作为认识方法的模型化
现代科学是由各门相互作用着的学科构成的完整体系，其中每一门学科都有自己的认识方法，用以进一步研究周围现实的规律性。为了有效地揭示科学发展的规律性，必须遵循现代自然科学认识发展的一些最重要的方法论原则，如理论和实践相联系，发展原理的普遍性，科学知识的统一和各门学科的相互影响，实验手段和抽象 - 理论手段以及研究方法的相互联系。
现在，模型化作为一种一般科学的认识方法的作用在明显增长。运用这种方法的领域日益扩展，这是由于模型化发展了自然科学、技术科学、社会科学等多方面的预测功能，可以在理论上预言未来，成功地解决科学所面临的新课题。借助于模型化，能够比较有效地进行现代科学知识的综合，这种综合既受科学发展的逻辑所制约，也是实践的需要；既要顾及知识内容的共同特征，又要考虑知识内容的差别。
在认识范围内，模型化可以作为与抽象化和理想化相联系的创造过程，即主体和被研究客体之间的过渡环节来考察。研究者在这个环节上起着独特的作用，因为运用这种方法依赖于研究者。“借模型化来整理经验，我们总是应该确切地提出研究任务，总要向自己提供确切的解释：第一，哪些普遍原则是在加工被研究系统时由该经验中总结出来的；第二，某个复杂……过程的哪些方面被模型化了。”模型化是一种间接的研究方法，它能够在模型研究的基础上得到有关我们感兴趣的客体的知识，模型是为这个客体而建立的。模型暂时由认识的手段成了认识的对象，模型化方法的长处，例如能够给定各种时间范围和重复研究者感兴趣的许多现象就与此有关。过去一些无法研究的系统，借助于模型化也能成为实验的对象。
尽管古代原子论者为了表述物体的物理性质已经无意识地运用了模型——他们建立了想象中的原子模型，但是模型化作为科学认识方法在本世纪四十年代才开始迅速发展起来。
在很长一段时间里，模型只是凭借经验来运用，没有专门的理论根据。事实上，牛顿在实验技术模型化的基础上，已为作为理论认识方法的模型化的发展准备了前提。他力图建立光现象的直观机械模型和实现引力过程的数学模型，制定了相似理论的原理。
在麦克斯韦的研究中，更体现出模型化的理论认识方法特点。他建立了电磁现象的直观模型，在模型化方法演化的尔后历史阶段中，这些思想得到了进一步发展。
由基比切夫、阿伐纳西耶夫 - 埃伦菲斯特等人创立的相似理论使模型化研究得以推向前进。依据相似理论和因次理论的工程上的模型化，被应用于电气系统的模型化、风洞中的飞机试验等方面，并且成为模型化的一种普遍形式。
现在，实验模型化和理论模型化的作用明显增长。特别是理论模型化，在微观物理学、控制论、症状学和其他一些科学领域中极为有效。正是在这个阶段，出现最有意义的变化——模型化转变为科学认识的方法。复杂系统的控制论模型成了理论模型化和实验模型化的独特综合阶段。
模型化是旨在全面研究客观世界的一般科学的认识方法。“这个方法的基础——虽说从哲学角度上看模型化的形式是多样的——是自然界及其空间 - 时间特性的统一，是物质运动的普遍原则的统一。”模型化在自然科学、技术和某些社会科学中的作用不断加强，是公认的事实。
从认识论的观点来看，模型是认识过程的重要环节，它把认识过程的各个因素都汇集在一起。模型——这是被研究现象的某种逻辑上的轮廓，它以向实践过渡的手段作为真实性的判据。现在提出的科学假说要得到实践的证实或者进一步去研究它，都不能不求助于模型化。因此，阐明模型在实验领域中的作用是重要的。
模型在认识中的功能本质上依赖于模型的类型，模型类型学的重要性正是由此而引起的。模型的分类可以显露它们的特点、作用和在科学认识中起作用的方式；它们与原型相联系的本质、特征，并且最充分地揭示模型化方法作为间接手段运用到被研究客体上去的可能性。
依据复制的形式和进行模型化所借助的手段，模型可分为物质模型和理想（思想）模型。物质模型有三种类型：几何相似模型、基质相似模型和数学相似模型。理想模型可分为形态模型、混合模型（形态 - 符号模型）和符号模型（标记模型）。
物质模型按其形态的实质来说，乃是一些物质系统；理想模型在形式上是主观的，而在内容上则是相应的现实活动的规律性、性质、结构层次以及过程的相对真实的反映。
只有在与其他科学认识方法相结合的情况下，运用模型化才能最完整地揭示被研究客体的规律性和本质。这样，就排除了把个别方法万能化和把它们彼此对立起来。
模型化作为科学认识方法，具有一些突出的特点，这些特点决定着它的广泛适用性。它既在认识的经验水平上，也在认识的理论水平上有效，因为在研究现象时模型成为被研究客体和理论结构之间的一个联系环节。有时，只能借助模型实验所获得的信息来建立科学理论。作为某些物质实验的理想形式的思想实验也起着重要作用。实验（包括模型实验）是自然科学和技术科学中经验认识的基本形式，是人类实践活动的组成部分。
在进行模型实验时，必须附带解决一些方法论上的问题。这就是建立模型的逻辑，实验和模型的结果向被研究的客体外推的条件等问题。在模型实验中，作为认识手段的模型成为研究的对象——在通常的真实（物理的）实验中履行原型的功能，也就是说，它既起着研究对象的作用，也起着认识方式的作用。
假如能够概括通常真实实验的材料，那么在模型实验中就能解决已获得的结果向原型的转移问题。然而，实际效果和理论思维的内在统一既包含在模型实验中，也包含在通常的真实实验中。
模型实验有机地包含着观察、分析和综合、归纳和演绎、由抽象上升到具体，然后建立将运用到实践中去的科学假说、科学理论。
在模型研究（通过模型实验）的基础上建立新的理论，模型首先提供形成科学假说的可能性，在这种情况下模型也就成为由旧理论向新理论过渡的形式。其实，从人的实践活动的角度来看，科学认识的全部过程可以归结为获得尽可能更有根据的新结果。在这个过程中，模型 - 假说的作用是不可替代的，它能使假说理论的结构接近现实，从而达到符合实践标准的水平。这种模型也满足认识论的标准，按照这个标准，“实践高于（理论的）认识，因为它不但有普遍性的品格，而且还有直接现实性的品格。” ①
还可以按照原型被复制的特征来区分模型的类型。据此，模型可分为基质模型、结构模型和功能模型。当然，同一在模型化的任何形式中都起着重要作用。在认识论上，同一就是反映物体和现象在不同时间或几个物体彼此之间相对统一性的范畴。模型和原型的同一究竟是基质的、结构的、功能的，取决于确立这种同一的特征，也就是说，同一的基础或者是构成系统（基质）的物质，或者是起作用的方式。模型可以是功能的而同时不是结构的和基质的，或者是结构的而不是基质的。但是在任何情况下，模型都应当有功能上的类似。
基质模型与结构相似和功能相似有联系。在基质模型化的情况下，模型的基质和原型的基质应当是相同的，因为这种形式的模型化必须以模型和原型的同一种物理本质为前提。在基质、结构和功能方面都与原型相同的模型是综合性模型。
功能模型化可以研究原型的功能即行为和其他属性；它有时既是理想的，也是物质的。功能既不依赖于一定的基质，也不依赖于一定的结构，它作为一种很复杂的现象带有概率性。
因此，在功能处理方法中，可以看到明显的模型非基质化（десубстратизация）：在用原型的基质特性不能研究原型的情况下，改变模型的基质。一般地说，按照确定的基质，不能建立方便于研究原型的模型。
代替被研究客体的模型，有助于在本质上推进对于经验材料、一些新过程的预言和推测的解释，从而成功地获得关于它们的结构和机制的完整知识。为了用模型化方法简化认识研究对象的复杂性，研究者要运用各种方式的抽象和理想化。譬如说，为了简化被研究的过程，在专门建立的模型中时常采用一些完全是任意确定的、人为的性质和关系。在研究客体的过程中，不仅模型自身，而且直接描述对象状态的科学理论也引入假定性的、随意性的因素。
事实上，模型是对研究客体的一种抽象化手段，在这个阶段上，认识和社会实践还不是实质性的，只是用它达到简化认识的情境，缩短获得关于被研究原型的信息的过程。因为模型是作为现实的某些方面的简化来运用的，并且将来可能被替代，因此通常条件下无法研究的现象在许多情况下就变成可以研究的。
现在，模型化方法在社会过程的研究中也获得广泛的应用。在运用数学模型的基础上来认识社会现象的量的规律性，这种数学模型能够研究相应过程的大量方案。
研究者考察质的和量的特征，确立它们之间的统计联系，然后建立数学模型。“常常只是企图建立数学模型，就导致提出和形成一系列有关研究对象的重要问题。”
在社会过程模型化时，用确定的标记、符号等的总和来表示现实。这时，为了使一些孤立的观念明确化，必须建立关于被研究系统的质的概念，有时这些概念已经很模糊地形成了。
在社会学中，模型分为以下几种类型：统计模型和动态模型，宏观模型（描述社会现象的复杂总体的参数不太多）和微观模型（很近似地描述个别对象）。模型的这种区分当然是有条件的，但是，这种区分通常能在实践中彼此进行比较。
建立社会过程模型，要概括范围比较狭窄的现象的经验材料，或者借助于与经验材料相适应的演绎体系。社会现象各有自己的特点，这就为模型化造成一定困难。在分析一个时期具体的社会过程时所得到的结论，往往对另一个时期并不适用。这里表现了过程的随机性，它受人这个庞大集合体的制约。同样，应当考虑到客观条件和主观条件的矛盾，它们的复杂性和多因素性。质的特征的多样性，有时难以在一个数学模型中做量的描述。与此相联系的，就是社会过程的模型带有随机性。
在研究社会过程时，许多研究者广泛运用统计模型，并将其分为下述类型。
1. 分配模型。在对单个的特征做概括的和综合的评述时，通常采用这种模型。
2. 交互作用模型、离散模型和动因模型。这类模型能够揭示表征被研究的社会过程的指标之间的相互联系。
3. 个别社会现象形式化的统计模型。
4. 形态辨识的统计模型，这种模型在社会研究中越来越普及。
5. 模拟的统计模型，这种模型可以看作是社会过程形式化的统计模型的特例。
模型类型的多样性是由社会实际现象的复杂性及其决定概率的综合性所造成的。
社会过程按其性质来说，是动态的、前进的、可变的。同样也应当顾及到制约社会过程流向的外在条件和因素。换句话说，这里需要系统方法，这种方法既考虑内在要素的相互作用，又考虑外在动因的相互作用。
模型在认识中的功能
在认识过程中所运用的模型履行着各种功能，模型化方法是多功能性的。这是由于被研究对象之间的相似点可以在不同层次上由许多方面（质、量、本质、现象等等）表现出来。在各种情况下，模型的启示作用都依据于各个层次上运用的方法，也就是在模型和原型之间寻求“相似点”的方法。
模型化方法不仅在理论上，而且在认识的经验水平上最重要的一个功能是解释功能，现代物理学中利用的模型很能证实这一点。在现代物理学中，同时有几个原子核模型，它们在不同水平上解释原子核和其中进行的过程的性质。
“模型的解释之所以可能，其客观基础是客体的相似点通常受支配这些客体的规律的相似点所制约。在最一般的情况下，模型解释在于推测，如果已知对象A由规律L的作用所决定并且对象A1与对像A是类同的，那么对象A1（被解释的对象）就是由规律L1的作用所决定的。”同时，借助模型不仅能了解对象A，而且能了解整个情态，包括规律、作为条件或原因的其他组分，这些组分被作者们称为行列式。
本质能够提供物质在其自然依赖关系中所固有的一切必要方面和联系的总和，而现象只能通过大量偶然的偏离在表面上提供这些方面和联系的表现。物质的本质与现象有机地联系在一起，既在现象中也通过现象揭示着自己的内蕴。
但是众所周知，模型与原型之间的相似不可能是完全的，这导源于作为认识手段来利用的模型自身的本质。同时、在被研究的客体与其模拟物的本质上，类同是必需的。此外，“模型自身领域的规律（或规律的总和）应当是已知的，借助于它能解释模拟物。”如果不存在这个条件，模型就不能履行解释功能。
解释模型不仅包括物质客体或理想客体，而且包括已有的理论。正是在模型履行解释功能时，理论具有最重要的意义，因为起着重要作用的不仅是对客体的直接研究、对客体施以物质手段，而且关于这个客体已有知识的逻辑运用也起重要作用（这些知识是借助于对研究客体直接运用物质手段而获得的）。到后来，逻辑运用与物质运用相比起着占优势的作用。
模型重要的启发功能之一是判据功能。如果能够借助一个模型检验关于原型的知识的可靠性，在这种情况下就是确立了判据模型。物质模型多半履行判据功能。模型通过实验的途径来研究。如果具有判据功能的不是物质模型，而是理想模型，那么模型仅仅间接地起到关于原型知识真实性的判据作用。理想模型通常建立在物质模型之前，有时借助于理想模型来确定有关模型客体某些重要观念的不完备性，获得新的知识。
研究者在模型实验中研究模型，而不注意它的原型，但是已如前述，模型和原型之间存在着对应关系。在运用物质模型时，如果研究者依据相似理论的数学工具（它是模型化方法的理论基础），那么在模型的判据功能方面，结果的可靠性就会大大提高。在这种情况下，知识由模型向原型的转移是最有根据的。
利用模型所获得的关于原型的材料，不应当总是视为真实的。只有在模型和原型之间的相似已充分确切地表现和确定下来的情况下、模型才能成为关于原型知识的真实性判据。
有时很难发现模型的缺陷，虽然这些缺陷已经在直接研究的过程中表现出来。别恩斯钦写道：“失败的场合，某个过程模型化尝试的否定结果，有时也具有不小的启发价值……，这样的场合有预示意义，能提供重要的引向性指令。”
在运用物质模型时，其判据功能是直接表现出来的。但是，在形成科学理论中履行功能的模型，也可以间接地成为真实性的判据。当为了证明一个理论而运用另一个其真实性已由社会实践所证实了的理论（或它的一些个别原理）时，经常出现这种情况。现在，一个理论的真实性借另一个理论来检验，这在许多学科中极为普遍。但是，检验真理归根结底要靠实践，通过已证实的理论来检验仅仅是间接的。
在科学技术革命的条件下，形式化体系和计算法的发展向科学提出解释这些体系的任务。为此目的而广泛运用履行解释功能的模型，这种功能能够理解理论的形式工具，确定理论的作用范围等等。当发现现有理论和实验材料之间存在矛盾时，为了解决这些矛盾和科学的持续进展而运用模型。模型使理论和周围现实相联系，并且由此而履行启发功能，帮助理解科学理论的价值。
模型还具有预见功能，这种功能在科学预言中广泛运用。科学预言的主观前提是人的认识活动的创造性，而科学预言的客观基础是现实的客体、现象和过程之间同时出现的或彼此交替的规律性联系，这种规律性联系制约着客观现实发展的必然性。
预见功能是模型最重要的认识论功能之一，模型不但在经验水平上，而且在理论水平上，也就是在整个科学领域中履行这种认识论功能。
在计算与自然条件的基本经济指标和特征的变化相联系的人口数字的可能变化时，也要应用模型的预见功能。这种功能还能预先确定有助于克服经济发展道路上出现的各种困难的技术课题。
现代生态学的问题之一是由正在增长着的能源需要所造成的气候变化的危险，这些能量变成熟并使大气圈温度升高，甚至增加二氧化碳在大气圈中的含量。这个问题具有综合性，应当用模型化方法来解决，“在这个问题上，不但要考虑到它的物理学方面，而且要考虑到它的技术方面和社会经济方面。在这种情况下运用模型化，可以使对预测中的气候变化的估计精确化，并确定影响气候的国民经济部门的最佳发展道路。”
在分析模型化过程的结构基础上，可以最清晰地显示模型化方法本身的认识论本质和方法论意义。在结构方面，应当把模型化看作是由一系列连续的和相互联系的阶段构成的认识过程，即由连续的要素构成的系统，这些要素的相互关系决定着认识过程的完整性。
模型化的过程包括下述阶段：确定课题，理论上和实验上的准备，建立模型，研究模型，已获取的信息向被研究客体的转移，根据已获取的材料及其验证修改科学假说，在科学理论中概括新的知识。
[Зαкономерносmu разσumuя u меmоòы noзнαнuя соσременоǔ наукu Мuнск，1978年C. 171 ~ 188]
* 苏联白俄罗斯共和国科学院哲学和法学研究所M. K. 布斯洛娃等十二人编著的《现代科学的发展规律和认识方法》，1978年于明斯克出版。本文译自该书第三章《数学化和模型化》的第四、五节，略有删节。
①《列宁全集》第38卷，中文版，第230页。