历史地讲，从亚里士多德开始，人类对于自然的认识便不只停留在仅仅懂得现象“是什么”，而且试图去探讨“为什么”，解释现象背后的原因。这一思想得到了穆勒（J.S.Mill）、波普尔等哲学家的赞同，尤其是休谟的因果陈述必须具备一个似律性陈述的论证，更开启了现代科学解释理论的雏形。[1]然而，真正使大多数人认识到解释是科学的一个主要目的，要归功于20世纪初逻辑经验主义运动，它将哲学的任务看作是构建对基本概念的阐释，哲学应通过使用其他概念代替模糊概念来获得进步，因此合理地处理解释概念和被解释概念间的普通性关联，就成为科学认识的本质目标之一。[2]为此，卡尔纳普给出了四条评判这种阐释的基本原则：相似性、精确性、有效性和简单性。[3]但这些评判原则在具体的科学解释操作中缺乏规范性，无法完成形式化的任务。

1948年亨普尔和奥本海默发表的经典论文《解释的逻辑研究》，为逻辑经验主义从评判原则转向逻辑模型奠定了基础，为重新恢复科学解释概念的地位起了领导性的作用。这一著名的“演绎—规律”（Deductive—Nomological，以下简称D—N模型）经典科学解释模型，又称为覆盖律模型（Covering—law Model），具有三个相互关联的核心特征：

（1）当我们进行解释时，通常是根据“成为解释的东西最终就是所期望的”这一原则来组织材料，并借助于解释项和被解释项间的演绎推理联结来达到；

（2）这种联结是通过在成真的非偶然概括之下，包摄了被解释项，而得以获得；

（3）解释论证和预测论证的结构同一。具体可以用以下五个命题来说明此模式：[4]

①科学解释是对“为什么”问题的回答，或者是对可转换为“为什么”问题的回答。

在此很清楚的是，对于不是“为什么”问题的回答中，也存在着可以满足这一条件的解释。另外，还有一些问题并不能转换为“为什么”问题（如怎么样问题）。对这些问题的回答，由此不能算是科学解释，但并不是说此回答不是科学的一部分。因此，科学不只包括解释。解释的标准思考把科学分为解释的和描述的两种活动。进而，此主张把并不能转换为“为什么”问题的所有问题的回答均视为描述。

②解释的对象是描述现象的语句，而不是现象本身。

在D—N模型中，解释的关系后承并不是世界中诸如事件和规律等事物本身，而是，D—N模型的对象往往总是远离于这些正在发生的事态。因此，解释本质上并不是关于事件或规律的，而是关于在语言描述之下的事件或规律。确切地讲，解释的对象本质上并不提出事件或规律，而是事件或规律的特性或属性。在语言描述之下的事件解释中，被解释项演绎地源自于描述规律和初始条件的语句间的联结；而在规律的解释中，被解释项则源自于描述其他规律的语句间的联结。

③解释的逻辑条件为：

（ⅰ）被解释项必须是解释项的逻辑后承。

（ⅱ）解释项必须包含普遍规律。

（ⅲ）此普遍规律必须是因为被解释项的推衍而被要求。

（ⅳ）解释项必须具有经验内容。

④解释的经验条件是，组成解释项的句子必须为真。

⑤解释和预测在逻辑上同构，其不同仅仅是语用的。

一个解释可以被用于去预测，同样，一个预测就是一个有效的解释。

由此，D—N模式采取的论证形式是：

亨普尔通过D—N模型，在预设的规律中把事实纳入解释中，一个事实的解释由此就被还原为陈述之间的一种逻辑关系，只要满足了解释的相关性和可检验性要求，并且前提全部为真的话，便是一个真正的科学解释，而语用方面则不必考虑。这样，在承继逻辑经验主义语形和语义分析方法的基础上，亨普尔就为经验科学中的解释程序提供了一个系统的逻辑分析基础和统一的方法论基础，将解释还原为形式化的逻辑论证，使解释模型化，真正具备了科学的资格。可以说，这样一种科学解释的普遍观念，这种对自然现象科学解释的可能性意识，是20世纪哲学进步最为有意义的成就之一。

尽管D—N模型符合了我们关于解释的许多直觉，但在其中包含着亨普尔所不能克服的基本逻辑困难。D—N模型的核心观念是“解释要求科学规律”，事实只有被包摄于规律之下时才能得到解释。因此，自然规律应当成为分布于整个宇宙中的普遍定律，从而只有能够从基本规律中演绎出来的任何普遍陈述，才有资格作为被导出的定律。同时，形式化的D—N模型引入了标准的一阶逻辑演算，所有个体均被量化，普遍性通过量词来表征，故对特定事件的解释完全是在语义分析中给出的。这样一来，尽管科学解释有了规范化的基础，但是，当运用这一模型对科学事实进行解释时，出现了与D—N模型对在真的非偶然概括之下包摄的不可或缺性，以及解释和预测间的对称性主张，这两个基本要求相悖的反例。通常有三类“标准反例”：

第一类标准的反例是，即便当D—N模型的说明得到满足时，也并不是所有的包摄情况都能够提供解释，即D—N模型在范围上过于宽泛。这一情况有两个经典的例子来说明。按照D—N模型，钟摆的周期可以通过指出它的长度以及关系T=2Л得到解释。但如果这是一个解释图式的话，那么，我们解释钟摆的长度，就是通过指出相同的规律和钟摆的周期。类似地，通过指出旗杆的长度、太阳的角度以及简单的几何学定理，我们能够解释旗杆投射于地面的影子长度。但同样地，我们能够通过指出此影子的长度、太阳的角度以及相同的定理，来解释旗杆的长度。

第二类标准的反例是，这一模式太狭窄，以至存在即便在包摄下，也并不能获得相应解释的情况。著名的反例是，当一个人拿书架上的字典时，他的膝盖跪在桌子的边上并由此打翻了墨水瓶，弄脏了地毯。这个过程就是对地毯如何被毁坏做出的完全解释。但此解释并未涉及规律。

第三类标准的反例是，有两种预测并不是解释，同时解释也不允许预测。前者之经典例子是气压计可以预测天气的特征，但并不解释它。后者之经典例子涉及依赖梅毒来解释梅毒性麻痹。梅毒是引起梅毒性麻痹的唯一原因。出现了梅毒性麻痹，可以直接通过梅毒来解释。但梅毒性麻痹伴随梅毒则很少。出现了梅毒，我们并不能预测梅毒性麻痹一定会产生。

这些反例显露了D—N模型存在的许多可争论的方面。其一，如何排除掉那些具有偶然性的普遍概括，成为需要首先解决的问题。因为事实上，规律对于解释并不是必要的，形式化的要求只是针对科学理论。否则，所导致的结果只能是任何规律均能解释任何事实；其二，这种形式化不能够把解释项中出现的似规律前提中的不相关因素排除掉，使得解释项中的非相关项参与了解释。另外，解释性事实与被解释性事实间由于认识论要求的语义空缺，确实并不存在时序上的限制。只要D—N模型坚持外延逻辑的推导形式，这种纯粹语义分析所固有的局限就不可避免；其三，解释和预测的对称性问题。同一逻辑模式既运用于科学解释又运用于科学预测的情况并不普遍，在确定的约束条件下，预测作为从已知到未知的推论，与解释的意义阐释有着逻辑方法上的不对称性；其四，D—N模型的形式化特征，阻碍了概率概念的发展和对概率规律性的认识，从而在实际的操作中不可能找到真正形式化的模型解释。因为某些满足D—N模型的解释，事实上并非真正的规律性解释，它们并不具有逻辑关联上的必然性，而只具有某种概率性。

应当看到，亨普尔所建构的科学解释D—N模型，本质上是逻辑经验主义对科学认识的产物，带有深刻的逻辑经验主义思维痕迹。这一传统模式随着科学认识的深入，特别是逻辑经验主义的衰落和D—N模型所建基的形式化语言和语义分析等逻辑方法自身的种种困境，受到了愈来愈多的批判。自此，围绕D—N模型所进行的建构和修正、论争和演变，出现了许多替代性解决方案，充分展示了科学认识论发展的可能趋向和选择，表现了各种认识论流派的本质和特征，显露了科学理性进步的思维规范和形式。