地理科學(xué)的基本方法

地理科學(xué)的基本方法第1頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

一、地理科學(xué)方法的哲學(xué)基礎(chǔ)

科學(xué)方法乃至科學(xué)方法論在任何學(xué)科（當(dāng)然也包括地理科學(xué)在內(nèi)）的理論發(fā)展與學(xué)科發(fā)展中具有極其重要的作用。自近代地理學(xué)以來，《地理學(xué)的性質(zhì)》、《地理學(xué)性質(zhì)的透視》、《地理學(xué)中的解釋》和《理論地理學(xué)》以及“地理學(xué)的哲學(xué)貧困”、“地理學(xué)的實(shí)證主義方法論”和“理論地理學(xué)的科學(xué)化問題”等重要的地理學(xué)基礎(chǔ)理論論著，對(duì)于地理學(xué)理論思維的探索，在客觀上促進(jìn)了地理學(xué)的理論與學(xué)科發(fā)展，也使地理學(xué)服務(wù)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的價(jià)值得到實(shí)現(xiàn)。他們的工作和地理學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，使得重視與加強(qiáng)“地理學(xué)思想與方法論研究”。成為中國地理學(xué)在21世紀(jì)中的最重要的任務(wù)。

（一）創(chuàng)新的最高原則：歷史與邏輯的統(tǒng)一

1、學(xué)科創(chuàng)新的客觀需要地理科學(xué)的基本理論和研究方法的繼承、發(fā)展和創(chuàng)新，已經(jīng)成為地理科學(xué)的重大任務(wù)?？萍疾坑?007年啟動(dòng)了關(guān)于科學(xué)方法論和科學(xué)方法的“科技基礎(chǔ)工作專項(xiàng)項(xiàng)目”，其中之一是地理學(xué)家蔡運(yùn)龍教授主持的“地理學(xué)方法研究”。國家自然科第2頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一學(xué)基金委員會(huì)近年來也高度重視科學(xué)思想和學(xué)科科學(xué)思想的研究，立項(xiàng)資助了潘玉君教授主持的“中國20世紀(jì)初葉以來地理思想發(fā)展研究”。地理科學(xué)如何才能創(chuàng)新呢？這里有一個(gè)方法論問題。理論創(chuàng)新和方法論創(chuàng)新以及方法創(chuàng)新應(yīng)該遵循的最高原則是歷史與邏輯的統(tǒng)一。

2、歷史與邏輯的統(tǒng)一原則的淵源

黑格爾在其《邏輯學(xué)》、《哲學(xué)史講演錄》等著作中，系統(tǒng)地討論了知識(shí)或理論的邏輯結(jié)構(gòu)與知識(shí)或理論的發(fā)展歷史之間的關(guān)系問題，認(rèn)為知識(shí)或理論本身所固有的邏輯結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，知識(shí)或理論的發(fā)展歷史是邏輯結(jié)構(gòu)的不斷再現(xiàn)。馬克思主義經(jīng)典作家高度重視邏輯與歷史之間關(guān)系問題，在高度評(píng)價(jià)了黑格爾的思想的基礎(chǔ)上，闡述了對(duì)邏輯與歷史之間關(guān)系的觀點(diǎn)，認(rèn)為：（１）邏輯結(jié)構(gòu)是人們對(duì)實(shí)際存在的歷史發(fā)展的反映，只有歷史發(fā)展才是不依賴人們的主觀意識(shí)而存在的運(yùn)動(dòng)變化過程，（２）因此，“歷史”是“邏輯”的客觀基礎(chǔ)，“邏輯”是“歷史”在理論上的再現(xiàn)，“邏輯結(jié)構(gòu)”只有正確地反映“歷史發(fā)展”，才能真正地與“歷史發(fā)展”統(tǒng)一、一致起來。第3頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

3、歷史與邏輯的統(tǒng)一原則的解析“歷史與邏輯的統(tǒng)一”中的“歷史”，主要是指地理事物本身或其它事物本身的發(fā)展歷史和人們認(rèn)識(shí)地理事物或其它事物的發(fā)展歷史。前者可稱為“歷史Ⅰ——客觀歷史”，后者可稱為“歷史Ⅱ——認(rèn)識(shí)歷史”。“歷史與邏輯的統(tǒng)一”中的“邏輯”，主要是指構(gòu)成概念系統(tǒng)、規(guī)律系統(tǒng)和理論系統(tǒng)的一系列概念、判斷、推理所構(gòu)成的邏輯結(jié)構(gòu)。“歷史與邏輯的統(tǒng)一”中的“統(tǒng)一”，主要是指概念系統(tǒng)、規(guī)律系統(tǒng)和理論系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)與地理事物歷史發(fā)展之間的不同程度的一致性。這種一致性包括：（１）一致性Ａ——?dú)v史Ⅰ、歷史Ⅱ與邏輯的統(tǒng)一，按照馬克思主義觀點(diǎn)看即邏輯結(jié)構(gòu)再現(xiàn)歷史Ⅰ、歷史Ⅱ；（２）一致性Ｂ——?dú)v史Ⅰ與邏輯的統(tǒng)一，按照馬克思主義觀點(diǎn)看即邏輯結(jié)構(gòu)再現(xiàn)歷史Ⅰ；（３）一致性Ｃ——?dú)v史Ⅱ與邏輯的統(tǒng)一，按照馬克思主義觀點(diǎn)看即邏輯結(jié)構(gòu)再現(xiàn)歷史Ⅱ。對(duì)于這三種一致性的水平的高低，馬克思主義認(rèn)為，“一致性Ａ”高于“一致性Ｂ”、高于“一致性Ｃ”。我們認(rèn)為，在有些情況下，“一致性Ａ”高于“一致性Ｃ”、高于“一致性Ｂ”。在無法達(dá)到“一致性”時(shí)，存在“非一致性Ａ——主要是邏輯的”、“非一第4頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一致性Ｂ——主要是歷史Ⅰ的”和“非一致性Ｃ——主要是歷史Ⅱ的”三種“非一致性”。我們認(rèn)為，其水平關(guān)系是，“非一致性Ａ”高于“非一致性Ｂ”高于“非一致性Ｃ”?？梢詫ⅰ耙恢滦浴毕盗泻汀胺且恢滦浴毕盗薪M成一個(gè)反映“歷史與邏輯的統(tǒng)一”的概念系統(tǒng)、規(guī)律系統(tǒng)和理論系統(tǒng)的創(chuàng)新的水平系列。這個(gè)系列的水平從高到低依次為：第一，“一致性Ａ——?dú)v史Ⅰ、歷史Ⅱ與邏輯的統(tǒng)一”；第二，“一致性Ｂ——?dú)v史Ⅰ與邏輯的統(tǒng)一”；第三，“一致性Ｃ——?dú)v史Ⅱ與邏輯的統(tǒng)一”；第四，“非一致性Ａ——主要是邏輯的”；第五，“非一致性Ｂ——主要是歷史Ⅰ的”；第六，“非一致性Ｃ——主要是歷史Ⅱ的。

4、歷史與邏輯的統(tǒng)一原則的意義因此，（１）對(duì)于未來的地理學(xué)家特別是地理學(xué)大家而言，通曉地理學(xué)史特別是地理學(xué)思想史，對(duì)于未來的某一地理學(xué)分支學(xué)科的地理學(xué)家特別是這個(gè)分支學(xué)科的地理學(xué)大家而言，通曉這個(gè)分支學(xué)科的地理學(xué)史特別是這個(gè)分支學(xué)科的地理學(xué)思想史，（２）系統(tǒng)掌握地理學(xué)或某一地理學(xué)分支學(xué)科的基本概念系統(tǒng)（它與基本概念集合是不同的），都是貫徹“歷史與邏輯的統(tǒng)一”這一創(chuàng)新原則的最重要、最堅(jiān)第5頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)的基礎(chǔ)。只有具備了上述歷史的和邏輯的兩方面的理論準(zhǔn)備，才有可能完成地理學(xué)創(chuàng)新由“自發(fā)”向“自覺”的轉(zhuǎn)換。

（二）世界的地理科學(xué)圖景“思維與存在的關(guān)系問題”是哲學(xué)的基本問題。對(duì)于這個(gè)問題，人們?cè)鴮⑵浜?jiǎn)單化為“精神與物質(zhì)的關(guān)系問題”，并同樣地簡(jiǎn)單化為“精神與物質(zhì)誰為第一性”和“思維能否認(rèn)識(shí)世界”這樣二個(gè)問題。對(duì)于哲學(xué)這個(gè)基本命題的不同回答，在哲學(xué)中形成了多種哲學(xué)觀——“普遍規(guī)律說”、“認(rèn)識(shí)論說”、“語言分析說”、“存在意義說”、“精神境界說”、“文化批判說”、“文化樣式說”和“實(shí)踐論說”。其中，“實(shí)踐論說”是馬克思主義的哲學(xué)觀。這種哲學(xué)觀不僅重視解釋世界，而且重視改變世界。世界的解釋與改變，構(gòu)成了人類的全部實(shí)踐活動(dòng)。這種解釋與改變?cè)诘乩砜茖W(xué)上則可以詮釋為對(duì)作為地理學(xué)研究核心的“人地關(guān)系地域系統(tǒng)”的規(guī)律的認(rèn)識(shí)及其未來的優(yōu)化。以人的實(shí)踐活動(dòng)為基礎(chǔ)，人類認(rèn)識(shí)和把握世界的方式是多種多樣的。孫正聿教授在其《哲學(xué)通論》中闡述了這個(gè)問題。人類認(rèn)識(shí)和把握世界的方式主要包括：神話方式、常識(shí)方式、宗教方式、藝術(shù)方式、倫理方式、科學(xué)方式和哲學(xué)方式。這些第6頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一認(rèn)識(shí)方式，決定了人的思維的世界的形式。人的世界構(gòu)成了“神話世界”、“常識(shí)世界”、“宗教世界”、“藝術(shù)世界”、“倫理世界”、“科學(xué)世界”和“哲學(xué)世界”。其中，常識(shí)方式與常識(shí)世界、科學(xué)方式與科學(xué)世界、哲學(xué)方式與哲學(xué)世界，是人類解釋與改變世界的最重要的方式與世界。這里所說的“世界”，是指一種世界圖景。從地理科學(xué)的角度看，地理科學(xué)認(rèn)識(shí)和把握世界的主要方式也是三種，即地理常識(shí)的方式、地理科學(xué)的方式和地理哲學(xué)的方式。這些方式，構(gòu)成了地理常識(shí)意義上的世界圖景、地理科學(xué)意義上的世界圖景和地理哲學(xué)意義上的世界圖景。對(duì)于本科生而言而言，科學(xué)的方式與科學(xué)的世界圖景是最基本的。概念既是人類思維的形式，又是人類認(rèn)識(shí)的成果。概念以內(nèi)涵與外延相統(tǒng)一的方式構(gòu)成主體對(duì)客體的規(guī)定性的把握。因此，在人與世界的現(xiàn)實(shí)關(guān)系中，作為主體的人既要以概念的方式去把握、描述、解釋和反思人與世界及其相互關(guān)系，又要以概念的方式去理解、解釋、規(guī)范和反思人的思想與行為，還要以概念的方式去構(gòu)建關(guān)于世界的規(guī)律性圖景以及對(duì)世界的理性性、目的性要求。科學(xué)概念不是依附于經(jīng)驗(yàn)表象并圍繞經(jīng)驗(yàn)表象旋轉(zhuǎn)，而是超越于經(jīng)驗(yàn)表象并解釋經(jīng)驗(yàn)表象的本質(zhì)以及創(chuàng)造非經(jīng)驗(yàn)的表象?？茖W(xué)的世界圖景，是由概念的相互規(guī)定構(gòu)成的，是概念化的、邏輯第7頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一三個(gè)層次的概念框架常識(shí)科學(xué)哲學(xué)世界圖景思維方式價(jià)值規(guī)范化的、精確化的和系統(tǒng)化的世界圖景。對(duì)于概念的使用與把握，一定要在概念框架中來使用與把握。三種最重要的認(rèn)識(shí)方式——常識(shí)方式、科學(xué)方式和哲學(xué)方式——決定了概念的框架的種類或?qū)哟巍８拍羁蚣馨ǔＷR(shí)的概念框架、科學(xué)的概念框架和哲學(xué)的概念框架。同樣的“名詞”，在不同的概念框架中的含義是不同的。三個(gè)層次的概念框架構(gòu)成如下關(guān)系：第8頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

（三）理論的內(nèi)涵與性質(zhì)科學(xué)和哲學(xué)與常識(shí)的根本區(qū)別，在于科學(xué)和哲學(xué)是理論思維（概念思維）的兩種基本方式，而常識(shí)則是一種依附于經(jīng)驗(yàn)的表象思維方式。這里需要理解什么是“理論”。孫正聿教授在其《哲學(xué)通論》中在介紹了有關(guān)“理論”的定義之后，給出了“理論”的概念。他認(rèn)為：作為“理論”的科學(xué)與哲學(xué)，它們都具有三重基本內(nèi)涵：其一，它們都是由一系列的概念、范疇和原理構(gòu)成的知識(shí)體系。這些知識(shí)體系既為人們提供了關(guān)于世界的相應(yīng)的圖景，又為人們解釋這種世界圖景提供了某種“原理”或“公理”；其二，它們的知識(shí)體系中都蘊(yùn)涵著構(gòu)成該種知識(shí)體系及其相應(yīng)的世界圖景的思維方式；其三，作為知識(shí)體系和思維方式的科學(xué)與哲學(xué)，規(guī)范著人們的所思所想和所作所為，即規(guī)范著人們的價(jià)值評(píng)價(jià)和價(jià)值選擇。因此，科學(xué)與哲學(xué)的三重基本內(nèi)涵，就是知識(shí)體系、思維方式和價(jià)值規(guī)范的統(tǒng)一。他的這些認(rèn)識(shí)，對(duì)于我們?nèi)嬲J(rèn)識(shí)與理解以及創(chuàng)新地理學(xué)是非常重要的。作為理論的基本形態(tài)之一的科學(xué)理論或作為科學(xué)的基本形態(tài)之一的科學(xué)理論具有鮮明的系統(tǒng)性、邏輯性、真理性、多元性和還原性。這是作為理論思維形態(tài)的科學(xué)理論與同是理論思維形態(tài)的哲學(xué)理論的重要區(qū)別，也是作為科學(xué)知識(shí)形態(tài)的科學(xué)理論與同是科學(xué)知識(shí)形態(tài)的科學(xué)常識(shí)的重要區(qū)別。第9頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一科學(xué)理論的系統(tǒng)性是指科學(xué)理論不是各種孤立的概念、原理的簡(jiǎn)單堆砌，也不是互不相關(guān)的各種論點(diǎn)、論據(jù)的機(jī)械組合，而是根據(jù)自然界的有機(jī)聯(lián)系，由它的知識(shí)單元（概念、定律、原理等）按系統(tǒng)性原則組成的內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)體系?？茖W(xué)理論的邏輯性是指科學(xué)理論是一種具有嚴(yán)密邏輯聯(lián)系的概念、范疇體系。它概念明確、判斷恰當(dāng)、推理正確，亦即合乎邏輯。不但可以從基本命題和基本原理出發(fā)推論出各種具體的命題和結(jié)論，而且各種具體的命題和結(jié)論可以從邏輯上加以推演和證明?？茖W(xué)理論的真理性是指科學(xué)理論是客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性的正確反映。這種正確反映一般具備（１）建立科學(xué)理論所憑借的事實(shí)材料是經(jīng)過實(shí)踐復(fù)核且證明是真實(shí)的；（２）根據(jù)這些事實(shí)材料所提出試探性理論已經(jīng)得到實(shí)踐確證，并經(jīng)得起實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)和（３）根據(jù)這些理論所得出的科學(xué)預(yù)見已在實(shí)踐中得到證明等基本條件。但是實(shí)踐是歷史的活動(dòng)，受到歷史條件的制約，因而科學(xué)理論也是一定歷史條件下的產(chǎn)物，具有客觀性和絕對(duì)性的一面，又具有條件性和相對(duì)性的一面。科學(xué)理論的多元性是指理論模式的多元性?？茖W(xué)理論的多元性只是表明科學(xué)真理的形式并非是唯一的，而不是指真理本身的多元性?？茖W(xué)理論的還原性是指從邏輯和認(rèn)識(shí)論的角度來看，一個(gè)科學(xué)理論能夠用另一個(gè)科學(xué)理論來理解或解釋。被還原解釋的理論為次級(jí)理論，用于解釋第10頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

次級(jí)理論的理論為初級(jí)理論。如果有一個(gè)科學(xué)理論Ｔ１被另一個(gè)內(nèi)涵更豐富、覆蓋范圍更大的科學(xué)理論Ｔ２所吸收、融合，則理論Ｔ１已被還原為理論Ｔ２?？茖W(xué)理論具有說明、預(yù)言和方法論等多種功能。科學(xué)理論的說明功能是指科學(xué)理論能為極其多樣的現(xiàn)象提供一種系統(tǒng)化的統(tǒng)一說明。科學(xué)能說明現(xiàn)象、事件如何發(fā)生或?yàn)楹伟l(fā)生。科學(xué)理論的說明功能在于，根據(jù)該理論的原則可以指出事物和現(xiàn)象的本質(zhì)、特征，說明它們產(chǎn)生的根源和條件，說明它們的運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展歷史過程；說明事物之間的各種必然聯(lián)系。因此，科學(xué)理論的說明功能可以劃分為因果說明、結(jié)構(gòu)說明、功能說明、起源說明和概率說明等基本的類型。科學(xué)理論的預(yù)言功能是指科學(xué)理論能夠預(yù)言及說明其建構(gòu)時(shí)尚屬未見的現(xiàn)象，從而還能拓寬人們的知識(shí)及理解。科學(xué)理論的預(yù)言功能是人類思維創(chuàng)造性、能動(dòng)性的突出表現(xiàn)和科學(xué)理論相對(duì)獨(dú)立的顯著標(biāo)志?？茖W(xué)理論的方法論功能是指科學(xué)理論一旦產(chǎn)生，人們又可以把這種科學(xué)理論的概念、原理作為進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)探索和指導(dǎo)實(shí)踐的工具，這時(shí)原有的科學(xué)理論既已轉(zhuǎn)換為科學(xué)方法，起著方法論的作用。科學(xué)理論是借助于一定的方法建立的，反過來又成為今后科學(xué)研究的方法，促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。不同層次的科學(xué)理論的方法論價(jià)值是不同的，一般而言，抽象程度或普遍性程度較高的科學(xué)理論對(duì)抽象程度和普遍性程度較低的科學(xué)理論起著方法論的作用。第11頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

（四）地理科學(xué)方法的構(gòu)建原則從方法論原理看，方法系統(tǒng)具有主體能動(dòng)性與客體必然性的高度統(tǒng)一、層次有機(jī)性與功能互補(bǔ)性的高度統(tǒng)一和系統(tǒng)的多樣性與選擇性的高度統(tǒng)一等方面的本質(zhì)特征。以方法為研究對(duì)象，已形成了一種專門的學(xué)問——方法論。方法論是關(guān)于認(rèn)識(shí)世界和改造世界的方法的理論系統(tǒng)。方法論系統(tǒng)一般可以劃分為不同的層次：比較具體的各專門學(xué)科的方法論，概括自然科學(xué)的一般方法的自然科學(xué)方法論和概括（人文）社會(huì)科學(xué)的一般方法的（人文）社會(huì)科學(xué)方法論，從哲學(xué)的認(rèn)識(shí)論的高度來論述的方法論。它們的關(guān)系呈現(xiàn)著從個(gè)別與特殊到普遍的關(guān)系?？茖W(xué)方法論提供給人們的是一般性的方法論原則，而不是具體的方法本身。這種一般性原則常常能給人們以重要的提示、啟發(fā)或指導(dǎo)，使在工作中能更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，比較自覺地去創(chuàng)造或選擇良好的甚至是巧妙的方法。這三者大體上為個(gè)別——特殊——一般的關(guān)系。地理科學(xué)的方法論屬于比較具體的各門學(xué)科的方法論。

1、地理科學(xué)方法的構(gòu)建的基本原則（1）理論與實(shí)踐的張力第12頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

地理學(xué)方法的研究不僅應(yīng)該具有一定的抽象性和理論性，而且也要具有一定的具體性和實(shí)踐性。如果只注意抽象性和理論性而忽視具體性和實(shí)踐性，那么就只能停留在哲學(xué)的探討上；而如果只注意具體性和實(shí)踐性而忽視抽象性和理論性，那么就只能是對(duì)地理學(xué)研究的具體方法的羅列，而不能從理論基礎(chǔ)的高度來分析和提高。二者之間存在一定的張力。它們的結(jié)合是地理學(xué)方法研究的正確方向。就地理學(xué)發(fā)展特別是地理學(xué)方法論發(fā)展的現(xiàn)狀而言，應(yīng)特別重視方法論的抽象性和理論性研究。（2）演繹與歸納的統(tǒng)一在過去或現(xiàn)在的地理學(xué)世界中，其基本的邏輯是歸納邏輯，輔助的邏輯是演繹邏輯和類比邏輯。諸多相對(duì)成熟的學(xué)科的邏輯方法則主要演繹邏輯而輔助的邏輯是歸納邏輯。以此而論，地理學(xué)尚屬不成熟的學(xué)科或相對(duì)年輕的學(xué)科。地理學(xué)的發(fā)展或未來的地理學(xué)世界中，其基本的邏輯應(yīng)該是演繹邏輯，輔助的邏輯是歸納邏輯和類比邏輯。事實(shí)上存在著基本邏輯的轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)型。這種轉(zhuǎn)型對(duì)于地理學(xué)的理論建設(shè)與學(xué)科發(fā)展是極其重要的，可謂庫恩歷史主義科學(xué)哲學(xué)中的“范式”的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換的過程可能是“自由”的過程，也可能是“自覺”的過程。但我們必須認(rèn)識(shí)到，自覺轉(zhuǎn)換是極其重要的。

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2、地理科學(xué)方法的構(gòu)建的具體原則為了更好地進(jìn)行地理科學(xué)方法的研究，應(yīng)該借鑒其他學(xué)科的方法研究的方法。其中之一是應(yīng)該建立研究或構(gòu)建地理科學(xué)方法的原則。這些可能的原則，主要包括：（１）世界觀和地理學(xué)方法論相結(jié)合的原則；（２）各門學(xué)科的研究方法綜合運(yùn)用的原則；（３）方法論必須滿足地理學(xué)發(fā)展的需要的原則。（1）世界觀和地理學(xué)方法論相結(jié)合的原則要使地理學(xué)研究的方法不停留在具體方法的羅列的層面而使其具有一定的普遍意義，就必須自覺地接受哲學(xué)的指導(dǎo)。當(dāng)然，這里存在一個(gè)接受什么樣的哲學(xué)指導(dǎo)的問題。一般看來，必須接受馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)，對(duì)地理學(xué)研究的具體方法進(jìn)行分析、論證和檢驗(yàn)，使這些方法的集合去偽存真，去粗取精、由此及彼、由表及里而向更高級(jí)的階段發(fā)展。地理學(xué)家自覺或不自覺地接受著一定的哲學(xué)思想或哲學(xué)觀念，在很大程度上，這決定了地理學(xué)家對(duì)地理研究方法與方法論的選擇。中外古代地理學(xué)家特別是中國古代的地理學(xué)家運(yùn)用高度抽象推理的研究方法在很大程度上取決于他們的世界觀（如天人合一）。中國古代地理學(xué)中的典型的地理著作－地方志中就普遍存在著以描述為表象以高度猜測(cè)推理為內(nèi)里的特征。這在關(guān)于人地關(guān)系問題的思考中就明顯存第14頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

在著通過自然的變動(dòng)來說明人文社會(huì)的動(dòng)蕩的情況。近代地理學(xué)研究中的調(diào)查、分析和實(shí)驗(yàn)方法，比起古代地理學(xué)的綜合猜測(cè)與推理方法，就方法本身而言要高明很多。但這種研究又往往缺乏數(shù)量概念的抽象推理，也是無法真正解決關(guān)于人地關(guān)系的問題的。高明的有大量數(shù)據(jù)的分析方法，如果沒有正確的哲學(xué)思想去支配，那么也很難得出正確的科學(xué)結(jié)論。近代地理學(xué)的發(fā)展特別是學(xué)科體系的構(gòu)建和還原論或還原方法的盛行，使得一些本身是非常綜合性的地理學(xué)問題，只好有單一學(xué)科的理論與方法來研究，從而導(dǎo)致一系列十分嚴(yán)重的問題。就地理學(xué)的觀念或精神而言，承認(rèn)地理環(huán)境的整體性并堅(jiān)信整體性是地理學(xué)研究的基本原理或構(gòu)建整體性原理〕這樣一種正確的選擇，在近代地理學(xué)階段受到嚴(yán)重沖擊，即使在現(xiàn)代地理學(xué)階段也有很多學(xué)者認(rèn)識(shí)不足。從科學(xué)社會(huì)學(xué)的角度看，這勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重地限制到地理學(xué)基本價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。（2）綜合運(yùn)用各學(xué)科的研究方法的原則地理學(xué)的研究對(duì)象與研究核心以及地理學(xué)的學(xué)科體系，決定了地理學(xué)的研究方法勢(shì)必既具有自然科學(xué)的屬性也具有人文社會(huì)科學(xué)的屬性。因此，地理學(xué)方法論的研究就要根據(jù)地理學(xué)的這些特點(diǎn)，吸收并綜合運(yùn)用各門自然科學(xué)的方法和人文社會(huì)科學(xué)的方法而構(gòu)建地理學(xué)本身的地理學(xué)方法系統(tǒng)和地理學(xué)方法論。地理學(xué)對(duì)于其它學(xué)科的研第15頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一究方法的吸收與運(yùn)用必須要消化進(jìn)而發(fā)展，切忌生搬硬套。綜合運(yùn)用各門學(xué)科研究方法的原則，決定了地理學(xué)家必須關(guān)注各門學(xué)科的最新發(fā)展，。隨時(shí)吸收其中的有益的理論與方法。同時(shí)，地理學(xué)家也有責(zé)任，將地理學(xué)的基本方法與方法論自覺地向其它學(xué)科領(lǐng)域傳播，以促進(jìn)地理學(xué)價(jià)值特別是方法論價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)以及科學(xué)整體的發(fā)展。（3）必須滿足地理學(xué)發(fā)展需要的原則困擾人類生存與發(fā)展的諸多問題，其基本核心是“人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)”之間的沖突。為了解決這些沖突，人類反思傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，提出了可持續(xù)發(fā)展觀。可持續(xù)發(fā)展已成為諸多學(xué)科共同關(guān)注的前沿領(lǐng)域和全人類社會(huì)共同關(guān)注的頭等大事。不同的學(xué)科有不同的研究傳統(tǒng)與特長。地理學(xué)長于區(qū)域與綜合的特點(diǎn)，決定了地理學(xué)對(duì)于可持續(xù)發(fā)展研究的切入點(diǎn)勢(shì)必是“區(qū)域”。因此，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展就成為地理學(xué)為全人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出獨(dú)特貢獻(xiàn)的方面。為了實(shí)現(xiàn)這一愿望，地理學(xué)必須克服“綜合思想觀念的先進(jìn)性與綜合方法途徑的落后性”之間的矛盾。這就為地理學(xué)家特別是大地理學(xué)家提出了一個(gè)非常重大而艱巨的任務(wù)：不要滿足既有地理學(xué)方法與思路的熟練操作，而舍棄自覺創(chuàng)造新方法與新途徑的任務(wù)。否則，地理學(xué)就只能是地理技術(shù)而不是地理學(xué)。第16頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

(五)地理科學(xué)方法的基本特點(diǎn)

1、地理科學(xué)方法的層次性

孫小禮教授的《自然辯證法通論·方法論》和李志才教授的《方法論全書·哲學(xué)與邏輯方法》，系統(tǒng)闡述了科學(xué)研究方法在科學(xué)研究中的重要作用。作為理念系統(tǒng)的方法，是關(guān)于認(rèn)識(shí)世界和改造世界的目的方向、途徑、策略手段、工具及其操作程序的選擇系統(tǒng)。方法系統(tǒng)包括如下五個(gè)密切聯(lián)系的層次或要素：（１）關(guān)于指明活動(dòng)的目的方向的方法；（２）關(guān)于達(dá)到目的方向所必須通過的途徑的方法；（３）關(guān)于達(dá)到目的方向所必須采取的策略手段的方法；（４）關(guān)于達(dá)到目的方向所必須運(yùn)用的工具方法；（５）關(guān)于有效地運(yùn)用工具所必須遵照的操作程序的方法?？茖W(xué)研究活動(dòng)是否能取得成功的關(guān)鍵，在很大程度上取決于對(duì)這五個(gè)層次要素的有機(jī)系統(tǒng)的選擇和運(yùn)用。一般方法的五個(gè)層次的概念同樣適用于地理科學(xué)。上述五個(gè)層次或要素，構(gòu)成了完整的方法系統(tǒng)。這五個(gè)層次的方法中，第一項(xiàng)是關(guān)于“做什么”的方法，其它四項(xiàng)是關(guān)于“怎么做”的方法。

2、實(shí)證與思辯的統(tǒng)一性在科學(xué)哲學(xué)方面來看，實(shí)證方法（或?qū)嵶C性）與思辨方法（或思辨性）是很多學(xué)科研究中必須面對(duì)的問題。很多地理學(xué)家經(jīng)過系統(tǒng)的論證之后得出地理科學(xué)應(yīng)走實(shí)證

第17頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一主義道路的結(jié)論。然而，地理學(xué)的理論發(fā)展的歷史告訴我們，地理科學(xué)的建設(shè)與發(fā)展，除了實(shí)證外，還必須有思辨。地理科學(xué)方法論的研究，是地理科學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)，也是致使地理科學(xué)難于成熟的重要原因之一。地理科學(xué)方法論的發(fā)展與形成，應(yīng)該是地理學(xué)家的自發(fā)和自覺的產(chǎn)物。僅就地理學(xué)研究的實(shí)證性而言，地理學(xué)的科學(xué)方法同一般意義上的科學(xué)的方法一樣，具有具體性、經(jīng)驗(yàn)性、精確性和可檢驗(yàn)性等特征。（１）具體性：科學(xué)是將世界分門別類進(jìn)行研究的，它們的對(duì)象是具體的、特殊的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于無限世界的永恒問題，它們一般只提出和設(shè)法解決現(xiàn)實(shí)對(duì)象的問題。（２）經(jīng)驗(yàn)性：科學(xué)以經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)和歸宿，起源于經(jīng)驗(yàn)（由觀察、實(shí)驗(yàn)而來），訖于經(jīng)驗(yàn)（用實(shí)驗(yàn)對(duì)所得到的科學(xué)認(rèn)識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)），力求不超越經(jīng)驗(yàn)。（３）精確性：科學(xué)要求得到的結(jié)論是具體而明晰的，一般都能用公式、數(shù)據(jù)、圖形等來表示，其誤差限制在一定的范圍之內(nèi)。（４）可檢驗(yàn)性：科學(xué)的最終結(jié)果不是籠統(tǒng)的、有歧義的普遍性規(guī)范，而是個(gè)別確定的、具體的命題，它們?cè)谝欢ǖ臈l件下可以接受實(shí)驗(yàn)或觀察的檢驗(yàn)。在四個(gè)特征中，可檢驗(yàn)性是關(guān)鍵，體現(xiàn)了實(shí)證原則的基本精神。它包括三層意思。第一，它意味著科學(xué)實(shí)驗(yàn)或科學(xué)觀察是最基本的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)或觀察方法是科學(xué)的標(biāo)志，是最重要的科學(xué)方法。第二，它為科學(xué)假說提供了一個(gè)基本的方法論原理，不論提出假說還是鑒別假說都應(yīng)遵循這個(gè)原理。第三，它是科學(xué)發(fā)現(xiàn)得到社會(huì)承認(rèn)的基本條件，即科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)是可重復(fù)的。第18頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

二、地理研究的系統(tǒng)論基礎(chǔ)

20世紀(jì)50年代提出來的系統(tǒng)論已具備了科學(xué)方法論功能，對(duì)地理學(xué)的研究是非常適用的，將成為21世紀(jì)地理學(xué)的最主要的方法論。同時(shí)，杰出的科學(xué)家錢學(xué)森院士以工程控制論為基礎(chǔ)創(chuàng)立了“從定性到定量的綜合集成法”。這個(gè)方法對(duì)于以人地關(guān)系地域系統(tǒng)為研究核心的地理科學(xué)是非常重要的科學(xué)研究方法論。

（一）系統(tǒng)科學(xué)方法論的基本特征

1、綜合性綜合是相對(duì)分析而言的。第一次科學(xué)革命的方法論主要特征是分析，那時(shí)科學(xué)本身的發(fā)展需要把整體分解為部分，把復(fù)雜的事物分解為簡(jiǎn)單要素，分別加以精確的研究，這種思維方法在當(dāng)時(shí)起了很大作用。但是，事物本身是相互聯(lián)系的整體，各事物之間也不是孤立的，科學(xué)發(fā)展要求人們揭示不同物質(zhì)運(yùn)動(dòng)內(nèi)在的共同屬性與共同規(guī)律，這就需要綜合的方法。所謂綜合就是把對(duì)象的各部分各方面和各種因素聯(lián)系起來加以考察，從中找出共同性、規(guī)律性?！叭摗敝兴v的綜合性含義更廣，它所指的對(duì)象不只是個(gè)別事物而是一類事物；它要求對(duì)任一對(duì)象的研究都必須從它的成分、結(jié)構(gòu)、功能、相互聯(lián)系方式、歷史發(fā)展等方面，進(jìn)行綜合的系統(tǒng)的考察。第19頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

2、整體性整體性是系統(tǒng)科學(xué)方法論的基本出發(fā)點(diǎn)，它為人們從整體上研究客觀事物提供了有效方法。整體性始終把研究對(duì)象作為一個(gè)整體來對(duì)待，認(rèn)為世界上各種事物和過程不是孤立的、雜亂無章的偶然堆積，而是一個(gè)合乎規(guī)律的，由各要素組成的有機(jī)整體。這些整體的性質(zhì)與規(guī)律只存在于組成其各要素的相互聯(lián)系、相互作用之中，而且各組成部分孤立的特征和活動(dòng)的總和，不能反映整體的特征和活動(dòng)方式。因此，以“三論”為基礎(chǔ)的系統(tǒng)科學(xué)方法論所提供的方法，突破了以前分析方法的局限性，它不要求人們硬把活的有機(jī)整體分解成死的許多部分，然后機(jī)械地相加，而是如實(shí)地把對(duì)象作為有機(jī)整體來考察，從整體與部分相互依賴、相互結(jié)合、相互制約的關(guān)系中揭示系統(tǒng)的特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

3、解決多因素、動(dòng)態(tài)、復(fù)雜系統(tǒng)的有效性以往的研究方法只能解決單因素、靜態(tài)、簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，而對(duì)多因素、動(dòng)態(tài)、復(fù)雜系統(tǒng)的問題則無能為力，有時(shí)硬把這種問題簡(jiǎn)化或分解為單因素的靜態(tài)問題來處理?，F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)無論是生物的、技術(shù)的、還是社會(huì)的，幾乎每個(gè)事物都是多因素復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越復(fù)雜，不僅要求如實(shí)地把它作為有機(jī)整體來對(duì)待，而且還要第20頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一求在研究這些系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，與人（或動(dòng)物）的行為進(jìn)行類比或模擬，從中找出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這些系統(tǒng)往往涉及許多變量，而且是隨機(jī)的，用傳統(tǒng)的方法根本不可能解決?！叭摗睘槿鐚?shí)地解決這種問題提供了方法，在電子計(jì)算機(jī)的配合下能順利、有效地對(duì)這類問題作出滿意的解答。

4、定量化運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)方法論處理問題時(shí)總是盡量采用各種數(shù)學(xué)語言工具，使問題得到定量的、精確的表述，它使人們對(duì)許多復(fù)雜系統(tǒng)（包括對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、軍事領(lǐng)域）的研究從定性走向定量，從而使人類認(rèn)識(shí)水平發(fā)展到一個(gè)更高階段。系統(tǒng)科學(xué)方法的應(yīng)用有力地推動(dòng)了應(yīng)用數(shù)學(xué)的飛速發(fā)展，目前出現(xiàn)的模糊數(shù)學(xué)等與系統(tǒng)科學(xué)方法的應(yīng)用有直接關(guān)系。

5、最優(yōu)化最優(yōu)化是系統(tǒng)科學(xué)方法論解決問題時(shí)所能達(dá)到的目標(biāo)，這一點(diǎn)是任何傳統(tǒng)方法所不能及的。它可以根據(jù)需要和可能，為系統(tǒng)定量地確定出最優(yōu)目標(biāo)，并運(yùn)用最新技術(shù)手段和處理方法，把整個(gè)系統(tǒng)逐漸分成不同等級(jí)和層次結(jié)構(gòu)，在動(dòng)態(tài)中協(xié)調(diào)整體和部分的關(guān)系，使部分的功能和目標(biāo)服從系統(tǒng)總體的最佳目標(biāo)，以達(dá)到總體最優(yōu)，從而為系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)、施工、管理的最優(yōu)方案。這種方法不僅有實(shí)用價(jià)值，而且意義極為深遠(yuǎn)。大家知第21頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

道，隨著人類實(shí)踐活動(dòng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界作用能力的日益增強(qiáng)，人們已突出地感到，人類生存的宇宙島——地球，面臨人口膨脹、資源枯竭的危險(xiǎn)，于是把整個(gè)地球作為一個(gè)大系統(tǒng)，研究它的開發(fā)利用，使之對(duì)人類最有利而損失最小，以確保人類最優(yōu)地生存下去。最優(yōu)化問題被尖銳地提出來了。任何傳統(tǒng)方法對(duì)此都一籌莫展，惟獨(dú)系統(tǒng)科學(xué)方法論提供最佳地解決這類問題的可能途徑。

6、信息化系統(tǒng)科學(xué)方法論解決問題時(shí)的著眼點(diǎn)與傳統(tǒng)方法不同，它不是著眼于物質(zhì)和能量，而是著眼于信息。它撇開物質(zhì)與能量的具體形態(tài)，而把任何通信和控制系統(tǒng)看作是一個(gè)信息的傳輸、加工處理系統(tǒng)，認(rèn)為正是由于內(nèi)部存在的信息流，才使系統(tǒng)維持正常的、有目的的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而把任何實(shí)踐活動(dòng)簡(jiǎn)化為三股流，即人流、物流、信息流。其中信息流起著支配的作用，它調(diào)節(jié)著人流和物流的數(shù)量、方向、速度、目標(biāo)，駕馭人和物作有目的、有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，而且在解決實(shí)際問題時(shí)，總是把它變換為信息形式加以處理。

7、人-機(jī)系統(tǒng)處理方式過去人是思維的惟一主體，人腦是信息加工的惟一器官，任何方法都是人通過人腦的思維加工得到的，只要有了人，任何方法都可以用來解決問題。而系統(tǒng)科學(xué)方法論的第22頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一創(chuàng)立和應(yīng)用都與電子計(jì)算機(jī)——這個(gè)人腦延伸物——直接相關(guān)。現(xiàn)實(shí)問題越來越復(fù)雜，處理信息量越多越大，單靠人腦進(jìn)行加工，單憑人來處理已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)。系統(tǒng)科學(xué)方法論提供了人作為思維主體利用電腦組成人-機(jī)系統(tǒng)最佳地處理問題的方法。在這里，電子計(jì)算機(jī)不僅顯著地幫助人節(jié)省處理大量信息的時(shí)間，而且能解決目前人腦無法解決的許多復(fù)雜問題。因此，這種人-機(jī)系統(tǒng)方式大大加強(qiáng)了認(rèn)識(shí)主體——人的思維能動(dòng)性。有些復(fù)雜的大系統(tǒng)問題（如復(fù)雜的天氣過程）有成千上萬個(gè)變量，成千上萬個(gè)約束條件，計(jì)算量相當(dāng)大，假如靠人手計(jì)算是不能做到的，必須借助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算才能解決。

8、熵方程任何組織水平的地理系統(tǒng)都可以具有開放性，成為耗散結(jié)構(gòu)。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者I.普利高津提出的耗散結(jié)構(gòu)理論，已經(jīng)在地理學(xué)的純理論研究和部分實(shí)踐研究中得到應(yīng)用。地理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（或功能），可以借助其所具有的熵值（或負(fù)熵值）來反映。其熵值越低（負(fù)熵值越高），表示越有序，結(jié)構(gòu)（功能）就越好。反之則相反。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論可以給出地理系統(tǒng)的熵方程（圖7-4）：dS＝dSe＋dSi

式中：dSi代表系統(tǒng)內(nèi)部熵產(chǎn)生；dSe代表系統(tǒng)與環(huán)境之間的熵流，可正可負(fù)，也可為零。第23頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一在一定條件，dS＞0代表地理系統(tǒng)退化，dS＜0反映地理系統(tǒng)向好的方向發(fā)展，進(jìn)化，dS

＝0反映地理系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖7-4開放系統(tǒng)

9、S形曲線在生物科學(xué)中，有邏輯斯蒂曲線，即S形曲線。其實(shí)這條曲線還有更廣泛的涵義。系統(tǒng)論提出的關(guān)于事物發(fā)展“S”形曲線（圖7-5）的思想，揭示了地理事物或任一組織水平的地理系統(tǒng)的大發(fā)展趨勢(shì)。這為地理學(xué)家認(rèn)識(shí)眾多繁雜的地理過程及進(jìn)行地理設(shè)計(jì)，提供了重要的歷時(shí)曲線上的指導(dǎo)思想。在這條曲線上，Y與t表現(xiàn)為單調(diào)遞增。在不同區(qū)間內(nèi)，其變化速度不同。在（A，B）區(qū)間變化最大。圖7-5S形曲線第24頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

10、整體、漲落、突變、協(xié)同（1）整體地理學(xué)的傳統(tǒng)觀念之一是整體觀念。這是地理學(xué)漫長發(fā)展過程中，眾多地理學(xué)艱辛探究而明確下來的科學(xué)觀念。這個(gè)觀念正與系統(tǒng)思想相吻合。系統(tǒng)思想中的“整體大于部分之和”，又強(qiáng)化了現(xiàn)代地理學(xué)中的整體觀念，可以寫成“整體等于部分和＋關(guān)系”。地理學(xué)強(qiáng)調(diào)各地理要素之間的關(guān)系，也體現(xiàn)出自己的優(yōu)勢(shì)所在。（2）漲落系統(tǒng)思想強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)之間具有概然性漲落關(guān)系。大量地理研究表明，地理系統(tǒng)是極其復(fù)雜的，它的整體功能與結(jié)構(gòu)之間存在著明顯的漲落關(guān)系（主要是時(shí)間上的）。這些規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，可以成為地理學(xué)家演繹邏輯思維的重要途徑之一。（3）突變傳統(tǒng)的地理學(xué)觀念中，認(rèn)為地理事物的時(shí)間發(fā)展過程和空間地域分異多表現(xiàn)為0和1之間的多值邏輯關(guān)系，也就是說，它們多以連續(xù)的性質(zhì)反映質(zhì)變。但事實(shí)上還存在大量的突變式的質(zhì)變。前者可以用微分方程描述，后者可以用突變理論描述。數(shù)學(xué)家歐·托姆提出的突變論為地理學(xué)家的這種觀念提供了更新的指導(dǎo)思想或意識(shí)。在這種思想指導(dǎo)第25頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一下，地理學(xué)家開始比較認(rèn)真地研究地理中的非連續(xù)變化問題，承認(rèn)突變類型質(zhì)變的存在。因此，在突變論指導(dǎo)下，地理學(xué)的歸納邏輯和演繹邏輯研究中的變化過程問題便有了更開闊的思路，并能借助一定條件轉(zhuǎn)化突變型和非突變型質(zhì)變，有利于地理實(shí)際問題的研究和解決。（4）協(xié)同人們已經(jīng)承認(rèn)地理系統(tǒng)是復(fù)雜的巨系統(tǒng)，由極多數(shù)量的要素組成。這些要素之間何以組成巨系統(tǒng)呢？這就在于諸多要素之間在漫長發(fā)展歷史中不斷進(jìn)行的協(xié)同作用。哈肯的協(xié)同學(xué)指出，慢變量決定大趨勢(shì)或總規(guī)律，而快變量變化幅度小，使慢變量所決定的規(guī)律復(fù)雜化。在地球表層任何組織水平的地理系統(tǒng)都有其自己特有的一個(gè)或二個(gè)慢變量，進(jìn)而決定了自己的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展歷程。這種思想的指導(dǎo)，可以幫助地理學(xué)家從演繹邏輯思維上認(rèn)識(shí)地理過程和現(xiàn)代地理環(huán)境、地理系統(tǒng)的空間秩序及其與動(dòng)因機(jī)制之間的關(guān)系。（5）因果反饋據(jù)系統(tǒng)思想，特別是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，任何事物之間存在著各種各樣的關(guān)系。以二個(gè)事物A和B為例，可以具有，的關(guān)系如下：

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就地理系統(tǒng)而言，組成諸要素之間都存在著直接或間接的因果反饋關(guān)系，進(jìn)而組成因果反饋關(guān)系環(huán)（網(wǎng)）。所謂A和B之間有正因果反饋關(guān)系，即A的增加（或減少）引起B(yǎng)的變化，而B的變化又使B進(jìn)一步增加（或減少），最終導(dǎo)致A遠(yuǎn)離初始狀態(tài)。當(dāng)A增加（或減少）引起B(yǎng)變化，而B變化又使A減少（或增加）時(shí)，則二者之間表現(xiàn)為負(fù)因果反饋關(guān)系，最終使系統(tǒng)保持在初始狀態(tài)。第27頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

如果地理系統(tǒng)以正因果反饋環(huán)（網(wǎng)）為主，則它將使系統(tǒng)的熵值（或負(fù)熵）發(fā)生越來越大的變化，引起系統(tǒng)遠(yuǎn)離初始狀態(tài)，地理系統(tǒng)發(fā)展（進(jìn)化或退化）。如果地理系統(tǒng)以負(fù)因果反饋環(huán)（網(wǎng)）為主，則它使系統(tǒng)保持熵值相對(duì)不變，維持初始狀態(tài)。在地理系統(tǒng)發(fā)展中，遵循“S”形曲線，也可以借助突變論來研究。具體情況，主要取決于地理系統(tǒng)中的慢變的性質(zhì)或特征。在維持初始狀態(tài)情況中，地理系統(tǒng)同樣因快變量的作用而表現(xiàn)出節(jié)律性。這個(gè)規(guī)律在地理環(huán)境問題的研究中具有極其重要的指導(dǎo)作用。

（二）綜合集成法地球表層或人地關(guān)系地域系統(tǒng)是復(fù)雜的巨系統(tǒng)。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)的研究，應(yīng)特別處理好定性與定量之間的關(guān)系。一些優(yōu)秀的地理學(xué)家在長期的地理學(xué)研究實(shí)踐中，成功地處理了系統(tǒng)研究全過程中定性與定量的關(guān)系。我們也曾在應(yīng)用理論層次上，從地理學(xué)方法論角度探討過這方面的問題。復(fù)雜系統(tǒng)往往規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)內(nèi)因素相互作用、相互影響、相互滲透，使系統(tǒng)與環(huán)境的邊界更加模糊。傳統(tǒng)的處理簡(jiǎn)單系統(tǒng)的研究方法對(duì)此失去效力。而開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，同用傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法和控制理論方法所研究的一般小系統(tǒng)乃至大系統(tǒng)相比，其結(jié)構(gòu)特征的復(fù)雜性等方面更是有著本質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)的系統(tǒng)方法論顯得無能為力。第28頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

1、M-S方法的提出與發(fā)展錢學(xué)森院士在20世紀(jì)80年代初就對(duì)處理復(fù)雜行為系統(tǒng)的定量方法做了概括，認(rèn)為是半經(jīng)驗(yàn)半理論的，提出了經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)（猜想或判斷）是建立復(fù)雜行為系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的出發(fā)點(diǎn)。這些經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)沒有科學(xué)方法證明，但需要用經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)對(duì)其確實(shí)性進(jìn)行檢驗(yàn)。從經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)出發(fā)，通過定量方法與途徑獲得結(jié)論，仍然具有半經(jīng)驗(yàn)半理論的屬性。強(qiáng)調(diào)了人的重要性及來源于人的智慧與實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的重要性。從20世紀(jì)80年代末到90年代初，錢學(xué)森院士進(jìn)一步從社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和地理系統(tǒng)的研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，分析了還原論方法的局限性，從而提煉出“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”研究的設(shè)想及其方法論，提出處理開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法即“從定性到定量的綜合集成方法”。這種方法的提出是科學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論上的一個(gè)重要進(jìn)展。

2、M-S方法的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)杰出科學(xué)家錢學(xué)森院士明確提出研究地球表層或人地關(guān)系地域系統(tǒng)這一復(fù)雜系統(tǒng)的的重要科學(xué)方法——“從定性到定量的綜合集成法（M-S)”。其實(shí)質(zhì)是將專家群體（各種有關(guān)專家）、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，把各種學(xué)科的科學(xué)理論和人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，以發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)和綜合優(yōu)勢(shì)（如圖7-6）。這種方法具有如第29頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

下基本特點(diǎn)：（1）M-S方法不僅要求定性分析與定量研究相結(jié)合，而且強(qiáng)調(diào)從多方面的定性認(rèn)識(shí)上升到定量認(rèn)識(shí)。它不同于一般的定性問題的定量化，也不同于一般的定性與定量相結(jié)合。（2）M-S方法將科學(xué)理論與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，把人對(duì)客觀事物的零散知識(shí)綜合集中起來解決復(fù)雜問題。（3）M-S方法根據(jù)復(fù)雜巨系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把宏觀研究與微觀研究結(jié)合統(tǒng)一起來。（4）M-S方法將軟硬技術(shù)結(jié)合起來，把現(xiàn)代方法和傳統(tǒng)方法結(jié)合起來，按系統(tǒng)思想把自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等多種學(xué)科結(jié)合起來進(jìn)行綜合研究，并在方法上互補(bǔ)。OM表系統(tǒng)的綜合集成X=[“軟”科學(xué)，經(jīng)驗(yàn)，宏觀分析，定性分析……]Y=[“硬”科學(xué)，現(xiàn)論，微觀分析，定量分析……]Z=[馬克思主義世界觀，方法論，經(jīng)濟(jì)學(xué)，科學(xué)哲學(xué)……]圖7-6M-S方法實(shí)質(zhì)（曾珍香，2000）第30頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

3、M-S方法的應(yīng)用

M-S方法的應(yīng)用過程可以歸納為如下步驟（如圖7-7）。第一步，組織系統(tǒng)工程專家和相關(guān)領(lǐng)域的專家研討，依據(jù)他們掌握的科學(xué)理論和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的問題進(jìn)行分解與研究，對(duì)系統(tǒng)分析的途徑和方法作出定性判斷。第二步，用系統(tǒng)思想和觀點(diǎn)把研討的結(jié)論納入系統(tǒng)框架，界定系統(tǒng)邊界，明確變量的類型，如狀態(tài)變量、環(huán)境變量、控制變量和輸出變量。第三步，建立起用數(shù)學(xué)模型、概念模型、邏輯模型等描述的實(shí)際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、目標(biāo)、輸人-輸出關(guān)系，即系統(tǒng)模型。一般情況下，一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)或?qū)傩钥梢苑纸獬蔀橐幌盗凶酉到y(tǒng)，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行建模描述，再由它們綜合成總的系統(tǒng)模型。第四步，在系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)功能的計(jì)算機(jī)模擬和仿真，從而研究系統(tǒng)在不同輸入條件下的反映，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性以及對(duì)未來的預(yù)測(cè)等。第五步，通過以上步驟獲得定量分析結(jié)果，再由專家分析、討論和判斷。這里包括理性的、感性的、科學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的相互補(bǔ)充，其結(jié)果可能是可信的，也可能是不可信的。對(duì)于后者，還應(yīng)修改模型和調(diào)整參數(shù)，回到第二步，直到結(jié)果是可信，再作出結(jié)論。

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在地理學(xué)中，定性和定量始終并存，具有時(shí)代特點(diǎn)?，F(xiàn)代地理學(xué)中，二者更加密切：定量以初步的定性為基礎(chǔ)，以高級(jí)的定性為結(jié)果。其實(shí)，初步的定性也是以一定的定量為基礎(chǔ)的（如圖7-8）。圖7-8定性與定量之關(guān)系圖7-7M-S方法的基本步驟（錢學(xué)森，1994)第32頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

地理學(xué)的研究對(duì)象既廣泛又龐雜，是涉及自然、社會(huì)等許多方面的復(fù)雜系統(tǒng)。用系統(tǒng)論的語言來說，地理學(xué)所研究的系統(tǒng)大部分屬于灰色系統(tǒng)，用精確的數(shù)學(xué)語言是難以表達(dá)的。所以在應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理地理問題時(shí)，只能抽取其主要因素、主要過程，采取簡(jiǎn)化手段進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。得出的結(jié)論往往是概率的、統(tǒng)計(jì)的，而不可能是完全精確的、包羅萬象的。從大科學(xué)群體事物的決定論的思想來看，不能用某一特定事例決定一個(gè)法則，也不能用某一特定事例否定一個(gè)法則。對(duì)待地理學(xué)中的數(shù)學(xué)分析也必須持這種態(tài)度，用一些極端事例否定數(shù)學(xué)模型所表現(xiàn)的一般規(guī)律的態(tài)度是不可取的，而且不是科學(xué)的思維方法。所以對(duì)待定量分析既要看到它的艱巨性，需要有一個(gè)提高過程，又要看到研究對(duì)象本身的特殊性，對(duì)這種特殊的系統(tǒng)要用相應(yīng)的數(shù)學(xué)語言形式來表達(dá)。目前在地理學(xué)界，關(guān)于“計(jì)量方法至今成果平平，尚未見很成功范例”的議論，是與對(duì)地理計(jì)量方法的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，是值得深思的。在充分認(rèn)識(shí)、估價(jià)定量方法的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到定性方法在當(dāng)前和今后的地理研究中仍然是重要的基本方法。野外考察、地理調(diào)查等傳統(tǒng)方法，就是在科學(xué)技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，仍然還是地理學(xué)最基本的方法。人腦本身就是一個(gè)很高明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，他通過以往的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)術(shù)水平，存儲(chǔ)信息進(jìn)行及時(shí)、簡(jiǎn)明的判斷分析，而人腦的各種分析是電子計(jì)算機(jī)不能代替的。計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)，最初的地理因素的因果反饋關(guān)系的分析，乃至計(jì)算機(jī)最后結(jié)果的評(píng)價(jià)判斷，都離不開人的理性分析。計(jì)量方法解決問題的精確程度、正確程度，直接與研究者自身的學(xué)術(shù)素養(yǎng)密切相關(guān)。第33頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

三、地理研究的基本過程地理學(xué)研究的程序與模式與一般的科學(xué)研究的程序模式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別。近年來出版的一系列關(guān)于科學(xué)方法論的著作，如《方法論全書》（李志才主編，南京大學(xué)出版社）、《自然辯證法通論·方法論》（孫小禮主編，高等教育出版社）等，均從不同的角度系統(tǒng)地闡釋了科學(xué)研究的程序與模式或過程。這些論述同樣適合于地理學(xué)研究。關(guān)于如何從事科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同的科學(xué)家和哲學(xué)家總結(jié)出了不同研究的程序和發(fā)現(xiàn)模式。概括起來基本上分為如下三種類型：一是傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)歸納的模式；二是波普爾的猜測(cè)、反駁模式；三是庫恩的范式更替模式。

（一）地理學(xué)研究的程序和模式（Ⅰ）：傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)歸納模式傳統(tǒng)的研究程序主要是指一般科研人員所遵循的一種常規(guī)程序。它通常都采用歸納方法作為科學(xué)研究的主要方法。這種程序一般都包含如下的基本環(huán)節(jié)和步驟。

1、確定研究課題科學(xué)研究本質(zhì)上就是一個(gè)不斷提出問題和解決問題的過程。因此進(jìn)行任何一項(xiàng)具體的科學(xué)研究，首先都需要確定研究課題。這是科學(xué)研究工作的一個(gè)重要而又關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。選題的正確與否直接關(guān)系到科研工作的成效。一般來說，確定了研究課題，也就決定了第34頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一科學(xué)家的主攻方向、奮斗目標(biāo)，同時(shí)也在一定程度上決定了科研工作所應(yīng)采取的途徑和手段。科學(xué)家們普遍認(rèn)為，正確的提出問題就意味著科研課題的任務(wù)獲得了一半的成功。那么，究竟怎樣來選擇科學(xué)研究的課題呢？這里有幾個(gè)原則可供參考。（1）需要性原則即在選擇課題時(shí)首先要考慮它是否為社會(huì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的繁榮、國民生活所需要；其次是要考慮它是否符合科學(xué)技術(shù)本身的需要，是否符合科學(xué)發(fā)展的總體趨向。否則將得不到社會(huì)及一定的科研機(jī)構(gòu)的支持，僅靠個(gè)人力量，在當(dāng)今的大科學(xué)時(shí)代，孤立無援，是不會(huì)獲得重大成功的。（2）可能性原則即在選擇課題時(shí)要考慮是否具備完成該課題的現(xiàn)實(shí)可能性，從人力、物力、財(cái)力、社會(huì)背景和文化傳統(tǒng)等各方面全面考核，看是否具備完成該課題的必要條件。無論是個(gè)人還是國家，如果在人力、財(cái)源、知識(shí)背景等條件不具備的情況下，盲目地、主觀地選擇與自身能力相距甚遠(yuǎn)的課題，那么就必然要遭到失敗。（3）發(fā)展性原則即要選擇那些有發(fā)展前途的，具有開拓性的研究課題。這樣的課題完成后不僅能推第35頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

動(dòng)科學(xué)的發(fā)展，而且能影響和制約某一研究領(lǐng)域乃至整個(gè)科學(xué)的發(fā)展、演變趨勢(shì)。這樣才有可能使自己的科學(xué)研究在科學(xué)的百花園中獨(dú)樹一幟。（4）經(jīng)濟(jì)合理性原則即在選擇科研課題時(shí)，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，力求做到用最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)獲得最滿意的科研成果，要避免選擇那些花錢多，周期長，規(guī)模大，卻又沒有多大社會(huì)效益的課題。（5）發(fā)揮優(yōu)勢(shì)原則即選擇課題是否在自己所從事的專業(yè)范圍之內(nèi)，是否能夠引起自身的興趣和同行們的興趣，一句話是否能最大限度地發(fā)揮自己的聰明才智或一個(gè)研究機(jī)構(gòu)的內(nèi)在潛力。選擇課題除了需要考慮這些基本原則之外，還需要選題者具備一定的素質(zhì)（即要擁有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備、科研經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)），具備優(yōu)良的思想品格（即要擁有獨(dú)立思考的能力、豐富的想象能力和辯證思維的能力）。除此之外還要消息靈通、信息廣泛、情報(bào)準(zhǔn)確，并能夠及時(shí)地掌握科技發(fā)展動(dòng)態(tài)。只有這樣，我們才可能選擇一個(gè)理想的、有價(jià)值的和有成功希望的研究課題。第36頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

2、積累知識(shí)與搜集資料凡是與（該）課題有關(guān)的理論、學(xué)說、定律、定理、概念、觀念、猜想、假說、經(jīng)驗(yàn)事實(shí)、感性材料，都要無一遺漏地搜集到，尤其是那些與自己的選題相類似或相接近的研究材料要特別注意吸收、借鑒、學(xué)習(xí)。搜集的方法，不僅要大量地閱讀圖書、期刊、科研信息報(bào)告，而且要進(jìn)行大量實(shí)際調(diào)查和咨詢工作。向有經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家直接進(jìn)行請(qǐng)教、討論、相互切磋，是科研工作的重要一環(huán)。在積累知識(shí)和搜集材料的過程中，既要有辨別真?zhèn)蔚哪芰?，同時(shí)又不能只搜集一面的東西或只“聽一面之辭”。與該課題有關(guān)的正面材料、反面材料都要注意搜集、積累、分析、批判和借鑒。往往正是一些反面東西可供批判和借鑒，而且往往正是一些反面的東西給予我們新的啟發(fā)、新的觀念和思想。另外在前人的研究中，雖有些觀點(diǎn)、結(jié)論錯(cuò)了，但是他所獲得的感性材料卻很有可能為我所用，從中得出正確的觀念和結(jié)論來。這就是說，在我們搜集和積累材料的時(shí)候，注意不要把理論、觀念和與之相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)混為一談，而要認(rèn)真地對(duì)理論、觀念的真?zhèn)芜M(jìn)行識(shí)別或判斷，同時(shí)也要判別經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的真假。不能以假亂真。第37頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

3、觀察、實(shí)驗(yàn)（1）科學(xué)觀察積累知識(shí)、搜集材料那只是接受和繼承前人的知識(shí)。為了獲得新的更直接的材料，還必須針對(duì)問題或所設(shè)計(jì)的研究方案進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)踐，即通過親自的觀察和實(shí)驗(yàn)搜集大量的第一手資料。一般說來進(jìn)行觀察要符合如下的基本原則和要求：一是科學(xué)觀察人員應(yīng)該具備勇于探索和為科學(xué)獻(xiàn)身的精神；要樹立嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心、耐心的工作作風(fēng)，努力提高觀察水平；二是觀察要符合客觀性原則，即堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，采取實(shí)事求是的態(tài)度，按照客觀事物或事件的本來面目去如實(shí)地進(jìn)行記錄、描寫和反映，決不弄虛作假；三是堅(jiān)持全面性原則，即觀察要盡可能多地從各種角度、各個(gè)層面去進(jìn)行，要反映和把握研究對(duì)象的各種屬性、特征、規(guī)定、關(guān)系、結(jié)構(gòu)、機(jī)能，只有這樣才有可能抓住事物的本質(zhì)，不致犯以偏蓋全的借誤；四是遵循典型性原則，即觀察中要選擇那些具有代表性的觀察對(duì)象，掌握良好的觀察時(shí)機(jī)，選擇利于觀察的地點(diǎn)，力求捕捉能夠反映事物本質(zhì)的事實(shí)和材料；五是運(yùn)用理論滲透觀察的自覺行動(dòng)，有意識(shí)地利用各種理論來觀察和解釋研究對(duì)象，以獲得盡可能全面的、客觀的觀察資料和經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)要把辯證法帶進(jìn)觀察實(shí)踐當(dāng)中，要充分地認(rèn)識(shí)到任何觀察對(duì)象、觀察結(jié)果都是相對(duì)的、有條件的和可變的，不是絕對(duì)的和永恒的。第38頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)所謂實(shí)驗(yàn)，這是科學(xué)家最常應(yīng)用的一種獲得豐富、具體、精確的感性材料和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的重要手段與途徑。一般說來最常見的實(shí)驗(yàn)方法有如下幾種：①比較實(shí)驗(yàn)。為了尋找或確定兩種以上事物或事件的優(yōu)劣、異同，利用比較方法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；②定性實(shí)驗(yàn)。為了判定研究對(duì)象的性質(zhì)、屬性、結(jié)構(gòu)、功能、要素之間的構(gòu)成關(guān)系等所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。定性實(shí)驗(yàn)解決的是“有沒有”或“是不是”的問題；③定量實(shí)驗(yàn)。為了認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的數(shù)量特征和各構(gòu)成要素之間的數(shù)量關(guān)系而安排的實(shí)驗(yàn)；④析因?qū)嶒?yàn)。為了尋找引起事物某些變化、某些現(xiàn)象、某些結(jié)果的原因而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；⑤模擬實(shí)驗(yàn)。在研究工作中，由于研究對(duì)象不允許進(jìn)行實(shí)際地操作和實(shí)驗(yàn)，而采用模擬的方法把研究對(duì)象模型化，然后通過在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來間接地認(rèn)識(shí)研究對(duì)象；⑥判決實(shí)驗(yàn)。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程中，為了檢驗(yàn)科學(xué)理論和科學(xué)假說的真?zhèn)味O(shè)計(jì)的一種特殊的判決性實(shí)驗(yàn)，即它的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于確定一個(gè)理論的真?zhèn)尉哂袥Q定性的作用。對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求是，除了要遵循觀察方法所要遵循的原則和規(guī)則之外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還要具有可重復(fù)性，即在相同的實(shí)驗(yàn)條件之下，應(yīng)該出現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。另一方面，它要求把深刻的理論思維貫穿于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解等各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中。第39頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

4、抽象、概括、判斷、推理人們通過觀察和實(shí)驗(yàn)獲得研究對(duì)象的大量感性材料，這只是對(duì)事物的一種現(xiàn)象認(rèn)識(shí)，而本質(zhì)則隱藏在現(xiàn)象的背后，不能為人們直接感知，為了揭示研究對(duì)象的本質(zhì)，并找出其內(nèi)部規(guī)律，必須進(jìn)行科學(xué)抽象，進(jìn)行理性加工工作。（1）科學(xué)抽象所謂科學(xué)抽象指的是在科學(xué)研究中，人們運(yùn)用思維能力排除非本質(zhì)的次要因素，從現(xiàn)象之中抽出其固有的本質(zhì)特征，以達(dá)到對(duì)事物的規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種方法。科學(xué)抽象的過程就是運(yùn)用正確的理論思維對(duì)觀察、實(shí)驗(yàn)材料去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的改造制作過程。它通常都要遵循如下基本原則：①以實(shí)踐為科學(xué)抽象的基礎(chǔ)。科學(xué)抽象是對(duì)人們?cè)趯?shí)踐中所獲得的感性材料的抽象，抽象的結(jié)果是否反映客觀實(shí)際，還需要回到實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證；②掌握充分可靠的觀察實(shí)驗(yàn)材料是進(jìn)行科學(xué)抽象的基本條件。理性認(rèn)識(shí)總是存在于感性認(rèn)識(shí)之中，本質(zhì)總是存在于現(xiàn)象之中，要想抽象出事物的固有本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律，就必須充分地占有感性材料，而且必須是可靠材料，否則就不可能得出正確的結(jié)論；③掌握思維規(guī)律和方法。第40頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

（2）科學(xué)概括科學(xué)的過程也就是對(duì)感性材料進(jìn)行概括，形成概念的過程。因此，任何概念都是抽象、概括的結(jié)果，都是對(duì)事物的普遍的、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。一切科學(xué)認(rèn)識(shí)都必須借助于概念才能進(jìn)行。換句話說，人類只有運(yùn)用概念才能進(jìn)行思維，進(jìn)行判斷、推理，構(gòu)造出理論體系和科學(xué)大廈來。概念雖然有著一定質(zhì)的穩(wěn)定性、確定性，但并不是固定不變的、僵死絕對(duì)的，而是流動(dòng)著的、變化著的，是隨著人類和實(shí)踐內(nèi)容的不斷豐富而不斷地發(fā)展著的。有鑒如此，當(dāng)人們?cè)诜磸?fù)的社會(huì)實(shí)踐中，才能發(fā)現(xiàn)新的概念來代替被實(shí)踐證明是錯(cuò)誤的舊概念，使人類的認(rèn)識(shí)更正確地反映事物的本質(zhì)，從而推動(dòng)人類的認(rèn)識(shí)不斷的向前發(fā)展。概念雖然是對(duì)事物的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，但僅僅靠概念并不能積極地、能動(dòng)地發(fā)揮人的思維本性，迅速擴(kuò)展對(duì)外部世界、研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)。概念產(chǎn)生后，它作為思維的細(xì)胞，必然要被用來進(jìn)行判斷和推理，以使概念的內(nèi)容充分展開。所以判斷和推理與概念相比，是更為高級(jí)、復(fù)雜的思維形式。（3）科學(xué)判斷所謂判斷是對(duì)思維對(duì)象有所斷定的一種思維形式。沒有判斷，人們的思維就無法進(jìn)行活動(dòng)，可見判斷是很重要的一種思維形式。它一般具有如下幾種形式：在形式邏輯第41頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一中，根據(jù)主詞的量分為單抵消、特稱和全稱判斷；根據(jù)謂詞的特征分為肯定、否定、不定判斷；根據(jù)主詞和謂詞的關(guān)系分為直言、假言、選言判斷；根據(jù)主詞和謂詞的聯(lián)系分為或然、實(shí)然和必然判斷。（4）科學(xué)推理由判斷發(fā)展到推理，這既是人類認(rèn)識(shí)的深化，也是人類思維形式的進(jìn)化。因?yàn)橥评硎潜扰袛喔呒?jí)的思維形式，它是內(nèi)部矛盾的展開，它揭示了各個(gè)判別之間的必然聯(lián)系。通過推理，可以從現(xiàn)有的知識(shí)中推出新的知識(shí)，從而擴(kuò)大已有的認(rèn)識(shí)成果。正確地進(jìn)行思維是進(jìn)行科學(xué)抽象的關(guān)鍵。法國生理學(xué)家貝爾納說：“良好的方法能使我們更好地發(fā)揮運(yùn)用天賦的才能，而拙劣的方法則可能阻礙才能的發(fā)揮。因此，科學(xué)中難能可貴的創(chuàng)造性才華，由于方法的拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會(huì)增長，促進(jìn)這種才華?！蓖评淼姆N類很多，按照前提條件有直接推理和間接推理；按照思維進(jìn)程的方向，有歸納推理、演繹推理和類比推理。但是，無論何種類型的推理，都像概念一樣，有其客觀基礎(chǔ)。因此要想運(yùn)用推理獲得正確的結(jié)論，必須使推理的前提如實(shí)地反映客觀事物，而且前提和結(jié)論之間的聯(lián)系也一定要符合客觀事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，否則推理的結(jié)論就是不正確的，特別是運(yùn)用推理來認(rèn)識(shí)那些不能直接觀察的現(xiàn)實(shí)過程時(shí)，顯得更為重要，第42頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一只有這樣才能真正獲得科學(xué)的、正確的結(jié)論來。（5）提出假說理論科學(xué)研究的最終目的是要實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)、規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，即形成科學(xué)理論。但是，任何科學(xué)理論的形成都不是一蹴而就的，而是一個(gè)逐漸的、依次完成的過程。在科學(xué)研究的過程中，它常常是研究程序中的最后一道工序。具體地說，一種科學(xué)理論的產(chǎn)生大體要經(jīng)過如下程序：從觀察實(shí)驗(yàn)獲得感性材料開始，通過人的抽象概念，并運(yùn)用判斷、推理等邏輯思維形式和直覺、頓悟等非邏輯的思維形式提出定律、定理，最后經(jīng)過大膽的猜測(cè)、想象或邏輯構(gòu)造形式提出假說；對(duì)提出的假說再回到實(shí)踐的過程中或者得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，或者永遠(yuǎn)地被淘汰。所以，在科學(xué)理論形成之前還有一道工序，這就是提出猜測(cè)與假說的過程。所謂假說是一種以假定的想法為基礎(chǔ)的知識(shí)或理論，它是對(duì)事物以有限數(shù)量的事實(shí)和觀察為基礎(chǔ)的一種新的說明方式。假說決不是宗教式的主觀臆造，它與科學(xué)理論相比只是還有待于接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證；但是與感性材料、概念、定律、定理、個(gè)別的推論相比，它又更具有系統(tǒng)性、條理性和理論性。所以科學(xué)假說是人的認(rèn)識(shí)到達(dá)科學(xué)真理的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)和橋梁，是科學(xué)發(fā)展的一般形式。提出和建立假說的方法是第43頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一多種多樣的。理性的方法有：歸納法、演繹法、類比法、模擬法、對(duì)稱法、移植法、比較-分類法、數(shù)學(xué)法。非理性的方法有：直覺、靈感、頓悟、猜測(cè)、想象等形式。在科學(xué)研究過程中，科學(xué)假說一旦提出，接下去的工作，便是選擇正確的方法、途徑，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證假說，使其轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論。一般說來，驗(yàn)證科學(xué)假說有如下幾種基本的途徑與方法：①直接驗(yàn)證法。就是通過科學(xué)觀察或科學(xué)實(shí)驗(yàn)，直接地觀測(cè)科學(xué)假說所反映的自然現(xiàn)象，以直接地證實(shí)或否定科學(xué)假說的客觀內(nèi)容；②間接驗(yàn)證法。從直接觀察或驗(yàn)證科學(xué)假說成立所應(yīng)該導(dǎo)致的必然結(jié)果或客觀效應(yīng)上，去間接地證實(shí)或否定科學(xué)假說的客觀內(nèi)容；從直接觀察和驗(yàn)證科學(xué)假說成立所必然具有的本質(zhì)現(xiàn)象和本質(zhì)特征上，去間接地證實(shí)或否定科學(xué)假說的客觀內(nèi)容；從直接觀測(cè)或驗(yàn)證科學(xué)假說成立的充分且必要的條件上，去從邏輯上驗(yàn)證；根據(jù)科學(xué)假說邏輯地作出推論和預(yù)言上，去間接地證實(shí)或否定科學(xué)假說的客觀內(nèi)容；③逐漸逼近法。第一，從一個(gè)與科學(xué)假說的實(shí)質(zhì)內(nèi)容有著本質(zhì)聯(lián)系的較大的范圍上進(jìn)行驗(yàn)證，然后逐步縮小范圍，逐步逼近以至最后達(dá)到驗(yàn)證科學(xué)假說本身的實(shí)質(zhì)內(nèi)容或最終結(jié)論而發(fā)展為科學(xué)的理論。第二，從一個(gè)初步的科學(xué)假說開始，經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證，多次修改和補(bǔ)充，使之逐步接近并最后發(fā)展為科學(xué)的理論。

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（二）地理學(xué)研究的程序和模式（Ⅱ）：波普爾的猜測(cè)反駁模式

波普爾從他的批判理性主義和否證論的立場(chǎng)出發(fā)，把科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式總結(jié)成為一種四段圖式，它的簡(jiǎn)單形式是：P1→TT→EE→P2。式中：P1表示問題(problem)，TT表示試探性理論（tentativetheory），EE表示批判性檢驗(yàn)或排出錯(cuò)誤（eliminationoferror），P2表示新的問題（problem）。四段圖式所表示的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的程序是：從問題出發(fā)，為解決問題提出各種不同的試探性理論（或期望、假說），通過對(duì)理論的檢驗(yàn)而排除錯(cuò)誤。提出新的問題，如此往復(fù)，以至無窮?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)研究的第一個(gè)階段是：?jiǎn)栴}是起點(diǎn)，從問題開始意味著方法乃是解決問題的方法；認(rèn)識(shí)的邏輯，研究的邏輯都是解決問題的邏輯。問題的產(chǎn)生和出現(xiàn)，在波普爾看來都是突然的。問題出現(xiàn)的時(shí)機(jī)主要是期望遭到挫折的時(shí)候，或者知識(shí)陷入困境的時(shí)候。就科學(xué)知識(shí)來說，問題常產(chǎn)生于以下3種情況：一個(gè)理論體系內(nèi)部的不協(xié)調(diào)；兩個(gè)不同理論之間出現(xiàn)矛盾；理論與觀察、實(shí)驗(yàn)之間有沖突。

第二階段是針對(duì)問題提出各種解決問題的理論和假說。它們是作為試探性的解決辦法而存在的。這些解決辦法可能有效、也可能無效。因?yàn)樗鼈兌际轻槍?duì)問題提出的猜想第45頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一與假設(shè)。那么這些理論、假說是怎樣提出來的呢？波普爾認(rèn)為這是一個(gè)屬于認(rèn)識(shí)心理學(xué)的問題，而不是屬于認(rèn)識(shí)邏輯的問題，因而沒有邏輯的途徑，只有非邏輯的或非理性的途徑；解答問題要靠靈感的激起和釋放；或者說靠創(chuàng)造性的直覺和想象。他說，為了解決問題，人們?cè)O(shè)想的解決辦法、推測(cè)性理論、假設(shè)可以不止一個(gè)，而往往要有多個(gè)。這樣就自然地存在著不同的假說或理論之間的競(jìng)爭(zhēng)。由于一些條件的限制，參與競(jìng)爭(zhēng)的理論或假設(shè)在數(shù)目上總是有限的，于是可以從中篩選和擇優(yōu)。這就表現(xiàn)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法的試錯(cuò)性質(zhì)。第三階段是排除錯(cuò)誤。設(shè)想出的假說、理論是否能站得住腳，需要通過檢驗(yàn)。所謂檢驗(yàn)在波普爾那里指的是對(duì)假說、理論的判別性討論。在他看來，觀察和實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上是檢驗(yàn)的方法，所以都屬于這樣的判別性討論。檢驗(yàn)的程序是演繹的，即從接受檢驗(yàn)的假設(shè)或理論之中演繹出一些個(gè)判別性命題，然后對(duì)這些命題加以判別性討論。檢驗(yàn)的方式有兩種，一是從邏輯上作判別性討論，凡是邏輯上有矛盾的，或者屬于重言式命題都是不科學(xué)的，要被淘汰和排除。二是在實(shí)踐中作判別性討論，即在實(shí)驗(yàn)中或理論的實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)那些沒有得到檢驗(yàn)的內(nèi)容而暫時(shí)確認(rèn)的理論、假說都將被淘汰和排除。對(duì)那些被檢驗(yàn)內(nèi)容暫時(shí)確認(rèn)了的理論和假說將被保留下來繼續(xù)接受批判和反駁，直到被否證。第46頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

第四階段是產(chǎn)生新問題，即只要在繼續(xù)不斷的反駁與批判過程中發(fā)現(xiàn)了理論或假說與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間有矛盾、沖突，則新的問題便出現(xiàn)了。新的問題出現(xiàn)就意味著科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程又進(jìn)入了另一個(gè)新的循環(huán)周期。波普爾所描繪的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的四段圖式顯然具有如下特點(diǎn)：（1）反對(duì)經(jīng)驗(yàn)主義。認(rèn)為科學(xué)研究不是從觀察和實(shí)驗(yàn)開始，不是從實(shí)踐所獲得的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容開始，而是從問題開始，從已有的知識(shí)、期望或理論開始；（2）反對(duì)歸納主義。波普爾認(rèn)為假說、理論不是利用歸納法歸納出來的。因?yàn)闅w納方法不能從邏輯上說明人們是如何從個(gè)別命題、個(gè)別的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)歸納出全稱命題的；另外利用歸納法所作出的結(jié)論總是有錯(cuò)的；（3）反對(duì)可證實(shí)性原則。波普爾認(rèn)為一切理論都不可能得到證實(shí)。因?yàn)橐C實(shí)一個(gè)理論，必須找出肯定這個(gè)理論的每一個(gè)經(jīng)驗(yàn)事例，包括過去、現(xiàn)在和未來的所有有關(guān)的事例。顯然這是不可能辦到的；（4）反對(duì)傳統(tǒng)的理性主義。波普爾把柏格森意義的非理性因素引進(jìn)他的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯中，彌補(bǔ)了純理性所不可能起到的作用。

（三）地理學(xué)研究的程序和模式（Ⅲ）：庫恩的范式更替模式在庫恩看來，科學(xué)研究在科學(xué)發(fā)展的不同階段具有完全不同的性質(zhì)和使命。他認(rèn)為在常態(tài)科學(xué)時(shí)期，科學(xué)研究就是根據(jù)已經(jīng)確立的范式進(jìn)行研究。這種常態(tài)研究不能改變范式；在觀念上和現(xiàn)象上都很少要求有創(chuàng)造性的東西。這個(gè)時(shí)期的科學(xué)家的任務(wù)不是檢查范式、改變范式，而是堅(jiān)守范式，堅(jiān)定不移地用范式去解決科學(xué)研究中的各種問題。第47頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一庫恩把常態(tài)科學(xué)中的問題稱之為“難題”。所以常態(tài)科學(xué)時(shí)期的科學(xué)家不是解決問題，而是解決難題。庫恩說：“我采用難題這個(gè)詞是為了強(qiáng)調(diào)即使是最好的科學(xué)家，通常所遇到的困難，就像縱橫字謎或死棋那樣，只是對(duì)他自己的創(chuàng)造性的挑戰(zhàn)，陷入困境的是他，而不是現(xiàn)行的理論?！保◣於?，《必要的張力》第271頁，福建人民出版社，1981）。庫恩說，在常態(tài)科學(xué)時(shí)期，由于科學(xué)家們盲目信仰范式，教條式地墨守范式，不容許有任何超出范式的突破，因而這個(gè)時(shí)期常常壓制重大革新，嚴(yán)重地阻隘了科學(xué)家們的視野，使這個(gè)時(shí)期的科學(xué)只是漸進(jìn)性的量變，而沒有質(zhì)變。但是庫恩又認(rèn)為“這對(duì)于整個(gè)科學(xué)的發(fā)展來說卻是十分必要的。因?yàn)?，這樣就可以把科學(xué)家們的注意力集中在狹小的范圍內(nèi)的一些深?yuàn)W的問題上，從而迫使他們細(xì)致而深入地去研究自然界的某一小部分，否則，科學(xué)的進(jìn)步是不能想象的?！保◣於?，《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》第24頁，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1982）。庫恩認(rèn)為：科學(xué)研究在反常、危機(jī)和革命時(shí)期具有與常態(tài)研究完全不同的性質(zhì)。在危機(jī)時(shí)期，科學(xué)范式的搖搖欲墜雖然給科學(xué)家們帶來了分歧與混亂，失去穩(wěn)定和方向，但是也給他們帶來了批判精神與創(chuàng)造意識(shí)。他說，“首先由于危機(jī)，才有新的創(chuàng)造?！毙碌哪Ｊ揭坏┍粍?chuàng)造出來，危機(jī)也就隨之結(jié)束而進(jìn)入更激烈地新舊范式競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)期，即科學(xué)革命的時(shí)期。第48頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

那么新的范式究竟是怎么樣產(chǎn)生的呢？在這個(gè)問題上，庫恩與波普爾一樣，持直覺主義或非理性主義的立場(chǎng)。他認(rèn)為范式或科學(xué)理論不是科學(xué)家的理論思維的結(jié)果，而是他們的“神秘的靈感”或“想象的直覺”的產(chǎn)物。它們是在科學(xué)家頭腦里“一下子涌現(xiàn)出來的。”再一方面，由于范式不是認(rèn)識(shí)，不是對(duì)外部世界的客觀反映，而是科學(xué)共同體集體所確立的一種信念，因此從舊范式到新范式的轉(zhuǎn)變，并不是科學(xué)家們認(rèn)識(shí)的深化，而只是信念的轉(zhuǎn)變，或宗教的“皈依”。庫恩認(rèn)為：新范式的創(chuàng)立者和擁護(hù)者往往是科學(xué)家共同體中的年輕一代，他們受舊范式的薰陶不深，對(duì)舊范式的信仰也不堅(jiān)定，容易對(duì)它產(chǎn)生懷疑，所以他們是科研隊(duì)伍中和科學(xué)革命過程中的進(jìn)步力量，而老一輩科學(xué)家由于長期受舊范式的薰陶，他們中的一些人思想保守，難以放棄舊范式接受新范式，因此他們常常是科研隊(duì)伍中或科學(xué)革命過程中的保守力量?？偲饋碚f，庫恩對(duì)于科學(xué)研究的程序或科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程描述是：年輕的一代，在科學(xué)的危機(jī)和革命時(shí)期，利用發(fā)散式的思維提出新的概念、理論和范式，然后通過新舊概念、新舊理論、新舊范式的激烈競(jìng)爭(zhēng)，使某種新概念、新理論和新范式作為一種信念而被整個(gè)科學(xué)共同體所接受，并排除了舊的概念、理論和范式，這樣就推動(dòng)了科學(xué)的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展。不過，庫恩也沒有忽視常規(guī)時(shí)期科學(xué)家們的工作。在這一時(shí)期，科學(xué)家們實(shí)際上是在運(yùn)用已經(jīng)確立的理論、范式來從事研究實(shí)踐和應(yīng)用。正是這一時(shí)期的實(shí)踐和應(yīng)用，即在解決難題的過程，為科學(xué)家們提供了大量的感性材料。第49頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一

四、地理研究的模型方法

（一）模型方法的概念與功能科學(xué)模型是人們按照科學(xué)研究的特定目的，用物質(zhì)形式或思維形式再現(xiàn)原型客體的本質(zhì)屬性、本質(zhì)關(guān)系的系統(tǒng)，是被研究客體的一種類似物。通過對(duì)模型的研究獲得關(guān)于原型客體的信息，從而形成對(duì)客體的科學(xué)認(rèn)識(shí)。這種借助模型來推斷客體的某種性質(zhì)或規(guī)律，進(jìn)而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)客體原型的科學(xué)方法即為模型方法?？茖W(xué)模型是主體與客體之間的一種特殊的中介，既是主體（研究者、個(gè)體的或群體的）創(chuàng)造和運(yùn)用的一種研究手段，又是作為客體（被研究對(duì)象）的一種替代者而成為科學(xué)研究的直接對(duì)象。就模型與原型之間的關(guān)系而言，科學(xué)模型并不需要與原型客體在外部形態(tài)、特征、質(zhì)料、結(jié)構(gòu)和功能上完全相似，但必須按照所要研究的問題和目的，與原型客體在某一方面或某些方面有本質(zhì)上的相似性，即在模型中以某種方式再現(xiàn)原型的本質(zhì)屬性。只有這樣的模型才具有方法論意義，才有可能發(fā)揮其對(duì)原型的解釋功能和預(yù)見功能。而這樣的模型只有在人們具有對(duì)客體的一定認(rèn)識(shí)，積累了一定數(shù)據(jù)和資料的基礎(chǔ)上，才能建立起來。同時(shí)，科學(xué)模型的建立還必須以一定的科學(xué)觀點(diǎn)或科學(xué)理論為指導(dǎo)。這就意味著，對(duì)于同一問題，人們可以從不同的角度、不同的方法、不同的思路去認(rèn)識(shí)，依據(jù)不同的概念、假說第50頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一等理論的認(rèn)識(shí)構(gòu)造出各種不同的模型，對(duì)原型作出不同的解釋或預(yù)見。在科學(xué)研究中，對(duì)不同的模型要進(jìn)行分析比較，作出評(píng)價(jià)、篩選和檢驗(yàn)。這些模型之間可能是對(duì)立的，也可能是互補(bǔ)的。高性能電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)用對(duì)于不同模型的比較提供了有力的手段。模型作為一種對(duì)客體的階段性認(rèn)識(shí)成果，以及通過模型研究所取得的對(duì)客體的進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，都是相對(duì)的、近似的，只是在一定程度上或從一定側(cè)面上反映客體的屬性。通過模型研究得到的認(rèn)識(shí)要通過檢驗(yàn)來判定。合理的科學(xué)模型是對(duì)客體的一種好的抽象，能發(fā)揮理論模型對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。然而對(duì)原型客體過度抽象簡(jiǎn)化或過于煩瑣復(fù)雜的模型，其價(jià)值是不大的，因其方法論意義過小而勢(shì)必被淘汰。

（二）模型的基本類型科學(xué)模型可以從不同的角度進(jìn)行分類。從構(gòu)造模型的形態(tài)看，模型可以劃分成物質(zhì)形式的科學(xué)模型和思維形式的科學(xué)模型。物質(zhì)形式的科學(xué)模型是自然的或人工的實(shí)物模型，是客體的一種實(shí)際模擬系統(tǒng)，成為人們進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。思維形式的科學(xué)模型，是經(jīng)過科學(xué)抽象而形成的思想模型，是客體的一種思維上的模擬系統(tǒng)，成為人們進(jìn)行分析、推理和演算的對(duì)象。思維形式的科學(xué)模型又可以分成理想模型、數(shù)學(xué)模型、理論模型和半經(jīng)驗(yàn)半理論模型等。從模型表征信息程度看，模型可以劃分為物理模型、數(shù)第51頁，共111頁，2023年，2月20日，星期一學(xué)模型、思想模型和仿真模型四大類。地理學(xué)研究中的科學(xué)模型也可以參照這些進(jìn)行綜合分類。在地理學(xué)研究中存在一種不好的情況，這就是數(shù)學(xué)模型的“濫化”。

（三）模型化的方法與步驟

1、模型化的方法模型建立的任務(wù)就是確定模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。主要的方法有演繹法、歸納法和綜合法。（1）模型化的演繹法對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性清楚的系統(tǒng)，即所謂的“白箱”系統(tǒng)，可以利用已經(jīng)研究出的信息、定理