创新思维方法论：五种科学调查因果联系方法

第九节　探求因果联系

探求因果联系的方法是根据观察和实验，考察和分析某类事物的部分对象与另一类事物的部分对象有因果联系，然后概括出一般性结论的方法。这种方法，从思维过程来看，也是一种不完全归纳推理。研究现象间的因果联系，是进行科学归纳推理的必要条件。科学归纳推理正是在分析事物之间的必然联系，特别是因果联系的基础上进行的，因此，我们必须研究探求因果联系的逻辑方法。这些方法是英国人穆勒在总结培根等人归纳方法的基础上提出来的，所以又称“穆勒五法”。

因果联系是客观事物之间普遍的必然联系。任何现象都有它产生或存在的原因，任何原因都必然造成一定结果。如果某个现象的存在，必须引起另一现象的产生，那么，这两个现象之间就存在因果联系。引起某一现象产生的现象，叫原因，被引起的现象，叫结果。如金属加热，体积膨胀。加热是体积膨胀的原因，体积膨胀是加热的结果。

因果联系具有以下特点：

第一，因果联系具有时间上的先后相继性。在时间上，原因总是在先，结果总是在后。在探求因果联系的时候，必须在被研究现象出现以前存在的各个情况中去寻找它的原因，在某个现象之前存在的情况称为先行情况。也必须在被研究现象出现之后才发现的各个情况中去寻找它的结果，在某个现象之后产生的情况叫后行情况。但两个现象在时间上存在前后相继性，不一定就存在因果联系。前后相继是因果联系的必要条件，但不是充分条件。如春天在夏天之前，不能说春是夏之因。如果只是根据两现象在时间上存在前后相继性，就认为它们存在因果联系，是“以先后为因果”的逻辑错误。

第二，因果联系是确定的。因果联系的确定性从质的方面说，就是在同样的条件下，同样的原因会产生同样的结果。如在通常的大气压下，水的温度降到0℃以下就会结冰。从量的方面说，原因发生了一定量的变化，结果也会发生相应的变化。如在通常的大气压下，随着温度的升高或降低，温度计中的水银柱也会相应地升高或降低。

第三，因果联系是复杂多样的。有一因一果，多因一果，一因多果等。一因一果，是只有某一单一原因，引起某一结果。如日食现象，只有月球运行在地球和太阳之间并且三者成一直线时才会发生。多因一果，是有些现象不是由某一单一原因引起的，而是可由许多不同的原因引起。如液体蒸发加快，可以是由于温度升高，也可以由于压力降低，还可以是由于温度升高和压力降低二者共同引起的。一因多果，是一种原因产生多种结果。如患了感冒，可以引起发烧、流涕、咳嗽、头疼、浑身无力等多种结果。

第四，因果联系是普遍的。任何现象都有产生的原因，任何原因都必然引起一定的结果。无因之果、无果之因都是不存在的。没有发现产生某一现象的原因，不等于没有原因，随着时间的推移总会找到的。如癌症产生的真正原因，总有一天会找到的。没有发现某现象引起的结果，不等于没有结果，只是这个结果还没有从其他现象中分离出来，或者是被其他原因将结果抵消了。如“种瓜得瓜，种豆得豆”，但如果天旱将种子旱死了，种瓜、种豆这个原因的结果，就被天旱这个原因抵消了。

探求因果联系的方法主要有五种：求同法、求异法、求同求异并用法、共变法、剩余法。

一、求同法

（一）求同法的含义

求同法（又称契合法）的基本内容是：如果被研究现象在各个不同场合出现，而在这些不同场合只有一个共同情况，那么，这个惟一的共同情况就可能是被研究现象的原因。其逻辑形式是：

例如，在19世纪，人们还不知道引起甲状腺肿大的原因是什么。于是，人们就对甲状腺肿大流行的地区进行了调查，经比较分析发现，这些地区的人口、气候、风土民情等，都有程度不同的差别。但是，在众多的差别中，有一种情况却是共同的，即这些地区的土壤和水流中都缺碘，因而使居民的饮食中也缺碘。人们由此得出结论：甲状腺肿大是由饮食中缺碘引起的。这一原因，就是用求同法找出的。

再如从井里向上提水，当水桶还在水中时不觉得重，水桶一离开水面就重得多。在水里搬运木头，要比在岸上搬轻得多。游泳时容易从水里托起一个人。以上现象虽然各自的情况不尽相同，但都有一个共同的情况，即水对于它里面的物体能产生浮力，而这正是使物体在水中变轻的原因。

求同法的特点是“异中求同”，它主要用于观察。

（二）如何提高求同法结论的可靠程度

为了提高求同法的结论可靠程度，应注意以下两点：

1.进行比较的不同场合越多越好

进行比较的场合越多，结论的可靠程度就越高。如果比较的场合少，则很有可能会出现偶然巧合的相同情况，如果比较的场合多，那么，偶然巧合的相同情况出现的可能性就会大大减小，而结论的可靠性也就会大大提高。

2.分析各场合中是否还有其他共同情况

正确分析不同场合中，除已被发现的共同情况外，是否还有其他共同情况。有时，某个表面相同的情况不见得就是被研究对象的原因，而被掩盖的另一共同情况，可能恰好是被研究现象的真正原因。例如，有人第一天晚上看了两小时书，喝了几杯浓茶，结果一夜失眠。第二天晚上看了两小时书，吸了许多香烟，结果也是一夜失眠，第三天晚上看了两小时书，喝了几杯浓咖啡，结果又是一夜失眠。在这里，尽管看两小时书是共同的情况，但却不是失眠的原因。而喝浓茶，吸香烟，喝咖啡虽然是不同的情况，但在它们的背后却隐藏着另外一种相同的情况，就是茶、香烟和咖啡都含有使人兴奋的物质，它才是使人失眠的真正原因。

二、求异法

（一）求异法的含义

求异法（又称差异法）的基本内容是：如果某一被研究现象在第一个场合出现，在第二个场合不出现，而这两个场合中的其他情况完全相同，只有一个情况不同，那么，这个情况就是被研究现象的原因。其逻辑形式是：

例如，为了求证空气是声音传播的原因，科学家做了以下试验：把电铃放在密闭的玻璃罩内，按动电钮使电铃敲动，人们可以听到清脆的铃声。再把玻璃罩内的空气抽干净，使罩内成为真空，然后再按动电铃，人们只看见电铃敲动，但听不到清脆的铃声。这个试验证明：空气振动是声音传播的原因，声音无法在真空中传播。

这个试验设计了两种场合：一种是听到铃声的正面场合，一种是听不到铃声的反面场合。这两个场合的其他先行情况都是相同的，如电铃都用玻璃罩罩住、玻璃罩的形状大小都相同、电铃的发声方法都相同、声音的音量和音质都相同。只有一点不同：正面场合玻璃罩内不是真空，反面场合玻璃罩内是真空，从两个场合的差异中寻找因果联系。

再如，美国加利福尼亚大学南部的实验站，1980年曾把中国杂交水稻与美国良种水稻进行对比试种。试种的气温、肥料、土壤、灌溉、光照、管理等与水稻生长有关的条件都相同，惟一不同的是种子。结果是试种中国杂交水稻地块的平均亩产是1474斤，美国良种水稻地块的平均亩产是558.5斤。由此得出结论：试种中国杂交水稻地块产量大幅度提高的原因是中国杂交水稻的品种优良。

这个原因的探求，也是运用了求异法。两个地块中，一个有增产的现象，一个则没有增产的现象，而在两个地块中，其他如水、肥、土、管等条件都相同，惟一不同的是种子，而且在有中国杂交水稻种子的地块中，就有增产的现象，没有中国杂交水稻种子的地块中，就没有增产的现象，所以，中国杂交水稻种子是水稻增产的原因。

求异法的特点是“同中求异”它主要用于实验。因为求异法多用在人工控制的条件下，比较正反场合的异同情况，比求同法能更准确地确定现象间的因果联系。

（二）如何提高求异法结论的可靠程度

为了提高求异法的结论可靠程度，应注意：

1.被考察的两个场合是否还有其他差异情况

被考察的两个场合，只能有一个不同情况，其他情况必须完全相同。如果不同情况不只一个，就不易确定被研究现象的真正原因。如有一学生一上课就头痛，不上课就不头痛，他以为头痛的原因是听课。后经医生检查，发现引起他头痛的原因，是他上课时才戴的那副近视眼镜不合适。这个学生只注意到上课与不上课这个差异，而没有注意到上课时戴眼镜和下课时不戴眼镜这个差异，因而没有发现引起头痛的真正原因。

2.确定两场合中惟一的不同情况是被研究现象的整体原因还是部分原因

如果两场合中惟一的不同情况只是被研究现象的部分原因，还应当继续寻找其他原因。如植物光合作用的过程，其原因是复合的。植物吸收太阳光的能、空气中的二氧化碳和水制成碳水化合物，如果没有阳光的辐射供给能量，植物的光合作用就会中断。但是，阳光的辐射供给能量，只是引起光合作用的部分原因，并不是总原因。只有继续探求被研究现象的总原因，才能把握这种因果联系的总体。

三、求同求异并用法

（一）求同求异并用法的含义

求同求异并用法，也叫契合差异并用法，简称并用法。其基本内容是：如果被研究现象出现的若干场合（正面场合）中只有一个共同的情况，而在被研究现象不出现的场合（反面场合）中，却没有这个情况，其他情况不尽相同，那么这个惟一共同的情况，就是被研究现象的原因。其逻辑形式是：

例如，《资治通鉴》中有一个关于“兼听则明、偏信则暗”的故事：

唐太宗问魏征：“帝王怎样才算明君，怎样才算昏君？”魏征回答说：“广泛听取意见就贤明，偏听偏信就昏聩。古代帝尧能深入下层了解情况，所以及时得知有苗阴谋叛乱的消息；帝舜耳聪目明，掌握情况及时，所以不会受共工、鲧、欢兜等人的蒙蔽。秦二世偏信赵高，结果被赵高篡权；梁武帝偏信朱异，以亡国告终；隋炀帝偏信虞世基，最后落个国破人亡。由此可见，君主只有广泛听取意见，才不会被权臣所蒙蔽，下情才能及时反映上来。”

魏征的回答应用了求同求异并用法。这种方法的步骤是：第一，应用求同法于正面场合。正面场合（1）和（2）不同，帝尧和帝舜的社会环境，即政治、经济、民族关系等各不相同，但有一个情况，即兼听广纳，了解下情是相同的。这是先行情况。而所研究的现象即“君主贤明”在这两个场合都出现。根据求同法，就可以断定“兼听”是“君主贤明”的原因。第二，应用求同法于反面场合。反面场合中的秦二世和隋炀帝不同，所偏信的权臣各异，其他社会环境因素也迥然有别。在诸多先行情况中惟有“偏信”，即不兼听广纳这个情况是共同的。而“君主昏聩”即“君主不贤明，这一研究现象在这两个场合也都存在。根据求同法，就可推断。“偏听偏信”与“君主不贤”有因果联系，即“不兼听”是“君主不贤明”的原因。第三，应用求异法于上述正面场合和反面场合，将这正反两种场合加以比较，只注意正反两场合的不同情况，即“兼听广纳”与否。根据求异法，就可以推断这个差异点是被研究现象出现的原因。魏征的结论：“人君兼听广纳，则贵臣不得壅蔽，而下情得以上通也。”是强调“兼听广纳”是“下情上通”的原因。当然，也可以从反面得出结论：不兼听广纳是下情不得上通，人君受蒙蔽的原因。

求同求异并用法的特点，是“两次求同，一次求异”，这与求同法与求异法的相继应用是不同的。因为求同求异并用法，实际上是通过三个步骤来确定被研究现象的原因的。第一步，把被研究现象a出现的正面场合加以比较，发现只有一个共同情况A，应用求同法得出结论：A是a的原因。第二步，把被研究现象a不出现的反面场合加以比较，发现A不出现，再应用求同法得出结论：在反面场合中，A不存在是a不存在的原因。第三步，比较正反两个事例组场合，根据有A就有a，无A就无a，运用求异法即可得知：A是a的原因。

（二）如何提高求同求异并用法结论的可靠程度(www.xing528.com)

运用求同求异并用法应注意的问题：

1.正反场合的事例越多越好

由于求同求异并用法的特点，在使用这种方法时，正反场合考察的事例越多，则正面求同和反面求同的可靠性越大，结论也就越可靠。因为考察的场合越多，就越有排除凑巧的偶然情形，这样就不大容易把一个不相干的因素与被研究现象联系起来。求同求异并用法比单独运用求同法和求异法的结论可靠程度要高。

2.正反场合的“其他情况”要相似

求同求异并用法虽不要求正反场合的“其他情况”完全相同，但要求尽可能相似，这样才能提高结论的可靠程度。

四、共变法

（一）共变法的含义

共变法的基本内容是：如果某一现象发生某种程度的变化，另一现象总是随之发生相同程度的变化，那么前一现象就是后一现象的原因。其逻辑形式是：

例如，人们对船舶遇难落水后，人在水中能坚持多久的问题进行过实验，其结果是：在其他情况都相同的条件下，当水温为0℃时，人可以在水中坚持约15分钟；当水温为2.5℃时，人在水中可以坚持约30分钟；当水温为5℃时，人在水中能坚持约1小时；当水温为10℃时，人在水中约坚持3小时；当水温为25℃时，人在水中可存活一昼夜以上。因此得出结论，水温与人在水中坚持的时间有因果关系，这个结论就是运用共变法得出的，因为在这个实验中，被研究现象——人在水中坚持的时间，在各个场合中是变化的，而在这些场合中，除水温是变化的情况之外，其他情况都保持不变，所以，水温与人在水中坚持的时间有因果联系。

再如，某个生产手表的企业，如果资金利用率为50％，则利润增加80％；资金利用率为60％，则利润增加100％；资金利用率为90％，则利润增加120％，其他情况都没有改变，那么资金利用率的提高就是利润增加的原因。

共变法的特点是“求相应之变”，它主要用于实验。

共变法不同于求同法、求异法和求同求异并用法，前述三种方法都是以某种情况出现与否来确定因果联系的，即以因果联系的质的确定性为客观依据。而共变法则从现象变化的数量和程度方面来探求因果联系，即以因果联系的量的规定性为客观依据。所以，它比前三种方法对因果联系的考察更精确。共变法与求异法关系较密切，我们用求异法来比较正反场合情况的异同，用共变法来考察由正面场合向反面场合过渡时情况的变化。具有共变关系的现象变化到极限，就达到求异法所要求的条件。因而可以把求异法看做共变法的极端场合，即量变引起质变。共变法和求异法综合运用就构成比较实验法。

（二）如何提高共变法结论的可靠程度

运用共变法要注意：

1.与被研究现象发生共变的情况必须是惟一的

与被研究现象发生共变的情况是否具有惟一性。运用共变法时，只能有一个情况发生变化，而另一个现象随之变化，其他情况应保持不变。如果还有其他的情况在发生变化，那么运用共变法时就有可能出错。例如，在研究温度的变化与气体体积变化之间的关系时，如果气体所受到的压强也在变化，那么通过共变法所得到的结论就会出现差错。如果与被研究现象发生共变的情况不是惟一的，就要进一步研究哪一个与被研究现象有因果联系。有些共变现象并无因果联系。例如，雷鸣和闪电是共变的，但它们之间并无因果联系，它们都是放电现象引起的。

2.因果联系发生共变的情况是有限度的

两个现象间的共变有一定的限度，超过限度就会失掉原来的共变关系。例如，农作物的密植，在一定限度内，可以增产，但如果超过这个限度，则不但不会增产，反而会减少产量。

3.因果联系发生共变的情况是有方向的

使用共变法找出的因果联系有时是单向的，果随因变，但因不随果变；有时是双向的，可以逆转的，果随因变，因也可随果变。例如，潮汐是随月亮的运转而变化的；但潮汐的变化并不能影响月亮的运行。这种共变关系是单向的。而地球上植被的破坏导致大量水土流失，水土流失又会造成植被更严重的破坏。这种共变现象是双向的，可逆转的。

五、剩余法

（一）剩余法的含义

剩余法的基本内容是：如果已知被研究的某复合现象是由某复合原因引起的，并且已知这个复合现象的一部分是由复合原因中的一部分引起的，那么被研究现象的剩余部分和复合原因的剩余部分也有因果联系。其逻辑形式是：

例如，海王星的发现，就是运用剩余法的结果。1781年，英国天文学家赫含尔发现了天王星之后，科学家们发现它的实际位置同计算位置有偏差，而这种偏差又不能用当时已知的其他行星的吸引作用的影响来解释，因此，人们推测一定还有一颗尚未发现的行星存在。1845年，法国天文学家勒维烈根据哥白尼学说和万有引力定律计算出了这颗尚未发现的行星的轨道。1846年，柏林天文台的天文观察家加勒，在距勒维烈计算出的轨道相差不到1度的位置上发现了这颗行星，这就是海王星。

日常生活中有时也应用剩余法。如打开台灯的开关，台灯却不亮，就会假定几个可能的原因：这一地区停电了；灯泡中的钨丝断了；开关坏了；保险丝烧断了；线路不通了。要使台灯复亮，必须找到真正的原因，那就要先检查各种可能的原因。在检查中，发现壁上的电钟还在走动，表明没有停电；保险丝也没有烧断；看看灯泡的钨丝并没有断掉；开关也完好无损。于是只剩下一个可能，线路不通了。这样就形成一个结论，线路不通是台灯不亮的原因。这也是应用了剩余法。

剩余法的特点是：“从余果求余因”，它适用于观察，也适用于实验，被广泛应用于科学探索和司法工作中。

（二）如何提高剩余法结论的可靠程度

使用剩余法时应注意：

1.复合现象与复合原因应是对应的

必须确知被研究的某复合现象是由某复合原因引起的，并且确知其中部分现象是对应的部分原因引起的，而已知的部分原因与剩余部分的现象无因果联系。否则，结论就不可靠。

2.剩余现象与剩余原因是单一的

剩余法要求剩余现象与剩余原因是单一的。而实际上剩余现象与剩余原因可能是单一的，也可能是复合的，如果是复合的，还必须进一步探索，不能轻率地得出结论。如居里夫人在探求沥青铀矿比纯铀放射线强度大的原因时，先找到了放射性元素“钋”（第一个原因），然后才找到了放射性更强的元素——镭（第二个原因）。

【注释】

[1]《列宁选集》第4卷，第419页。人民出版社，1995年。

[2]《资本论》，第24页，人民出版社1975年版。

[3]康德：《宇宙发展史概论》，第147页，上海人民出版社1972年版。

[4]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社1972年版，第222页。

[5]《马克思恩格斯选集》第3卷，第561页，人民出版社1972年版。

[6]《列宁全集》第1卷，第119页，人民出版社1972年版。

[7]《马克思恩格斯选集》第3卷，第548页，人民出版社1972年版。

[8]华罗庚：《数学归纳法》第3—4页。