【本文摘要】
在上一篇文章《创新驱动发展战略下的实施战术：创新思考技术》里曾经说明了，<创新驱动发展战略>需要有许多适配的战术来支撑，才能圆满实现其战略目标。其中，促进创新思考技术的普及是一项影响深远的战术，也能产生短期成效的战术。那么，我们需要普及那些思考技术呢? 由于中国对科学事物的探索活动偏于经验性、观察性的，其思维习惯偏向<基于事实的推理>。相对上，西方所擅长<基于假设的推理>则是中国的短板。因此，本文特别阐述<基于假设(Assump
tion or Hypothesis)的思考技术>，期盼它能有效开拓人类三项天赋的推理能力，以<思考驱动创新>战术，来支撑<创新驱动发展>战略。
【本文內容
】
1. 创新的源头：假设(Assumption)&假定(Hypothesis)
无论在商业决策上、产品设计方面或科学技术上，假设性的想法，都扮演非常重要的角色，也是创新的关键源头。 在商业的决策创新方面，管理学大师 比得.杜拉克(Drucker)指出：”决策往往不是从真相开始的，而是从想法开始。”
在产品设计创新方面，苹果公司前任首席设计师 布伦纳(Brunner)在其书《至关重要的设计》书里写道：“通往伟大产品的成功之道，并不是从草图定义开始的；而是从一个创意点子开始，形成一条切实可行之路；然后，持续不断研发和经营，这是一个用心营造的战略性过程。”
在科技创新方面，钱学森说：“我学会了艺术上大跨度的宏观形象思维。这些东西对启迪一个人在科学上的创新是很重要的。科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行，创新的思想往往开始于形象思维(想象/假设)，从大跨度的联想中得到启迪，然后再用严密的逻辑加以验证。” 胡适也说：“大胆假设，小心求证 。”
2. 回顾：科学创新的思考技术
人类三项天赋的推理能力是：演绎推理、归纳推理和溯因推理。
演绎推理(Deductive reasoning)
科学创新的源头是：古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras)与柏拉图的哲学思想。毕达哥拉斯主张数学论证必须从<假设>(Assumption)出发，开创了<演绎逻辑>思维。
归纳推理(Inductive reasoning)
17世纪，统计学“由部分(抽样)推及全体”的推论方法，属于不完全的归纳法，是小数据(Small-Data)时代的主要逻辑思维。统计学的假定检验(Hypothesis Testing)是先对全体做出假定性推论，然后经由实际抽样的数据，对此假定进行检验(如否证)。这展开了<假定-否证>的逻辑思维。
溯因推理(abductive reasoning)
演绎法和归纳法都是想从原<因>(假设或抽样数据)推论出结<果>。19世纪，皮尔士(Peirce)提出溯因法，它是由观察结<果>到原<因>的猜测推导过程，沿着现象的特征往回追溯产生该现象之原因。溯因法是基于<假定-否证>的推理方法。它让人们走出自己的思维的碉堡，做大跨度的联想（假设），让宏观形象栩栩如生，然后以严密逻辑逐步检验（实证或证伪）。溯因推理是除了演绎推理、归纳推理之外的第三种逻辑推理方法。它是去猜测现象的可能原因，具有高度灵活性，是具创造性的推理方法。溯因逻辑是<假设-否证>的逻辑，透过检验方式，发现走不通的路，就删除之。
溯因推理的作用是提出假设。这种推理是从某特定的令人惊讶的事实出发，推导出其解释或原因的假设。这种假设必须经过演绎的推导和归纳的检验来证实或证伪（又称否证）。溯因推理的优点，就是提出一个解释性假设的创造性行为。其中的假设，通常无法直接加以验证；如果用实验或调查加以证实，也只是得知该假设得到一定程度的支持（或然率）。如果被证伪（否证），则假说就完全被推翻了。例如，1798年，英国医生爱德华•詹纳(Edward Jenner)发明接种牛痘苗预防天花的创新思维。其故事如下：
<牛痘（vaccinia，cowpox），是一种由牛痘病毒所引发的疾病，而该病毒是天花病毒的近亲。该病会透过与牛只的接触而传染给人类，患者会出现红疹，而牛痘病毒会被用作免疫接种去对抗其他疾病，也是免疫接种的首度成功案例。种牛痘可预防由近亲病毒所引起的天花，在18世纪英国天花肆虐时，许多人纷纷因为感染了天花而死亡。
1798年，英国医生爱德华•詹纳在自己的病人当中，偶然的机会下发现挤牛奶的女工似乎没有得天花的病例，于是经过研究之后，他发现是这些牛只身上的牛痘病毒都曾经感染给女工们，而这些女工们在痊愈后便终生对牛痘免疫。又发现曾患牛痘的病人不会再患同样的疾病，同时对天花也能终身免疫。因此牛痘病毒与天花病毒有一定关系，得过牛痘的女工们也对刚好能对天花病毒终生免疫。透过把含有牛痘的溶液涂在健康的人身上，他们便会对天花产生免疫力。于是爱德华•詹纳便致力研发牛痘疫苗接种。
在这些过程中，他饱受抨击与批评，人们甚至讥笑他说：种过牛痘疫苗的人们会长出牛角，牛毛来。又在疫苗研发成功后，接种在自己儿子身上，导致与妻子纠纷，甚至被说是发疯想杀了自己的儿子。不过在爱德华•詹纳坚持接种下，他的儿子接种后一直相安无事到大。因为这是免疫接种的首度成功案例。因此种痘也被引申为“疫苗接种”的意思。>(摘自百度文獻)
溯因推理是根据事物的因果关系的知识，从所观察到的已知结果追溯到其原因的一种推理方式。它是由已知的事实（Q：命题）为推理的逻辑起点，进而依据推理者的背景知识、生活常识等寻找导致该事实的原因（P：结论）；然后建立一个假设性的推理形式：若P则Q。例如：
假设
Q：养乳牛的村庄里许多人没得天花
(假定性)推理H：挤牛乳的人一旦感染了牛痘，就会对天花产生免疫性。
(可能性)P：感染过牛痘的人，不会再感染天花。
否证(证伪)
在这个溯因推理方法中，假定性推理的内容就是：若P则Q。一般而言，要去正面性实证这项假定性推理，可能大费周章；然而，却能轻易地从反面去”否证”它。当这个<若P则Q>是真时，就表示<若~Q则~P>的推理也是真。基于Q是已知的事实，我们可以观察~Q的现象，然后从中寻觅其中之一是P原因所产生的结果。只要找到其中之一，就足以否证了这项假定性推理。
这也就是俗称的”假定-否证”思维方法。
3. 溯因推理过程是迭代(Iterative)的
溯因推理方法是由美国哲学家皮尔士(Peirce, C.S.)所提出的。关于对假定的否证，皮尔士提出一个有效的迭代(Iteration)方法，他说：“将一个假定分解为较小的逻辑组成部分(议题)，每次检验其中一个，然后一个一个地加以检验，直到一个或其中一个解释具有不容质疑的根据为止”。
这溯因推理是迭代的过程，如下：
Step-1.首先拟定起始的假定议题(Initial Hypothesis)。设计人员最常用来分解问题的工具是逻辑树（Logic Tree），在面对复杂问题时，他们会先将问题中独立的议题（Issue）分离开来，分阶层而将之组织起来，呈现为一棵逻辑树，称为议题树状图，或简称为议题树。此树状图就跟一般的系统架构图一样，借着简化的方式呈现真实世界的要素，协助我们掌握问题的整体面貌，有脉络地思考问题的核心。
Step-2.然后展开探索更细节的议题，逐渐建立出完整的树状议题架构(又称议题树)。
Step-3.议题树包含一系列有待检验(否证)其假定的议题。
Step-4.依循溯因的<假定-否证>逻辑，透过检验方式，发现走不通的路，就指示不必去探索该议题了。至于剩下(无法被否定)的议题假设，就继续进行更细腻的分析下去了。这过程是迭代的。
4. 结语
溯因推理与科学家
传统上，科学逻辑推理都基于两种主要方法：演绎法和归纳法。邏辑学家皮尔斯(Peirce, 1839-1914)提出第三种逻辑推理方法，他认为将这三种推理结合起來运用，才能更好地进行科学探究，以获得真理。皮尔斯提出的溯因逻辑推理(Abductive reasoning, AR)是从有待解释的观察事实出发，利用背景知識和试探性构想，溯本求源，由结果去推测原因；以寻求和选择最有可能成立的假說的一种推理方法。溯因推理是从结果來追溯原因的过程，是一种逆向的邏辑推理方式。
皮尔斯认为溯因推理是：从所观察的现象，寻求如何构思、假设，以创新的思维來解释问题与观察的现象，因而获得概念学习、增进科学新知的歷程( Peirce, 1903；Hanson, 1958)。如果没有溯因邏辑推理，几乎无法产生新的科学知識；只有在溯因推理得到结果之后，用严谨的检验去伪存真，才能推动科学的进步。
在科学发展史上，科学家几乎都是以溯因的方式在科学研究上获得创新。然而，直到1950年代，汉森(Hanson, 1958)在《发现的模式》中，以刻卜勒发现行星椭圆形运动轨道的推理过程为例，充分展示了皮尔斯所說的溯因推理过程；于是，溯因推理在新观念的产生和科学发现中的价值，逐渐受到重视了。
溯因推理的过程
- 新的事实Q被观察到，
- 如果H为真，Q就是当然的事情 ，
- 因此，有理由猜测H是真的。
其步骤是：
Step-1. 观察。观察客观现象。
Step-2. 假定。通过溯因推理提出一个可能假设，以解释事实为什么发生。
Step-2. 解释。从假设(大前提）演绎出新结論。
Step-3. 检验。用归纳和实验对新结論进行检验。
人们在遭遇到一个新现象时，会从长期记忆中提取相关的数据进行溯因推理，來描述或解释这一现象，在科学思考和创新中占有关键的地位。
溯因推理与设计师
皮尔斯对于新构想的来源很感兴趣。他认为，新构想不是来自于传统的逻辑推理，因为不论是演绎法还是归纳法，都无法从过去的资料来证明新构想。传统的逻辑推理在于宣告某个结论<是否>为真。而溯因推理的目的在推论那些<可能>为真。当思考者观察到与现有模型不相符合的数据时，新构想就会产生。他也说：推理的第一步不是(深入)观察，而是思索为什么。
多伦多大学教授马丁(R. Martin)在他的《设计思考就是这么一回事！》一书里写到：为了推进知识，设计思考者必须很习惯探索谜题，设法找到新事物，或是从不同的观点切入事情。不论设计师是否注意到，他们其实生活在皮尔斯的溯因世界里，他们积极寻找新想法和数据，挑战人们所接受的解释，并推想可能存在的新世界。溯因推理是设计师和商业规画的命脉，少了推论<未来可能结果>的逻辑，企业只能钻研现有的模式，却任凭竞争者的摆布。
【相关文章】
1.创新驱动发展战略下的实施战术：创新思考技术
2.思考驱动创新，创新驱动发展：基于假设(Assumption)的思考技术
3.思考驱动创新，创新驱动发展：反思<不自觉的假设>
4.思考驱动创新，创新驱动发展：如何才<敢于>大胆假设和小心求
【参考资料】
1. 加快实施创新驱动发展战略
2. 坚定不移创新创新再创新 加快创新型国家建设步伐
3. 中国科技真的曾经超越西方吗?
~End~
