浅论黑箱方法

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1、nn1956年，艾什比在其著作《控制论导论》中对黑箱方法作了精辟的阐述。所谓“黑箱”是一种系统，黑箱方法即为通过对事物系统外部进行观测试验来找出输入和输出关系，并由此来研究事物的整体功能和特性或探索其内部结构和机理的一种特殊方法。我们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。黑箱方法的理论基础在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。所以，即使人们不清楚“黑箱”的内部结构，仅注意到它对于信息刺激做出的反应，注意到它的输入一输出关系，就可对其做出研

2、究。黑箱无处不在，例如人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是黑箱。黑箱理论在许多领域的科研实践屮也已被普遍运用，如地质、环境、工程、商业、中医等。日常生活中也常见其身影，例如，人们猜测好友送的礼物，可能会先观察包装是否精美，大小如何，然后再扌店扌店重量大小，（以上动作皆为输入）从而判断是毛绒玩具还是玻璃瓷器（输出）。中医也是如此，通过“望、闻、问、切”等外部观测來诊断病情，并需要直接对病患开刀解剖。黑箱方法都不需要或者不能够打开“黑箱”，可以说是用试探或委婉的方式曲线救国。对于黑箱的研究人们

3、一般从三个层次进行。首先是观察、辨识或者建构黑箱,这主要是发现某个过程屮或者某个环节出现的盲点，因为不了解因此转而通过研究其外围条件來探索肓点内部，即把肓点视为黑箱。第二是在确立黑箱之后，通过冇意识的改变输入和观察输出來研究黑箱的各种口J能的变化，进而初步总结黑箱的功能。第三则是在掌握了大量的输入输出数据之后，建立模型，以数学模型为主但也不限于数学模型，来探究黑箱的内部结构。作为控制论最重要的方法0—，黑箱方法起着很大的作用：一、黑箱方法的应用，扩大了认识领域和客体范围。基于社会化的原因，人类从

4、小接受社会教化，接受大多数人制定的标准，以此来获得认同感，因此评判善恶美丑对错的标准是由社会制定的，只有被社会所认知，进入人类实践活动领域的事物才能成为客体。客体范围的大小直接体现着认识范围的大小和认识能力、水平的高低。那些尚未进入实践范围、还不是认识对象的事物就不能称为客体，只能称Z为潜在的、可能的客体。就如霍金的黑洞理论在现冇条件下根本无法证实，这在古代可能就与“地心说”一样，不被认可。黑箱方法的应用，使得那些原來人们无法认识的事物变成了可以认识的事物，这就增加了认识对象，认识领域和客体的范

5、围扩大了，人们的知识总量更加丰富To二.黑箱方法捉供了一种崭新的认识方法。1.黑箱方法是研究复杂巨系统的有效方法。复杂巨系统作为巨型黑箱，其系统内部不仅变量数目众多，而且相互关系极为复杂,打开黑箱的难度极大，即使打开了黑箱，也只能得到局部认识。而运用黑箱方法就可以从整体的角度、综合地来考察整个系统。另外，对于那些目前根本无法打开的黑箱来说，黑箱方法是已知的比较冇效的科淫认识方法。以人类对地球结构的认识來说。目而为止，尚没有一种方法能直接观测地球的内部结构和状况，即使采用钻探的办法，充其量也只能取

6、到几十T米深处的岩石样品，这对于半径为6000多千米的地球来说，只不过触及了一点皮毛，地球是一个远未被打开的黑箱。在这样情况下，要探究地球的内部结构，唯一可行的办法就是采用黑箱方法。人们可以借助地磁、地变形、超声波等手段向地球施加影响，并观察地球的输出变量，然后通过对可控制变量与可观察变量的对比分析，建立关于地球内部结构的模型，从而达到了解地球内部结构的目的。2.黑箱方法是研究生命系统的主要方法.生命系统具有高度的组织性和活动性，是活生生的有机体。一旦采用解剖的办法打开这个黑箱，系统的整体功能与

7、结构就会受到干扰或破坏，这样就难以把握其内部详情。以人的生命活动为例，作为活生生的人，若对其进行解剖，一來为社会道德和法律所禁止，二來这样做的结果也使活体变成了死体，虽然打开了黑箱，但生命活动也已经停止，对其认识自然就无从谈起。在这样的情况下,黑箱方法的优越性就比较清楚地显现出来了。医淫领域，一个病人的语言如果发生了障碍，我们通常可以判定为其主管语言的大脑左半球发生了故障。耍判断中风病人是左半脑还是右半脑发生了血栓或是脑溢血，医生也不是去打开大脑检查，而是根据病人的左半身或是右半身的感觉是否迟钝

8、来判断的。采用这一方法可以在不破坏活体结构、不干扰、不危害生命活动的前提下，通过对输人与输出的分析研究来考察其功能、结构和特性。因此，黑箱方法是到目前为止研究生命系统的最重要方法。当我们谈论黑箱方法的优势时还必须看到这一认识方法的限制性。毕竟黑箱方法是在不打开黑箱的情况下，仅凭对输人与输出的分析研究而取得认识成果的方法，因而得出的结论难免带有一定的猜测性，特别是对于黑箱的内部结构和耍素的认识来说，真实性冇待验证。同时，由于人们向黑箱施加的作用和影响是建立在社会认知基础Z上的，受到社会认知的历史性