黃正榮(重慶建工九建公司,重慶 400080)

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工程知識(shí)的性質(zhì)與特征——從工程哲學(xué)的視野看

黃正榮
(重慶建工九建公司,重慶 400080)

[摘要]通過(guò)對(duì)工程知識(shí)的哲學(xué)問(wèn)題的研究,分析了工程知識(shí)與科學(xué)知識(shí)的聯(lián)系與區(qū)別,從實(shí)踐理性和技術(shù)邏輯層面揭示了工程知識(shí)的性質(zhì)與特征,認(rèn)為工程知識(shí)是與造物活動(dòng)(操作、建造和使用)相關(guān)聯(lián)的知識(shí),包括規(guī)則系統(tǒng)、理論分析與技術(shù)裝置涉及到的技術(shù)性和非技術(shù)性要素的知識(shí)。本質(zhì)上講,工程知識(shí)是一類建構(gòu)性知識(shí),包含了理性、邏輯和事實(shí)三重屬性。

[關(guān)鍵詞]工程知識(shí);科學(xué)知識(shí);認(rèn)識(shí)論;性質(zhì);特征;工程哲學(xué)

一、引言

長(zhǎng)期以來(lái),正像工程在哲學(xué)版圖上的缺失一樣,工程知識(shí)在哲學(xué)分析的領(lǐng)域里難尋蹤跡,理論的研究嚴(yán)重滯后于工程實(shí)踐活動(dòng)。但工程是人類社會(huì)存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),隨著工程的領(lǐng)域、分支、范圍、學(xué)科和專業(yè)逐漸增加并不斷擴(kuò)大,誕生了土木、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、化工、電氣、生物、電子、航天等幾乎遍及所有行業(yè)的工程,各種不同類型的工程廣泛而深刻地影響著社會(huì)生產(chǎn)和生活的方方面面。由此可見(jiàn),工程的演化、發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,它整合了技術(shù)性與非技術(shù)性的要素,有自己的知識(shí)傳統(tǒng)和增長(zhǎng)模式。世界工程組織聯(lián)合會(huì)等機(jī)構(gòu)在聯(lián)合國(guó)教科文組織報(bào)告《工程:發(fā)展的問(wèn)題挑戰(zhàn)和機(jī)遇》中指出:“工程與技術(shù)知識(shí)的發(fā)展與應(yīng)用,支持和推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。工程與技術(shù)在滿足人類基本需求、減少貧困、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和縮小‘知識(shí)鴻溝’等方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用?！盵1]工程知識(shí)的生產(chǎn)、積累和創(chuàng)新表現(xiàn)為一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)、解決工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)問(wèn)題的過(guò)程,問(wèn)題是工程知識(shí)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn),其知識(shí)增長(zhǎng)模式是漸進(jìn)的、開(kāi)放性的。哲學(xué)界和工程界人士已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,“在工程哲學(xué)中,對(duì)工程知識(shí)的哲學(xué)研究是一個(gè)重大問(wèn)題?！盵2](P145)那么,何謂工程知識(shí)?工程知識(shí)的意義何在,它與科學(xué)知識(shí)有何聯(lián)系與區(qū)別,又具有哪些性質(zhì)和特征?工程知識(shí)以什么樣的形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)?如此等等多的知識(shí)論問(wèn)題,都有待作出理論上的解釋和分析。為此,本文試圖從哲學(xué)視角對(duì)工程知識(shí)的性質(zhì)、特征等問(wèn)題進(jìn)行探討,以推動(dòng)工程知識(shí)問(wèn)題的哲學(xué)分析與研究。

二、工程知識(shí)的性質(zhì)

工程與自然界之間有著不可分割的聯(lián)系,是人與自然發(fā)生關(guān)系的中介,表現(xiàn)為人類改造和合理利用自然的創(chuàng)新過(guò)程,即建造人工自然的實(shí)踐活動(dòng),反映了人對(duì)自然的主觀能動(dòng)性關(guān)系,并且也體現(xiàn)著人與社會(huì)的關(guān)系。自從人類社會(huì)誕生以來(lái),工程作為一種實(shí)踐(造物)活動(dòng),一直存在和發(fā)展著,這當(dāng)中始終離不開(kāi)工程知識(shí)的發(fā)掘、運(yùn)用和創(chuàng)新。追溯工程史,無(wú)論是古代工程,還是現(xiàn)當(dāng)代工程,任何一項(xiàng)工程活動(dòng),從工程決策、工程建造(包括設(shè)計(jì)、施工),到工程運(yùn)行及拆除(含工程評(píng)價(jià)),實(shí)質(zhì)上是工程的知識(shí)化過(guò)程,都反映和蘊(yùn)涵了大量的工程知識(shí)的內(nèi)容。然而,在航天工程和相當(dāng)一些大科學(xué)工程中,工程知識(shí)和工程師的作用被大大低估了。在當(dāng)前工程哲學(xué)的研究中,哲學(xué)家和工程師們已開(kāi)始關(guān)注工程知識(shí)的哲學(xué)問(wèn)題。關(guān)于工程知識(shí)的定義,美國(guó)技術(shù)哲學(xué)家皮特(Pitt J.)在其所著《技術(shù)思考——技術(shù)哲學(xué)的基礎(chǔ)》一書(shū)中寫道:“工程知識(shí)是為了操縱人類環(huán)境的目的,而進(jìn)行的工藝的設(shè)計(jì)、構(gòu)建以及操作?！盵3]工程通過(guò)要素整合與集成建構(gòu)新的存在物(或系統(tǒng))這一造物活動(dòng),有屬于自己的一類知識(shí)體系,知識(shí)包含了理性、邏輯和事實(shí)三重屬性,本質(zhì)上講,工程知識(shí)是一類建構(gòu)性知識(shí)。工程知識(shí)不是純粹的“科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用”,雖然它與科學(xué)知識(shí)有交集,甚至說(shuō)現(xiàn)代工程與科學(xué)知識(shí)(也包括一些相關(guān)的人文社會(huì)科學(xué)知識(shí),如倫理學(xué))的聯(lián)系可能會(huì)更緊密,但這絲毫不能說(shuō)明工程知識(shí)是科學(xué)知識(shí)衍生出來(lái)的,何況說(shuō)工程早于科學(xué),實(shí)際上它們兩者在很多方面具有互補(bǔ)性,特別要提到的是,工程科學(xué)讓人注意到科學(xué)與工程越來(lái)越相互依賴,形成了基于科學(xué)的工程與工程導(dǎo)向性的科學(xué)——生物工程、航空技術(shù)、材料科學(xué)、工程力學(xué)等前沿性知識(shí)領(lǐng)域,科學(xué)與工程的邊界似乎變得模糊起來(lái)。

嚴(yán)格地講,工程知識(shí)有其獨(dú)特的生成方式、路徑和適用范圍。科學(xué)知識(shí)的目的是發(fā)現(xiàn),工程知識(shí)的目的是造物,它們組成了兩種截然不同的知識(shí)形式,目的不同,知識(shí)的性質(zhì)、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)也就不可能一樣,它們之間沒(méi)有高下之分,那種把工程知識(shí)歸結(jié)為科學(xué)知識(shí)的觀點(diǎn)是站不住腳的。如果說(shuō)規(guī)律是構(gòu)成科學(xué)知識(shí)的重要內(nèi)容,那么規(guī)則則是構(gòu)成工程知識(shí)的重要內(nèi)容?！翱梢栽谝欢ㄒ饬x上認(rèn)為工程知識(shí)是一個(gè)‘關(guān)于規(guī)則的知識(shí)系統(tǒng)’。在工程知識(shí)中,關(guān)于規(guī)則的知識(shí)是最重要的內(nèi)容之一?！盵2](P148-149)規(guī)則作為一種極其重要的工程知識(shí),從一個(gè)側(cè)面揭示了工程的規(guī)范性來(lái)源。在工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等實(shí)踐活動(dòng)中,工程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范、導(dǎo)則和條例等則是工程規(guī)則的實(shí)現(xiàn)形式,它們都是關(guān)于工程規(guī)則不同層級(jí)的知識(shí)形態(tài)。筆者以為,“從規(guī)范的價(jià)值論意義上講,工程規(guī)則是工程主體(行為者)在基于理性(實(shí)踐理性)原則下遵守和服從的行為規(guī)范,旨在為工程主體提供工程應(yīng)當(dāng)(或禁止)怎么做、以及如何去做的知識(shí)?！盵4]在工程知識(shí)的內(nèi)容中,除了工程規(guī)則外,還包括工程學(xué)原理、設(shè)計(jì)圖紙(圖集)、合同、材料制備、工藝流程、模型、技術(shù)方案、工序、檢測(cè)報(bào)告、儀器設(shè)備及零部件說(shuō)明、項(xiàng)目管理等顯性知識(shí)以及設(shè)計(jì)意向、技術(shù)訣竅等反映在大腦中的隱性知識(shí)(或曰意會(huì)知識(shí))。

工程知識(shí)與科學(xué)知識(shí)是兩種性質(zhì)不同的知識(shí)體系,兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。對(duì)此,美國(guó)技術(shù)哲學(xué)米切姆(Mitcham C.)認(rèn)為:“至于工程學(xué)理論,盡管某些與科學(xué)理論相一致,但是模型參量和理想化的假設(shè)這兩個(gè)方面總是與科學(xué)理論非常不同?！盵5](P273)工程知識(shí)有其自己特殊的性質(zhì),歸納起來(lái)大致有:確定性、合目的性、合規(guī)律性、主客觀統(tǒng)一性、可靠性、功用性。

確定性。確定性是工程知識(shí)區(qū)別于科學(xué)知識(shí)的基本性質(zhì)。在科學(xué)研究和科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程及結(jié)果中既有確定性的因素,也有不確定性的因素。由于自然界、思維和人類社會(huì)的不斷變化和發(fā)展,科學(xué)始終在探索和發(fā)現(xiàn),盡管如此,也無(wú)法窮盡對(duì)客觀規(guī)律和自然現(xiàn)象以及社會(huì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),必然存在科學(xué)知識(shí)的確定性與不確定性、真理與謬誤、科學(xué)與偽科學(xué)的糾結(jié)和厘清,所以,科學(xué)實(shí)驗(yàn)允許失敗甚至無(wú)數(shù)次失敗,這是因?yàn)槠淇茖W(xué)的不確定性所致。徐長(zhǎng)福認(rèn)為,“通過(guò)引入工程因素,思維方式從可能變成了現(xiàn)實(shí),這使我們得到了兩種至為重要的思維方式,即工程思維和理論思維?！盵6]工程思維的任務(wù)是對(duì)工程進(jìn)行命題與求解,與工程知識(shí)有著密切的聯(lián)系,但它不等同于工程知識(shí)。

由于工程本身存在的風(fēng)險(xiǎn)性(危險(xiǎn)性)超出了公眾和社會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及認(rèn)知范圍,而工程不允許失敗(外部環(huán)境因素如地震、海嘯等除外)的要求與科學(xué)和工程思維自身可錯(cuò)性(或容錯(cuò)性、試錯(cuò)性)之間又存在尖銳的矛盾,因此,如何認(rèn)識(shí)、處理和解決好這類矛盾,就成為一個(gè)非常重要的工程知識(shí)問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)看到,工程知識(shí)的任何一種不確定性,哪怕是很微小的不確定性細(xì)節(jié),都極有可能給工程釀成隱患、損失和事故,嚴(yán)重的情形將導(dǎo)致工程報(bào)廢,特別是在航天工程、核電工程等領(lǐng)域尤甚,工程史上諸如此類事件不勝枚舉。由此而言,確定性成為工程知識(shí)產(chǎn)生、應(yīng)用的本質(zhì)屬性和內(nèi)在要求,當(dāng)屬題中應(yīng)有之義。工程知識(shí)不帶有猜測(cè)或假說(shuō)的性質(zhì),不允許有含混不清、歧義和似是而非,作為一種實(shí)在,是確然的、無(wú)可置疑的。工程知識(shí)的確定性意味著工程系統(tǒng)規(guī)定了一定的行為與一定的結(jié)果之間穩(wěn)定的因果關(guān)系和工藝技術(shù)邏輯關(guān)系,將工程行為模式、次序和流程固化,形成一條明晰的工程進(jìn)路,其重要標(biāo)志是具有可檢驗(yàn)性與可實(shí)現(xiàn)性。并且,工程知識(shí)的確定性還意味著工程知識(shí)是一種不可朝令夕改的規(guī)則系統(tǒng),它的修改、更新是有嚴(yán)格程序的,不能存在隨意性。工程知識(shí)的確定性使工程控制機(jī)制具有了穩(wěn)定性、魯棒性(robustness)、客觀性和可預(yù)見(jiàn)性。正是工程知識(shí)的確定性,才奠定了工程成功的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

合目的性。就人類的工程實(shí)踐活動(dòng)而言,工程作為一種對(duì)象性存在(與自然物的存在不同),其現(xiàn)實(shí)性的基礎(chǔ)是造物(目的)。換言之,工程作為人類與自然界發(fā)生關(guān)系、改善其生存環(huán)境的實(shí)踐活動(dòng),是一種有目的的計(jì)劃活動(dòng)。工程知識(shí)的合目的性就包含著構(gòu)建一個(gè)新的存在物(或曰人工物)的內(nèi)在可能性依據(jù),脫離了造物這一目的,工程知識(shí)就失去了它存在的意義。在工程知識(shí)中,把合目的性用來(lái)表示一切趨達(dá)工程目標(biāo)的控制機(jī)制,通過(guò)專業(yè)性非常強(qiáng)的工程知識(shí)(規(guī)則、程序)和其他技術(shù)手段(如理論分析、試驗(yàn)研究),以及非技術(shù)手段(如合同)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)(包括工程危險(xiǎn)源)的識(shí)別、規(guī)避和控制,排除技術(shù)(工程)故障和缺陷,通過(guò)控制(負(fù)反饋調(diào)節(jié)、糾偏)使目標(biāo)差不斷縮小而逼近目標(biāo)、趨達(dá)目標(biāo),工程最顯著的特性就在于它的控制性,沒(méi)有無(wú)控制的工程。因而,工程控制作為一種工程知識(shí)被視為一種合目的性的行動(dòng)方式。

合規(guī)律性。所謂工程知識(shí)的合規(guī)律性,是指導(dǎo)工程實(shí)踐的認(rèn)知符合客觀規(guī)律,達(dá)到對(duì)客觀事物的真理性認(rèn)識(shí)。米切姆說(shuō):“工程實(shí)踐與技藝不同,它是建立在知識(shí)基礎(chǔ)之上,從而無(wú)疑也是建立在技術(shù)基礎(chǔ)上的,即使用科學(xué)來(lái)指導(dǎo)人類制作的。”[5](P267)隨著工程的運(yùn)行、變化和發(fā)展,工程系統(tǒng)及環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,工程知識(shí)的產(chǎn)生和應(yīng)用從過(guò)去依賴經(jīng)驗(yàn)、技藝、手工工具等傳統(tǒng)知識(shí)類型,逐步轉(zhuǎn)移到更廣泛地依靠和選擇規(guī)則、工程學(xué)原理、技術(shù)手段、計(jì)算數(shù)學(xué)(如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算)、機(jī)械與電氣及自動(dòng)化裝置(智能系統(tǒng)、BIM技術(shù))、項(xiàng)目管理等現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)和管理知識(shí)方面,不斷提升真理性的科學(xué)認(rèn)知,這是工程知識(shí)創(chuàng)新的使然,但這并不意味著對(duì)經(jīng)驗(yàn)、技藝等傳統(tǒng)工程知識(shí)的否定,而是揚(yáng)棄。不言而喻,工程知識(shí)已蘊(yùn)涵了豐富的工程科學(xué)、工程技術(shù)、工程管理等方面的內(nèi)容,是人類知識(shí)寶庫(kù)中數(shù)量最大、種類最多的一類知識(shí)?？茖W(xué)知識(shí)的應(yīng)用為包括工程規(guī)則在內(nèi)的工程知識(shí)奠定了理論基礎(chǔ),深深嵌入于工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)之中。

可以說(shuō),工程知識(shí)的生成是一個(gè)通過(guò)工程實(shí)踐檢驗(yàn)的理性-技術(shù)邏輯-經(jīng)驗(yàn)的互動(dòng)過(guò)程,作為理性的認(rèn)識(shí)論旨在為不同的工程系統(tǒng)提供認(rèn)知程序、創(chuàng)新進(jìn)路和操作模式等工程思維方式,達(dá)到工程(規(guī)則)的控制目的,實(shí)現(xiàn)合目的性與合規(guī)律性的統(tǒng)一。當(dāng)今以高新技術(shù)工程知識(shí)為代表的現(xiàn)代工程知識(shí)大都建立在科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上,沒(méi)有科學(xué)知識(shí)作為前提和基礎(chǔ),許多現(xiàn)代工程知識(shí)的形成是不可能的,更談不上應(yīng)用和發(fā)展。應(yīng)該看到,無(wú)論是古代工程,還是現(xiàn)代工程,凡是成功的工程,都體現(xiàn)了工程知識(shí)的合規(guī)律性,即合乎人類社會(huì)進(jìn)步和工程自身發(fā)展的內(nèi)在要求和必然屬性,按科學(xué)規(guī)律辦事,如都江堰水利樞紐工程。而失敗的工程,無(wú)一不是違反規(guī)律行事,如黃河三門峽水庫(kù)工程。所以,堅(jiān)持工程知識(shí)的合規(guī)律性是工程知識(shí)走向理性成熟、工程健康發(fā)展的必由之路。

主客觀統(tǒng)一性。工程知識(shí)的產(chǎn)生和運(yùn)用要遵循客觀規(guī)律,按規(guī)律辦事,實(shí)現(xiàn)人的意志(主觀能動(dòng)性)與客觀規(guī)律的統(tǒng)一。工程是一種有理性、有意識(shí)的知識(shí)型實(shí)踐活動(dòng),工程知識(shí)既是客觀的,又是主觀的,不可能脫離人的意識(shí)自主地發(fā)展,工程規(guī)則作為構(gòu)成工程知識(shí)的極其重要的內(nèi)容,集中體現(xiàn)了工程知識(shí)的主客觀統(tǒng)一性。應(yīng)該講,相對(duì)于所有滲透在人類實(shí)踐目的之中的主觀隨意性而言,工程規(guī)則存在著某種客觀性、規(guī)范性或合法性,是人的意志在工程實(shí)踐環(huán)節(jié)中主觀性和客觀性相統(tǒng)一的多維體現(xiàn),包括與之相對(duì)應(yīng)的工程領(lǐng)域的準(zhǔn)則和法則。這同規(guī)律存在本質(zhì)差異,規(guī)律是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在,在本質(zhì)上是作為自在的概念而存在著的,正因如此才獲得了一種必然的實(shí)存,成為科學(xué)觀察的對(duì)象和科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容,人既不能創(chuàng)造規(guī)律,也不能消滅規(guī)律。而工程規(guī)則則是在工程活動(dòng)中由人來(lái)制定和使用的,體現(xiàn)人的意志,規(guī)則不體現(xiàn)人的意志,就不成其為規(guī)則。這里,人的意志是區(qū)分規(guī)則與規(guī)律的一個(gè)試金石。但是,規(guī)則的產(chǎn)生又要遵循客觀規(guī)律,按規(guī)律辦事,實(shí)現(xiàn)人的意志(主觀能動(dòng)性)與客觀規(guī)律的統(tǒng)一,這是包括工程規(guī)則在內(nèi)的工程知識(shí)存在的內(nèi)在要求。

可靠性。與科學(xué)知識(shí)相比,可靠性更能體現(xiàn)工程知識(shí)的性質(zhì)。試想,如若工程知識(shí)不可靠,象科學(xué)知識(shí)和工程思維一樣存在試錯(cuò)性,工程的結(jié)果會(huì)是怎樣?可靠性這個(gè)術(shù)語(yǔ)原先出現(xiàn)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,指元件、產(chǎn)品、系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)、在一定條件下無(wú)故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性。在工程知識(shí)領(lǐng)域,可靠性則是指知識(shí)既具有邏輯必然性、又具有事實(shí)的可預(yù)見(jiàn)性,還具有過(guò)程的可驗(yàn)證性,三者缺一不可。工程知識(shí)的可靠性需要規(guī)則的技術(shù)規(guī)定性作為支撐構(gòu)件,起到承載保障的作用。技術(shù)規(guī)定性從內(nèi)容上要求,它要能夠保證規(guī)則系統(tǒng)的技術(shù)體系所表達(dá)的內(nèi)容不能有差錯(cuò),即保證技術(shù)命題本身的內(nèi)容為真,具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖聦?shí)依據(jù)和科學(xué)確定性,合乎工程系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)律性。工程有屬于自己的一條工藝技術(shù)路線,技術(shù)邏輯作為工藝技術(shù)路線的導(dǎo)向性思維和知識(shí)形式,應(yīng)用于不同類型的工程系統(tǒng)進(jìn)行分析與計(jì)算,在此基礎(chǔ)上確立工程系統(tǒng)(技術(shù)規(guī)定性)的推理與論證有效性以及工序的合規(guī)性。設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇、工序控制、建造(制造)、試驗(yàn)檢測(cè)、故障(缺陷)處置等都是涉及到工程知識(shí)可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到工程的結(jié)構(gòu)安全性、耐久性、可維修性和使用功能。

功用性。功用性是工程知識(shí)的特有性質(zhì),意蘊(yùn)著工程存在的使用價(jià)值所在,旨在符合知識(shí)的內(nèi)在價(jià)值屬性要求:一是有實(shí)用價(jià)值和滿足工程內(nèi)在以及外部需求;二是具有結(jié)構(gòu)安全和使用功能,如住宅要適宜居住,電廠要能夠發(fā)電,大橋要達(dá)到通車條件,大壩要具備發(fā)電、防洪、航運(yùn)等效能。所以,滿足人類物質(zhì)需求的優(yōu)先性為其工程知識(shí)的價(jià)值取向。美國(guó)工程倫理學(xué)家戴維斯(Davis M.)說(shuō):“工程是制造一些對(duì)人類有用和可帶來(lái)便利的東西。……工程倫理的歷史提醒我們,倫理標(biāo)準(zhǔn)和其他工程標(biāo)準(zhǔn)一樣,不是一系列發(fā)現(xiàn),而是有用的創(chuàng)造。”[7]古往今來(lái),沒(méi)有無(wú)使用價(jià)值或功能效用的工程,工程要講求效率和投入-產(chǎn)出比及經(jīng)濟(jì)性,追求一定約束條件下的極值,達(dá)到效用(福利)最大化,實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)(改進(jìn))。非但如此,工程還蘊(yùn)含著人對(duì)世界的認(rèn)知、對(duì)生活世界的理解及呈現(xiàn)方式。這一切都非常明確地體現(xiàn)了工程知識(shí)的功用性。

三、工程知識(shí)的特征

工程知識(shí)的類型及特征是工程認(rèn)識(shí)論研究的一個(gè)重要內(nèi)容。工程知識(shí)的類型按照作用機(jī)制可以分為陳述性知識(shí)與程序性知識(shí);根據(jù)表現(xiàn)方式劃分,有顯性知識(shí)與隱性知識(shí)。當(dāng)然,還有其他一些劃分方式,如價(jià)值知識(shí)與事實(shí)知識(shí)、理性知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)等。工程知識(shí)無(wú)論是以怎樣的形態(tài)表現(xiàn),都會(huì)呈現(xiàn)出不同于科學(xué)知識(shí)的一些特征:圖示、操作程序、編碼、可視化等。

圖示。工程知識(shí)不像一般語(yǔ)境的科學(xué)知識(shí),通過(guò)概念、公式、定理、公理等來(lái)表征,工程知識(shí)除了概念、公式等作為載體外,其大量的語(yǔ)言形式則是圖示的方法,如工程的草圖、設(shè)計(jì)圖紙(圖集)、構(gòu)造作法、施工平面布置圖、工期網(wǎng)絡(luò)圖、專項(xiàng)施工方案涉及的各種施工圖(包括詳圖、大樣圖)、電路圖、流程圖等等。從思維方式來(lái)看,工程思維也是通過(guò)繪圖、圖示方法等形象思維來(lái)生成工程知識(shí)的,設(shè)計(jì)的過(guò)程就是工程思維轉(zhuǎn)換為工程知識(shí)的過(guò)程,即一個(gè)把創(chuàng)造性構(gòu)思進(jìn)一步具象化、物化的過(guò)程。并且,相比文字而言,借助于圖形、圖示等符號(hào)語(yǔ)言往往更能準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)比例、結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系。以土木建筑工程為例,施工圖設(shè)計(jì)是對(duì)建(構(gòu))筑物、橋梁、設(shè)備、管線、道路等工程對(duì)象的幾何尺寸、選用材料、強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)造、布置、相互關(guān)系和施工及安裝質(zhì)量要求的詳細(xì)圖紙和圖說(shuō),是指導(dǎo)施工及安裝的直接依據(jù)。圖示的要素與工程世界的組成部分存在著相互的對(duì)應(yīng)關(guān)系和一致性,圖示就是一些符號(hào)語(yǔ)言按照一定的比例排列-組合起來(lái)描述工程實(shí)體的同構(gòu)形式。

圖示是工程知識(shí)的顯著特征,工程領(lǐng)域中,離開(kāi)了制圖、圖示等工程知識(shí)的語(yǔ)言形式,工程是無(wú)法實(shí)施的。米切姆說(shuō):“工程繪圖有著獨(dú)特的語(yǔ)言和用于抽象表達(dá)作用的體系,它不僅僅意味著通過(guò)內(nèi)部行為交流而得到的結(jié)果;它們還是過(guò)程一部分,也是通過(guò)這一過(guò)程而達(dá)到結(jié)果的途徑。同時(shí),繪圖可能是完成更為普遍的模仿工程活動(dòng)的唯一方式。”[5](P302)工程的建造,其主要依據(jù)表現(xiàn)為設(shè)計(jì)圖紙(圖集)、工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等。圖示方法的運(yùn)用為工程的實(shí)施提供了方便、簡(jiǎn)潔、精準(zhǔn)的知識(shí)形式。

操作程序。工程是人與自然、人與社會(huì)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息變換的載體,其核心是將二維變成三維、方案(圖紙)變?yōu)閷?shí)體的造物活動(dòng),工程的目的必須通過(guò)操作(作業(yè))才能變成現(xiàn)實(shí),沒(méi)有實(shí)際的、程序化的操作,工程就只能停留在工程思維階段或工程設(shè)計(jì)階段。可見(jiàn),工程思維只有通過(guò)操作程序化,才能轉(zhuǎn)化為工程知識(shí);工程設(shè)計(jì)只有通過(guò)操作(作業(yè)),才能形成為工程實(shí)體。所以,操作行為是工程造物活動(dòng)的基本內(nèi)容。程序性知識(shí)是一套關(guān)于工程的操作步驟和過(guò)程的工程知識(shí),主要用來(lái)解決“做什么”和“如何做”的問(wèn)題,用來(lái)操作和實(shí)踐。荷蘭工程哲學(xué)家布希亞瑞利(Bucciarelli L.)強(qiáng)調(diào):“工程知識(shí)的目的在于操作,在于制造,在于生產(chǎn)新的產(chǎn)品?！盵8]工程知識(shí)作為操作程序性的一類知識(shí)類型,從工程的初始狀態(tài)經(jīng)過(guò)中間狀態(tài)再到目標(biāo)狀態(tài)的操作過(guò)程,它遵循工程學(xué)原理和運(yùn)作程序(步驟),其認(rèn)識(shí)和操作過(guò)程呈現(xiàn)程序化、流程化特征。美國(guó)工程哲學(xué)家文森蒂(Vincenti W.)以飛機(jī)的埋頭鉚接工藝為例討論工程知識(shí)的類型時(shí)說(shuō):“描述性知識(shí)是關(guān)于事實(shí)或?qū)嶋H情況的知識(shí),根據(jù)真實(shí)性或正確性做出判斷。規(guī)定性知識(shí)是程序知識(shí)或?qū)嵺`知識(shí),根據(jù)有效性、成敗的程度做出判斷。……在技術(shù)和工程中知識(shí)比例如何變化大體上需要詳細(xì)的研究。就生成的性質(zhì)而言,它可能很大程度上依賴于各類程序知識(shí)?！盵9](P246-248)

操作程序化意味著按照工藝邏輯和事實(shí)關(guān)系,對(duì)工作內(nèi)容、操作方法進(jìn)行銜接、遞進(jìn)并固化下來(lái),形成規(guī)范的工程技術(shù)管理流程和工作標(biāo)準(zhǔn)。每一道工序的操作只有通過(guò)驗(yàn)收合格才能轉(zhuǎn)序進(jìn)入下道工序,明顯存在對(duì)工程規(guī)則和工序控制的依賴性(或者依靠性)。工序的控制是保證工程質(zhì)量、安全的過(guò)程控制,不合格的檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程嚴(yán)禁轉(zhuǎn)入下道工序,否則,就只有通過(guò)糾錯(cuò)、驗(yàn)算或補(bǔ)強(qiáng)、拆除重建合格后才能轉(zhuǎn)序,其過(guò)程的控制是極其嚴(yán)謹(jǐn)和有章可循的。文森蒂?gòu)?qiáng)調(diào):“標(biāo)準(zhǔn)自身是工程規(guī)范的關(guān)鍵所在,它構(gòu)成了一般工程知識(shí)的重要組成部分?！盵9](P271)在工程標(biāo)準(zhǔn)等程序性知識(shí)中,有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性條文,標(biāo)準(zhǔn)條文因嚴(yán)格程度不同,用詞語(yǔ)境是有明確規(guī)定的,例如,表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”;表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)或不得”;表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的:采用“可”。上述這些用詞說(shuō)明表達(dá)了程序性知識(shí)的規(guī)范性要求。

編碼。編碼是符號(hào)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)重要術(shù)語(yǔ)。編碼是指信息(知識(shí)、數(shù)據(jù)、文字)從一種形式或格式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過(guò)程,人們?cè)谑褂梅?hào)的時(shí)候,往往要對(duì)符號(hào)進(jìn)行編碼,將符號(hào)組合成代碼,來(lái)表達(dá)事物(語(yǔ)言)的意義。迪利(Deely J.)說(shuō):“代碼是一個(gè)可感知成分同一種按照與之相關(guān)去理解的客觀性之間的關(guān)聯(lián)和搭配活動(dòng)。”[10]實(shí)際上,在工程規(guī)則(譬如規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn))、工程圖紙等工程知識(shí)的表述中,大量使用代碼、敘述、數(shù)值、信息等編碼的形式,使得其清晰,有條理。

通過(guò)對(duì)工程學(xué)結(jié)構(gòu)邏輯與功能條件進(jìn)行編碼,產(chǎn)生出標(biāo)準(zhǔn)化信息代碼——技術(shù)代碼、句法代碼和語(yǔ)義學(xué)代碼,應(yīng)用代碼聯(lián)系各知識(shí)要素的方法建立起技術(shù)性要素與非技術(shù)性要素之間的聯(lián)系。芬伯格(Feenberg A.)在《技術(shù)批判理論》一書(shū)中說(shuō):“技術(shù)代碼結(jié)合了各種類型代碼的要素。它是最基本的規(guī)則,在這種規(guī)則之下,技術(shù)選擇得以根據(jù)保持操作自主性的需要而做出?！盵11]技術(shù)代碼是在工程領(lǐng)域用技術(shù)上連貫的方式解決一般因果關(guān)系、邏輯類型和控制形式的問(wèn)題,這種解決方式為工程活動(dòng)提供一個(gè)范式或樣本。代碼設(shè)計(jì)的原則包括標(biāo)準(zhǔn)化、通用性、唯一性、穩(wěn)定性、便于識(shí)別與格式統(tǒng)一。無(wú)疑,編碼在工程知識(shí)中具有重要的意義和作用,通過(guò)編碼將程序性的知識(shí)按照一定的邏輯和事實(shí)屬性進(jìn)行編排、選擇和組合,從而形成規(guī)范化、定制化、導(dǎo)向化的工程知識(shí),用以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)和施工作業(yè)。

可視化?？梢暬夹g(shù)最早運(yùn)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)中,并形成了可視化技術(shù)的重要分支——科學(xué)計(jì)算可視化。近年來(lái),可視化技術(shù)已開(kāi)始運(yùn)用于工程設(shè)計(jì)和施工中,正在引發(fā)工程界的一次革命性的變革,可視化已逐漸成為工程知識(shí)的重要特征。工程可視化,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù),能夠把工程數(shù)據(jù),包括所獲得的數(shù)值、圖像或是工程設(shè)計(jì)、施工計(jì)算中涉及和產(chǎn)生的工程信息變?yōu)橹庇^的,以圖形圖像信息表示的、隨時(shí)間和空間變化的工程具象或工程量呈現(xiàn)在工程人面前,使之能夠模擬和計(jì)算,其目的在于工程場(chǎng)景的實(shí)時(shí)生成并顯示。正是可視化的模擬和計(jì)算,極大地提高了工程控制的可預(yù)見(jiàn)性。從哲學(xué)上看,工程的可視化是工程現(xiàn)象的一種本質(zhì)還原,把工程具象還原為一般本質(zhì),即把可能在現(xiàn)實(shí)中存在的事物還原為意向的本質(zhì),尋求虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)聯(lián)性、一致性。從普遍意義上講,工程的可視化知識(shí)是可通約的,能夠跨越各個(gè)工程領(lǐng)域傳播與使用。

其中,可視化技術(shù)在土木建筑工程得到最廣泛應(yīng)用的就是建筑信息模型(簡(jiǎn)稱BIM),它可優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工,確保設(shè)計(jì)的可施工性和施工資源優(yōu)化配置,通過(guò)五維技術(shù)——3D+時(shí)間+成本的模擬和計(jì)算(虛擬施工),可以發(fā)現(xiàn)不合理的施工程序、不合理的資源配置、設(shè)備(管線)交叉沖突、安全隱患、作業(yè)空間不足等問(wèn)題,及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化技術(shù)方案,減少和根絕設(shè)計(jì)和施工缺陷(錯(cuò)、漏、碰、缺),有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中“零碰撞、零沖突、零返工”,從而建成滿意的工程,無(wú)缺憾的工程。BIM技術(shù)通常包括建筑構(gòu)件建模、施工現(xiàn)場(chǎng)建模、施工設(shè)備建模、施工方法可視化、施工方法驗(yàn)證過(guò)程、工作空間可視化等?？梢暬峁┝斯こ趟季S與工程知識(shí)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)實(shí)可能性,使工程知識(shí)在人腦與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)中達(dá)到最有效的應(yīng)用,是工程發(fā)展的管理現(xiàn)代化標(biāo)志。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上,工程知識(shí)是工程認(rèn)識(shí)論的一個(gè)核心范疇。如果說(shuō)工程是造物活動(dòng),那么工程知識(shí)就是與造物活動(dòng)(操作、建造和使用)相關(guān)聯(lián)的知識(shí),包括規(guī)則系統(tǒng)、理論分析與技術(shù)裝置涉及到的技術(shù)性和非技術(shù)性要素的知識(shí)。工程實(shí)踐是形成工程知識(shí)的源泉和基礎(chǔ)。反過(guò)來(lái),工程知識(shí)作為一種理論形態(tài),又要指導(dǎo)、規(guī)范具體的工程實(shí)踐。正像文森蒂所講的那樣:“工程知識(shí)不可能——而且也不會(huì)——同工程實(shí)踐相分離。工程知識(shí),工程知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程,以及知識(shí)所服務(wù)的工程活動(dòng),這三者的性質(zhì),構(gòu)成一個(gè)不可分離的整體。”[9](P324)目前,工程知識(shí)的哲學(xué)地位、意義遠(yuǎn)未被充分認(rèn)識(shí),很多涉及到工程知識(shí)的哲學(xué)問(wèn)題還有待探索和闡釋。所以,當(dāng)下需要的是要從工程的主體、客體與知識(shí)的相互關(guān)系和過(guò)程中來(lái)對(duì)工程知識(shí)問(wèn)題加以分析和研究,揭示工程知識(shí)的本質(zhì)、形態(tài)、價(jià)值、類型、結(jié)構(gòu)、功能等規(guī)律性的東西,探討工程知識(shí)增長(zhǎng)與創(chuàng)新的選擇、路徑、模式、風(fēng)險(xiǎn)等實(shí)踐問(wèn)題。

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The Nature and Characteristics of Engineering Knowledge from the Perspective of Engineering Philosophy

HUANG Zheng-rong
(Branch No.9,Chongqing Construction Engineering Corporation,Chongqing 400080,China)

Abstract:Through the study of philosophical problems of engineering knowledge,this paper analyzed the links and differences between engineering and scientific knowledge,and revealed the nature and characteristics of engineering knowledge from practical rationality and technological logic.It turns out that engineering knowledge related with creation activities(operation,construction and usage),including rules system,theoretical analysis and technical installations related to technical and non-technical knowledge elements.Essentially,engineering knowledge is a kind of constructive knowledge,including the reason,logic and facts attributes.

Key words:engineering knowledge;scientific knowledge;epistemology;property;feature;engineering philosophy

作者簡(jiǎn)介:黃正榮(1963-),男,四川宜賓人,高級(jí)工程師,主要從事工程技術(shù)與項(xiàng)目管理、工程哲學(xué)和建筑哲學(xué)研究。

收稿日期:2016-01-28

DOI:10.16573/j.cnki.1672-934x.2016.02.003

[中圖分類號(hào)]N031

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1672-934X(2016)02-0019-07