淺析黑箱理論

摘要 黑箱理論充分認知到知識存在的多樣性與模糊性，同時積極從構成“黑箱”的外部表征去探索和推敲學科的學習規律和聯系，對基于網絡時代的多元、重構、模糊學習仍具有時新的作用。

關鍵詞 黑箱理論；思維方法；科學方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2011)18-0093-02

Talking about Black Box Theory//Ge Xiangguo， Xiao Taohua

Abstract Black box theory full realized the knowledge’s existence of diversity and ambiguity， while actively explore and refine the learning rules and relationship from a “black box” of the external representation. It will play a new role to learning that based on the network.

Key words black box theory; think method; scientific means

Author’s address Jiangxi Institute of Clothing， Nanchang， China 330201

1 黑箱理論的介紹

黑箱方法就是不打開黑箱，而利用外部觀測、試驗，通過輸入、輸出信息，來研究黑箱的功能和特性，探索其構造和機理的科學方法。例如，醫生看病，通常是不進行開刀解剖的，而是通過“望、聞、問、切”等外部觀測，并結合病人用藥后的反應，進行診斷，就是典型的黑箱方法。

2 運用黑箱方法的一般步驟

運用黑箱方法研究和認識事物一船要經過4個步驟。

2.1 劃定目標，確認黑箱

在確定把一系統作為黑箱進行研究時，雖然不能確定黑箱的性質和內容，但必須明確所要研究的具體目標和范圍。確認一個黑箱，在與其同環境區分的同時，又要考慮它不能孤立于環境之外，只有通過對照黑箱和環境之間關系的研究，才能認識黑箱的內容、特性及機制。

2.2 通過觀察和試驗，考察黑箱

確認黑箱的目的在于考察黑箱。所謂考察即研究對象的輸入、輸出及其動態的過程，通過獲得的有關黑箱的信息，作為對黑箱認識的根據。

2.3 建立模型，闡明黑箱

闡明黑箱是根據對考察過程中所獲得的信息、數據及關系建立有關黑箱的模型，并以此對黑箱進行定性、定量和動態、靜態的分析和評價，從而對黑箱系統的結構、內在機制、功能做出推測及假說。

2.4 評價和檢驗黑箱

此步驟是對所形成的有關黑箱的規律性認識進行評價和檢驗。其主要方法是對黑箱再進行多次輸入，通過對新的輸入、輸出數據的分析并進行對比，確認是否與所發現的規律相符合。

3 黑箱方法的作用

黑箱方法將辯證思維方法與現代科學技術相結合，形成一種嶄新的思維方法，并發揮重要的作用。

3.1 為研究高度復雜的大系統提供一個有效工具

有些內部結構相當復雜的系統，特別是用傳統方法難以把握的大系統，涉及工程技術、社會經濟和生物形態等領域。黑箱方法從大系統的整體著眼，從總體上探索大系統的環境條件、運行狀態和發展趨勢，為科學評估大系統的技術性能、基本要素等提供科學方法的工具。

3.2 對研究具有高度組織性和活動性的生命系統有其獨特作用

用黑箱方法去研究這種系統已經獲得可喜的成果。如在人腦神經網絡系統、人體血壓控制系統、呼吸系統、體溫調節系統等控制功能特性的研究方面都取得驚人的成果。

3.3 對許多探索性科學研究具有重要啟示作用

微觀世界的探索既依賴于現代科學技術的突飛猛進，又借助于現代科學方法的不斷更新。運用黑箱方法，可以深入現代科學技術尚無能力直入其間并縱橫馳騁的微觀領域。依據黑箱原理，利用現代科學技術手段對黑箱對象的輸入加以影響，觀察相應的輸出變化，從而達到進一步考察微觀世界、揭示物質結構的目的。

4 黑箱理論對學習的啟示

4.1 有利于促進學習者的發散性思維、邏輯判斷能力、推理能力、創造能力

由于人們對黑箱問題的解決，往往是給黑箱輸入某一或某幾個信號，觀察其輸出信息，然后進行推理，最終得出黑箱內部結構。由于是通過邏輯推理的，所以最終結果有可能并不是唯一的，這就可以大大促進學生的發散性思維等。

4.2 有利于透過事物的現象去看本質

由于世界上有許多事物不能通過“解剖”來了解它的結構和本質。例如，人腦的功能極其復雜，對人腦的精妙異常的結構，人類自己至今還不甚了解。但大量研究是不能全靠解剖刀來解決問題的，因為一旦打開，其本質就改變了，不再是活的人腦。那么在不打開黑箱的條件下，要搞清楚它的內部結構和本質的話，就只有采用黑箱方法，因為黑箱方法實際上就是透過現象去認識事物本質的方法。

4.3 有利于學習者用整體的、動態的觀點去把握事物

黑箱方法強調從整體與外部環境聯系中認識事物，而不去深究其內部結構和局部細節，這是它的長處，也是它的不足。所以正確的態度應當是把黑箱方法與其他科學方法結合起來取長補短，相得益彰。

4.4 有利于學習者從關聯性和因果性的角度去認識事物

自然界中沒有孤立的事物，任何事物間都是相互聯系，相互作用的，所以黑箱方法是從系統與環境間的相互聯系中去研究、考察和認識對象的。

4.5 有利于學習者不斷地去探究未知領域

人類總是不斷地認識未知的東西。未知的東西就是黑箱。科學發展的歷史就是黑箱的探險。今天，許多科學之謎正擺在人們的面前，但是可以預言，生命世界、微觀世界、宏觀世界等許多充滿神秘、充滿未知的黑箱必將被人類所攻克。黑箱方法在攻克未知的科學處女地的戰斗當中將繼續發揮它的先驅者的作用。

參考文獻

[1]唐自杰.黑箱理論[EB/OL].www.chinabaike.com

[2]周達林.淺談黑箱理論[J].江西財經學院學報，1987(2)

[3]封三廣.“黑箱法”與教學反饋[J].榆林高等專科學校學報，1997(4)

[4]周耿.黑箱理論在建立弱智教育課堂教學評價機制中的應用[EB/OL].www.sslibrary.com

[5]艾什比.控制論導論[M].北京:科學出版社，1965

[6]金觀濤，等.控制論和科學方法論[M].北京:科學普及出版社，1983

[7]王雨田.控制論、信息論、系統科學與哲學[M].北京:人民大學出版社，1988