是:如果一个句子为真,则另一个为假;反之亦然。因此,如果“女王很富有”为真,则“女王不富有”为假,反之亦然。我们可将此关系标明如下:

只要a的真值为F,﹁a的真值就为T。

只要a的真值为T,﹁a的真值就为F。

逻辑学家称其为否定的真值条件。如果我们假设每个句子要么是真的要么是假的,但决不是两者兼而有之,我们便能用以下表格来描述真值条件(逻辑学家称其为真值表):

如果句子a具有它那一列下的真值,那么﹁a便具有右边一列下相对应的真值。

析取命题(V)的真值情况又是怎样的呢?我已提到,一个简单自然的假设是:如果一个析取命题(a V b)中的一个命题a或另一个命题b(或者两个命题)为真,则该析取命题就为真;反之,则为假。我们可将析取命题的真值条件标明如下:

只要a与b中至少一个的真值为T,析取命题a V b的真值就为T。

只有当a与b的真值均为F时,析取命题a V b的真值才为F。

这些条件可用以下真值表表示:

表中的每一行——除了第一行的表头——标明了a(第一列)与b(第二列)真值的可能组合。共有四种可能的组合,因此共有四行。对于每一种组合,右边都给出了a V b相应的真值(第三列)。

图2高特罗伯·弗雷格(1848——1925),现代逻辑学的奠基者之一。

同样,a与b的真值与a&b的真值之间的关系又是怎样的呢?一个简单自然的假设是:如果a与b都为真,那么a&b为真。因此,我们可举例如下:只有当“约翰35岁了”和“约翰的头发是棕色的”都正确,合取命题“约翰35岁了,且有棕色的头发”才是正确的。我们可用合取命题的真值条件将其标明如下:

  只有a与b都具有真值T,a&b才具有真值T。

  只要a与b中至少一个命题的真值为F,那么a&b的真值就为F。

这些条件可用以下真值表表示:

那么,这与我们一开始所提出的问题有什么关系呢?我们重新来看一下第一章结尾处所提出的问题:何为情形?一个简单自然的观点认为:不管什么情形都决定了每个句子的真值。举例来说,在某个特定情形下,女王很富有是正确的,猪会飞是错误的。而在另外一种情形下,女王很富有是错误的,猪会飞是正确的。(注意:这些情形都纯粹是假设的!)换言之,一个情形决定了每个相关命题的真值是T还是F。这里所说的相关命题不包括“与”、“要么”或“非”在内。假设某个情形的基本信息已知,我们便可利用真值表得到含有这些词的句子的真值。

比如,假设有以下情形:

(r可能是“大黄有营养”这样的句子,而“p:T”表示p被赋予真值T,等等。)那么,逻辑式p&(﹁r V q)的真值又是怎样的呢?我们获得这一真值的方法与我们计算3×(-6+2)时使用乘法表和加法表一样。r的真值为T,因此根据否定真值表可知,﹁r的真值为F。但是,由于q的真值为F,由否定真值表可知,﹁r V q的真值为F。由于p的真值为T,由合取真值表可知,p&(﹁r V q)的真值为F。采用这样的方式,我们能获得任何包含有&、V和﹁的逻辑式的真值。

现在请回想一下,我们在前一章里曾论述道:如果没有情形可表明所有前提为真而结论不真(假),那么这个推理就是有效的。也就是说,如果无法赋予相关句子以T值和F值(这样会导致所有前提为T而结论为F),那么这个推理就是有效的。比如,来看一下我们前面提到过的推理:q/q V p。(我把这个逻辑式写在一行上是为了让牛津大学出版社省点钱。)相关句子为q和p。共有四种真值组合,我们可计算出每一种组合的前提和结论所具有的真值。我们可将结果表示如下:

前两列展示了q和p真值的可能组合。后两列则相应地给出了前提和结论的真值。第三列与第一列相同。这是本例的一个巧合,在这个特定的例子中,前提恰好是其中的一个相关句。第四列内的真值可以根据析取真值表获得。有了以上信息,我们可以看出,这个推理是有效的。因为没有一行是前提q为真,而结论q V p不为真的。

推理q V p,﹁q/p的情况又怎样呢?我们可按照相同的方式得到下表:

这次共有五列,因为共有两个前提。前提和结论的真值可以根据析取和否定真值表获得。而且,也没有哪一行表明两个前提都为真而结论却不为真。因此,这个推理是有效的。

那么我们一开始使用的那个推理q,﹁q/p呢?采用前面的方法我们可以得到下表:

这个推理也是有效的,我们下面就来看一看原因。没有哪一行表明,两个前提都为真而结论却为假。实际上,也没有一行能表明两个前提都为真。结论实在是无关紧要!有时,逻辑学家在描述这样的情形时说,像这样的推理,其效度是没有意义的,因为两个前提永远无法同时为真。

这就是解决我们一开始所说的问题的方案。根据此方案,我们一开始的直觉推理是错误的。别忘了,直觉经常误导人。大家看来,地球明显是一动不动的——直到学习了物理,才发现地球实际上在飞速地穿越太空。我们甚至能够很好地解释逻辑直觉为何会出现差错。我们在实践中所遇到的推理,大多数都不是没有意义的推理。我们的直觉在这样的环境下形成,并不适用普遍情况——就像学走路时所养成的习惯(比如,不向一边倾斜)在其他环境下就不管用(比如,当你在学骑自行车时)。

在下一章里我们还会讨论这个问题。但现在,我们可以通过简要回顾一下我们所用方法的充分性来结束本章。这里所说的并不那么直截。综上所述,否定命题句﹁a的真值完全是由命题句a的真值决定的。同样,析取命题句a V b和合取命题句a&b的真值完全是由命题句a与b的真值决定的。逻辑学家把这样的运算称为真值函数。但是,有很多理由表明,英语中的or和and不是真值函数——至少不一定是真值函数。

比如,根据合取命题真值表,“a与b”和“b与a”具有相同的真值,即a与b都为真的话,它们也都为真,否则就都为假。但我们来看一下下面两句:

  1.约翰撞了头,摔倒了。

  2.约翰摔倒了,撞了头。

第一句说的是,约翰撞了头,于是摔倒了。第二句说的是,约翰摔倒了,于是撞了头。很明显,即使第二句为假,第一句也可能为真;反之亦然。因此,重要的不是合取项的真值,而是哪一个合取项为另一个合取项的起因。

连接词or也存在类似的问题。根据我们前面所说的方法,如果命题句a与命题句b中的一个正确,则析取命题“a or b”就是正确的。但是,如果一个朋友这样对你说:


要么你现在来,要么我们会迟到;


于是你来了。根据析取真值表,这个析取命题为真。但是,假如你发现朋友一直在跟你开玩笑:你本可以半小时后出发,而且仍然会准时到达。在这样的情形下,你肯定会说你朋友说谎了:他说的都是假话。因此,我们再次发现,重要的不仅仅是析取项的真值,而且是它们之间所存在的某种关系。

读者再思考一下这些问题吧。我们所讨论的材料至少初步地描述了某个特定逻辑方法的运用;我们在后面的章节里还会引用这些方法,除非有些章节所讨论的观点明显不需要这里所谈的方法——有时会出现这种情况。

目前所讨论的方法只涉及某些推理,还有其他许多种类的推理。我们只不过刚开了个头而已。

本章要点

·在一种情形下,每个相关句都被赋予了一个特定的真值(T或者F)。

·当命题a的真值为F时,其否定命题﹁a的真值就为T。

·当命题a与b中至少有一个命题的真值为T时,析取命题a V b的真值就为T。

·当命题a与b的真值均为T时,合取命题a&b的真值才为T。

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