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贝叶斯视角下的证据与消除:科学实践中的 falsification 论述

其他统计学 2025-12-09 v1

摘要

经典的 falsification 概念将科学理论视为当其预测失败时即可被 decisive 地推翻的对象。这一观点长期以来因哲学分析和科学实践而受到挑战,但关于 Popper 的消除主义理论测试观点与贝叶斯模型比较之间的关系仍未得到充分阐述。本文发展出一种统一的框架,将 falsification 重新解释为模型消除的贝叶斯过程。一个理论并不是因为与观察结果矛盾而被逻辑地否定的;而是因为它在与备选模型相比较时,对数据分配的积分概率为零。这种重新解释解决了 Duhem-Quine 论题提出的困难,澄清了辅助假设的地位,并解释了为何临时修改会导致理论可信度下降而非提升。本文通过天体力学中的两个经典情节来说明该分析:海王星的发现和水星异常预cession。 在海王星案例中,牛顿引力理论内部的一个辅助假设显著增加了该理论的边际似然,从而使其得以避免被 apparent 的否定。在水星案例中,没有任何允许的辅助修改能够拯救牛顿模型,而广义相对论则在无可调参数的情况下为该异常分配了高概率。 resulting posterior collapse 提供了对 Popper 消除准则的量化实现。贝叶斯模型比较因此提供了 Popper 哲学所缺乏的数学结构,并提供了一种关于科学理论变迁作为在竞争模型空间中进行 successive 消除的连贯解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.06777,
  title  = {Evidence and Elimination: A Bayesian Interpretation of Falsification in Scientific Practice},
  author = {Tommaso Costa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06777},
  year   = {2025}
}