上反对关系是A与E之间的关系,其内容是:A与E不能都真,一个真时另一个必假;
差等关系是A与I、E与O的关系,其中A和E是上位,I和O是下位。差等关系的内容是:上位真时下位必真,下位假时上位必假;
下反对关系是I 与O之间的关系,其内容是:I与O不能同假,一个假时另一个必真;
矛盾关系是A与O、E与I的关系,其内容是:一个真时另一个必假,一个假时另一个必真。
用量化理论分析,A、E、I、O之间的对当关系只有矛盾关系成立,即:
(?x)(Sx→Px)? ?(?x)(Sx∧?Px)
(?x)(Sx→?Px)? ?(?x)(Sx∧?Px)
(?x)(Sx∧Px)? ?(?x)(Sx→?Px)
(?x)(Sx∧?Px)? ?(?x)(Sx→Px)
A与E之间的上反对关系不成立。假定不存在具有S性质的个体,即Sx是不可满足的,Sx的所有例示都是假的。在这样的模型中,(?x)(Sx→Px)和(?x)(Sx→?Px)的例示都是前件假的蕴涵式,根据蕴涵式的逻辑性质,它们都是真的。A与E可以同时为真,上反对关系不成立。
A与I、E与O之间的差等关系不成立。仍然假定不存在具有S性质的个体,即Sx不可满足,它的所有例示都是假的。在这样的模型中,两个全称命题是真的,而两个特称命题是假的。上位真而下位假,差等关系不成立。
I与O之间的下反对关系不成立。仍以上述假定建立模型,由于Sx不可满足,它的所有例示都是假的,因而两个特称命题都是假的。I与O可以同假,下反对关系不成立。
从上述讨论我们看到,只要假定主项不存在,即主项Sx不可满足,它的所有例示都是假,对当关系就不成立。因此,传统直言命题的对当关系理论有一个预设前提:主项存在。而要使三段论推理的所有有效式成立,则还需要附加谓项也存在的预设。
2.2 一般简单命题的形式化
A、E、I、O只是特殊的主谓形式的简单命题,它们只是一般简单命题的特例。量化谓词逻辑适用于处理所有复杂形式的简单命题。如下是一个简单命题:
(1)“所有蔬菜和水果都是有营养的”。
逐步深入地分析这个命题的逻辑涵义如下:
对任一个体而言,无论它是蔬菜还是水果,它都是有营养的;
对任一x,无论x是蔬菜或者x是水果,x都是有营养的;
对任一x,无论Vx或者Fx,都有Yx;
(?x)(无论Vx或者Fx,都有Yx)
(?x)((Vx∨Fx)→Yx)
命题(1)是一个全称命题,其量化形式的谓词公式一定是一个蕴涵式。而(1)的蕴涵式其前件为析取式而不是合取式。如果用合取式表达,表达的涵义就是“x既是蔬菜又是水果”,显然(1)并不是说“既是蔬菜又是水果的东西有营养”,而泛指的所有蔬菜及所有水果。只有析取式才能准确表达命题(1)的涵义。
再看如下命题:
(2)“所有考试合格并且体检合格的人都被能录取”。
逐步深入地分析这个命题的逻辑涵义如下:
对任一个体而言,如果它是考试合格并且体检合格的人,它都能被录取;
对任一x,如果x是人并且x考试合格并且x体检合格,x都能被录取;
对任一x,如果Mx并且Kx并且Tx,那么Nx;
(?x)((Mx∧Kx∧Tx)→Nx)
命题(2)的谓词公式中出现的是合取式,合取式才正确表达了这个命题的涵义。
再看命题“所有获奖者是教师或者是工人”,其量化形式为
(?x)(Jx →(Tx∨Wx))
这个量化形式与“所有获奖者是教师或者所有获奖者是工人”的量化形式
(?x)(Jx →Tx) ∨(?x)(Jx →Wx)
是完全不同的。
命题“有些获奖者是教师或者是工人”的量化形式是:
(?x)(Jx ∧ (Tx∨Wx)),
我们在后面的讨论将说明,它与“有些获奖者是教师或者有些获奖者是工人”的量化形式是等值的。
我们看到,对一般命题的形式化处理没有什么固定的程序或统一的方法。我们首先需要的是准确分析和把握命题的逻辑涵义,再根据命题的涵义来考虑采用什么样的量词和谓词,考虑采用什么联结词能准确描述命题的逻辑涵义。
不过有一点要注意:在全称命题的量化形式中,谓词公式大多情况下是一个蕴涵式,形式为“(?x)(?x ∧ ?x)”的命题只在极特殊的情况下可能真。而存在命题量化形式中的谓词公式一般是合取式,说“有?是Ψ”就是说“存在这样的个体,它既是Φ又是Ψ”,“(?x)(?x ∧ ?x)”恰好表达了这个涵义。
2.3 多重量化命题
我们前面讨论的量化命题结构比较简单,它们都只有单个量词。但是有些命题的结构要复杂一些,它们往往含有多个量词,例如,命题
“如果所有中国儿童都要接受义务教育,那么有些中国人要接受义务教育。”
令“Rx:x是中国儿童”,“Ex:x要接受义务教育”,“Cx:x是中国人”,则该命题的逻辑形式为
(?x)(Rx ? Ex)? (?x) (Cx ? Ex)
我们看到,虽然在这个命题中出现了一个全称命题和一个存在命题,但全称量词的辖域独立于存在量词的辖域。因此,我们可以说这是一个条件命题,它分别以一个全称量化命题为前件,一个存在量化命题为后件,即它的前后件分别是独立的命题。
如下也是一个类似的命题:
“如果有手提包丢了,那么如果没有人报警,则有人会不高兴。”
该命题具有如下逻辑形式:
(?x)(x是手提包∧x丢了) →((?y)(y是人 (y报警)
?(?z)(z是人∧z会不高兴))
我们看到,这个命题中出现了三个量词,但量词的辖域都是相互独立的。因此,它是一个是由三个独立的量化命题构成的条件命题,它的前件是一个存在命题,后件是一个蕴涵式,蕴涵式的前件是全称命题,后件是存在命题。
但如下命题则不同:
“如果有手提包丢了,那么如果有人报警,则该手提包可以找回来。”
显然,如果把它形式化为
(?x)(x是包 ∧ x丢了) →[(?y)(y是人 ∧ y报了警) → x被找回来]
是错误的。因为上式不是命题,x在后件中是自由出现的,它是一个开公式。
这个命题的正确逻辑形式是:
(?x)[ (x是包 ∧ x丢了) →((?y)(y是人 ∧ y报了警) → x被找回来)]
这意味着只有当存在量词的辖域是整个公式时,才正确表达了命题的逻辑涵义。尽管我们也可以把这个量化命题公式的结构公为几部分,但并非每一部分都是独立的命题,它们整合在一起才表达一个量化命题。
上述例子说明,我们有必要对复杂的谓词公式进行更深入的分析。一个谓词公式中可以包含多个个体符号,如
Fx∨Gy, (Fx∧Gy)→Hx, (Fx∧Gy)∨Hz
等等。当我们对这样的谓词公式进行例示时,对同一变项的每次自由出现都必须用同一个常项去代换。例如,对如下谓词公式:
(Fx∧Gy)→Hx
如下公式都是其代换实例:
(Fa∧Gb)→Ha , (Fb∧Ga)→Hb, (Fb∧Gc)→Hb。
但如下公式则不是其例示:
(Fa∧Gb)→Hc。
同一个变项必须用同一个体常项去代换,而同一个体常项则可以代换不同的个体变项。当我们用同一个体常项去代换不同个体变项时,并不违反“同一变项的每次自由出现都必须用同一个常项去代换”的要求。因此,下列公式也是谓词公式“(Fx∧Gy)→Hx”的正确例示:
(Fa∧Ga)→Ha, (Fb∧Gb)→Hb, (Fc∧Gc)→Hc。
当谓词公式只包含一个个体符号时,对公式的量化概括要简单得多,例如,如下都是对谓词公式“Gx → Hx”的全称概括:
(?x)(Gx→Hx), (?y)(Gy→Hy), (?z)(Gz→Hz)。
这些量化公式的区别仅仅记法上的,它们相互之间逻辑等值,即它们具有相同的逻辑涵义。
但是,对于包含多个个体符号的谓词公式,在量化概括时情况就要复杂得多。假定谓词公式的形式是“Fx∧Gy”,我们分别对公式中的x和y进行全称概括,得到
(?x)(Fx∧Gy) 和 (?y)(Fx∧Gy)
这两个公式的区别就不是记号上的,而是实质上的了。两个公式具有完全不同的逻辑涵义。两个公式化的例示分别是:
(?x)(Fx∧Ga) 和 (?y)(Fa∧Gy)
“(?x)(Fx∧Gy)”的涵义是“所有个体具有性质F且个体a具有性质G”,而“(?y)(Fx∧Gy)”的涵义是“个体a具有性质F且所有个体具有性质G”。显然这是两个不同的命题。
因此,对含有多个个体符号的谓词公式或者说命题函项而言,量化是对公式中的个体符号进行的。我们就不能笼统地说“对命题函项进行量化概括”,而是要具体地说明对函项式中的哪个个体符号进行怎样的量化概括。在上述例子中,“(?x)(Fx∧Gy)”是对命题函项“Fx∧Gy”中的“x”进行全称概括得到的,“(?y)(Fx∧Gy)”则是对“Fx∧Gy”中的“y”进行全称概括得到的。