逻辑研究推理,但推理由命题组成,推理的前提和结论单独看来都是一个个命题。因此,在分析推理之前,我们必须先分析命题。有三种基本的命题分析方法:复合命题分析,直言命题分析,量化命题分析。
语句有广义和狭义之分。广义的语句即语言学中的语句,它是一种语言单位,由某种语言内的语词或词组按一定的语法规则组成,其特点在于:合乎语法规则,具有明确的意思。这种意义的语句包括陈述句、疑问句、祈使句、感叹句四种类型。狭义的语句除具有上述特点外,还必须能够作为真值承担者,即:(1)必须或者肯定或者否定;(2)必须或者真或者假。这种意义的语句只包括陈述句、某些特殊的疑问句(如反诘句:“难道香山红叶不美吗?!”)以及特殊的感叹句(“大海,多么辽阔啊!”)。很多现代逻辑学家常在狭义上使用语句概念。
“命题”一词有两种主要用法,其中最常见的是把它理解为语句的涵义,即由一语句所表达的具有主体间性(intersubjectivity)的思想内容,能够为真或为假。于是,语句和命题就是一种表达和被表达的关系。若广义地理解语句,则(1)所有命题都由语句表达,但并非所有语句都表达命题,例如疑问句、祈使句、感叹句一般不表达命题,因为它们没有真假可言;(2)不同语言的不同语句,甚至同一语言中的不同语句,可以表达同一命题;(3)由于词汇歧义、结构歧义、指示性短语以及语境等因素,同一语句可以表达不同的命题。若狭义地理解语句,则所有命题都由语句表达,且所有语句都表达命题。
我们以后不讨论没有肯定或否定、因而也没有真假可言的语句,例如:“如嫣是北大学生吗?”“公共场所,不准吸烟!”;只讨论有肯定或否定、因而有真假可言的语句,例如“鲸鱼是哺乳动物”“毛泽东是一位伟大的军事家”。这样的语句都表达命题,命题也都由这样的语句来表达,因此,以后我们不严格区分语句和命题,它们的共同特征是有肯定或否定,有真假可言。
什么是语句或命题的“真”或“假”?在这个问题上,我们取一种古老的说法,也是一种常识的说法:“说是者为是,非者为非,是真的;说是者为非,非者为是,是假的。”这是亚里士多德提出来的,是一种符合论的观点,合乎常识和直观,我们大概也都会同意。例如,在天下雪的时候,说“天在下雪”是真,而说“天气真热,大概有40℃”是假的。根据中国历史记载,说“李白是一位天才诗人”是真的,说“李白是一位伟大的政治家”是假的。“真”和“假”在逻辑学中统称“真值”,按我们的说法,语句、命题有真值,它们是真值承担者(truth-bearer)。
对命题的第一种分析方法是:把单个命题看作不再分析的整体,通过命题联结词把它们组合成复合命题。在日常语言中,这类联结词有:(1)并且,然后,不但……而且……,虽然……但是……,既不……也不……;(2)或者……或者……,也许……也许……,要么……要么……;(3)如果……那么……,只要……就……,一旦……就……,只有……才……,不……就不……,……除非……;(4)当且仅当,如果……那么……并且,只有……才……;(5)并非,并不是;如此等等。为简单起见,我们用“并且”作为第一类联结词的代表,用“或者”作为第二类联结词的代表,用“如果,则”作为第三类联结词的代表,用“当且仅当”作为第四类联结词的代表,用“并非”作为第五类联结词的代表。通过这些联结词,我们可以由一个个命题,如“李冰刻苦学习”“李冰乐于助人”“樱桃红了”“芭蕉绿了”等等,组合成为更复杂的命题。
看下面的例子:
(1)李冰刻苦学习并且乐于助人。
(2)樱桃红了或者芭蕉绿了。
(3)如果锲而不舍,那么金石可镂。
(4)只有宁静,才能致远。
(5)x+5=0,当且仅当x=-5。
(6)并非所有的花都是有香味的。
第一类联结词叫做“联言联结词”,由它们形成的命题叫做“联言命题”;第二类联结词叫做“选言联结词”,由它们形成的命题叫做“选言命题”;第三类和第四类联结词叫做“条件联结词”,由它们形成的命题叫做“条件命题”(“假言命题”),其中表示条件的命题叫做“前件”,表示结果的命题叫做“后件”;第五类联结词叫做“否定词”,由它们形成的命题叫做“负命题”。这些命题统称“复合命题”。
上面用作例子的一些命题,实际上可以换成任一命题。为了表示这种一般性,我们引入命题变项即小写字母p,q,r,s,t等来表示任一命题,用符号“∧”“∨”“→”“↔”“¬”来依次表示“并且”“或者”“如果,则”“当且仅当”“并非”这五个联结词,于是得到下述公式:
p∧q
p∨q
p→q
p↔q
¬p
它们分别是“联言命题”“选言命题”“充分条件假言命题”(蕴涵命题)、“充分必要条件假言命题”(“等值命题”)和“负命题”的一般形式。
这些命题都是直言命题,由于它们断定了某种对象具有或不具有某种性质,因此又叫做“性质命题”。
命题的第二种分析方法是:对一个命题作主谓式分析,即把它拆分为不同的构成要素:主项、谓项、联项和量项。经如此分析的是直言命题。例如,“所有的玫瑰花都是带刺的”就是一个直言命题,其中“玫瑰花”是主项,“带刺的”是谓项,“是”是联项,“所有……都”是量项。一个直言命题中的主项和谓项统称“词项”。如果把其中具体的主项和谓项抽掉,所留下的空位用大写英文字母表示;当主项和谓项表示某一类对象时,用大写字母S表示主项,用大写字母P表示谓项;当主项表示某一单个对象时,则用小写英文字母a表示。联项有“是”和“不是”,量项有“所有”“有些”,由此得到如下形式的命题:
所有S都是P;
所有S都不是P;
有些S是P;
有些S不是P;
a是P;
a不是P。
请看下面的例子:
(1)所有诺贝尔奖得主都是杰出的科学家。
(2)所有的政客都不是诚实的人。
(3)有些艺术品价值连城。
(4)有些天才不能被同辈人所理解。
(5)萨达姆是一代枭雄。
(6)罗素不是一位小说家。
对命题的第三种分析方法是:把一个简单命题分析为个体词、谓词、量词和联结词等构成成分。
个体词包括个体常项和个体变项,它们究竟指称什么样的对象取决于论域(亦称“个体域”),即由具有某种性质的对象所组成的类。个体常项仅限于专名,在逻辑中用小写字母a,b,c等表示,经过解释之后,它们分别指称论域中的某个特定的对象,随论域的不同,这些对象可以是0、1、长江、长城、毛泽东等。个体变项x,y,z等表示论域中不确定的个体,随给定论域的不同,它们的值也有所不同。例如,如果论域是全域,个体变项x就表示全域中的某个东西;如果论域是“人的集合”,则个体变项x就表示某个人;如果论域是“自然数的集合”,则个体变项x就表示某个自然数。
谓词符号包括大写字母F,G,R,S等,经过解释之后,它们表示论域中个体的性质和个体之间的关系。一个谓词符号后面跟有写在一对括号内的适当数目的个体词,就形成最基本的公式,叫做“原子公式”,例如F(x),G(a),R(x,y),S(x,a,y)。一个谓词符号后面跟有一个个体常项或个体变项,则它是一个一元谓词符号。一元谓词符号经过解释之后,表示论域中个体的性质。如果一个谓词符号后面跟有两个个体词,则它是一个二元谓词符号。依此类推,后面跟有n个个体词的谓词符号,就是n元谓词符号。二元以上的谓词符号,经过解释之后,表示论域中个体之间的关系。例如,若以自然数为论域,令a为自然数1,R表示“大于”,S表示“……+……=……”,于是,R(x,y)等于说“x大于y”,S(x,a,y)等于说“x+1=y”。
量词包括全称量词∀和存在量词彐,它们可以加在原子公式前面。“∀x F(x)”读作“对于所有的x,x是F”,“彐xR(x,y)”读作“存在x使得x与y有R关系”。前面带量词的公式叫做“量化公式”,例如∀xF(x),彐xR(x,y)。原子公式和量化公式都可以用命题联结词连接起来,形成更复杂的公式,例如∀xF(x)∧G(a),彐x(F(x)∨R(x,y)),S(x,a,y)→∀x(¬F(x)↔S(x,a,y)),在如此形成的公式前面,还可以加量词,例如∀x(F(x)→彐xR(x,y))。
对命题进行上述分析后,不仅可以表示和处理性质命题(直言命题)及其推理,而且可以表示和处理关系命题及其推理。例如,直言命题“所有S都是P”可以表示为:
∀x(S(x)→P(x))
而“有的投票人赞成所有的候选人”则可以表示为:
彐x(F(x)∧∀y(G(y)→R(x,y)))