控制论与世界模式，本文主要内容关键词为：控制论论文,模式论文,世界论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1948年维纳发表《控制论》后，关于系统的控制思想迅速渗透到社会生活和其它科学领域中，它改变着人们的思维方式。改变着世界的图景；它像哥白尼天文学、牛顿力学那样，对人们的宇宙观产生了根本的变革。控制论为现代科学的世界模式提供了可靠的科学基础，回答了哲学史上长期没有很好解决的难题。
两种世界模式——目的论与因果论
人类生存的客观世界，是一个千姿百态、千变万化的世界，然而又是秩序井然与十分和谐的，这种状况从古代起就引起人们的关注，成为科学家和哲学家们孜孜不倦地探索的课题：究竟我们生存的世界是什么样的模式呢？
目的论模式 古希腊哲学家苏格拉底提出了目的论，认为“心灵”，即神有目的地为世界安排好一切，他说：“如果心灵是支配者，那么心灵将把每一特殊事物都安排在最好的地位”。〔1〕我国西汉的董仲舒也认为，“天”为人间有目的地安排好一切，他把自然界的日月星辰的运行，春夏秋冬的更替，都看成是天意的表现。
古代关于自然界井然有序，是合目的性安排的思想，成为欧洲17世纪和18世纪上半叶自然科学普遍的思想，许多自然科学家都用造物主的合目的性安排去描述世界模式，德国的莱布尼茨和沃尔弗就是其中著名的代表。
因果论模式 与目的论相反，因果论者认为，世界之和谐并非神的目的和意志所致，而是自然界本身固有的因果必然性的结果。古希腊原子论者德谟克里特认为，世界万物都是由最小的不可分解的物质粒子——原子所组成的，“它们在整个宇宙中由于一种涡旋运动而运动着，并因此而形成一些复合物：火、水、气、土。”〔2〕涡旋运动是形成一切事物的原因，它被称为必然性。德谟克里特就是用因果必然性来反对“目的论”的。
德谟克里特的因果论世界模式，“在当时它始终不过是一个大胆的奢望，一个哲学学派的成问题的理想而已。在牛顿以前，还没有什么实际的结果来支持那种认为物理因果关系有完整链条的信念。 ”〔3〕1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，在该书的第三编“世界体系”中，牛顿运用他的力学原理和微积分的数学工具，对开普勒和伽利略已经取得的天体力学和力学成果进行理论的分析和概括，建立了万有引力理论，说明了世界体系中“各个物体的加速度的唯一原因就是这些物体本身。”〔4〕牛顿的力学理论是世界体系的“一个关于物理因果性的完整体系”，从此，因果论的世界模式便在科学与哲学中确立了。
18世纪法国唯物主义者对牛顿的科学成就作出哲学的概括，形成了所谓机械决定论，这是因果论世界模式的系统化，例如，它的卓越代表霍尔巴赫在《自然的体系》一书中总结说：“在自然中所引起的一切运动，都遵循着一些不变的和必然的法则。”〔5〕这些不变的必然法则就是自然界的因果联系。由此，霍尔巴赫进一步提出，自然界的运动的产生是由于力的作用，有了作用力（原因），才有运动（结果）。任何原因都要产生结果，任何结果都不能没有原因。所以，“在宇宙中一切事物都是互相关联的，宇宙本身不过是一条原因和结果的无穷的锁链”〔6〕。马克思恩格斯在19世纪自然科学伟大成就的基础上， 对目的论与因果论两种世界模式，作出了科学的分析，但是，在他们的时代，控制论和自动控制技术还没有出现，因此，把目的论与因果论这两种模式科学地综合起来的任务，他们不可能提出来，这是留待现代科学技术哲学去完成的课题。
目的论与因果论模式的科学综合
控制论与自动控制技术的产生及其在工程技术领域的广泛应用，为目的论与因果论的有机统一，在理论与实践上准备了前提条件。
建立在机器工业基础上的现代化社会大生产，随着经济发展与科技进步，必然要向高度自动化水平发展，控制论的基本任务，就是要研究技术系统与生物系统之间在结构与功能上的相似性，以便在技术上研制出模拟智能的技术装置，即控制论机器（自动机）。因此，维纳给控制论下的定义是：“关于在动物和机器中控制和通讯的科学。”〔7〕
控制论的最基本的概念是控制，在最一般的意义上说，控制是在获取、加工和使用信息的基础上，施控主体对受控客体的一种能动作用，这种作用能够使受控客体根据施控主体的预定目标而动作，并最终达到预定目标。
控制概念中最本质的是因果关系与目的性这两个属性，因为：首先，控制是以复杂的因果关系为条件的；其次，控制必须有目的，即必须有预期的结果；再次，为了实现目的，必须从多种可能的原因中选择出能实现目的的那种原因，并主动地对这种原因施加作用，以促使目的的实现。因此，也可以把控制定义为：凡是带有目的性的因果联系就是控制，即产生原因的系统对于产生结果的系统所作的有目的的干预。现用图表示如下：
图（1）-（3）在技术上是开环控制系统，这种系统的输入直接控制着它的输出，它的装置简单，成本较低，这是优点。但是，它的抗干扰能力差，这使得它的控制作用受到很大的限制。从哲学观点看，由于这种因果联系是直线式的，只有原因对结果的作用，没有结果对原因的反作用，因而是机械决定论的。可用图表示如下：
图（4）在技术上是闭环控制系统，它带有反馈回路，所以，它的输出不仅由输入，而且要由输出的回输来共同控制。这里所说的反馈，就是将输出回输到系统中的输入端去，并对再输出发生影响的过程。如果目标值与输出值的差值U愈变愈大，这就是正反馈；反之，如果U值愈变愈小，则是负反馈。闭环控制系统可用图表示如下：
装有反馈回路的控制系统，虽然装置复杂，成本较高，但是，具有抗干扰、使受控客体能按预定目标运行的能力。这是有反馈的因果联系，它不仅有原因对结果的作用，而且有结果对原因的反作用。
在闭环控制系统中，由于负反馈使得一个控制过程得以趋近其目标值（即目的），所以“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为”。〔8〕这就是说，生命系统、 人类社会系统和人工制造物系统都是通过负反馈来达到控制的目的的。这就是控制论的基本观点，因而维纳把目的论定义为“由反馈来控制的目的”。于是，在控制论中，目的论与因果论之间的对立就找到了统一，“目的论行为成了受负反馈控制的行为的同义语，它由于充分限制了内涵而得到了精确的含义。按照这个作过限制的定义，目的论与决定论不是对立的。”〔9〕
控制论的产生、建立与发展，把因果论与目的论两种世界模式，科学地统一起来了，它大大丰富和发展了马克思和恩格斯关于这个问题的分析。笔者认为，控制论对于世界模式的意义，至少可以举出以下几点：
第一，关于世界的统一性问题。恩格斯在批评杜林的世界模式论时说：“世界的真正的统一性是在于它的物质性”，〔10〕这种特质性是由哲学和自然科学的长期的和持续的发展来证明的。从控制论产生以后，还应该补充说：世界的真正统一性除了在于它的物质性之外，还在于它的系统性，物质性和系统性是紧密联系、不可分割的。自然界、人类社会和思维是现实世界中的三大系统，它们之间的系统相似性就在于它们的物质统一性。控制论正是在它们的物质统一性的基础上，研究其中的系统关于控制与信息的共同规律的科学。
这样，控制论不仅在科学技术史上，把技术科学与生物科学、把技术科学与心理科学联系起来，而且，在哲学思想史上，第一次揭示出心理的、生理的、物理的之间的系统的相似性，从而充实和丰富了物质的统一性这一辨证唯物主义命题。
第二，关于因果论与目的论两种世界模式的对立问题。马克思和恩格斯对它进行了科学的分析，但是，限于当时科学技术发展的水平，他们还不可能在科学分析的基础上进一步把它们综合起来。现在，从1943年关于控制论的基本思想的论文发表以来，这门学科在科学与工程技术领域中已经取得了长足的进步，根据控制论的理论与实践，对科学史与哲学史上长期争论不休的问题——因果论和目的论之间的对立问题，可以得到科学的说明。
按照传统的观点，因果论和目的论之间的对立非常明显，因为：1，从因果论者看来，原因总是在结果之前，是原因产生结果；从目的论者看来，结果（即目的）却是在时间上预先设定了的，在这个意义上，结果是在原因之前。2，机械唯物主义者认为， 因果联系是自然界一切事物和现象所固有的，它具有客观性和物质性；而目的论者则认为，自然界一切事物和现象的“合乎目的性”的安排，恰好说明了“整个自然界被创造出来是为了证明造物主的智慧”。〔11〕3， 人类活动特别是物质生产活动的基本特点，是有目的、有意识和有计划的，正如马克思所指出的，在物质生产活动中，人“不仅使自然物发生形式变化，同时他还在自然物中实现自己的目的，这个目的是他自己所知道的，是作为规律决定着他的活动的方式和方法的，他必须使他的意志服从这个目的”。〔12〕那么，如何说明人的目的性活动与自然界的“合乎目的性”的安排之间的区别与联系呢？
首先，因果性和目的性是相互联系的、彼此不可以绝对地割裂开来的。因果性和目的性是任何一个控制系统都必须具备的两个方面，因为，控制过程首先是一个具有因果联系的过程，由原因产生结果，这是进行控制的前提条件；其次它还是一个有目的的过程，为了达到预定的目的，利用负反馈不断纠正系统运行过程中出现的偏差，不断消除外界的干扰，实现系统的目的。所以，在任何控制系统中，因果性和目的性是必然同时具备、缺一不可的。
其次，因果性和目的性又是相互区别的。在控制过程中，单纯的因果联系表现为开环控制系统，而目的性则表现为闭环控制系统。前者只是原因对结果的作用；而后者则是原因与结果的相互作用。所以区别在于：因果性联系是线性关系，而目的性联系则是复杂性关系。
第三，关于因果论与目的论两种世界模式的统一问题。世界是一个系统，即各种物体、各种现象与各种过程相互联系的总体，所以恩格斯说：“辩证法是关于普遍联系的科学”。〔13〕因果性联系只是世界总体的普遍联系中的一个部分，在分门别类的科学研究中，为了了解单个的事物、单个现象或单个过程，我们就必须把它们从普遍的联系中抽出来，孤立地考察它们，于是，在不断更替的运动中就显现出来，一个是原因，一个是结果。
但是，一旦我们踏入广阔的研究领域，把分门别类研究中的个别场合放在它和世界整体的普遍联系中来考察，我们便看到：1， 在事物的不断运动与变化中，“原因和结果经常交换位置，在此时此地是结果，在彼时彼地就成了原因，反之亦然”。〔14〕2，在相互联系的事物的总体中，原因和结果这两个观念就汇合在一起，融化在普遍相互作用的观念中，因为，在自然界中没有孤立发生的东西，事物是相互作用着的，所以，“相互作用是事物的真正的终极原因”，在综合的研究中，“只有从这个普遍的相互作用出发， 我们才能了解现实的因果关系”。〔16〕
以上是19世纪70年代末恩格斯已经作出的科学的哲学概括。现在由于控制论和自动化技术的产生与发展，对恩格斯的上述结论了解得更深刻了，更具体了。在控制论中，现实世界的三大系统，即生命系统、人类社会系统与人工物系统，作为一个控制系统，都是处在原因与结果的相互作用中，它们的运动与变化的目的性就是通过这种相互作用——反馈作用来实现的。所以，在控制论中，因果性与目的性两种世界模式便统一起来了。
在控制论的世界模式中，第一，一切控制论系统都是有必然的因果联系的，这种因果联系是复杂的，多种多样的，其中有单因单果、多因一果、一因多果和多因多果。第二，在众多的控制论系统中，一方面有机械决定论的因果联系，这里的因果联系是非线性关系，原因和结果之间存在着相互作用。第三。不仅因果性是客观的，目的性也是客观的，因为它是以世界上一切事物的相互作用为基础的。在控制论中目的性通过自动控制表现出来。目的性说明人类的社会实践活动具有重要意义。控制论表明，目的性来源于客观世界的必然的因果联系，人们认识了事物的因果联系，把原因之后将要产生的结果作为目的（计划、方案、政策等等），然后在改造世界的实践活动中，根据过程进行时取得的结果，不断地、及时地调整我们的行动，也就是根据实践的结果（信息）与预定目标之间的偏差，修改或补充必要的措施，以达到预定的目的，所以，目的性与因果性是互相紧密地联系在一起的。
注释：
〔1〕〔2〕《古希腊罗马哲学》，三联书店1957年版，第173页、96-97页。
〔3〕〔4〕《爱因斯坦文集》，商务书馆1976年，第1卷，第222页。
〔5〕〔6〕霍尔巴赫：《自然的体系》上卷，商务印书馆，第45页、51页。
〔7〕维纳：《控制论》第2版，科学出版社，1963年版。
〔8〕〔9〕《控制论哲学问题译文集》第1辑，商务印书馆1965年版，第4页、第9页。
〔10〕〔11〕《马克思恩格斯选集》第3卷，第83页、449页。
〔12〕《马克思恩格斯全集》第23卷，第202页。
〔13〕〔14〕〔15〕〔16〕《马克思恩格斯全集》第20卷，第357、25、574、574-575页。