技术人工物结构与功能的推理形式化(3)

　　（2） 关于技术人工物的理论
　　
　　基于上述讨论，在笔者看来，对于现代技术人工物来说，一个合理的人工系统模型是： 物质基础与意向 （intention） 共同作用，以突现 （emergence） 的方式生成了技术人工物。技术人工物是由许多要素组成的，这些要素构成多个层次，低层次组成高层次。在一定的环境条件下，要素、结构、意向与功能的共同作用，生成了技术人工物。技术人工物的系统模型，如下页图2所示。所谓突现，就是指由系统的各个要素相互作用所生成的原有单个要素所不具有的性质、行为、功能或结构。在人工物的制造情境下，当结构确定之后，不同的要素 （ 零部件等）、环境仍然影响技术人工物的功能。在一定设计语境下，要素、功能、意向的相互作用，突现产生了结构。
　　
　　按照技术人工物的系统模型，结构与功能之间具有多重关系，即无论从结构到功能，还是从功能到结构都是多重关系，满足UD标准。因为在不同的要素、环境和意向作用下，同一结构可以产生不同的功能； 同样，同一功能，可以要求有不同的结构。
　　
　　具体说来，图2的结构说明了技术人工物的结构与功能的关系满足UD标准。以从结构到功能为例，结构与功能的关系是下述三条路径依赖关系的共同作用： 一是直接从结构到功能； 二是结构经过要素再到功能； 三是结构经过意向再到功能，这就是说，从结构到功能有三条路径，而不是仅有一条路径，因此，结构并不能单因素地决定功能。同样，功能也不能单因素地决定结构。除此之外，环境也会影响功能的发挥。系统的环境是系统功能存在和得以实现的条件。不同的人工物质系统之所以具有千差万别的功能，只能从系统内部的组成元素、结构和意向去分析。
　　
　　同样，技术人工物的系统模型中的结构与功能的关系也满足了限制标准 （RC标准）。以从结构到功能为例，当结构决定之后，当要素、意向和环境三个因素决定之后，功能就唯一地决定了，即从结构到功能的关系受到了限制； 反之，当功能决定之后，当要素、意向和环境三个因素决定之后，结构也唯一地决定了。这里的“意向”不仅指意识所指向，而且还会发挥选择作用，因为当要素、环境确定之后，结构与功能之间的关系还不是唯一的，这就需要有意识的选择作用，即“意向”发挥作用了。
　　 　　
　　可见，技术人工物的系统模型，不仅满足了技术人工物的本体论的UD、RC标准，而且满足新增加的要素限制标准 （CC） 和环境限制标准 （EC） ,这使得结构与功能之间有更大的确定性，这有利于我们在结构描述与功能描述之间建立推理关系。
　　
　　三、结构描述与功能描述之间的推理关系的形式化
　　
　　对于结构与功能之间关系的“难问题”,其常见的说法是，结构描述与功能描述之间具有不同的命题性质，前者是事实性的，后者是规范性的。但是，在笔者看来，在技术人工物中，功能描述不仅是价值性、规范性的，而且也是事实性的。比如，一台割草机的功能是割草，这里的“割草”是一种自然的物理性质的描述，而非价值判断。而非价值判断。正是因为功能描述既是事实性的，又是规范性的，这才为探讨技术人工物从结构到功能，或从功能到结构的推理模式 （inference patterns） 提供了可能。
　　
　　克劳斯认为，工程实践中有一种十分有用的解释融贯 （Explanatory Coherence） 推理可用来说明结构与功能的推理，他说：“部分X有如此这般的物理性质，因为它的功能是Y.”以另一方式来说，“部分X有功能Y,因为它有如此这般的物理性质。”（Kroes,2006,pp. 142 - 143） 解释融贯理论表达为如下七个原则： （1） 原则E1: 对称； （2） 原则E2: 解释； （3） 原则E3: 类比； （4） 原则E4:证据优先； （5） 原则E5: 矛盾； （6） 原则E6: 竞争； （7） 原则E7: 接受。（cf. Thagard,Eliasmith,Rusnock & Shelley,p. 107） 易见，基于这七个原则，解释融贯推理并没有真正将结构与功能之间的关系连接起来，还不是一个真正的推理，而是一种技术设计或工程实践中的思维方式。
　　
　　霍克斯与梅耶斯在讨论技术人工物本体论的RC标准时提出，结构与功能之间的关系，存在多种实践推理 （cf. Houkes & Meijers,p. 120） ,但并没有具体给出实践推理的模式。显见，霍克斯与梅耶斯的实践推理，仅是就事论事。
　　
　　早在1998年，克劳斯通过分析了纽可门蒸汽机案例，提出了纽可门机的操作的实践推理模式，即技术解释的图式。纽可门机的操作的解释有如下的图式Ⅰ（cf. Kroes,1998,p. 27） :
　　
　　解释者： 物理现象的描述； 人工物的结构 （ 设计） 的描述； 一系列行动的描述；
　　
　　被解释者： 人工物的功能的描述。
　　
　　在图式Ⅰ的基础上，克劳斯对解释者与被解释者进行详细展开，给出了更具体的图式Ⅱ。（ibid,p. 28） 克劳斯对纽可门机从结构到功能的推理过程是： 通过具体的物理现象的描述、具体发动机的组成部件的运动和行动的描述，最后得到纽可门机泵杆的上下运动---功能。可见，克劳斯对蒸汽机所作的技术解释是非常具体的，并未上升到更一般的技术推理模式。当然，1998年他提出的技术实践推理也自然没有考虑霍克斯与梅耶斯于2006年就技术人工物本体论所提出的UD和RC标准。
　　
　　在笔者看来，技术人工物从结构到功能的实践推理，必须考虑到技术人工物的本体论所满足的UD、RC、CC和EC标准的限制； 同时，我们也要考虑逻辑学家对实践推理的已有研究。
　　
　　1963年，着名逻辑学家冯·赖特给出了实践推理的经典例示。（cf. von Wright,p. 160） 在此基础上，更一般来说，实践推理的基本结构可表达为： （1a） 小前提： 陈述主体的意向目标； （1b） 大前提： 陈述实现意向目标的必需手段/方式； （1c） 结论： （ 非演绎地得到） 采取必须手段/方式的行动、行动意图或行动信念。（ 参见吴国林、李君亮，第27 - 31页）
　　
　　对于实践推理，米勒 （C. Miller） 认为，主体的行为/行动总是有原因的。即是说，目的-手段链实际上暗含着一种因果关系，即引起与被引起的关系。（cf. Miller,p. 4） 冯·赖特特别指出，“特定的目标是行动的动力，离开它就不会有行动； 因此关于有关 （ 因果） 关系的知识就以一种特殊的方式决定了活动的具体进行。”（ 拉普，第51页）
　　
　　因此，在实践推理中，大前提 （1b） 实质上可表达为： 目的-行动的因果关系，于是，实践推理的结构表达为： （2a） 小前提： 陈述主体的意向目标； （2b） 大前提： 目标-行动的因果关系；（2c） 结论： 必须实践地采取的行动、行动意图或行动信念。
　　
　　我们将模式 （2） 用于技术人工物的制造，并用结构-功能语言来表达，就得到了关于技术人工物的结构-功能的实践推理模式：
　　
　　（3a） 主体A想要有一个具有功能F的技术人工物x;
　　
　　（3b） 主体A相信，在当前科学技术、经济等环境E条件下，要制造一个具有功能F的技术人工客物x,就必须用零部件C制造成结构S;
　　
　　（3c） 因此，主体A必须用零部件C制造成结构S.
　　
　　（3b） 为何能成立？ 主体 （ 个人或一个团队） 根据已有的科学技术知识和自己拥有的技术和工程制造经验所作出的推断，这是一种归纳的因果关系，因为在具体的技术人工物的制造过程中，总是用一定的零部件构制成一定的结构，从而形成具有某种功能的技术人工物。这里的“主体相信”反映了“意向”在技术人工物中的作用。技术人工物的结构-功能关系，即要实现技术功能应采取何种技术结构之间的这种推理是一个标准的实践推理。
　　
　　张华夏、张志林改进了克劳斯所关于技术人工物的结构解释，通过结构来解释技术的功能，其模式如下 （ 笔者称之为张模式Model Zhang） :
　　
　　解释者： 元素结构描述； 元素结构规律语句集； 环境描述； 对应规则B;
　　
　　被解释者： 物理性状与功能描述F.