本章关键词:认识论模式,主体(模型),客体(黑箱),实践-理论-实践,”实践-理论-实践“模式成立的五个条件。
本章算是本书最实用性的一部分,介绍了我们认识黑箱的方法论,给出了“实践-理论-实践”的认识论模式和这种模式成立(我们能够不断逼近真理)的五个条件。
我们生活和工作中的问题,也是一个个黑箱,甚至于我们的所思所想(基于心理学的黑箱认识论)。所以本章的认识论模式和五个具体成立条件,可以对应于某些“生活智慧”和“解决问题方法论”,我在文末补充了我在这两方面的感悟。
一、认识对象和黑箱
本章介绍了认识论模型,如下图所示,主体对黑箱(客体)的认识过程有两种研究方法,即“可控制变量”和“可观察变量”,这也就是主体和客体的相互作用。

认识黑箱又可以分为打开黑箱和不打开黑箱,比如通过拆解手表了解原理是打开黑箱的方法,通过观察豌豆的父子性状变化研究遗传规律是不打开黑箱的方法。两种认识黑箱的方法各有优缺点和适用场景。
无论用哪种方式认识黑箱,对于复杂的黑箱来说,打开黑箱的过程就像“剥洋葱”(俄罗斯套娃),打开黑箱又是新的黑箱,所以认识是一个逐渐加深的过程。
二、 认识论模式
认识论模式也是一种“负反馈调节”,即主体(模型)和客体(黑箱)之间的差距不断逼近的过程,而一种著名的认识论模型,是伟大领袖毛主席提出的“实践-理论-实践”的反复循环,如下图所示,这也是黑箱认识论的细致版本。

“实践-理论-实践”的认识论模式是否能够帮助我们不断逼近黑箱的本质,需要注意以下认识论模式成立的五个具体条件。
非常重要的一点是:很多研究工作极度努力但徒劳无功或进展缓慢,极有可能是我们的认识模式存在系统错误,就像第一章的试错法误区,目标不在试错法范围内,多少次的重复都是枉然。
备注1(2018.8.19):在《麦肯锡教给我的思考武器》读书笔记一书中,强调“分析的本质是比较”,从这儿的认识论模式看,通过观察对“来自主观认识模型的理论结果”和“客观黑箱的实际结果”。
三、“实践-理论-实践” 认识论模式成立的五个条件
1.可观察变量和可控制变量的限制「工具多寡与优劣」
本章第一部分已经指出,主体和客体的相互作用体现在“控制“和”观察“两个方面,我们认识某一个事物,必须具有这两类变量:可控制变量和可观察变量,变量的存在与否与多少即我们的工具和手段,进而取决于我们的生产力水平。换言之,我们对事物的认识深度,受限于我们所拥有的工具:我们能观察什么,我们能控制什么?
这一个条件告诉我们:(1)研究内容要可被控制和可被观察,否则就容易陷入大海捞针费时费力却未必能找到答案;(2)客观条件(科技、文化等)必然限制了研究深度,有限的可观察变量和可控制变量导致我们的认识只能停留在某一个水平而不能无限深入;(3)认识深度和时代的生产力水平相适应,所以当年坚持地心说的不是真的傻瓜,坚持日心说的也不是真的有远见。
科学史上的许多事实证明,在客体的可观察变量和可控制变量被限制在某一水平内。 许多科学家做了当时看起来证据充分、逻辑清晰、结论无法反驳的实验,几十年之后才知道结论大错特错。比如物理学家提出的“以太”概念;本书举了两个例子,一是16世纪赫尔蒙特做实验研究柳树的重量来源,他不断给柳树浇水而柳树重量不断增加,结论是柳树的新增重量差不多都是水组成,在光合作用没有被发现的时代,这种错误是无法避免的。第二个例子是塞贝克研究认为温差产生了磁场,在电流被发现之前,这个错误也是无法避免的,真实答案是温差导致导体之间的电流,电流产生了磁场,即现在高中生都知道的电磁感应。【多看点科学史,应该是不错的】
所以哥白尼坚持日心说,更多是一种狂热,因为当时的工具水平决定了观察到的证据倾向于支持地心说;只不过他赌对了(坚持小的证据,但是也无法反驳当时的正统观察结果),成了“著名人物”。有点像《一半是天才,一半是疯子》中的那些人物,个个天马行空让人觉得“说得也很有道理”。
备注1(2018.08.19:《麦肯锡教给我的思考武器》,强调从议题度和解答质两个角度选择议题,解答质的关键就是问题可被解决的程度,避免选择太简单的也避免选择当前工具几乎无法解决的问题,换言之,选择和当前的观察和控制能力相匹配的问题。 另一个更具体的例子是《三体》中智子锁死地球科技,通过干扰人类对微观世界(原子的结构等)的研究,导致人类完全无法有新的科技进展,相当于“可观察变量”被锁定。 以前是“人有多大胆,地有多大产”,现在则是根据土壤、肥料、农药等工具水平,决定产量,这也是”可控制变量“的体现。。
2.理论的清晰性「可检验性,可证伪性,可执行性」
“实践-理论-实践”认识论模式可以逐渐缩小理论(模型)和客体(黑箱)之间的差距,第二个具体条件是,所设定的理论是清晰的。
清晰的理论才能被检验,检验意味着可以找出明确的模型和黑箱之间的具体差距是什么,而不是模糊不清的。
理论清晰性的一个表现是,给出明确的“输入-输出”关系即“条件-结果”关系。从认识论模式的角度讲,明确的“可控制变量”应该对应于明确的”可观察变量“,否则就是混乱不清的理论描述。
好的理论不是包罗万象、解释一切的理论,而是能对特定的“条件-结果”给出明确解释的理论,即使这一解释只适用于特定的情况。牛顿经典力学曾经被视为终极的物理定理,但最后也发现只限于宏观世界和低速状态。
理论的清晰性等价于卡尔波普尔的可证伪性! 关于可证伪性的观点,在之前的一篇《超越智商》一书中有具体分析,欢迎移步阅读《超越智商》——如何理性思考。
备注1(2018.8.19):理论需要可被验证,而非不可证伪(无论如何都是对的),即使理论只在很窄的范围内适用,比如波动论和粒子论之争,都有自己的适用范围和可验证实验,也都有自己无法解释的现象。
3.模型逼近客观真理的速度「跟上系统的动态性」
动态性是复杂系统的重要特征之一,这也是现实世界的基本面貌。所以“实践-理论-实践”认识论模式成立的第三个具体条件,就是认识过程要跟上客体(黑箱)的变化。
如果观察和控制速度跟不上客体(黑箱)的变化速度(步步慢半拍),容易造成系统振荡,在调节的过程中,从一个极端走向另外一个极端,达不到有效控制的目的;典型的例子是经济的国家调控过程(强调那个著名的文章和视频“经济机器是怎样运行的”)。只有观察和控制速度快于客体(黑箱)的变化速度,才有更好的“实践-理论-实践”效果,所以在运行速度更快的计算机辅助下可以实现快速的地震预测和天气预报,使用繁殖速度更快的果蝇和面包霉代替豌豆可以实现对遗传现象的更深入分析。
备注1(2018.8.19):我们观察的对象也是一个复杂系统,存在波动性和周期,如果不能从更宏观的角度和更快的观察频率去分析系统,理论就会被波动摧毁,比如07年的次贷危机颠覆了之前对资本风险的认识。
4.反馈过度「控制过度,认识过度」
“实践-理论-实践”认识论模式成立的第四个条件是避免反馈过度,否则也会造成系统震荡的结果。
反馈过度,就是调整过度。比如制导导弹每次纠正航线,不是从偏左到偏右,就是从偏右到偏左,每次都在目标方向左右大幅摇摆,不能顺利地逼近目标。再比如患有“目的性震颤”疾病的病人,每次拿东西的时候都在目的物周围摆来摆去拿不到东西。在比如物理学中对光的本质的认识,三个世纪以来存在多次极端的反馈过度,要么全盘接受波动性,要么全盘接受粒子性,直到最后才统一到波粒二象性。
人的认识过程也是一个负反馈过程,也存在类似的反馈过度的问题,也就是俗话中常说的“凡事过犹不及,避免矫枉过正”,我们对客观(黑箱)的认识也容易从一个极端走向另外一个极端,从一个片面性走向另一个片面性,“非此即彼”就是认识过程中的反馈过度。
我们通过 “实践-理论-实践”逼近客观真理,出现反馈过度是在所难免的。大多数事物的认识过程都经过在错误中振荡,在波浪式的前进中慢慢接近真理的。而通过对这一原因的分析,可以帮助我们少走弯路,减少振荡的次数。
另外,虽然第三个具体条件和第四个具体条件都会造成系统的振荡,但两者并不相同。“反馈过度”来自于我们对模型的调节程度,而“模型逼近客观真理”是观察和控制速度与黑箱变化速度之间的差异。
5.可判定条件「实践是检验真理的唯一标准?有时并非如此!」
认识过程之所以会反馈过度或不够准确,一个可能原因是“可判定条件不成立”。
给出“可判定条件”之前,我觉得非常有必要提及《你的灯亮着吗?》一书对“问题”的定义——问题是现状和目标之间的差距! 这个定义对理解“可判定条件“很有帮助。多提几句就是,我们经常忘了问题解决的起点在哪儿,拿到问题就一头扎进去,可能的结果就是根本解决不了问题,因为没有清晰的问题定义——a question well stated is a question half-solved!
《控制论与科学方法论》一书中的“可判定条件“,指的是”实践结果和理论结果之间的差距,必须能够反映理论(模型)和客观真理(黑箱)之间的接近程度”。通过修正理论,不断缩小差距,增强我们对客观真理的认识。
一般情况下,以上的可判定条件都是成立的,这也是“实践-理论-实践”认识论模式有效的具体条件之一。
但是,可判定条件并非永远成立,正如第一个具体条件所指出的,生产力水平限制了我们的可观察变量和可控制变量,我们寻找真理的过程就像“瞎子摸象”,容易出现“实践和理论有明显差距,不代表理论错误;实践和理论完全吻合,也不代表理论正确”的现象。
也就是虽然有时候实践证明某一理论有误差,但它(理论)可能是正确的。有时候实践证明某一理论误差很小,但它(理论)可能是错误的。原因很简单,人们认识自然规律都是在一定生产力、一定科学技术条件下进行的,可判定条件也只能根据人们所掌握的可观察变量和可控制变量。完全有可能有不同的判定结果,因此认识过程的某些阶段出现可判定条件不成立的现象是完全可能的。(文章举了薛定谔的一个例子)-《控制论与科学方法论》
“我们看到的不一定是真的,我们听到的不一定是真的;我得到的好结果不一定是对的,我得到的错误结果也不一定错的。
可判定条件不成立给认识过程带来了极大的难题。“瞎猫碰到死耗子”,可是这样的结果却可遇不可求,运气而已;但是反过来,却可能“聪明反被聪明误”,过度的执着也可能是一个坑。总而言之,存在一个“平衡balance“——既不能完全依赖,也不能完全不依赖“实践是检验真理的唯一标准”,只不过我们大多是完全依赖而已。
在“实践是检验真理的最终标准”之外,还存在一些中间标准,即科学的范式思维,辅助科学家解决可判定条件不成立时的问题。
这些中间标准和范式思维,可以帮助科学家在“实践结果和理论相冲突时”坚持自己的观点,比如哥白尼支持日心说并非当时的证据充足而是一种范式思考,恰恰相反,日心说和当时的生活常识相冲突,大部分的可观察结果都支持地心说。普朗克早在1900年就提出了能量是不连续的能量子假说,但是却因为和实践结果的明显冲突而最终放弃,这是可判定条件不成立时的理论倒退。
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“认识论模式”指导生活态度
以上的五个具体成立条件,也是一种生活智慧,提醒我们看待世界的方式和角度。
比如“可观察变量和可控制变量的限制”这一部分告诉我们,要接受时代和生产力水平对人的认识的局限,父母一辈的观点与我们迥异不代表他们顽固不化,我们看似新潮的观点也不一定是真的聪明,就像有一个物理学家所说,新理论被接受的最好方式就是老一辈物理学家的去世。
“理论的清晰性”提醒我们,交流要清晰表达我们的观点,宁可给出一个有错误、可证伪、值得讨论的观点,也不能为了避免被驳倒而给出一个解释一切的万能观点。作者在本书序言中引用了一句格言说得非常妙,“与其不断重复一句不会错的话,不如试着说一句错话”。
“反馈过度”和”可判定条件“这一部分提醒我们,看待事物和观点,避免非此即彼和非对即错的二分法思维方式,真理都在balance之中。
“认识论模式”与“解决问题方法论”
解决问题过程就是认识过程和行动过程,对问题的清晰认识和深入分析是解决问题的关键和第一步。
第一步是清晰的定义问题,按照以上所提的问题的定义,可以把问题定义拆分成两个方面——现状是什么,目标是什么?
“目标是什么”对应于以上的第三个条件“理论的清晰性”。而目标描述是否清晰,一个简单实用的检验标准是波普尔的“可证伪性”概念。
“现状是什么”包括好多方面,用本书的术语讲,比如已有的可观察变量和可控制变量是什么,分别对应什么结果;换一个角度,对现状的分析就是“要素分解”过程,具体方法可以参考《创新算法》;等。
如果问题是动态的,而复杂问题和系统性问题大都如此,那么关注问题的动态性也是清晰定义问题的一部分,这就对应于第二个条件“模型逼近客观真理的速度”。动态性是复杂系统的一个特征,明确动态性的类型(线性变化还是振荡),又能避免“反馈过度”——第四个条件。而动态性也是一种“不确定性”的体现,远见力就是明确这种动态性的规律即“不确定性中的确定性”,具体内容见《理解未来的7个原则》,这种远见力就是对问题的深入认识的结果。
很多时候,问题的清晰定义和认识过程,就是答案浮现的过程。而清晰定义和认识过程的步骤,应该包括关注几个特定的思维角度,有意识的避免几个特定的思维陷阱,所以思维方式决定问题解决的效果。等我有了更多的思考,再给出我的建议。
2016.12.10 spending 3.5 hours
2018.8.19 review 30mins
2020.5.4 简单更新