從轉換生成語法看范疇類型邏輯的基本思想

溫　雪

(中國社會科學院 研究生院,北京　102488)

從轉換生成語法看范疇類型邏輯的基本思想

溫雪

(中國社會科學院 研究生院,北京102488)

摘要：范疇類型邏輯基本思想中的“完整的”和“非完整的”表達式的概念，以及喬姆斯基(Chomsky)所提出的“完整的功能復合體”(complete functional complex，簡稱CFC)的概念，分別是范疇類型邏輯和轉換生成語法在句法結構層面的重要理論基礎。兩者雖有一定相似性但又有不同之處，加上自然語言的句法語義不對稱現象，造成自然語言邏輯分析中的一些由于方法論和概念沖突而引起的問題。為此，在語料的基礎上分析上述問題，論證范疇類型邏輯作為一種形式化分析自然語言語義的手段的優勢和有待改進之處，并舉例說明語言學研究和邏輯學研究之間是取長補短、互相促進的關系。

關鍵詞：范疇類型邏輯；轉換生成語法；句法-語義接口；詞匯語義學；多體類型邏輯

Basic Concepts in Categorical Type Logic: From the Perspective

一、緣起

在語言和邏輯交叉研究領域，范疇類型邏輯一直處于核心的地位。作為一種基于運算和推演手段描述語言結構的形式化工具，范疇類型邏輯具有描述精確、嚴格、無歧義的特點，能夠很好地彌補自然語言結構不清晰的缺陷。盡管范疇類型邏輯在發展的某一階段對于自然語言的處理較多地借助了喬姆斯基(Chomsky)轉換生成語法的短語結構規則，但其句法描述規則尚不能全面而有效地貼合轉換生成語法的句法系統，由此也引發了一些值得思考的問題。首先，范疇類型邏輯是一種基于運算和推演手段描述語言結構的形式化工具，而轉換生成語法對于句法結構的描述是基于中心語投射和θ-角色指派的思想，因此在方法論層面，二者難免存在難以兼容之處；其次，由于范疇類型邏輯遵循語義分析依托句法分析，每一條句法操作都具備與之相對應的語義操作的“語形和語義對應原則”，而轉換生成語法允許存在純粹的句法成分，也就是排除了語義因素的純粹句法成分，例如英語中的形式主語it和there-be存現句，這也就造成了自然語言研究中句法和語義的不對稱現象，從而對范疇類型邏輯的“語形和語義對應原則”提出了挑戰。本文從范疇類型邏輯基本思想中的“完整的”和“非完整的”表達式的概念，以及喬姆斯基所提出的“完整的功能復合體”(complete functional complex，簡稱CFC)的概念入手，探討二者之間的區別和聯系，為解決上述問題提出一些可能的解決途徑及其依據。

二、范疇類型邏輯基本思想介紹

鄒崇理將范疇類型邏輯的發展劃分為古典范疇語法、蘭貝克句法演算、蒙太格語法、類型-邏輯語義學和語法邏輯5個階段，并歸納出范疇類型邏輯的基本做法是從不同層次的語言表達式抽象出句法范疇，再通過范疇運算將較小的范疇逐層毗連生成較大的范疇；基本思想是“自然語言的句法生成是一種運算和推演，并且其語義解釋也離不開集合、函項、λ-詞項和高階內涵邏輯這些概念”[1]1。而這一基本思想的重要來源是古典范疇語法(categorial grammar或categorical grammar)階段德國哲學家、邏輯學家弗雷格的語句函項觀點，以及英國邏輯學家羅素和波蘭邏輯學家列斯尼維斯基(S.Le?niewski)提出的羅素-列斯尼維斯基分層思想。弗雷格將數學的函項運算概念擴展到語言研究，把句法生成過程看作函項運算，認為一個自然語言表達式能夠被分析為函項和主目的關系。其中，滿足恒定不變的性質的部分就是函項，并具有“未填滿的”(unsaturated)性質，需要結合(至少一個)主目才能獲得完整的句子；而主目就是可變的部分。考慮這樣一個簡單例句：

(1) John smiles.

從古典范疇語法的角度來說，John這樣的表達式就是“完整的”(complete)。根據賈格爾(J?ger)的說法，因為John是一個專名，指代特定的個體，即一個名字為“John”的人，意味著它具有初始的基本意義，即它的意義不受處于語言學層面的上下文的影響；而smiles這樣的表達式是“非完整的”(incomplete)，它是一個函項，需要結合一個主目才能得到完整的句子，語義學層面而言，它是一個從個體到命題(真值)的函項；John smiles這句話是“完整的”表達式，它的真值只由非語言學層面的因素影響[2]。同時，張秋成提到了20世紀初德國哲學家胡塞爾的“意義范疇”(meaning categories)理論，認為弗雷格和胡塞爾的語言哲學思想促使波蘭的邏輯學家在20世紀30~40年代創立了范疇語法，并指出“胡塞爾的意義范疇組合規律和弗雷格的函項概念的相似之處在于：適合于填充它們的獨立表達式之間的關系類似于函項與其主目之間的關系”[3]。莫瑞爾(Morrill)指出，從范疇語法的發展歷史來看，由弗雷格的思想產生了“完整的”和“非完整的”表達式的概念；由羅素的思想產生了類型理論[4]。在此基礎上，結合胡塞爾“意義范疇”理論，列斯尼維斯基發展了“語義范疇語法”(grammar of semantic categories)，之后愛裘凱維茨(Adjukiewicz)進一步發展了列氏的系統。巴希爾(Bar-Hillel)于1953年開創的AB演算系統標志著古典范疇語法的系統成型[4]。

范疇類型邏輯的后4個階段是沿著古典范疇語法的基本思想路線在不同維度的發展。蘭貝克句法演算系統確立了“運算即推演”的思想，從邏輯的角度理解范疇語法，將范疇運算變成了范疇推理，句法規則變成了邏輯定理，使得蘭貝克句法演算成為一種關于范疇推演的邏輯系統。蒙太格語法(Montague Grammar)認為自然語言和邏輯語言沒有本質區別，提出了一個通用語法(Universal Grammar)模式描寫二者的相同規律，并看到句法范疇和邏輯類型的對應關系，通過建立類似邏輯形式系統的自然語言部分語句系統，為自然語言確立了嚴格的語義學理論，但句子生成規則基本限于轉換生成語法短語結構的層面，并未有句法理論的貢獻。類型-邏輯語義學(type-logical semantics)繼承了蒙太格語法對于自然語言語義的間接解釋方案，但不同于蒙太格語法將句法范疇運算和基于高階類型的λ-詞項組合分開進行的路子，類型-邏輯語義學采用了句法范疇和λ-詞項的并行推演，語句系統采用了根岑后承演繹圖示和自然演繹系統的表示方式，所提出的轄域算子有助于處理自然語言中的量化結構[1]22-81。類型-邏輯語法TLG(type-logical grammar，簡稱TLG)是對范疇語法的現代化擴展，強調推演和運算，具有嚴格精確的規定,是一部真正面向計算機處理自然語言的語法[5]。組合范疇語法CCG(Combinatory Categorial Grammar，簡稱CCG)是對范疇語法進行現代化擴展的另一版本，是一種基于詞匯主義的語法形式理論，大量句法生成信息集中于詞條的范疇構造上。鄒崇理指出：“組合范疇語法CCG 比較類型邏輯語法TLG 而言，能更加深入揭示自然語言的語言學特點，全面服務于自然語言的計算機處理需求。其特征是：(1) 為刻畫自然語言詞類的豐富句法特征對原子范疇進行加標多樣化的設置; (2) 為描述自然語言句法生成的細微之處對斜線算子實行模態化分類，據此確立不同斜線算子范疇的多樣組合規則；(3) 基于范疇等級和范疇構造的思想構造CCG 的證明論系統。”[6]語法邏輯則將語法和邏輯置于同等地位，回歸蘭貝克演算并據此重新構建語義理論，并借鑒了模態邏輯的工具和思想觀念，為自然語言的范疇運算建立了可能世界的語義解釋[1]81-107，[3-4]。

三、喬姆斯基提出的“完整的功能復合體”

“完整的功能復合體”(complete functional complex，下文簡稱CFC)這一說法首次出現于喬姆斯基1986年的著作KnowledgeofLanguage:ItsNature,Origin,andUse，用來進一步闡釋約束關系的管轄語域，但只是被非正式地描述為“(在CFC的轄域中)所有和中心語(head)相匹配的語法功能都在其中體現，其中包括必要的成分，即根據投射原則應出現的補語，以及可選的成分，即根據定義，只有需要審核謂詞的合法性時才必須出現的主語”[7]。徐烈炯將其解釋為“中心語、補語、主語可以俱全，一切語法功能均可體現的結構體為完整的功能復合體。S符合條件，NP也可能符合條件”[8]265。*參見文獻[8]第265頁，此處有腳注：“其他語類不符合條件，例如VP不可能是完整的功能復合體，因為VP不能有主語，VP有了主語就成了S。”喬奇(Giorgi)結合意大利語的研究，指出如果中心語由系動詞充當，主語作為外論元會被指派一個θ-角色，因此這個句子由中心語定義的最小CFC就是這個句子本身，此時作為補語的NP就不構成一個CFC[9]。基于以上觀察，喬奇為CFC提出了一個更為清晰的定義[9]：

(2)γ是一個完整的功能復合體當且僅當它滿足以下條件之一：

a.它是充當中心語的詞語所具有的一切θ-角色均得到指派的語域；

b.它是中心語所具有的一切語法功能均得到體現的語域(即θ-角色， R-關系，*根據Grorgi的注解，“R-relation”此處用以指代承擔非嚴格意義的θ-角色的所有元素。狀語等)。

關于θ-角色的指派機制，由于涉及很多語言學方面的背景知識，此處不作討論。

“完整的”表達式和“完整的功能復合體”之間的確存在共通之處。列斯尼夫斯基和愛裘凱維茨采用的基本范疇名稱是n(名稱)和s(語句)；卡朋特(Carpenter)設定類型-邏輯范疇語法有3個初始范疇：np(描述名詞短語)，n(描述普通名詞)，s(描述句子)[10]；而轉換生成語法中CFC的語類也基本分為NP 和S兩類。 依據張秋成的觀點，名稱和語句是自然語言中最基本的兩個方面，分別對應個體和真值，范疇語法正是從這里開始建立自己的演算體系的[3]。然而，這兩種“完整”之間也存在著概念和方法論的沖突，下一節將著重討論這些沖突所帶來的問題。

四、兩個主要問題

從范疇類型邏輯的發展歷史中，可以看到范疇類型邏輯在語言研究中有邏輯成分比例增加的趨勢，人們越發將“語法”和“邏輯”等同起來。這個趨勢造成的一個情況就是：范疇類型邏輯可以不參考語言學層面的句法結構，憑自己的運算推演規則就推導出句子的生成過程。這樣，雖然保證了句法演算系統的簡明嚴格和內部的一致性，但也不可避免地脫離了自然語言本身的特點。基于以上考慮，本節以類型-邏輯語義學為代表，討論以下兩個主要問題。

首先，語言學中的一類作格現象(ergativity)*關于“作格”(ergative)，語言學界也存在爭議。據《牛津英漢雙解語言學詞典》(上海外語教育出版社，2006年)，“作格”有兩種定義，一種是“作格”本身是一種格，在中心語為不及物動詞的結構中用來標記受事，舉例來說，中心語為及物動詞的結構Bill-ERG built wall-ABS “Bill built the wall”，當中心語為不及物動詞時就有collapsed wall-ABS “The wall collapsed”；另一種是認為存在一類作格動詞(ergative verb)，比如sink，可以說we sank the ship，也可以說The ship sank，但可能是對前一個概念的部分誤用。本文采用的是第一種關于作格的定義。指受事被賦予通格(absolutive,-ABS)，也就是受事位于外論元也就是主語的位置，此時施事被賦予作格(-ERG)，但范疇類型邏輯的推導過程在這種情況下并不能有效區分施事和受事。試舉例如(3)：

(3) a.The wall collapsed.

b.The bird flew.

“墻塌了”，并不是墻自己主動塌了，而是某種外因致使的。但“鳥飛了”一定是鳥憑借自己的能力飛起來的。例句(3a)和例句(3b)中的主語一個是受事，一個是施事，但句法范疇是一樣的，都可以套用(3c)的類型-邏輯語義學推理過程。盡管這兩個句子在語言學看來屬于不同的句式，但當前的范疇類型邏輯描寫難以刻畫出存在于θ-角色的差別。

其次，由于自然語言中存在句法和語義的不對稱現象，造成范疇類型邏輯中為自然語言表達式指派范疇和λ-詞項的困難。試以英語中的形式主語it和there-be存現句為例：

(4)It rains.

例句(4)按照短語結構規則可以描寫為：

(5)NP VP → S

然而在范疇類型邏輯中，例句(4)并不能簡單分析為形如np,nps → s的推演。原因在于，np范疇指個體，nps指從個體到真值的函數。然而形式主語it本身不指代任何個體，它沒有任何實際意義，而是用來填補主語的空缺，以滿足英語的強EPP特征，即要求主語必須在句法結構中顯性體現。更為復雜的現象是在漢語中有一類無主語句，如“下雨了”，根據轉換生成語法的解釋，這是由于漢語的弱EPP特征，范疇類型邏輯也很難解釋這種由于參數變化導致的語言結構差異[8]343-344。

英語中there-be存現句的情況更為復雜，轉換生成語法研究中關于there的句法地位也尚未達成共識，目前比較通行的觀點是喬姆斯基提出的“虛詞替代假說”和“邏輯詞綴說”，這兩種觀點的共同點是均不認為there-具有實義，但這兩種觀點都引發了一些句法理論問題[11]。唐玉柱認為在沒有方位地點詞組出現的存現句中，there作為獨立論元出現；方位地點詞組出現時，there作為該方位地點詞組的LF層面上的同標共指成分[12]。吳會芹[13]、馬志剛[14]就邏輯綴詞理論提出了各自不同的見解和改進方案。潘海華和韓景泉提出了“雙層小句結構作補足語”，認為表存在實體的DP與表存在處所的詞語先構成內層小句，然后該內層小句充當邏輯謂語以虛詞there為主語再度構成外層小句，并認為存現句中處所詞組是必需的，即使句法層面沒有顯性出現，也一定暗含在語境之中,可以理解為here或there，例如There is a problem等同于There is a problem here[11]。

回到范疇類型邏輯，可以看到由于語言學層面對于there-的句法地位仍存有爭議，并且there是虛詞，句法功能大于語義功能，不能在范疇邏輯中簡單地指派為np范疇。并且，無論給there指派np范疇，還是s/s范疇，都要考慮例句(6a)的there之后的部分如何指派范疇和匹配λ-詞項，并且是否(6a)和(6b)具有不同的深層結構。以上問題導致范疇類型邏輯難以處理there-be存現句的生成過程的推演。

(6) a.There is a book on the table.

b.A book is on the table.

五、一種解決思路——從多體類型論的視角

盡管目前無論從邏輯的角度看自然語言，還是從自然語言的角度看邏輯，都存在難以克服的問題，我們認為這些問題并不影響范疇類型邏輯作為一種對自然語言語義進行形式化分析的有效手段。首先，隨著邏輯工具的豐富，虛詞也可以有相應的變通的邏輯處理手段，比如例句(4)中的形式主語it就可以考慮仍然指派范疇np，但指代類型為地點的個體，這樣It rains就相當于This place rains。其次，范疇類型邏輯也可以從語言學研究中得到啟發。以類型-邏輯語義學為例，基本類型e(個體)和t(真值)遠遠不能滿足描寫自然語言現象的需求，其中值得注意的是詞匯的選擇需要加以限制，避免產生句法合格但語義怪異的句子，如*The chair barks。如果在“個體”類型中進一步區分，比如分為“有生命”和“無生命”的個體類型，那么就可以避免生成類似*The chair barks這樣的句子。本文采用的是雷托雷(Retoré)，所使用的基于多體類型邏輯(many-sorted type logic)的組合語義學(compositional semantics)框架內的詞匯語義學(lexical semantics)[15]。基本思路如下：

a.個體類型e內部也要區分出不同類型的個體，以滿足詞匯選擇的限制性要求，e.g.*a chair barks。

b.語義類型應該是認知上自然的分類，并且能夠表達對詞匯選擇的限制[15]。

首先，給出每個語詞的基本λ-詞項和備選λ-詞項，基本λ-詞項是初始設置，當初始設置導致類型運算沖突時啟用備選基本λ-詞項，然后設置基本語義類型。首先看英語例句(7a)～(7d)：

(7) a.It rained.

b.It rained outside.

c.It rained yesterday.

d.It rained outside yesterday.

例句(7a)～(7d)的λ-詞項設置見表1。

表1　例句(7a)～(7d)的λ-詞項設置

規定基本范疇：

Pl:place(地點)

Ps:person(人物)

為語用算子tn(n>0,n(N)設置結合語境(上下文)的使用規則如下：*由于時態涉及其他方面的語言學知識，此處恐繁不引，為方便討論，本文不將作動詞的rain和rained區分，而是統一處理。

(8)若α = it，β = rain,則：

αβlexlexαa:Aβb:ABE’βb(te→Pln(αa)):B

由此，將形式主語it指派類型為Pl (place)的個體，英語例句(7a)～(7d)的類型-邏輯語法推演如下：

(7) a.It rained.

ItrainedLexLexIte:nprainpl→t:npsE’rainpl→t(t1e→Pl(ite)):s

b.It rained outside.

ItrainedoutsideLexLexLexIte:nprainpl→t:npsoutsidet→t:ssE’rainpl→t(t1e→Pl(ite)):sEoutsidet→t(rainpl→t(t1e→Pl(ite))):s

c.It rained yesterday.

ItrainedyesterdayLexLexLexIte:nprainpl→t:npsyesterdayt→t:ssE’rainpl→t(t1e→Pl(ite)):sEyesterdayt→t(rainpl→t(t1e→Pl(ite))):s

d.It rained outside yesterday.

ItrainedoutsideyesterdayLexLexLexLexIte:nprainpl→t:npsoutsidet→t:ssyesterdayt→t:ssE’rainpl→t(t1e→Pl(ite)):sEoutsidet→t(rainpl→t(t1e→Pl(ite))):sEyesterdayt→t(outsidet→t(rainpl→t(t1e→Pl(ite)))):s

如上分析處理，不僅能夠生成英語例句(7a)～(7d)的推演過程，而且可以防止生成*John rained這樣的句子，因為John的語義類型是Ps而非Pl，而且根據使用規則(8)，只有it 和rain(ed)組合在一起時才能生成句子it rain(ed)，這樣就排除了rain作動詞之外的其他成句選擇。遵循類似的設置，漢語的無主語句如“下雨了”也可以考慮作相應處理。但由于漢語無主句字面上不出現主語，不能完全按照分析英語形式主語的辦法來操作。漢語有自己特殊的表達方式，具體的句法生成規則也和英語不同。因此，如果要準確地把漢語刻畫成形式語言,并通過相關規則推演其句法和語義的生成過程,就需要對漢語的語法結構有比較深入的了解[16]。由于涉及的問題較為復雜，本文由于篇幅所限，暫不討論，留待日后另文探討。

由上述分析可見，自然語言研究周詳有余，嚴密不足；邏輯學研究清晰嚴謹，但適用范圍較為局限。正如鄒崇理所提倡的，自然語言和邏輯學應該取長補短、互相促進，在此基礎之上自然語言邏輯這個交叉學科研究領域必定會有一番廣闊的前景[17]。

六、結束語

經本文分析，范疇類型邏輯處理自然語言的難點，根源在于CFC的“完整”意味著在該語域中由中心語驅動的一切句法功能都得到體現，以及由充當中心語的詞匯意義驅動的一切θ-角色均得到指派。這個定義的兩個層面均建立在句子中的各種成分互相制衡的基礎之上，和范疇類型邏輯中的運算和推演是兩種不同的思路——前者著眼于整合，后者著眼于分析。另一方面，由于范疇類型邏輯對于句子生成結果的推演嚴格遵循“語形和語義對應原則”，自然語言的句法和語義不對稱現象導致范疇類型邏輯很難處理自然語言中有語義內容但缺乏句法特征，或者有句法特征卻缺失語義內容的部分。

本文認為范疇類型邏輯仍然是一種對自然語言語義進行形式化分析的有效手段，并且隨著邏輯學的發展，虛詞也可以有相應的邏輯處理手段，范疇類型邏輯也可以從語言學研究中得到啟發而充實自身，語言學研究和邏輯學研究之間是取長補短、互相促進的關系。然而，文中只嘗試解決了英語形式主語相關的部分問題，前文涉及的很多問題，如在有定冠詞the的情況下作格現象的施事和受事區分，以及there-be句式的推演，仍需邏輯學和語言學研究者們的通力合作，共同找到問題的解決途徑。

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(責任編輯張佑法)

收稿日期：2015-06-04

基金項目：國家社會科學基金重大項目“自然語言信息處理的邏輯語義學研究”(10&ZD073)

作者簡介：溫雪(1987—)，女，北京人，博士研究生， 研究方向：語言邏輯、因明。

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(s).2015.08.003

中圖分類號：B81

文獻標識碼：A

文章編號：1674-8425(2015)08-0016-06

of Transformational-Generative Grammar

WEN Xue

(Graduate School,Chinese Academy of Social Science,Beijing 102488,China)

Abstract:The basic notions of “complete” and “incomplete” expressions in categorical type logic and the notion of “complete functional complex” (CFC) proposed by Chomsky are important theoretical bases at the syntactic level in categorical type logic and transformational-generative grammar respectively. Although they have some similarities in form,they are different in essence,which leads to some problems caused by conflicts in their different methodologies and basic ideas in the analyses of natural languages. This article illuminated those problems with examples from natural languages to demonstrate the advantages and disadvantages of categorical type logic as a formal instrument for the analyses of natural languages,and then instantiated the relationship between linguistic and logical researches which was supposed to be mutually beneficial.

Key words:categorical type logic; transformational-generative grammar; syntax-semantics interface; lexical semantics; many-sorted type logic

引用格式：溫雪.從轉換生成語法看范疇類型邏輯的基本思想[J].重慶理工大學學報:社會科學，2015(8):16-21.

Citation format：WEN Xue.Basic Concepts in Categorical Type Logic: From the Perspective of Transformational-Generative Grammar[J].Journal of Chongqing University of Technology:Social Science，2015(8):16-21.