技术解释中的结构与功能.doc

技术解释中的结构与功能克罗斯的实用准则能走多远程庆伟 清华大学深圳研究生院 深圳 518055摘要：结构（形式主义）描述和功能主义描述是近年来流行于西方的两大语言分析流派。克罗斯在技术解释技术客体的结构和功能之间的关系中基于结构解释功能的立场，运用逻辑分析和案例研究的方法，得出了技术解释不是演绎解释，工程师在基于因果关系和基于因果关系的实用准则的基础上连接了结构与功能的结论，我试着遵循着克罗斯的方法和逻辑继续深化这一理论。关键词：结构描述 功能描述简述：克罗斯是荷兰代夫特理工大学哲学系系主任，1998年他发表在美国哲学与技术（现改名为Techne）一篇论文技术解释技术客体的结构和功能之间的关系，在此基础上2001年克罗斯和他的同事梅杰斯共同提出了技术哲学的新的研究纲领:技术人工客体的二重性。随后荷兰代夫特理工大学哲学系联合美国布法罗大学哲学系、美国麻省理工学院、美国维吉尼亚技术学院、荷兰艾恩德霍理工大学、美国乔治技术学院共同组织了2002-2004年关于技术人工客体二重性的国际研究纲领，作为现代技术的哲学基础的总体研究计划的一部分。结构（形式主义）描述和功能主义描述是近年来流行于西方的两大语言分析流派。克罗斯在技术解释技术客体的结构和功能之间的关系中基于结构解释功能的立场，运用逻辑分析和案例研究的方法，得出了技术解释不是演绎解释，工程师在基于因果关系和基于因果关系的实用准则的基础上连接了结构与功能的结论，我试着遵循着克罗斯的方法和逻辑继续深化这一理论。一、技术客体的两种描述方式技术客体的二重性反映在两种不同的描述方式，即描述的结构模式和描述的功能模式。描述的结构模式是指技术客体作为具有特定物理结构的物理客体，可以借助于物理的或结构的性质与行为来描述，结构模式受自然规律支配，运用物理规律和物理结构的概念，丝毫不涉及客体的功能。描述的功能模式是指技术客体作为人类达到一定目的的手段，它是在人类行为的语境中被定义和做出的，以企图、目的的方式被描述。一个物理客体是一个技术客体正是借助于成为功能的载体来实现的，由于功能不能从人类行为的语境中脱离出来，所以技术客体也不能从人类行为的语境中脱离出来。传统的观点有两种，一种是用功能来描述结构，一种是用结构来描述功能。用功能来描述结构的比较极端的观点是形式被功能推出，现在用X表示客体结构（即形式），用Y表示客体功能，则这一表达可以表示为为YX(XY)。典型的支持者来自技术设计领域，这里设计的概念，首先的意思是对一个物理客体作完整的描述，使得在这个描述的基础上物理客体能被创造出来。在现代工业中，技术设计明显的来自市场的需求或自身就是一种技术的机会，在这个阶段技术设计是借助于它的总体功能性质这样的词语来被定义的。然后设计者所要实现的功能被具体到一系列的结构上，换言之要被实现的功能转化为要被生产的建构，这样功能被总体结构和一系列的子结构所代替，技术设计最终以技术客体的整体及每个部分都被完整而详细的表达和设计出来而告终结，结构此时是设计者思想的有效性和功能被实现的证实。总体上说，对应于解决技术设计问题不同的方面，涉及的过程大体上可以划分为分析-评价-综合三个阶段，这三个阶段不止是技术设计领域采用，其它的设计问题同样广泛采用，不同的设计者根据自己的设计目的把自己的设计过称划分为不同的阶段，但大体上都满足这三个阶段的划分。所以，技术设计过程典型的开始于所要求的功能的描述,功能描述的特别特征是它不涉及所希望的任何物理性质，它是设计者愿望的一种表达，是思想活动的成果与结晶。一般而言，结构被功能推出有两种诠释方式，一种是在时间意义上被诠释，这意味着设计过程是从功能和功能所要求的定义开始，而随后结构经过某种序列的模型开列的一系列结构步骤而被推出；另一种是从逻辑的构造上被诠释，结构被功能推出意味着结构是功能的逻辑后件，换言之，物理结构被功能要求所蕴含，这意味着，解决一个设计问题如同发现一个正确的逻辑推理一样。第二种观点是功能被结构推出，现在用X表示客体结构（即形式），用Y表示客体功能，则这一表达可以表示为XY。典型的支持者来自考古学,考古学家将结构与功能之间的关系看做好像是精确的镜像关系，在许多情况下，考古学家总是成功的从结构重建客体的功能。比如石器工具，怎样在一定物理性质的基础上来确定哪些是天然的客体，哪些是早期人类为了实现某种功能而生产出来的人工制品的呢？按照研究，这是一种形象化的演绎逻辑在起作用，这种形象化的演绎推理就是一种基于结构推演功能的解释。克罗斯认为，这两种推理形式都是传统的演绎解释，是基于演绎逻辑的立场从一方推论另一方的观点，这两种形式都归于无效，因为单纯给定结构与功能之间的任何一个因素，另一个部分完全处在黑箱之中，它们不具备逻辑演绎的性质，它们不是一种逻辑蕴含关系。蕴含关系是具备了前件，后件一定要能够实现的东西，而结构与功能之间不具备这样的关系。因为存在着结构等价和功能等价的形式，即一种结构可以实现很多不同的功能，一种功能也可以被不同的结构所满足。这样就引起了一个问题，即单纯的逻辑演绎关系不适合技术解释，而工程师又能够在技术客体的结构描述与功能描述之间建立起连接它们的桥梁，如何解释这种现象呢？下面来看在具体案例研究中的技术解释。二、技术解释中的结构与功能传统的技术解释的图式有两种，用作案例的是来自一个古老的纽可门蒸汽机的例子，图式和图式分别是：图示（纽可门机操作的解释有如下的形式）：解释者：物理现象的描述 人工制品的结构（设计）的描述 一系列行动的描述被解释者：人工制品的功能的描述图示（纽可门机功能的技术解释）：解释者：（1）物理现象 将水变成蒸汽增加体积许多倍 在一密闭的容器中冷却水蒸汽而造成真空 在每平方厘米上，大气施加1千克的力于其上，等等 （2）机器的设计 蒸汽机由锅炉、汽缸、活塞、摇杆等组成 活塞在汽缸中可上下移动 活塞由一根链连接到摇杆上，等等 （3）一系列的行动 打开蒸汽阀门，汽缸为蒸汽所充满，活塞向上移动 关闭蒸汽机阀门，注入冷水，在汽缸中产生真空，等等被解释者：纽可门机是使泵杆上下移动的手段，它推动了泵（蒸气机的功能）在图式中由于结构的概念取得了广泛的含义不仅包括了机器的设计，而且包括了物理现象和操作机器的必要的行动，所以纽可门机驱动水泵的功能就被还原为它的结构了。在这个解释中，被解释者看起来明显地可以由解释者逻辑的推导出来，好像不存在结构与功能之间的鸿沟。在图式中由于物理现象、机器的设计和操作机器的行动被分解为一个个细小的部分，而活塞、汽缸、蒸汽管、蒸汽阀门等概念都带有功能的性质，特别是机器设计的描述和操作机器的行动描述都被功能概念所污染，所以这里技术解释就被还原为了功能了，即借助于子功能解释了结构和总体的功能。这两种技术解释方式可以说是技术客体的两种描述方式的典型例子，一种将结构化为功能，一种将功能化为结构。克罗斯认为应当仔细研究和区分被解释者，解释者蕴含着纽可门机的摇杆上下移动并不蕴含着纽可门机的功能是使泵杆上下移动。他提出必须仔细区分下面两个陈述：（1）纽可门机将泵杆上下移动。（2）纽可门机的功能是使泵杆上下移动。第一个陈述描述事实上的因果关系，第二个陈述描述纽可门机是达到一定目的的手段，由于作者是基于结构解释功能的，所以看起来他好像特别反感第二个陈述（1）是基于结构设计得到的结构描述，（2）是基于结构描述所做的功能描述），但又不得不解决它，他指出纽可门机总体上具有不同的功能，但解释者并没有发生变化，也就是用同样的解释者逻辑演绎的解释了不同的被解释者。作者也意识到了用这种简单化的结构等价（同一种结构可以实现不同的功能）形式去试图消解第二种陈述是不对的，因为同样存在这另一种反对的声音。最后克罗斯提出的是要仔细区分哪些是纽可门机的组成部分，哪些不是纽可门机的组成部分。走到此不得不说是一个结构主义者面对无法解决的问题时的一种回避。克罗斯反复强调技术解释不是一种演绎解释，迄今为止，在纽可门机的结构描述和功能描述之间，我们不能建立起任何联系，基于一个因素指向另一个因素的演绎解释明显的走向死胡同。基于对纽可门机的结构和功能的关系的分析，克罗斯得出了图式。图式按照克罗斯的观点图式表达了用于蒸汽机操作的技术解释的完整的论证链。由于克罗斯无法彻底解决结构和功能的关系，所以他用一种可能解答的建议来结束了这篇论文。“假定两个事件X与Y存在这因果关系：(1)X是Y的原因。当X出现时，Y就要出现（假定其他事情保持不变，没有干扰出现）。进一步假定事件X出现（在技术上）是可能的。则在因果关系a的基础上，有可能写出下列的行动规则或实用准则：(2)要实现Y，取决于X的出现。假定这个行动规则，使X出现是使Y出现的手段。换言之，使X出现具有产生Y的功能，必须注意行动规则b是不能从因果关系a以逻辑的方式导出的。尽管如此，从实用的观点看，我们将这里的行动的（技术）规则b看作是可被证明为高度可信赖的。情况是否这样，取决于因果关系a是否经验地被确立，以及在给定行动的语境下其他情况保持不变这个从句是否成立”。1工程师在技术客体的结构与功能之间建立了强的联系，是这一结论的出发点，也就是说它是完全基于实用准则的，由于因果关系a是在详细的结构设计基础上得到的，所以这一结论实际上仍然是基于结构解释功能的模式。在这篇论文之中克罗斯技术解释结论的得出，明显是两大传统的结合，一是逻辑实证的传统，一是实用主义的传统，它一方面是具体的案例分析，这可以说是基于事实的推理，这是理性传统的继续，另一方面是基于逻辑的分析，并在此基础上得出结论，这是逻辑分析传统的继续。技术的主要目的是求得客观事物以及人工事物的效用，以满足人们现实的需要，进入现代化大生产阶段技术的主要手段更是设计、发明和检验各种人技术客体，利用它们的功能，满足人们不断增长的物质文化的需要。任何技术问题的本质，就是如何建立结构与功能之间的关系通达它们的桥梁制造出满足人们一定的功能要求具有特定结构性质的技术客体，这涉及到我们如何用各种方法来解释我们的技术装置及其运行的操作原理，又如何用我们的操作原理来解释这些技术装置的组成结构及其操作规则，总体上说克罗斯的技术解释起到了澄清问题的作用，对技术解释领域的发展有重要的促进作用。我们仔细复分析仍然可以看到两大问题，一是反对演绎解释又不得不基于演绎逻辑得出结论的矛盾，二是基于因果关系和基于因果关系的实用准则的方法明显具有线性思考的痕迹，它忽视了技术发明是一个很复杂的过程，这个过程有一部分不接受逻辑分析例如机遇、灵感等心理因素，而另一方面技术发明也受到来自社会各个方面的影响。总的来说就是逻辑分析澄清了问题，但遮蔽了技术发明层面的丰富多彩的意义，纯粹理性的方式也不符合技术发明的事实。首先看克罗斯基于逻辑和经验得到的结论（当然它只是一种可能解答的建议）。仔细分析基于因果关系a，存在（1）X是Y的原因，即XY，因为因果关系a只能在详细的结构设计的基础上才能得到，所以X是Y的原因可以说是基于结构推演功能的前提，由于有实用准则的支撑，它大体可被看作高度可确证的；而基于行动准则b（由因果关系a确立），存在(2)要实现Y，取决于X的出现，即XY(XY)，将其简化为如下的形式： XY （基于结构）XY(XY) （基于功能） XYXY-X-Y-X-YXYXY-“”表“真”，“-”表“假” 这两条路径明显不通达，从真值表上一见便知，结构与功能的关系一定程度上颇似“是应该”的问题，几百年前已经逝去的休谟先生，他首次提出这个问题并以他非凡的智慧告诉我们，从“是”陈述推不出“应”陈述，“是”和“不是”的命题与“应该”和“不应该”的命题是不同的。“是”的命题是事实命题，“应”的命题是价值命题，这两个命题，可以进一步抽象为事实与价值这两种不同的范畴，企图从“是”陈述推出演绎出“应”陈述应是有理由的，而不能从“是”陈述直接演绎地推出“应”陈述。因此，休谟问题预设的是事实与价值的区别，而不是二者绝对区分的二元论。不过我们现在要转换一个提法，“是”陈述与“应”陈述的关系到底如何呢？我们既然不能从经验的事实推出行为的规范，反之亦然，那么我们能够用经验的事实来解释行为的规范，或反之用行为的规范来解释经验的事实吗？基于经验的实用准则回答肯定是可以的，只是解释的模式和逻辑必须探索。技术解释的根本问题，不过就是用科学的事实陈述解释技术规则的规范陈述，再用技术规则的规范陈述来解释人类技术行为及其后果的事实陈述。在与之间是工程师联结了两者的鸿沟，在结构与功能之间建立了强的联系，这一事实明显满足于成功的技术设计与解释，而对于失败的技术设计则显然不具备这样的关系，或者说当我们不那样操作时技术解释归于无效。下面看：开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y。在实际的设计过程中，假如得到了这样的因果关系，我们通常并不是假定它是绝对成功的，而是首先假定它失败了会怎样或者不那样操作会有什么样的结果，明显有这样的推论，不开动纽可门机-X，就引不起泵杆的上下移动-Y（-X-Y的形式，或引不起泵杆的上下移动-Y，则是没有开动纽可门机-X，-Y-X的形式，由于后一种形式和开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y是等价的，所以我们取前一种）。从真值表上可以看到这两个结论是不等价的，但是它们对于我们的认识却是至关重要的，因为它允许了失败情形的发生。很多技术设计者都会有这样的经验：给定从结构到功能或从功能到结构之间的关系，技术设计却一而再的失败，甚至就从来没有成功过。看纽可门机发明的过程，见于书刊网络的纽可门机发明过程大致是这样的。纽可门曾向赛维利本人请教，又从物理学家胡克那里学到了一些必要的科学实验和科学理论知识，后来，他请玻璃工人考利参加对蒸汽泵的革新，纽可门主动提出要和赛维利联合起来，一起研究蒸汽机技术，这样，纽可门、考利和赛维利三人实际上已经形成一个联合革新小组。经过仔细的研究和分析， 发现赛维利蒸汽泵存在着两大缺点：一个是赛维利蒸汽泵的热效率太低；另一个是赛维利蒸汽泵基本上还是一种水泵，而不是典型的动力机，纽可门针对这两个缺点进行了相应的技术革新。在进行上述的两大革新之后，纽可门又与考利、赛维利一道，对动力如何传递的问题进行了研究，经过很长一段时间的摸索之后，纽可门提出了用一杠杆与活塞相连的传动机构设计，这样，活塞在往复运动中所产生的机械动力就可以连续传递出去了。上述三个方面的重要革新完成之后，一台近代蒸汽机的完整蓝图就基本完成了。可见纽可门机的发明是经过了很长时间的，发明过程经过了反复修改和重新安排。我们可以想象得到了开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y这样的认识，并不能一下子将其确定下来，而是不断地有交互式的回复，开动纽可门机X与泵杆的上下移动Y开始并不能确定它们的准确关系而是仅仅只是作为两个有一定关系的结构来处置的，是经过-X、-Y不断修正的。机械动力的连续传递和杠杆的工作原理当时可能并不能很好的加以联系起来，它们的关系明显只有经过不断地重复实验和观察才能确立。图式具有折中的性质。现在由于科学发展水平和人类认识能力的局限确切的说，我们既不知道结构的确切性质，更不知道功能的确切性质，结构涉及到技术客体的组成及自然性质，功能涉及到思维意识的组成及其性质，这是我们长期以来一直借助于主客体二分的方法描述客观实在的深层次原因。在图式中工程师（技术设计者）成了中介环节，在技术解释中似乎结构描述与功能描述就像各自独立的线一样穿过他，而在这一过程中工程师发生了怎样的的变化，仍然无法知道，即设计者怎样桥接了结构和功能的鸿沟的问题。在结论中，结构与功能的这种线性关系变得更加明显，似乎基于结构的经验设计（XY）是一定会成立的，这种线性关系不符合技术设计的实际。单看纽可门机发展的过程。纽可门既吸收了赛维利蒸汽泵的快速冷凝的优点，又吸收了巴本蒸汽泵中活塞装置的长处，因此，它是当时蒸汽动力技术的又一大综合。除此之外，从巴本蒸汽泵到纽可门蒸汽机，其汽缸与活塞等主要构件都源于早已传入欧洲的中国活塞风箱。纽可门蒸汽机虽然最终由纽可门革新成功，但他实际上是西欧许多科学家长期奋斗的共同结晶，早期的研究不算，仅意大利物理学家包尔塔从十六世纪来进行蒸汽压力实验算起，人们为发展蒸汽动力技术已相继奋斗了一个世纪，在长达一个多世纪的漫长岁月里，包尔塔、伽利略、托里拆利、维维安尼、格里凯、惠更斯、巴本、波义耳、胡克、牛顿、莱布尼茨、赛维利、纽可门等人均为蒸汽机的发明做出了不同的贡献。从巴本蒸汽泵到纽可门蒸汽机的早期蒸汽动力技术的发展，是学者的科学知识与工匠的技术经验逐步结合的产物。早期蒸汽动力技术的发展不仅极大推动了技术本身的发展，而且对整个科学的发展产生了深远的历史影响。从巴本蒸汽泵到纽可门蒸汽机的发展，逐渐形成了近代科学技术的内在结构体系与循环发展机制即理论与实验、科学与技术、技术与生产的内在结构体系的循环发展体制。我们做的正是相反的是即用理论与实验、科学与技术、技术与生产的内在结构体系的循环发展体制以及其它的社会因素去解释技术设计和技术发明。实际上一项结构性认识的确立大概要经过很长时间，单纯用XY的形式确立为认识的起点也是很难获得的。克罗斯虽然反对技术解释是演绎解释，但是他的观点的提出仍然是基于演绎解释的，因为因果关系a本身就是经验确立的，经验结论的得出明显是演绎规律起作用的结果。开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y，XY的形式，克罗斯坚持因果关系只能在详细的结构或设计的基础上推导出来。当我们说“开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y”时，实际上是把机器的结构和操作转化为了可观察的现象，也就是我们说看到了那样的现象，才做出了那样的结论，很难想象一个从来不知道纽可门机是什么的人，会得出“开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y”，毕竟操作的解释和“糖是白的”这样的描述是有区别的。三、结论现在我们不排除演绎解释的形式，甚至一切有益于解释科学发现技术发明的形式，我们都不排除，而且力图把它们不变的加以保留。依然假定工程师在技术客体的结构和功能之间建立了强的联系是一个事实，但是这种联系是结构和功能之间一种固有的联系，工程师的任务就是发现这种联系，他们可以并不知道结构和功能的准确性质和组成，但只要建立了这一联系就是成功的。客体本来就只是一些自然物件的组合，之所以具有了特定的意向性，是因为工程师的介入，工程师借助于对功能的分析，将人的意向性带入了客体之中。而工程师的意向性也很可能就是通过对客体结构性质的分析得到的，极端化的情况是它是一种纯粹的臆想。技术客体究竟什么时候能够将结构与功能一起具体化为一种客观的实在，取决于一系列主客体条件的成熟。将工程师、结构、功能与客体之间的线性关系打破，把它们的复杂关系再次引入进来。从现象学上讲，技术发明是充满丰富意义的复杂关联，单从二体考虑很容易将发明的真实过程遮蔽起来，简单化的线性模式容易将人引入机械论的歧途。技术发明是充满丰富意义的创造活动，将其凝固化之后，这种丰富意义就被遮蔽起来，工程师好像成了开动结构和功能的机器人，当发现了某种联结之后，就会重复性的工作下去，其实这是对技术发明的误解。主体、客体的意义都是十分丰富的，决定了技术人工客体的意义也是十分丰富的。一个只能解释技术操作，而与技术发明相违背的解释，仍然是不令人满意的解释，技术人工客体的丰富意义，应该能被成功的技术解释再现出来，阻塞了意义通达人本身的道路，就等于阻塞了技术世界的丰富性，也将人的世界变成了毫无生机的机械化生活，那即是技术的悲哀更是人类的陷阱。经过几十年的发展，在技术哲学研究中，学者们对技术伦理、技术风险、技术价值的关注越来越大，在未来技术哲学研究中，关于这方面的探讨将会不断深化。由于技术哲学研究的各种观点、兴趣、思路还存在着相当尖锐的矛盾冲突，至今技术哲学还没有公认的像哲学一样的统一性的著作问世，所以，这一研究领域的形成，实际上仍处于开始的阶段。 技术解释应尽量能够解释技术的历史、技术所体现的认识论假设、技术的社会影响、以及社会因素对认识论假设和我们的价值结构的影响。我们必须首先研究技术自身，技术作为人类思维的成果，它反映了我们的价值体系，如果未来技术会获得自由甚至将人类取而代之我们就应该知道这意味着什么以及它是如何发生的。技术体现了我们的期望，也体现出了我们的成就，技术是在我们的历史中发展的，忽视这一点将难以理解真实的技术发明是如何被做出的。给出图式：工程师 结构 功能 社会背景客体 依然从工程师能够在结构和功能之间建立联系这一事实出发，来补充克罗地的结论：（1）X是Y的原因。当X出现时，Y就要出现（假定其他事情保持不变，没有干扰出现）。进一步假定事件X出现（在技术上）是可能的。X是Y的原因是在因果关系a的基础上得到的，则在因果关系a的基础上，有可能得到推论（2）。（2）没有X就没有Y （X不出现Y就不出现）。这即是基于因果关系a得到的实用准则，也是通过观察实验和结构分析得到的推论，由于（2）与（1）不等价，所以它可能正确也可能错误，这个推论关系是我们进一步得到行动准则的基础，必须注意推论关系b是不能从因果关系a以逻辑的方式导出的，但是，从实用的观点看，我们将推论关系b看作是可被证明为高度可信赖的。情况是否这样，取决于长时间的检验和确证，在此基础上得到我们的行动准则（3）。（3）要实现Y，取决于X的出现。假定这个行动规则，使X出现是使Y出现的手段。换言之，使X出现具有产生Y的功能，这时我们成功的从结构描述转到了功能描述。此时（3）与（2）是等价的，这意味着只要结构设计好了，功能是自然就具备的事情，功能是结构本来就具有的，之所以功能不具备（设计会失败）是因为还没有找到它们之间的关联。关键是从（1）到（2）是不等价的，这意味着从结构到结构之间的关联是不容易得到的，技术设计之所以成功是得益于我们找到了这种关联，使结构和结构可以很好的结合在一起，形成一个整体。这样，技术设计不但有成功的形式也有失败的形式，它都源于对结构和功能之间关系的理解，尤其是对结构本身组成和性质的认识。之所以我我们的经验依然成立是因为这几种形式之间有等价的时候，之所以我们的经验会错，技术设计会失败是因为这几种形式之间有不等价的时候。现在用这个观点来解释纽可门机：（1）开动纽可门机X，就引起泵杆的上下移动Y。我们在详细的结构设计和观察实验的基础上，得到这个命题，之后我们做出推论：（2）不开动纽可门机-X，就引不起泵杆的上下移动-Y。这是经过观察得到的推论，在前两步的基础上我们做出我们的行动准则：（3）要使泵杆上下移动Y，就要开动纽可门机X。 由于不开动纽可门机-X，就引不起泵杆的上下移动-Y 和要使泵杆上下移动Y，就要开动纽可门机X是等价的，所以后者就是前者的自然的推论，也就是功能是结构设计完成之后自然就有的结果。（1）是在详细的结构设计和经验基础