技术人工物结构与功能的推理形式化

　　

        结构与功能的关系是技术人工物研究的“难问题”.结构与功能之间并没有一个简单的逻辑推理关系，因此，如何实现结构与功能之间的推理的形式化成为分析技术哲学的重要问题。为此，本文试图提出技术人工物的系统模式，探讨通过增加限制条件，使得结构与功能之间有更大的确定关系，并寻求可能容纳这一不确定性的多值推理关系，从而实现结构与功能之间推理的形式化。
　　
　　一、结构与功能的概念
　　
　　探讨结构与功能的推理关系，我们首先要探讨技术人工物的结构与功能的概念。
　　
　　技术人工物 （technical artifacts） 不是自然物和社会人工物，它是在一定材料或要素的基础上制造出来的人工物，它具有一定的功能。贝克认为：“人工物是有意被制造 （made） 出来达到给定目的的客体 （object）。”（Baker,p. 99） 该定义强调了人工物的一个共性： 它涉及到人的目的或意向，而且是一个实实在在的客体或产品。而技术人工物强调人工物中有技术的渗透，特别是现代技术人工物往往是技术知识或科学知识的应用。技术人工物可以被定义为被制造出来实现一定目的的技术实体。它是人类有目的制造出来的具有一定技术含量的物理实体。
　　
　　如何研究技术人工物呢？ 克劳斯 （P. Kroes） 与梅耶斯 （A. Meijers） 提出用结构与功能来描述技术人工物。他们认为：“对于技术人工客体，这两种概念化都是不可缺少的： 如果一个技术人工客体只用物理概念来描述，它具有什么样的功能一般是不清楚的，而如果一个人工客体只是功能地进行描述，则它具有什么样的物理性质一般也是不清楚的。因此一个技术人工客体的描述是运用两种概念来进行描述的。在这个意义上技术人工客体具有 （ 物理的和意向的） 二重性 （dual nature）。”①克劳斯将技术人工物的物理性质、几何性质的描述，称之为结构描述，即把几何的、物理的、化学的性质称之为结构。比如，物质具有的质量、颜色、形状等，属于结构描述。而把技术人工物的功能性质的描述，称之为功能描述。（cf. Kroes,2006,p. 139） 如吹风机的功能是吹干头发。霍克斯 （Houkes） 与梅耶斯也持同样的观点。（cf. Houkes & Meijers,p. 119）
　　
　　可见，将技术人工物只是分为结构与功能两个方面，这意味着凡是不能划为功能的东西，都必然划分到结构中，反之亦然。于是，克劳斯将技术人工物的“颜色”纳入结构范围就不足为奇了。荷兰学派对于结构与功能概念的界定是不明确的，其分析并不彻底。米切姆就对“技术人工物的二重性”提出疑问： 为什么技术人工物的性质 （nature） 仅是两个，而不是三个或四个，或更多个。人工物呈现出物理的、化学的、结构的、动力学的特点，这些并不都是物理特点； 类似地，对非物理性质来说，就有意向性、功能、使用、适应等。（cf. Mitcham,pp. 9 - 12）
　　
　　面对上述的诘难，在笔者看来，可以从人工系统论的角度来回答上述问题，即技术人工物是一个人工系统。
　　
　　第一，要素、结构与功能是描述技术人工物系统的三个相对独立的因素。钱学森从技术科学层次给系统下了一个定义：“所谓系统，是由相互制约的各个部分组成的具有一定功能的整体。”（ 钱学森，序） 这一定义明确提出了“部分”即要素与功能概念，因为人们研究、设计、控制系统都是要通过要素去获得预定的功能。从系统论来看，功能仅是描述技术人工物的一个方面。要素是构成技术人工物系统的基本单元。基本单元形成更大的高一级单元。基本单元的划分取决于工程技术实践的需要。技术人工物的各个要素处于相互联系之中。这些要素之间具有物质、能量或信息的关联。这些要素构成的相对稳定的物理关系的总和就形成了系统的结构。结构不是纯粹的数学结构，而是物理结构或化学结构等。
　　
　　第二，作为一个系统的技术人工物具有多种性质。技术人工物是由不同层次的许多部件 （ 要素或元素） 构成的实实在在的物理实体，它的性质不能仅仅归结为物理性质与意向 （ 即功能） 性质，还应当有其他性质，比如动力、整体、部分、质量、大小等等性质。从系统论的完备描述来看，除了技术人工物的结构与功能描述之外，还必须有要素与环境描述。即技术人工物总是处于一定的环境之中，各个要素的相互作用形成了技术人工物的结构和功能。恢复要素的独立作用之后，有关概念可以从要素、结构、功能和环境等因素来认识，或者是从这些部分因素的相互作用来认识。
　　
　　第三，技术人工物渗透了意向性。不同于自然物，任何技术人工物总是受到人的意向的影响。在技术人工物的设计过程中，即使当功能确定之后，仍然有多种结构和要素可以实现，需要人进行选择。在一定的环境条件下，意向将影响结构、功能与要素的选择。因为在同样的功能或结构要求下，有多种技术手段可以满足，人的意向要在多种选项中作出抉择。
　　
　　按照荷兰学派技术人工物的结构与功能描述，考虑到技术人工物是人的意向与物质基础共同形成的物质产品，那么，技术人工物的结构、功能与意向就形成了三角形关系。在这里，实际上把结构看作是物质基础，而功能是高阶对象，即结构与意向相互作用生成了高阶对象---功能。如果将包含在结构中的要素独立出来，那么在笔者看来，技术人工物的要素、结构、意向与功能就有如下相互作用的四边形关系。如下页图1所示。