「The object of reasoning is to find out, from the consideration of what we already know, something else which we do not know.」
推理的目的是,透過我們已經知道的,找出我們還不知道的。
—— The Fixation of Belief . Charles S. Peirce1
醫學診斷是一個 命題 ,它可以是正確的,也可以是錯誤的。邏輯學的領域已經教給我們一些處理命題的框架。推理這個思維過程,運用邏輯來評估命題的真偽。
我們對於邏輯的認識來自於跨越好幾個世紀的思想家們。在醫學領域,我們並沒有發明自己的邏輯規則,只是借用了一些長期存在的基本原理。
邏輯有關論證。在邏輯上,論證並不是爭吵,而是一系列最後能引出結論的推理。如果一個論證有正確的理由和正當的邏輯,那麽這個論證就是合理的。
考慮一下這段邏輯論證:
心肌梗死的患者從β受體阻滯劑的治療中獲益。
我的患者有心肌梗死。
因此,我的患者將從β受體阻滯劑的治療中獲益。
(這就是一個合理的論證。)
邏輯論證由命題組成。這些命題要麽是前提條件,要麽是結論,它們有真有偽。一個基於正確前提條件的有效論證才是合理的論證。
論證與推理有兩種基本的形式: 演繹(deductive) 與 歸納(inductive) 。
演繹推理 包括一系列說明基本原理的前提條件,並得出關於某個特定情況的結論。 正確的前提條件保證了正確的結論 。演繹推理形式的科學論證非常有力,滴水不漏,是沒有風險的。
我們在教科書裏學到的科學原理和規則通常以演繹推理(三段論)的形式呈現。在基礎研究中,基本原理幫助我們得出關於特定患者的結論。臨床規則也來自於演繹推理,比如剛剛提到的心梗患者使用β受體阻滯劑。
然而,臨床醫學實踐中面臨的大部份困境並不屈從於演繹推理。我們從一個特定患者的前提條件出發,用 歸納推理 的方式嘗試概括患者的情況。在這個過程中, 正確的前提條件不能保證正確的結論 。歸納推理包含了一些概率因素,這使得它存在固有的風險。
考慮一下這個歸納推理:
前提1:我的這位胸痛患者的肌鈣蛋白檢測陽性。
前提2:心梗患者的肌鈣蛋白檢測陽性。
結論:我的患者有心梗…誒,也不一定…我的患者很可能有心梗。
我們無法保證歸納推理結論是正確的。它內在的風險是因為它包含了一些概率因素。因此, 為了正確套用歸納推理,我們必須理解概率 。
戴維·休謨(David Hume)在【人類理解論】中討論了「歸納的問題」,他懷疑歸納是因為邏輯無法保證結論的正確性。他擔心這種歸納的、概率性的論證 假定未來會重復過去 ,但盡管如此,歸納推理對於很多決定都是必要的。
「因此,指導生活的不是推理,而是習慣。這決定了人們總是會假設未來與過去是一致的。這看起來似乎很簡單,但我們永遠都不足以做到理性。」2
正如休謨在幾百年前所說的,直到現在,指導日常醫療實踐的還是習慣,而非理性。
杜文·貝葉斯(Reverend Thomas Bayes)制定了一套基於經驗推理的合理方法,避開了休謨的問題。為了解決歸納推理相反的邏輯,貝葉斯提出了 反概率公式 。(下一章我們就來討論它!)
如果我們強迫自己只使用演繹推理,有時會出現邏輯謬誤。就像剛剛的例子:「心梗患者的肌鈣蛋白檢測是陽性的。我的患者肌鈣蛋白檢測陽性。所以,我的患者有心梗。」這種邏輯謬誤每天不斷在醫院的急診室發生,因為還有一些其他原因(如,腎衰竭、心包炎)可以導致肌鈣蛋白檢測陽性。
亞里士多德(Aristotle)稱這種謬誤為「 肯定後件 (affirming the consequent)」。當邏輯論證的第一個前提是一個條件語句(if-then statement),「if」部份是前件(如果患者有心梗),「then」部份是後件(肌鈣蛋白檢測陽性)。如果第二個前提只是確認了後件,這就會發生邏輯錯誤。醫學規則是透過演繹論證制定的,但如果我們錯誤地運用演繹論證,就會犯錯誤。在存在不確定性和概率的情況下,演繹推理是不好用的。這個時候我們不應該頭鐵地繼續演繹,並搞出一堆錯誤,而是應該依靠另一種論證方法。當我們想從一個特定事件得出一般結論地時候,應該使用歸納推理。
溯因推理(abductive reasoning)
實用主義者卓思·桑德斯·皮爾士(Charles Sanders Peirce)提出了溯因推理3,即嘗試對貌似有道理的假設進行推理,以得出目前最好的解釋。這樣的事情實在是太多了,大爆炸理論就是其中之一。我們無法得知最終的答案,也不知道這個理論的可能性,所以我們目前只能尋找最有可能的解釋。
考慮以下這個病例:
Smith,一個70歲患者,突然死亡。你一直在治療他的高血壓和高血脂,去年他的負荷試驗測試陰性,不幸的是,他又開始吸煙了。Smith倒在家裏,當急診醫生見到他的時候,他正發生室顫,復蘇並沒有成功。
我們使用溯因推理提出關於Smith死因的假設。皮爾士認為,溯因推理更像是演繹推理和歸納推理的某種結合。歸納推理得出Smith的死因可能是急性心梗。演繹推理支持這一猜想,因為動脈粥樣硬化斑塊破裂會導致心肌壞死和致死的室性心律不整。我們提出一個假設,如果它是合理的,應該能解釋這些奇怪的現象。
西北大學學者Kathryn Montgomery觀察臨床醫生多年,在她的 How Doctors Think 4 一書中提到,醫生們在臨床實踐中經常運用溯因推理。比如,患者新出現收縮性心衰伴高血壓,我們會認為最有可能的原因就是長期的高血壓,但是我們可能永遠都無法確定。
Montgomery也提出,醫生們經常「在行動中思考」,亞里士多德稱之為「實踐智慧phronesis」。麻省理工學院學者Donald Schön在他的 The Reflective Practitioner 5 書中也談及了這種思考方式。他描述了包括醫生和工程師在內的很多專業人員,是如何運用學到的習慣和即興的創造來解決問題。有時他們必須依靠冒險的論證和推理來做出盡可能合理的假設,而不是只依賴結論性的演繹論證。因為他們職業的性質決定了他們必須要進行歸納推理和溯因推理。
思考模型:直覺vs分析
討論醫學的邏輯,意味著我們願意使用慎思型邏輯來解決問題。然而,普林斯頓大學認知心理學家丹尼爾·卡內曼(Daniel Kahneman)指出,在做決定的時候,我們不總是完全理性的6。我們總是尋求緩解認知上的壓力,有時候還會走捷徑。心理學家們將我們思考模組分為兩個基本的模式:直覺模式(system 1 thinking),分析模式(system 2 thinking)。
「球拍和球一共1.10美元,球拍比球貴1美元,球多少錢?」
System 1希望你脫口而出:「10美分!」不過還好,System 2檢查了你的答案,並且得到了正確答案:「5美分。」
System 1嘗試將這個問題換成一個更簡單的問題。「球拍比球貴1美元」是需要計算的,而它替換成了「球拍賣1美元」。這種臨時應急的捷徑是由提問方式誘發的,導致System 1犯了錯誤。
換一個提問方式:「球拍和球一共1.10美元,球拍賣1.05美元,球多少錢?」這種問題構架就不會誘導我們過度簡化問題。簡單、直接的問題能讓System 1更不容易犯錯。
兩個思考模型的特點:
System 1 thinking直覺模式 |
System 2 thinking分析模式 |
快,自動的,直覺的 |
慢,慎重的,分析的 |
尋求快速、簡單的答案 |
有意識地努力,不厭其煩地 |
開車 |
在狹小的空間內停車 |
聯系,隱喻,愛情故事 |
明確的信念,理性的選擇 |
看見森林: -用簡單的問題代替復雜的問題; -謬誤,偏倚,假象; -但通常是正確的 |
看見樹木: -思考「為什麽我們不一直都用system 2呢」; -太慢了; -無法接受不確定性 |
所以為什麽我們不一直用system 2呢?只是因為它太慢了,而且不能接受不確定性。System 1是啟發式的(思維捷徑),它能在還沒了解到全部事實的時候迅速做決定。為了在次優條件下做出快速決策,我們選擇「犧牲」——Herbert Simon提出的一個概念7(詳見第五章)。
為了克服這些不足,我們可以訓練我們的System 1 thinking。習得的習慣,比如標準化的病史、查體、制定鑒別診斷方案,可以減少System 1的沖動,避免我們直接跳到結論。我們用來監測自己思考的元認知,允許我們能再次核對System 1。System 1出錯通常是因為太快了,誤解了問題,或者未能註意到所有的可變因素。System 2的再次確認能夠避免常見的陷阱。
由於醫學的不確定性,推理需要System 1的直覺。心理學家告訴我們,熟練的直覺能幫助我們分類、估計和選擇。我們正是用直覺來回答患者的問題8:
患者的問題 |
直覺 |
醫療過程 |
醫生,我這是怎麽了? |
分類 |
診斷 |
醫生,接下來會發生什麽? |
估計 |
預後 |
醫生,我該怎麽辦? |
選擇 |
治療 |
醫學推理需要我們使用直覺和歸納推理,歸納推理依賴於一些有風險和概率因素的推論。
下一章,我們討論 概率 !
[1] Peirce, Charles S. (2011). The Fixation of Belief. In Robert B.Talisse & Scott F. Aikin (eds.), _The Pragmatism Reader: From Peirce Through the Present_. Princeton University Press. pp. 37-49.
[2] Hume D, Selby-Bigge LA (editor). An Enquiry Concerning Human Understanding.University College, Oxford. Second Edition; 1902.
[3] Peirce CS, Houser N, Kloesel CJW, Peirce Edition Project. The essential Peirce: Selected philosophical writings. Bloomington: Indiana University Press; 1992.
[4] Montgomery K. How doctors think: Clinical judgment and the practice of medicine. Oxford; New York: Oxford University Press; 2006.
[5] Schön DA. The reflective practitioner: How professionals think in action. New York: Basic Books; 1983.
[6] Kahneman D. Thinking, fast and slow. New York: Farrar, Straus andGiroux; 2011.
[7] Simon, H. A. (1956). 「Rational choice and the structure of the environment.」 Psychological Review, Vol. 63 No. 2, 129-138.
[8] Cohen, JJ. Remembering the Real Questions. Ann Intern Med 1998:129(7);563-6.