控制论中的"黑箱"概念

控制论的基本方法
　　人类主体对客体的认识和改造，实际上就是主体对客体
的控制。这一控制过程，是在主体和客体之间的相互作用中
实现的。如果把主体和客体之间的关系问题看作认识论问
题，那么，黑箱方法则是控制论的认识方法。
　(一)黑箱问题的普遍性
　控制论的创始人维纳在《模型在科学中的作用》一文中
认为，所有的科学问题都是作为“闭盒”问题开始的。若干可
供选择的结构被密封在“闭盒”中，研究它们的唯一途径是
利用闭盒的输入和输出。1956年，艾什比在《控制论导论》
中对黑箱方法作了比较系统的阐述。他认为，　“黑箱问题是
在电机工程中出现的．给电机师一个密封箱，上面有些插入
接头，可以随意通上多少电压、电击或任何别的干扰；此外
有些输出接头，可以借此作他所能作的观察。”①这里所称
的黑箱，也就是维纳所称的闭盒。
　　什么是黑箱呢7黑箱是指人们一时无需或无法直接观测
其内部结构，只能从外部的输入和输山去认识的现实系统。
在现实生活中，有许多客观事物当人们还不可能、不允许或
不值得深入解剖其内部细节或不清楚其内部详情时，都可以
看作黑箱。比如，车检工人检修车辆，是通过铁锤对车辆的敲
打(输入)发出的声音(输出)来判断车轮内部有无故障。
中医看病，通过“望、闻、问、切”等外部观测作出诊断，
开出处方。有时迟到疑难病症，可以先投给试探性的药物，
观察病人的反应，尔后在原来处方的基础上加以调整，再不
断从病人的反应中作出诊断，直至抓住主要病症再大量下
药。这种从人体输入和输出的“辩证施治”，就是把病体视
为黑箱。黑箱问题广泛存在于人们的现实生活中，有些事物
我们初看起来不是黑箱，但实际上或在一定意义上仍然是黑
箱。艾什比曾举出了一个关于自行车的例子，　“我们可能起
初会设想自行车不是个黑箱，因为连成它的每个部件我们都
能看出来．事实上我们只是自以为知。踏板与轮子的最初联
系在于把金届原子聚在一起的那些原子力，而这些原子力我
们一点也没有看见。而骑车子的孩子，只要知道踏板能使
车轮转动就够了。”①黑箱问题更是广泛存在于各门科学之
中，科学作为对未知的探索，所待处理和解决的就是黑箱问
题。在神经生理学中，人们通过观察动物的刺激和反应来推
断其内部的神经结构；在管理学中，人们通过管理系统的投
入和产出评估系统的功能；在心理学中，人们通过个体行为
以及产生行为的跟因，判断心理结构和机制，如此等等。难
怪艾什比断言，　“所有的事物都是黑箱’，我们从小到老，
一辈子都在跟‘黑箱’打交道”。②
在这显，黑箱、系统、客体都是等价的概念。现实的系
统作为认识的客体之所以被称为黑箱，是因为对于人类认识
的相对性来说，永远不可能穷尽事物的一切本质。在人类认
识的一定阶段上，任何客体总有许多情况是人们不曾了解
的。这些尚未被认识的东西，如同装在一个既不透明又严加
封闭的箱子里，一时无法(或无需)进行直接观测，人们只
能在系统之外进行研究。正是在这种意义上，控制论把人们
认识相改造的对象称为黑箱。
　　既然黑箱是相对于人这个认识主体而言的，那么，被考
察的对象能否作为黑箱来看待，这不仅取决于对象客体本身
的性质，更重要的是取决于认识的主体。由于认识主体的知
识结构、技术经验以及认识目的不同，对于同一个客体来说
就有一个知与不知、知之不多或知之甚多的问题。如果刘一
个确定的考察对象一无所知，那么它就是“黑箱”；如果既
不是—无所知，又不是无所不知，那么它就是“灰箱”；如
果认识达到了无所不知，那么它就是“白箱”．如一台电视
机，对于外行人来说，只会看电视节目，对其内部结构相机
理并不了解，则是黑箱；还有些人对电视机略知一基，但又
不完全了解，则是灰箱；对于电视机专家而言，则是白箱。
可见，黑箱概念是相对的。这种相对性还表现在随着科学技
术的进步，认识手段和认识能力的提高，许多原先是黑箱的
事物可以转化为灰箱，乃至白箱。