阿拉巴馬悖論:「真理就是謬誤」

2020-12-05 百家號

阿拉巴馬悖論

1882年,德克薩斯州議員諾加·米爾斯對數學進行了譴責,他說:「我認為數學是一門神聖的科學,它是接近神靈的唯一科學,所說的都是正確的。我所受到的教育一直是數學展示了真理,也知道在天文學、哲學和幾何學及所有其他學科中,總有些問題需要推測,而數學如同《啟示錄》的聲音一樣,它開口時總是說:『上帝是這樣說的。』但是,這裡有個新的數學體系表明,真理就是謬誤。」

米爾斯所說的問題是眾議院一直面臨的同題:每個州應該分配多少個代表?國會代表按比例分配的數學聽起來像是採用簡單的、人們擁護的一人一票的方法。但是,像直接選舉方案一樣,間接代表制卻受著數學上悖論的嚴重困擾。

直接選舉方案的悖論是策略運籌學性質的,它牽涉到選舉人合謀選舉他們自己的候選人。國會代表分配的問題,只是每個州分配到的代表人數,而不是怎樣選代表的問題。按比例分配屬於應用數學領域,叫做社會選擇理論。

為什麼按比例分配是這樣一個問題呢?美國憲法第一條第二款似乎提供了一個直接的答案:每個州派往眾議院的代表人數應與本州人口成比例。問題是,人是「最基本的單位」,在比例上可以出現1.5這樣的數字,但你卻無法讓1.5個人做眾議員。

假定你要在只有兩個州的國家成立一個眾議院:A州有人口11萬,B州有人口23萬。每個州按其人口選派代表,最小的眾議院會是怎樣的呢?最小的眾議院會有34個成員,如果成員少一些,則其中一個州(或兩個州)會出現一個分數代表。換句話說,當眾議院的人數少於34人,A州和B州的代表人數就沒有整數。

像美國有50個州這樣大的國家,這些州的人口數量相互之間又不是整倍數,問題就明顯地複雜了。在一個特定規模的眾議院裡,每個州的理想代表人數是按該州人口與總人口的比率乘眾議院總席位數得出的。既然這個理想數字可能是個分數,並且不允許代表出現四分之一這樣的數目,那就需要有個更好的分配代表的方法了。

許多美國開國元勳,包括亞力山大·漢密爾頓、託馬斯·傑弗遜和丹尼爾·韋伯斯特,曾提出他們各自的解決方法。這些方法各有玄機,但大概思路是相同的:第一步,用某個基數(如以10000人為基數,以全國人口數除以議員席位得出的比例數或最小州的總人口數)除各州人口數,得出一個「理想代表數」,當然,這些數字絕大多數都是帶小數點的;第二步,先給每個州一個代表數,與其理想的代表的整數部分相等,捨棄其分數部分。換言之,如果某州理想的代表人數為3.62,它就有3個代表。在這個基礎分配的代表人數上計算出代表總數。如果總數沒有達到眾議院要求的人數,就取那些捨棄了的最大分數值的州的代表進眾議院。例如在一個26席位的眾議院,A、B、C、D和E開始時分別獲得以下代表數:9、7、5、3和1,但只佔26個席位中的25個席位,假如D州有最高小數,因而它可增加一個代表,共4個代表。

這種方法至少符合一個平等的原則:它給每一個州能夠就近上下浮動的理想的代表數。換句話說,如果D州的理想代表數為3.319,總會有3個或4個代表,永遠不會有2或5個代表。

可是,這個方法違背另一個更難理解的公平準則。在我們5個州的例子裡,設想眾議院的規模由26個席位增加到27個。在27個席位的眾議院,A、B、C、D和E各州分別獲得9、8、6、3和1個代表數。奇怪的是,即使眾議院的規模增加了,D州卻少了一個代表。為什麼眾議院人數增加了,D州的代表人數現在反而較少了?答案是按照27席計算的結果,這個州「理想代表」的小數位比別的州小了。

這個奇怪的現象被稱為阿拉巴馬悖論(因為這種悖論是頭一次在牽涉到阿拉巴馬州的計算中發覺的)。

1881年,人曰調查局的一位官員根據1880年人口統計,在調查歷屆眾議院從275個席位到350個席位規模的按比例分配情況中,找出了阿拉巴馬悖論。他寫信告訴一位議員:「我進行這些計算的時候,我遇到所謂的『阿拉巴馬悖論』問題,我發現在議員總數是299人時,阿拉巴馬州分配到8個議員席位;但總數是300時,它只獲得7個席位。」

其後20年,阿拉巴馬悖論的缺陷只是在理論中存在,所以還沒有引起太多關注,直到1901年眾議院席位以1900年的人口統計為基礎重新按比例分配時,阿拉巴馬悖論成為了一個實際問題,引起了激烈的辯論。

這一年議會通過了一項議案,確定眾議院規模為357個席位,按照人口比例計算,科羅拉多州獲兩個席位。可是科羅拉多州議員約翰·貝爾注意到,在擁有350至400個席位的眾議院,他的州都會獲得3個議員席位,唯獨在357這個數字上,他的州只有2個席位。於是他嚴辭譴責了這個「由數學家推出的並稱之為悖論的暴行」。與科羅拉多州同樣受到阿拉巴馬悖論的損害還有緬因州,一位緬因州議員說:「這就像是數學和科學聯合起來,把緬因州當球耍……當數學抓住緬因州的時候,願上帝保佑它!」

在以後幾十年中,傑出的數學家們向眾議院提供了複雜的公式,迴避阿拉巴馬悖論,他們的公式對大多數政客來說,是莫名其妙的。直到1982年,兩位數學家提出了一項數學論證:既能滿足定額又能避免阿拉巴馬悖論的按比例分配法是不存在的。

相關焦點

  • 芝諾證明:世間理論就是悖論
    而「可分的長度」只存在於人們的分別之中(見第一部分的分析),因此就只能建立一個不可分的標準長度,也就是人們說的不可再分的長度的最小單位,這樣就與「可分的長度」定義自相矛盾了,說長度既可分,又不可分,就是個悖論。
  • 華應龍的「悖論」
    我曾經聽他講過數學歷史上的三個悖論。這三個悖論,也是數學發展歷史上的三次危機。第一個是畢達哥拉斯悖論。畢達哥拉斯學派的哲學基礎是「萬物皆數」,而「一切數均可表示成整數或整數之比」則是這一學派的數學信仰。但√2這樣的數是無法用兩個整數的比表示出來的,因此產生了「無理數」這個概念。第二個是芝諾悖論。
  • 關於阿基裡斯悖論的一些思考
    實際上此悖論不難破解,其中的邏輯推演有很大的欺騙性,即距離的無限可分性並不能代表總體距離的無限性。又或者說在推演時,我們忘記了時間的概念,但是在得到結論時用到了「永遠」這樣的時間概念。因此,我們自然可以認為此悖論是荒謬的。然而,為何我們不願意相信自己的思維比世界的經驗更為可靠。我想多數人都會在未思考前就認為此悖論是無稽之談,且並有邏輯上的錯漏,儘管無法找到它。
  • 「理髮師問題」,悖論還是謬誤?
    狹義地理解哲學行不通,不僅會產生數不盡的悖論,而且還會導致哲學成為半身不遂的殘廢。就拿理髮師悖論來說吧,那個理髮師說他·只給不給自己理髮的人理髮,但別人問他是否要給自己理髮,他頓時語塞,難以作答。他感覺到無論他給不給自己理髮,都會自相矛盾。
  • 謬誤不會因為權勢變成真理
    謬誤不會因為裴鋼一人在中國有權勢就能變成真理。在「林-裴 (1999)」論文發表21年·之後,沒有任何實驗室發表了能夠重複這些結果的論文,也就是證明了CXCR4和CCR5兩個GPCRs只要五重跨膜就能起功能作用。        其中,裴鋼實驗室就沒有發表重複自己工作的論文。
  • 芝諾的悖論
    手指真理與謬誤大門的芝諾芝諾被柏拉圖(Plato)筆下的蘇格拉底(Socrates)揶揄為巴門尼德第二,他最為後世所知的是一系列悖論(也叫做佯謬)。悖論一詞的英文paradox出現於16世紀,源自拉丁文的paradoxum,後者又源自希臘文的παράδοξος,意為有悖於正統、出乎定見之外等。
  • 悖論與冰山理論
    在第一章中,我們將享受破解一些著名悖論的樂趣,無需用到任何科學。隨後我們將繼續探討我所挑選的九則悖論。每敘述一則,我將抽絲剝繭揭開其奧秘,並說明如何破解它,解釋其基本邏輯,顯示其謬誤以及它何以不再是真正的問題。這些悖論都很有趣,不但有知識的精華在其中,也有解決之道等著我們發掘。
  • 非形式邏輯考點大全:典型謬誤(上)
    這種能力,就是一個人的邏輯思維素養,稱為批判性思維能力。一直以來邏輯都是參加管理類聯考考生的盲點,很多同學覺得自己努力不夠,反覆看書研究,但是最終結果很不理想甚至出現準確率降低的現象。小編來告訴大家非形式邏輯考點大全!
  • 那些反直覺的統計學悖論(下)
    生日悖論其實並不是一種「悖論」,只是這個數學事實十分反直覺,故稱之為一個悖論。現在假設,我們已經連續4次拋出正面,犯賭徒謬誤的人則會說:「如果下一次再拋出正面,就是連續5次。連拋5次正面的機會率是(1/2)5=1/32。所以,下一次拋出正面的機會只有1/32。」以上論證步驟犯了賭徒謬誤,假如硬幣拋出反面的機會率永遠等於0.5,不會增加也不會減少,則拋出正面的機會率同樣等於0.5,連續拋出5次正面的機會率等於1/32。
  • 【收藏】法律人必知的 24 種邏輯謬誤
    例子:一個提倡健康飲食的人在電視上發表了很荒唐的飲食理論來推廣健康飲食理念,小紅看後覺得健康飲食就是騙人的,於是開始每天暴飲暴食。小紅犯了謬誤謬誤。第五條:滑坡謬誤好像如果A發生了,那麼Z也一定會發生會,以此來表示A不應該發生。
  • 戰勝拖延,放棄滑坡謬誤思想
    這就是自我提升裡,典型的滑坡謬誤。本來定的計劃早上看書,結果因為事情耽誤了十分鐘,就想著自己一個早上就毀了。於是想著,反正毀都毀了,還不如放縱。一項工作沒做好,就想著自己能力不行,從此覺得自己就是一個失敗的人,不再努力工作,開始混日子。把自我的價值和能力,歸結在單次的表現上,這種思想的謬誤,成了很多人拖延的藉口,也成了很多人放棄努力的心理安慰。
  • 最常見的5大經濟謬誤
    當許多廣為認知的觀念接受事實與邏輯的檢驗,你會發現有的觀念像紙牌屋一樣不堪一擊;有的觀念看似真理,卻只是一些思維謬誤的產物。 經濟政策中的謬誤層出不窮,而且影響著社會的方方面面。小到住房,大到國際貿易,都是如此。
  • 《簡單的邏輯學》:做更有邏輯的人,從避免生活中的邏輯謬誤開始
    就個人而言,作為邏輯學的入門新手,我採取的是學生時代記錄「錯題本」的學習方式,在了解邏輯基本原理的前提下,更多關注與日常生活息息相關的「邏輯謬誤」——做更有邏輯的人,首先從避免生活中的邏輯謬誤開始。  錯誤的推理形式被稱為「謬誤」。初接觸邏輯學的人可能會認為,了解謬誤並沒有積極意義,甚至可能會產生負面影響。
  • 幾個有意思的悖論
    這些悖論本身是哲學問題或者數學問題的抽象描述,作為興趣愛好者,就不去深究背後的意義,只關注字面上的意思,供君一閱。1、理髮師悖論在某個城市中有一位理髮師,他的廣告詞是這樣寫的:「我將為本城所有不給自己刮臉的人刮臉,我也只給這些人刮臉。」那麼,他能不能給他自己刮臉呢?
  • 這傢伙的腦袋就是不一般,幾千年前就創造出悖論和影響至今的思想
    另以芝諾悖論著稱,即提出的一系列關於運動的不可分性的哲學悖論。由於現代科學中量子的發現,這些悖論已經得到完善的解決。但是芝諾留給我們的悖論邏輯思維和對待事物的理性思想精神,至今依然在傳續和散播著,給我們的人生以啟迪和開拓。
  • 15種常見邏輯謬誤
    也就是常說的,論據不足。 如:我身邊的人都這樣,所以其他人也一定這樣。名言並不一定是真理,也要受到邏輯的考驗,而不能直接拿來支撐某個論點。名人言論適合輔助論證,作為加強論證的材料。如果一定要使用名人言論,則需完整重現整個邏輯過程。 訴諸民意。民意並不意味著正當、合法、正確,多數人支持的某件事,並不一定是正確的。現實的價值次序中,還有比民意更優先的價值。
  • 作為學生記者,我給大家整理了24種常見的邏輯謬誤
    看到別人的論述水平很低,或者別人的論述裡面有謬誤,就認為別人的觀點一定是錯誤的。很多時候,辯論的贏家獲勝並不是因為觀點正確,而是因為辯論技巧更好。作為一個理性的人,不能因為別人的論述中存在謬誤或者錯誤,就認為別人的觀點一定是錯誤的。例:一個提倡健康飲食的人在電視上發表了很荒唐的飲食理論來推廣健康飲食理念,小紅看後覺得健康飲食就是騙人的,於是開始每天暴飲暴食。
  • 我們的思維謬誤
    「把合理當正確」的謬誤,在日常生活中十分普遍,最典型的就是股市分析。炒股者常常根據股市漲跌的結果,再去找一個看上去合理的解釋(譬如國際局勢、官員表態、新政策頒布、大企業重組等),如果這個解釋確實是炒股者之前就想到過的,就會因此強化其判斷的自信,「合理解釋」將成為其日後投資的獨門經驗。「把合理當正確」的謬誤在於,忽略了其他可能性。
  • 這幾種邏輯謬誤,將影響你的工作生活,早知道早受益
    邏輯謬誤,顧名思義,就是用錯誤的邏輯來解釋你的觀點。許多職場人士在與同事溝通或向領導匯報時經常犯邏輯上的謬誤。以下是一些常見的邏輯謬誤,遇到了就趕緊避開,否則你難有成就。1. 訴諸公眾它是一個邏輯謬論,基本上採用的是一種從眾心理。直截了當地說,向公眾求助只是一種說服手段,而不是一種辯論手段,但真理和支持的數量是無關緊要的。例如,人們常說,不是每個人都這麼說是錯誤的。
  • 法律人必知的 24 種邏輯謬誤
    通俗而言,邏輯思維,就是每個論斷,都要明確前提,審慎推理,反思結論,為的是判斷真假,辨別是非,反擊謬誤。以下 24 種邏輯謬誤,在生活中隨處可見。在當事人、法律法規和應用實踐中斡旋的法律人——可能是這個社會中最喜歡「講理」的群體,感觸估計會更深。歡迎在評論區說說你在工作中遇到的邏輯謬誤。第一條:稻草人你歪曲了別人的觀點,使你自己能夠更加輕鬆的攻擊別人。