提要:界域、逆界域、範限、反逆的概念/自反性、對稱性、傳達性的定義及其相關情形

“吳先生!邏輯傳統比現代邏輯的範圍窄,是不是?”王蘊理問。

“是。”

“窄在什麽地方呢?”王又追問。

“很多,很多,最明顯而易見的地方,是邏輯傳統沒有將關係的研究包含進去。我想……如果當初邏輯傳統將關係的研究包含進去,它的內容一定比較豐富得多。‘關係’(relation)在邏輯裏很重要,如果沒有關係,那麽邏輯的內容恐怕要少掉許多。十九世紀有位德國邏輯家叫作施羅德(Schroeder),他對於關係就作過許多研究,蔚為大觀。

“關係既然這樣重要,吳先生可不可以講點給我們聽呢?”周文璞問。

“當然可以,不過……關於關係的研究,認真說來,在邏輯各部門中是最複雜的一部門,我們現在隻好簡單地談談。”

“關係是什麽呢?”王蘊理問。

“我們最好先不談這個問題。就一派哲學的說法,關係好像是空氣,無所不在的東西。這種說法,無論通或不通,似乎不在邏輯範圍以內,所以我們不必討論。如果從純邏輯觀點來推敲什麽是關係,那麽必須從函數論(theory of functions)開始,這非我們現在之所宜。我們現在所須知道的,是‘關係’一詞在各種情形之下的用法。照科學家看來,宇宙之間事事物物總是以各種不同的方式聯係起來的;物理的事物彼此有空間關係,或有引力關係;人同人之間,是靠婚姻、血統、朋友、同學、同事、同隊等等關係聯係起來的。

“關係,我們首先可以從兩種觀點來討論。第一種觀點是從關係的性質(property)來考察;第二種是從關係的外範之數目來考察。就我們現在的目的而言,我們隻能多注意到關係的性質方麵。在談關係的種種性質以先,為了便於了解起見,我們要介紹幾個概念。”

老教授一條一條地寫著:

“界域(domain):一種關係R的界域乃使R與各種事物發生聯係的一切事物之類。例如,‘作丈夫’關係的界域乃一切丈夫之類。

“逆界域(converse domain):一種關係R的逆界域乃該關係R由之而生的一切事物之類。例如‘作丈夫’的關係之逆界域,乃一切妻子之類。沒有妻子,當無丈夫之可言。當然,我們也可以說‘丈夫’之類乃‘作妻子’的關係R之逆界域。

“範限(field):一種關係R的範限乃屬於關係R的界域與逆界域的一切事物之類。換句話說,範限乃一種關係R的界域及逆界域之邏輯和(logical sum)。例如,一切丈夫與妻子的類乃‘作丈夫’的關係之範限,也是‘作妻子’的關係之範限,也是‘夫婦’關係之範限。

“反逆(converse):關係R的反逆,乃當任何時候a與b有R關係時,b與a所具有的關係。‘在東’的關係乃‘在西’的關係之反逆。‘被稱讚’這種關係,乃‘稱讚’關係之反逆;一種關係R的反逆之界域的分子與R的逆界域的分子相同。

“談到關係的性質,基本的有三種,即自反性(reflexivity)、對稱性(symmetry)和傳達性(transitivity)。而每一種都有其反麵和中間情形,所以一共有九種。

“自反性,一談到自反性,我們不要望文生義,以為是‘吾日三省’中的那種‘自反’。那種‘自反’,是在道德修養上做功夫;也不是所謂‘自反的思想’(reflective thinking)中的‘自反’。這種自反,至少在一種意義之下,是思想反照著思想。我們現在所說的自反是一種純粹的關係,一個類是它自己,一個語句是它自己。用符號來表示是:

xRx

“如果aRa對於關係R的範限之每一分子為真,則此關係R是自反的。‘相似’是一種自反關係。一個人,無論如何,在任何情形之下,總是與他自己相似的。

“自反的反麵是不自反(irreflexive)關係。如果aRa對於關係R的範限之每一分子為假,則此關係是不自反的。‘異於’是不自反的關係。任何人不能‘異於’他自己。‘作兒子’的關係是不自反的,任何人不能夠自己作自己的兒子;‘作父親’的關係也不是自反的,一個人不能是他自己的父親。不自反關係,在我們現在看來,似乎無關重要,不值一提,這是因為我們沒有碰見邏輯上比較精細的問題。類的分子關係(class membership)是不自反的,這點就甚關重要,如果不然,我們說類是它自己的分子,那麽便會引起極嚴重的自相矛盾。這種自相矛盾,是一種詭論。現代邏輯家費了很大的氣力才消除了這種詭論的。

“在自反與不自反之間有準自反(mesoreflexive)關係。如果aRa在有些情形之下為真,而在另外的許多情形之下為假,則關係R為準自反,‘欣賞’便是這種關係。有人自我欣賞,有人不好意思,所以,是準自反的。在一類人中,‘自傲’是準自反性的關係,因為,在一類人中,有的人自傲,有的人不自傲。可能自反而不必然自反的關係就是準自反關係。

“對稱性。如果無論在何情形之下aRb為真則bRa亦真,則關係R是對稱的。‘夫婦’關係是對稱的,如果a與b有夫婦關係,則b與a也必有夫婦關係。中國傳統的建築多半是對稱性的;皇帝兩邊有左臣右相,也是對稱的。曹操款待劉備,青梅煮酒論英雄時,若曹操坐在劉備對麵,劉備也當然坐在曹操對麵。‘對麵’就是有對稱性的。‘同年’有對稱性,如果張三與李四是同年的,那麽李四一定也與張三是同年的。不過,邏輯並不涉及類此一個一個有對稱性的特殊關係,而隻研究普遍的對稱性。對稱性用符號表示出來是:

如果aRb那麽bRa

“在黑板上所寫的公式中,a、b……表示關係項之變量。R表示任何關係。於是這個公式讀作:如果a與b有R關係,那麽b與a有R關係。假若有a、b是一對雙生子,如果我們說a的相貌像b,那麽我們也得承認b的相貌像a。因為‘相像’是對稱的。在這種關係之中的兩項,無論怎樣對詞,總是說得通的。

“可是,並非所有的關係皆有對稱性。周文璞,我現在請問你,如果a是b的弟兄,那麽b是否是a的兄弟?”吳先生慢慢吸煙,等著周文璞回答。

“大概是吧!”

“哈哈,大概是的!我說大概不是的。邏輯界域裏有什麽大概可言?”老教授忍不住笑道,“如果蘇轍是蘇軾的弟兄,那麽蘇軾是不是蘇轍的兄弟?請你再想想。”

“當然是的。”

“好吧!那麽我再請問你,如果蘇軾是蘇小妹的弟兄,那麽蘇小妹是不是蘇軾的兄弟?”

周文璞愣住了。

“哦!這一下你發現困難了吧!從這個例子,我們就可以知道,我們不能由a是b的弟兄,而隨便順口就說b是a的弟兄。如果a是b的弟兄,那麽在有的情形之下,b是a的弟兄;在另外的情形之下不是,而是姊妹。類此的關係很多。例如,如果甲男子愛乙女子,那麽乙女子也許愛他,也許不愛,可沒有人保險,是吧?”

“嗬嗬!”

“哈哈!”

“這種關係,用符號表示出來是,”吳先生又在黑板上寫著:

如果aRb,那麽bRa或不是bRa

“這種關係性質,叫作準對稱性(mesosymmetry)。‘作朋友’的關係便是準對稱性的。a跟b扯交情,b不見得一定與a扯交情,也許扯,也許不扯。有的人愛說‘我的朋友胡適之’,也許胡適之還不認得他哩!……可是,準對稱性並不是反對稱性(asymmetry)。反對稱性可以表示:

如果aRb,那麽不是bRa

“如果美國較英國富,那麽一定不是英國較美國富;如果我較你高,那麽你一定不比我高;如果甲在乙之右,那麽乙一定不在甲之右;如果黃帝是我們的祖先,則我們一定不是黃帝的祖先。‘作祖先’‘較富’‘較高’‘在右’等等關係,都是反對稱性的。

“我們現在要談談傳達性(transitivity)。假若某趙大於某錢,而且某錢大於某孫,那麽一定是某趙大於某孫。假若有A、B、C三個類。如果A包含B,而且B包含C,那麽一定A包含C。如果甲矮於乙,而且乙矮於丙,那麽甲一定矮於丙。‘大於’‘包含’‘矮於’等等關係,都是有傳達性的。用符號表示是:

如果aRb而且bRc,那麽aRc

“可是,如果a和b有某種關係R,而且b和c有某種關係R,那麽a和c之間在某些情形之下有某關係R,而在其他情形之下沒有,這種關係叫作準傳達性(mesotransitivity)的關係。用符號寫出來:

如果aRb而且bRc,

那麽aRc或不是aRc

“這種關係是很多的,‘朋友’關係便是其中之一。如果英國是美國的朋友,而且美國是中國的朋友,那麽英國不必是中國的朋友。如果周文璞是王蘊理的朋友,而且王蘊理是另一人的朋友,那麽周文璞也許是另一人的朋友,也許不是那另一人的朋友,周文璞也許根本就不認得那個人。所以,我們不可因周文璞是王蘊理的朋友,而且王蘊理是那另一人的朋友,而推論周文璞是那另一人的朋友。‘朋友的朋友是朋友’不見得是真話。‘喜歡’也是如此,甲喜歡乙,而且乙喜歡丙時,甲也許喜歡丙,也許不喜歡,並無一定,這是因為‘喜歡’雖然可能有傳達性,但不必然有傳達性。

“不過,準傳達性與反傳達性(intransitivity)不同,我們不可混為一談。”吳先生加重語氣,“反傳達性的關係是:如果a與b有某種關係R,而且b與c有某種關係R,那麽a與c一定沒有某種關係R。我的祖父是我父親的父親,但是,我的祖父一定不是我的父親;X是Y的兒子,Y是Z的兒子,X一定不是Z的兒子。具有這種性質的關係很不少。‘……的師傅’‘……的母親’等等都是。我們可以將這種關係性質表示作……”

吳先生寫出:

如果aRb而且bRc,那麽不是aRc

吳先生靠在沙發上,慢慢抽著煙。

“這幾種關係性質並列在一起,便有怎樣的性質呢?”王蘊理問。

“如果這幾種性質並列在一起,那麽所產生的性質便很複雜。我們現在隻將幾種最簡單的提出說說。

“最顯然易見的性質,是既自反又對稱而且又有傳達性的關係,等於就是具有這三種性質的關係。A等於它自己,這是有自反性;若A等於B,則B等於A,這是有對稱性;若A等於B,而且B等於C,則A等於C,這是有傳達性。

“既有對稱性又有傳達性的關係。‘同時’是既有對稱性又有傳達性的關係。若甲與乙同時到達,則乙必與甲同時到達。若甲與乙同時上船,而且乙與丙同時上船,則甲與丙必為同時上船。

“有對稱性而是反傳達性的性質,一排士兵在一條直線上站立時便有這種關係。若甲兵緊靠乙兵之旁,則乙兵必緊靠甲兵之旁,這是有對稱性。可是,若甲兵緊靠乙兵之旁,而且乙兵緊靠丁兵之旁,則甲兵一定不是緊靠丁兵之旁,這是無傳達性。

“有傳達性而又有反對稱性的關係。若周文璞比王蘊理起得早,而且王蘊理比我起得早,則周文璞一定比我起得早。‘早些’有傳達性,但無對稱性,若周文璞比王蘊理起得早,則王蘊理一定不比周文璞起得早。‘兄長’也是如此,若老大是老二的哥哥,而且老二是老三的哥哥,則老大一定是老三的哥哥,這是有傳達性,但沒有對稱性;若老大是老二的哥哥,則老二一定不是老大的哥哥。‘美些’‘在右’等等都屬這一類。

“反對稱而又反傳達的關係。‘作祖父’‘作父親’‘作兒子’……都是這種關係;若甲是乙的祖父,則乙一定不是甲的祖父,這表示‘祖父’無對稱性。若甲是乙的父親,而且乙是丙的父親,則甲一定不是丙的父親;‘作兒子’的關係亦然,都無傳達性。

“從關係的外範著想,即依照關係所包含的項目之多少著想,關係可以分作二項的dyadic,三項的triadic,四項的tetradic,五項的pentadic,……多項的polyadic。‘羅密歐愛朱麗葉’,在這個語句中,‘愛’是二項關係。結婚時‘作介紹人’則是三項關係,因此項關係牽涉‘作介紹人者、男方以及女方’。”

“我們還可以從別的方麵來考慮關係嗎?”周文璞問。

“當然可以。依項目與項目之間的對應情形來考慮,關係可分作:一對一(one - one)、一對多(one - many)、多對一(many - one)、多對多(many - many)四種。在基督教的規定之下,夫婦關係是一對一的關係。可是,假若一個未婚女子不隻交一個男友,則她對男友的關係是一對多的關係。……所以,”老教授笑道,“你在與某小姐交朋友時,別生出誤會,以為是一對一的關係哩!”

“哈哈!學了邏輯就不致誤會了!”周文璞得意地說。

“‘作司令官’的關係也是一對多的關係。是不是?因為,在一個單位中,隻有一個司令官,而兵則很多。多對一的關係也常見。在演講中,聽眾是多,講演者往往是一。‘作臣仆’的關係也是多對一。在古代專製之下,作臣仆者眾,而作君王者隻有一人。多對多的關係,例如,‘作教員’。在一個學校中,教員有許多,學生也有許多,所以是‘多對多’。

“關係的研究,我們在這裏已把基本要點指出。至於詳細的推演,隻有待將來。”