如何描述教育裝備的能力——性能、效能、需能

■胡又農 趙錦紅

將能力明確地分解為表示“產出”的效能和表示“投入”的需能，這樣的分解使過去對能力的模糊認識得以清晰明了，其最大的優勢是使很多有關教育裝備能力的測量和計算都變得非常容易操作了，而且其測量結果的意義也十分清晰和明確。性能是教育裝備自身特性的描述，而需能和效能則用來描述教育裝備完成任務時表現出來的特性。性能與能力既有聯系又有不同，兩者分別有各自的意義，不能相互取代。

1 引言

“能力”一詞似乎很普通，使用得也很頻繁，人人都用過，似乎大家都知道它的含義是什么。然而事實絕非想象的那樣。

商務印書館1979版《新華詞典》（第610頁）是這樣解釋“能力”的：“【能力】做事的本領。”字典里用“本領”來解釋“能力”，出現“本領”一詞了。讓我們看看“本領”是什么呢？第41頁：“【本領】本事，技能才力等。”解釋“本領”用了“本事”“技能”“才力”這三個詞，讓我們繼續深究下去。“本事”“才力”在該字典中沒有解釋了，“技能”有解釋，第395頁：“【技能】掌握和運用技術的能力。”即“技能”用“能力”來解釋。

到此，出現了詞與詞之間的循環解釋現象。單獨來看，每一個詞都在解釋，但從循環解釋現象總的來看，實際上是哪一個詞都沒有解釋清楚。至此，我們可以得到一個結論，即人們尚未將“能力”這個詞的含義清晰地解釋和表達出來，在很多人的頭腦中，“能力”這個詞只是一個模糊的概念，說不清、理還亂。

人與人之間一般交流時，用“能力”這個詞似乎沒有什么障礙，也很少因概念模糊引起爭論和麻煩。但是，當在做教育裝備研究時，這個概念的模糊性總是給我們造成麻煩。因為說不清能力具體是什么，自然就無法對其測量和度量，似乎教育裝備的很多特性都屬于能力，似乎又都不是，因為它們都有各自的專用詞。此現象造成在研究教育裝備能力時，只能是泛泛而言，無法深入下去，量化的研究更是難以開展。

由于“能力”一詞的概念尚不清晰，教育裝備很多特性又與“能力”有關，因此，在量化地研究教育裝備時，有很多研究都采用了綜合評價的思路，即將和“能力”有關的各個數據綜合在一起，用數學方法將它們合成為一個表達“能力”的數字。誠然，這種用綜合來對付模糊的方法，在一定程度上可以解決定量研究教育裝備能力的問題，但是這樣的研究方法仍然有不少不足之處。首先，綜合評價的方法比較煩瑣，每次都要根據具體任務進行指標體系和指標權重的建立，工作量大，工作成本高，專家們的主觀因素對最終結論的影響力很強。其次，由綜合評價方法得到的“能力”數據不具備普遍意義，該“能力”數據僅能體現特定范圍、特定情況下的比較意義，不能用做范圍外的比較，并且這個數據一般是沒有量綱和單位的，其具體意義往往很難說清楚。

綜上所述，要想深入研究教育裝備的能力，首先必須界定清楚什么是“能力”，想繞過“界定”這一關是很難的。

2 教育裝備的能力——效能與需能

2.1 定義

教育裝備是服務于教育教學的物品系統，其使用目的是完成教育活動對其提出的任務目標[1]。為此，我們在研究教育裝備時應重點關注以下兩方面：1）從完成任務目標的方面來看，教育裝備是否能完成任務目標？在不能完全達到目標情況下，其接近目標的程度是多少？2）從完成任務所需要的投入方面來看，教育裝備在完成規定教育任務的前提下，其需要的投入是多少？能否更加經濟、節省？

上述兩個重點關注的方面都與“能力”有密切關系，前者是從“產出”的角度來衡量能力，即“產出”的能力；后者是從“投入”的角度來衡量能力，即“投入”的能力。過去，在衡量能力時，大多從“產出”的角度來衡量，而很少從完成任務所需“投入”的角度來衡量。為了避免混淆，我們用兩個詞分別表示它們，前者用“效能”，后者用“需能”。“需能”一詞為本文新造，新造詞匯實屬不得已而為之，雖然漢語中有“探囊取物”“唾手可得”“不費吹灰之力”等等描述能力之高的成語和俗話，但是我們卻沒有找到一個如“效能”一樣直接表述能力的詞匯。

用效能來表示教育裝備完成目標的情況，那么效能與完成目標的情況應該成正比，即教育裝備做的工作越接近目標，其能力就越強，因此可如下定義效能。

效能：是完成目標（任務）程度的度量。教育裝備完成的工作越接近目標，則其效能越大。這里，目標可以完全實現，也可以部分實現。

用需能來表達教育裝備投入的情況，那么需能與投入應該是反比關系，即在完成規定（目標）任務的前提下，投入（付出）越小的教育裝備，其能力就越強，即所謂事半功倍；而投入（付出）越多的教育裝備，其能力就差，即所謂事倍功半，因此可如下定義需能。

需能：在完成規定任務（目標）的前提下，所需投入的度量。在達到規定目標的情況下，教育裝備所需的投入越少，其需能越大。

將能力分解成為效能和需能之后，最大的優勢是使很多有關能力的測量和計算都變得非常容易操作了，而且其測量結果的意義也十分清晰和明確。

2.2 效能的測量

效能是完成目標的程度，因此只要目標明確且可以測量，那么效能就可以測量和計算了。

假設目標由一組（m個）代表不同意義的數據組成，即：

那么教育裝備所完成目標的情況也可以用對應的一組數據來表示，即：

目標與完成目標情況之間的差異為：

其中，函數D(·)為某種意義距離的計算公式[2]。

至此，教育裝備的效能（百分比）的計算公式為：

其中，dmax為教育裝備未做任何工作，即完成目標的程度離目標最遠時的差異。

例如，在一次試卷的印刷工作中，要求印刷1萬張試卷，假設從事印刷工作的速印機在印刷了7000份試卷后就因為油墨等問題停止工作了，那么這臺速印機的效能為：

即這臺速印機的效能為此次任務目標的70%。

同樣是這臺速印機，當印刷試卷的數量不是先前的1萬張，而是1000張，那么這臺速印機完全有能力將這1000張試卷印刷完成，此時，這臺速印機的效能為：

由此可見，效能是面向任務而言的，但效能與教育裝備本身的性能是有密切關系的，因此往往容易在不經意的情況下將兩者混淆。

2.3 需能的測量

需能用來表達教育裝備為了完成任務所需投入的情況，且教育裝備的需能與其投入成反比。這里，教育裝備所需的投入就是使用者必須的付出，付出的含義較廣，如經費、精力、風險、時間等等。目前測量投入的方法已經相當成熟，例如經費投入、人力投入、物質投入、時間投入、資源投入等等。因此可以用以下公式計算教育裝備的需能：

計算需能的前提是達到規定任務目標，如果規定任務達不到，那么探討需能的意義不大。需能是有單位的，其單位是投入計量單位的倒數。如果考慮多種投入情況下的綜合需能，則可以用以下公式計算：

人們在選擇使用教育裝備時，首先考慮的是其是否能夠完成任務，其次是哪個能更輕松、更方便、更節省地完成任務，即選擇需能最高的那個教育裝備。

例如：兩位分別在不同地點（步行約5分鐘的距離）的同學要傳遞計算機文件時，他們該選擇哪種傳遞方法呢？假設傳遞的方法有：1）利用網絡和QQ文件傳遞功能；2）先把文件復制到U盤，親自送過去，再復制到對方的計算機里。

如果問題到這里就結束了，那么就很難給出唯一的答案。選擇完成任務的方法要根據具體任務來定，任務不確定，完成任務的方法也就難以確定。這里我們假設了2個任務，并假設僅從時間投入來考慮需能問題，具體請見表1。

由表1可見，教育裝備的需能是與其任務密切相關的，同樣一個教育裝備，在不同任務的情況下，其需能是不同的。此外，教育裝備的需能與教育裝備的性能也密切相關，如果網絡速度足夠快（性能很好），快到能在20分鐘內把3 G左右的文件傳遞完成，那么表1中所列的2個任務都會選擇方法①來完成了。如同性能與效能容易混淆一樣，由于需能與性能也有密切關系，兩者也往往容易在不經意的情況下混淆。因此我們有必要仔細討論“性能”“需能”“效能”的相互關系。

表1 不同任務情況下的需能

3 性能、效能、需能的關系

3.1 面向自身與面向任務

教育裝備的性能和功能指標多數是描述教育裝備自身技術情況的，是面向裝備本身的，與裝備將要完成的任務沒有很直接的關系，指標數據一般不會因任務的不同而改變。而需能和效能則是衡量教育裝備完成任務時的表現，它們根據任務的不同會有所改變。

例如表1中的方法①是用網絡傳遞計算機數據，無論是任務①還是任務②，網絡的數據傳輸速度是不變的，即在規定的使用條件下，教育裝備的性能不會隨著任務而改變（這里排除超負荷使用造成性能下降的情況）。

然而，表1方法①的需能則隨著任務的不同有所不同。在任務①時，方法①的需能為0.1（秒-1）；在任務②時，方法①的需能則為3.3×10-5（秒-1）。很明顯，方法①的需能隨著任務而改變了。我們之所以在傳輸1 M左右的數據時選擇了方法①，而在傳輸3 G左右的大文件時不選擇方法①，就是因為其需能的不同。

3.2 性能與效能

教育裝備性能和功能指標中有很多與教育裝備完成特定任務時的效能有關。

例如電話機有通話的功能，水果刀有削皮的功能。因此當任務是通話時，我們必定選擇電話機，而不選擇水果刀，因為水果刀用于通話時的效能為0。同理，當任務是削水果皮時，我們絕不會去選則沒有削皮功能的電話機。

再如，焦距是照相機鏡頭的一個性能指標，它與視場角有對應關系。當我們拍攝合影時，一旦固定了相機與被拍攝眾人的相對位置，那么視場角也就基本固定了，也就是對照相機鏡頭的焦距指標提出了要求。如果照相機鏡頭的焦距長于這個要求，則其視場角小，那么就會出現無法將全部人員納入鏡頭的情況，即完成任務的效能下降。

從上述分析可以看出，教育裝備的某些功能和性能會影響到教育裝備的效能，為了使教育裝備的效能達到一定的要求，就要對教育裝備的功能和性能有相應的要求。

3.3 性能與需能

教育裝備某些性能和功能指標與教育裝備完成特定任務時的需能有關。

例如普通水果刀和專用削皮刀都能用來削皮。如果當前任務僅是削皮時，那么首選的應該是專用削皮刀而非普通水果刀。之所以選擇專用削皮刀是因為用它削皮比起用普通水果刀削皮更加輕松便捷、更加安全。更加輕松便捷、更加安全意味著在完成規定任務的前提下，其投入相對低，也就是需能相對高。選擇高需能的裝備是情理之中的。

又如照明燈具的性能指標中有發光效率這個指標，不同類型的燈具，其發光效率是不同的。如果僅從使用期間的能耗情況來考慮，當幾種類型的燈具都能完成規定照明任務的前提下，人們自然會選擇發光效率高的那種燈具。因為發光效率高意味其在完成規定照明任務的前提下，其所需要的投入相對少些，即其需能比那些發光效率低的燈具要高。

從上述可以看出，教育裝備的某些功能和性能會影響到教育裝備的需能，從而影響到是否會選擇使用這個教育裝備。

3.4 多面的性能

教育裝備某些性能和功能指標與教育裝備完成特定任務時的需能和效能都有關。如計算機網絡的數據通信速率這個性能指標就和效能、需能都有關系。

例如要用計算機網絡傳輸視頻圖像時，由于視頻圖像的數據量比較大，且實時性要求非常高，數據通信速率低的網絡便不能很好地完成這個傳輸任務。此種情況下，網絡的數據通信速率是一個關系到效能的性能指標。

又如當利用網絡瀏覽普通網頁時，由于普通網頁的數據量不大，且基本沒有實時性要求，因此，無論是早期那種電話線+調制解調器的上網方式還是現在的3G上網，都能實現普通網頁的瀏覽。但是如果讓從電話線+調制解調器和3G中選一種的話，顯然數據傳輸速率更快的3G上網方式是首選。因為相對用電話線+調制解調器瀏覽網頁來說，用3G上網方式瀏覽網頁更流暢、更快捷。此刻，網絡的數據通信速率不再是關系到效能的指標，而是關系到需能的一個指標。

4 總結

將能力明確地分解為表示“產出”的效能和表示“投入”的需能，這樣的分解使過去對能力的模糊認識得以清晰明了，其最大的優勢是使很多有關教育裝備能力的測量和計算都變得非常容易操作了，而且其測量結果的意義也十分清晰和明確。

性能是教育裝備自身特性的描述，而能力則用來描述教育裝備完成任務時表現出來的特性。性能與能力既有聯系又有不同，兩者分別有各自的意義，不能相互取代。

[1]胡又農,等.教育裝備學導論[M].北京:北京大學出版社,2011.

[2]胡又農,等.教育裝備評價簡明教程[M].北京:北京大學出版社,2008.