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즉 '왜 그러한가'에 대한 답을 말한다. 설명은 이론과 가설이 갖는 주요한 역할 가운데 하나이며, 현상에 대한 깊이 있는 이해를 주려는 목적을 갖는다. 보통 설명은 일군의 언명들로 구성된다.

과학철학자 카를 G. 헴펠은 과학적 설명이 되기 위해서는 다음과 같은 조건을 만족해야 한다고 주장했다.

첫째, 설명적 관련성의 요구(requirement of explanatory relevance)와 시험가능성(testability)의 요구를 만족해야 한다. 설명적 관련성은, 설명하는 정보가 설명되어야 할 현상이 발생했거나 또는 발생한다고 믿게 해줄 만한 좋은 근거를 제시해야 함을 말한다. 시험가능성은 설명을 구성하는 언명들에 대한 경험적 시험이 가능해야 함을 이야기한다.

둘째, 설명은 논증 형식을 지녀야 한다. 설명을 구성하는 언명들 사이에는 논의 구조가 성립되어야 한다는 것이다. 가장 널리 알려진 설명 모형은 헴플이 1948년 〈설명의 논리에 대한 연구 Studies in the Logic of Explanation〉에서 제시한 이른바 연역-법칙적(deductive-nomological) 설명 모형이다. 이 설명 모형에서 설명은 설명항과 피설명항으로 구성된다.

이때 이 모형은 다음과 같은 조건을 만족시켜야 한다. ① 설명항은 피설명항을 연역적으로 함축한다. ② 설명항에는 적어도 하나의 법칙이나 법칙적 언명이 들어가야 한다(→ 법칙). ③ 설명항은 경험적으로 시험가능한 내용을 지녀야 한다. ④ 설명항은 참이거나 잘 지지되어야 한다. ①~④가 모두 만족되면 참인 설명이거나, 잘 지지된 설명이다. 헴플이 도식화한 연역-법칙적 설명 모형은 다음과 같다.

그런데 실제로 자연과학은 물론 사회과학에서의 설명은 보편 명제 형식을 갖는 법칙만을 포함해야 한다는 연역-법칙적 형식만을 갖는 것은 아니다. 그래서 제기된 것이 귀납-통계적(inductive-statistical) 설명 모형이다. 이 모형이 연역-법칙적 모형과 다른 점은 설명항에 법칙 대신 '통계적' 법칙이 들어간다는 점이다. 따라서 귀납-통계적 설명에서는 피설명항이 설명항으로부터 연역적으로 함축되지 않으며 설명항은 피설명항을 일정한 확률값으로 귀납적으로 지지할 뿐이다. 그러나 이 경우에도 설명항은 피설명항에 대한 결정적 이유는 아닐지라도 좋은 이유를 제공하게 된다.

그러나 이와 같은 헴플의 설명 모형에 대한 반론들도 존재한다. 반론들은 설명항에 반드시 들어가야 하는지 또는 그 법칙이 반드시 참이라야 하는지의 여부에 의문을 제기하고 있다. 또한 헴플의 설명 모형은 설명에 대한 충분한 모형도 필요한 모형도 아니라는 논변을 담고 있다. 이와 같은 반론들을 담은 글로는 마이클 스크리븐의 〈설명들, 예측들, 법칙들 Explanations, Predictions, and Laws〉(1962), 웨슬리 C. 새먼의 〈통계적 설명 Statistical Explanation〉(1970), 낸시 카트라이트의 〈진리는 많이 설명하지 못한다 The Truth Doesn't Explain Much〉(1983) 등이 있다.→ 예측