讀《控制論和科學(xué)方法論》

梁志學(xué)

常常遇到一些朋友，他們雖然是研究經(jīng)濟(jì)、歷史的，或從事醫(yī)務(wù)工作、技術(shù)工作的，但都希望能看到一本介紹控制論基本概念的通俗讀物，以便從這門新興學(xué)科中得到啟發(fā)，學(xué)會(huì)掌握新的科學(xué)方法。我覺得，金觀濤與華國(guó)凡同志合寫的《控制論和科學(xué)方法論》就可以在一定程度上滿足這一良好的愿望。

從形式方面來看，這本書是寫得通俗易懂的。作者從古今中外的歷史中，從科學(xué)知識(shí)的寶庫(kù)中，選取了大量的生動(dòng)事例，深入淺出地介紹了控制論的基本概念。因此，即使我們沒有學(xué)過高等數(shù)學(xué)，也能通過書中的事例，理解所述的內(nèi)容。尤其值得稱道的是，作者很善于援引大家熟知的歷史故事，引導(dǎo)讀者去認(rèn)識(shí)自己不熟知的道理。這樣的寫法不僅生動(dòng)活潑，饒有趣味，而且有助于讀者掌握控制論的思維方式，開拓新的思路。

從內(nèi)容方面來看，這本書有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)。第一，控制論以新的統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)，撇開對(duì)象的質(zhì)料與能量方面，著重從信息方面研究系統(tǒng)的功能；它著重研究的不是系統(tǒng)此時(shí)此地的行為，而是系統(tǒng)的一切可能的行為方式及其演化趨勢(shì)。正是基于這樣的認(rèn)識(shí)，作者有力地說明了控制論的基本概念與方法的普遍有效性，說明了它們已開始被廣泛地運(yùn)用于各門自然科學(xué)、工程技術(shù)以至社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，并且取得了日益顯著的成效。本書序言里提到一位化學(xué)界的老教授，他采用控制論方法，解決了的確良合成粘度太低的問題，從而對(duì)這種現(xiàn)代科學(xué)方法改變了原來的半信半疑態(tài)度，發(fā)生了濃厚的興趣?？梢灶A(yù)料，真正理解了這種科學(xué)方法的讀者，在實(shí)際工作中經(jīng)過努力，將會(huì)有同樣的體會(huì)。當(dāng)然，那類不愿接受新鮮思想，不敢超越古典科學(xué)方法的人們，是未必會(huì)有這樣的體會(huì)的。

第二，隨著自然科學(xué)每一劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，唯物主義也必然要改變自己的形式；控制論不僅象當(dāng)代其他重大自然科學(xué)那樣，改變了我們的世界圖景，而且也改變了我們的思維方式。正是基于這樣的立場(chǎng)，作者在闡明控制論的基本概念與方法時(shí)，往往十分自然地得出一些哲學(xué)結(jié)論，用以支持和豐富辯證唯物主義。作者既不象某些自然科學(xué)家那樣缺乏正確哲理，也不象某些哲學(xué)家那樣缺乏科學(xué)素材，而是把豐富的科學(xué)材料與深刻的哲學(xué)道理有機(jī)地結(jié)合起來?？梢哉f，本書實(shí)際上是在否定那種用唯控制論代替馬克思主義哲學(xué)的錯(cuò)誤思潮，是在參加修建控制論與辯證唯物主義之間的橋梁的宏偉工程。

全書共有五章。第一章講控制與反饋。作者別開生面，首先從事物發(fā)展的可能性空間著手，討論了控制概念，說明控制是一個(gè)在事物可能性空間中進(jìn)行有方向的選擇的過程，然后討論了隨機(jī)控制、有記憶的控制、共軛控制和負(fù)反饋控制這樣一些控制方法，最后介紹了與惡性循環(huán)有關(guān)的正反饋。寫得那么生動(dòng)而準(zhǔn)確，淺顯而深入，這肯定不會(huì)使人望而生畏，而是會(huì)收到引人入勝的效果。

第二章講信息、思維和組織。作者認(rèn)為，我們研究信息，就是要解決客體與認(rèn)識(shí)主體之間的信息傳遞過程。因此，無(wú)論是關(guān)于信息與信息量，還是關(guān)于信息的傳遞、儲(chǔ)存與加工，都是從認(rèn)識(shí)論的角度加以探討的。知表示獲得信息，行表示實(shí)行控制。傳遞信息和實(shí)行控制的過程都貫穿著事物可能性空間的變化，表明知和行在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。特別是作者依據(jù)濾波理論，分析了人類在信息傳遞中與干擾作斗爭(zhēng)的事例，闡明了去偽存真這一感性認(rèn)識(shí)活動(dòng)的實(shí)質(zhì)；依據(jù)信息理論，討論了記憶、邏輯思維與自由聯(lián)想，指明我們最熟悉的信息儲(chǔ)存就是人類自己的記憶過程，邏輯推理是一種合理地縮小可能性空間的信息加工方式，自由聯(lián)想是信息運(yùn)動(dòng)的一種封閉循環(huán)形式?？梢詳嘌裕@些分析必將有助于我們更深入地了解人類認(rèn)識(shí)過程，掌握科學(xué)方法。

第三章講系統(tǒng)及其演化。作者首先區(qū)分了古典科學(xué)方法中的直線式因果鏈與現(xiàn)代科學(xué)方法中的閉合式因果鏈，說明后者是控制系統(tǒng)得以保持穩(wěn)定的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，作者研究了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)以及用穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)來預(yù)測(cè)事物發(fā)展方向的科學(xué)方法，研究了系統(tǒng)自動(dòng)趨于有序結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象及其向不穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，并研討了靠不穩(wěn)定來維持穩(wěn)定的超穩(wěn)定系統(tǒng)。然后，作者轉(zhuǎn)而討論系統(tǒng)的演化，指出系統(tǒng)由一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)向另一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的過渡可以采取分叉或匯流這樣兩種方式，并專門討論了系統(tǒng)演化過程中發(fā)生的自繁殖現(xiàn)象。最后，作者詳細(xì)介紹了自組織系統(tǒng)，說明這種系統(tǒng)怎樣從無(wú)序狀態(tài)中自動(dòng)產(chǎn)生，怎樣不斷發(fā)展和完善自己的秩序。這一章的論述不僅能給我們提供科學(xué)方法論的啟迪，而且閃爍著辯證法的思想火花。任何不抱偏見的讀者都將會(huì)看到，正象列寧指出的現(xiàn)代物理學(xué)正在生產(chǎn)辯證唯物主義一樣，現(xiàn)代控制論也正在生產(chǎn)唯物辯證法。

第四章回答的問題是新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何取代舊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，或者說，是系統(tǒng)的新質(zhì)態(tài)如何取代舊質(zhì)態(tài)。因此，這一章的內(nèi)容完全屬于上一章所述系統(tǒng)演化的延伸。作者以大膽開創(chuàng)的精神，應(yīng)用法國(guó)數(shù)學(xué)家雷內(nèi)·托姆建立的突變理論，研討了系統(tǒng)質(zhì)變的兩種方式，即飛躍和漸變，提出了一條判別飛躍的新原則：如果質(zhì)變中經(jīng)歷的中間過渡態(tài)是不穩(wěn)定的，質(zhì)變就是一個(gè)飛躍過程；如果中間過渡態(tài)是穩(wěn)定的，質(zhì)變則是一個(gè)漸變過程。作者研究了飛躍與漸變的控制條件，研究了質(zhì)變的關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)條件變化的依存關(guān)系，指出兩種相互轉(zhuǎn)化的質(zhì)態(tài)之間的關(guān)節(jié)點(diǎn)并不是一個(gè)固定的點(diǎn)，而是一個(gè)隨著條件變化有規(guī)律分布的區(qū)域，按照分布的情況，兩種質(zhì)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化呈現(xiàn)出各種不同的模型。這些見解包含著作者的研究成果，它向我們表明，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的成就，將會(huì)推動(dòng)我們對(duì)唯物辯證法的研究，作出新的貢獻(xiàn)。

第五章是研究主體與客體之間的反饋耦合關(guān)系的，所以應(yīng)該看作是第二章的繼續(xù)。作者用可觀察變量來描述客體(黑箱)對(duì)主體的作用，用可控制變量來描述主體對(duì)客體的反饋?zhàn)饔?，比較詳細(xì)地刻畫了客體與主體之間的反饋耦合關(guān)系。尤其是作者依據(jù)控制論的負(fù)反饋調(diào)節(jié)原理，解釋了人們用“實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——實(shí)踐”的模式逼近客觀真理的過程，并且具體地分析了影響這個(gè)模式的各種因素，即可觀察量與可控制量的限制、理論缺乏清晰性、認(rèn)識(shí)速度跟不上客體變化速度、反饋過渡以及可判定條件不成立。這些解釋與分析頗有獨(dú)到之處，會(huì)使我們加深對(duì)“實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——實(shí)踐”模式的理解，有助于我們正確應(yīng)用這個(gè)認(rèn)識(shí)論模式，避免研究工作與實(shí)際工作中的差錯(cuò)。

總之，本書在當(dāng)前確實(shí)是一本介紹控制論的基本概念和方法的較好讀物。當(dāng)然，書中也有一些看法需要進(jìn)一步研究與改進(jìn)。例如，作者一方面斷言在自然界里大量信息過程都是不依賴于人的主觀而存在的，另一方面又說不能純粹脫離主體來談信息，這個(gè)問題是講得不很清楚的。又如，作者認(rèn)為，系統(tǒng)并不是指一個(gè)客觀存在的實(shí)體，而是人們的一種規(guī)定。前半句是正確的，后半句則值得商榷。最后，如果在介紹各種控制論系統(tǒng)時(shí)，能本著由簡(jiǎn)到繁、由低到高的演進(jìn)順序，在超穩(wěn)系統(tǒng)之后講多穩(wěn)系統(tǒng)，并把學(xué)習(xí)系統(tǒng)列為最高的控制論系統(tǒng)，或許在邏輯上會(huì)更加嚴(yán)謹(jǐn)。謹(jǐn)提出這些不成熟的意見，請(qǐng)作者與讀者共同討論。

這本書本來寫得很輕松，經(jīng)我這么評(píng)介，倒很可能引起沉悶的感覺。因此，還是請(qǐng)讀者徑直去看原書吧！

(《控制論和科學(xué)方法論》，金觀濤、華國(guó)凡著，即將由科學(xué)普及出版社出版)