科学理论的进步和创新有许多指标，给每一个指标下一个明晰的定义是必要的，因为规范地描述科学史需要形式化的，实际可行的分析机制。我的定义方法是以问子和解子为基本概念，通过理论与理论之间的不对称性比较来凸现理论的高低、优劣。在给科学理论的经验新奇性下定义之前，需要先解释一下“问子”和“解子”等相关概念。任何单一的指标都包括冲突和协调两个方面。在理论之间的不对称性比较之下，以任一单一指标为天平，则天平两端的理论可能表现出轻重或优劣的不同。这时，较差的的理论表现了该指标的冲突方面；较优的理论表现了该指标的协调方面。任何理论都由两部分构成，即问题部分和对问题的解答部分。问题部分由问子和提问方式构成。问子是那些我们感到好奇，渴望理解并对之提问的东西。提问方式有“为什么?”“是什么?”“怎么样?”“是否如此?”等等。解答部分由解子或解子的联结构成。解子是所有单一的内在策略和外在策略的通称。内在策略构成判断理论之间关系的内在理由，它表现为静态的观念形态，有定义、假设、定律、原理、规则、方法，等等。外在策略构成判断理论之间关系的外在理由，它表现为动态的非观念形态，如观测、实验的过程，技术客体的功能释放，科学共同体的确认，政策支持，等等。

当我们感到有必要以某种方式对某个或某些经验事实或检验蕴涵提问时，就形成经验问题。被提问的经验事实或检验蕴涵叫经验问子。对经验问题的解答形成经验解子。经验问子有两种，一种来自观测实验，它是经验事实，可以根据不同的提问方式产生一个经验问题集，可称之为观测型经验问子。“苹果落地的原因是什么？”对于这一经验问题，牛顿的回答是：“在地球与苹果之间有相互引力。”这里，“苹果落地”就是一个观测型经验问子，牛顿的解答就是一个经验解子。另一种经验问子来自理论，它是从理论中推导出来的，是理论的检验蕴涵，原则上可以通过观测实验检验，它本身也可以产生一个经验问题集，可称之为理论型经验问子。爱因斯坦的相对论预言光线弯曲，则相对论的一组推导前提是经验解子，“光线弯曲”是理论型经验问子。如果不是从提问的角度，而是从回答的角度看，理论型经验问子同时也是最低层次的经验解子，它是对经验事实的最简单、最直接的回答。
根据上述定义和理论比较的不对称性关系，可以给经验新奇性定义如下：
在理论T和理论Tˊ的τ时刻的比较中，T面临经验新奇性冲突（“新奇性冲突”是“表现了新奇性的冲突方面”的简称。以下说法相同），Tˊ呈现经验新奇性协调（“新奇性协调”
是“表现了新奇性的协调方面”的简称。以下说法相同），或者说，T的经验新奇性协调力下降（记为ETτ↓，读为“τ时刻的理论T的经验新奇性协调力下降”，以下读法相同。）且Tˊ的经验新奇性协调力上升（记为ETˊτ↑）上升，当且仅当，在τ时刻，T的经验解子j能导出m种不同的与观测型经验问子相符（“与观测型经验问子相符”记为г）的新奇（“新奇”记为©）的理论型经验问子（记为Tτ（j→（г©w）m），Tˊ的经验解子j能导出n种不同的与观测型经验问子相符的新奇的理论型经验问子（记为Tˊτ（j→（г©w）n），且n＞m≥0。这里的“相符”指不超过τ时刻规定的误差。

二、新奇预测与经验验证

具体的科学理论是普遍性经验陈述或普遍性经验陈述的有机组成或集合。理论有了普遍性，就有了推测未知事物或事件的能力，从而帮助我们检验理论、科学决策、合理行动。不同理论的预测力可能有很大的差别，有些理论只能作出一般性的预测，而另一些理论可能作出新奇的预测。例如，“所有天鹅都是白的”这样的理论会预测下一次见到的天鹅一定是白的；落体定律会帮助我们预测从高塔上落下的石头在一定时间内落下的距离。但是，这些预测都不具有新奇性，而且预测的次数也无法统计。一个具有新奇性的理论应该基于它能作出新奇的预测。这种新奇性由预见与已有知识的距离来衡量，距离越大就越新奇。什么叫距离大？就是预测到的现象基于我们的备用知识是我们从不知道、无法理解或不能接受的。比如门捷列夫的元素周期律预言了许多未知元素，牛顿力学预言天王星、海王星和冥王星的存在，爱因斯坦的广义相对论预言光线弯曲、光谱线红移和水星近日点的进动，狄拉克的空穴理论预言反粒子的存在，等等，当初这些现象被提出时，基于人类当时的备用知识，我们确实不知道，也无法理解，甚至不能接受，我们说这些预测具有新奇性。这些预测后来都得到经验的验证。波普提出相对于背景知识的严峻检验，主张理论作出的预测越大胆、越新颖越好，因为大胆、新颖的预测具有更强的可证伪性。可证伪性要求的理论的新颖只是理论上的，还没有经过事实的检验，只能说是概念上的新奇，而经验新奇性所说的新奇已经得到观测型经验问子的验证。
还有一种预测的现象也可以认定是新奇的。这些现象是我们习以为常的，但根据当时的备用知识不能恰当地理解，准确地预测。例如，预测某地某时会下雨，预测太阳某时会从东方升起，虽然下雨和太阳东升都是常见的现象，但是在最初我们没有一种备用知识来理解它，预测它的情况下，有人提出了恰当的理论来预测这种常见的现象，我们就可以说这种预测的现象也具有新奇性。例如，古人认为下雨是天神洒泪，打雷是天神发怒，风云是天神呼吸；太阳是天神的眼睛，在古代中国，太阳和月亮是天神盘古的眼睛，盘古驾九龙车驰骋天宇；在古印度，太阳神苏雅是天的眼睛，苏雅乘七马车飞驰太空。对自然现象的这些理解似乎是对世界的断言，但不可能据此作出预测，无法检验，只能满足心理需求。不过，一旦我们构造的理论不仅能解释这些现象，还能给出关于这些现象的精确预测，这些现象就变成新奇的了。新奇性意味着理论蕴涵很大的经验信息量和具备非凡的解释力，导致人类可理解的经验知识的异常扩展。在科学上，存在一种最小-最大策略：理论的外在形式向最小处浓缩，理论的内在信息量向最大处扩展。追求理论的新奇性协调力与尽量扩大理论所蕴涵的内在信息量是一致的。
劳丹的解题模式并不特别强调预测的重要性，因为在劳丹看来，预测也只是解题。如果两个理论T和Tˊ在其他方面成绩相当，但Tˊ比T能作出更多的新奇预测，这只不过说明Tˊ比T更能解题。从解题的数量来看，这是可以理解的。但是，如果两个理论T和Tˊ在其他方面成绩相当，而Tˊ作出了一个新奇的预测，T只作出一个一般的预测，那么Tˊ和T哪个重要呢？劳丹显然没有从解题的质量上看问题或理论的价值，在评价经验问题的价值时，劳丹认为一个问题，只要被解决了，价值就自然上升了，这当然也就意味着解决这个问题的理论的价值也自然上升。这样，我们就无法根据劳丹的理论判断理论作出新奇预测的重要性，更谈不上对新奇预测的事实验证了。

上一篇：略论科学、民主和自由
下一篇：真理观研究中的遗留问题

-> 在百度中搜索：论理论创新的经验新奇性指标

-> 在Google中搜索：论理论创新的经验新奇性指标