关于信息概念的研究述评

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摘要：关于什么是信息，国内外的学者们目前还没有统一的定论。日常经验理解的信息就是新消息、新内容；信息科学认为信息就是负熵，或者信息是信宿对信源不确定性的消除。这些定义都不能概括和揭示使用极其广泛的信息本质。从哲学的角度定义信息，最具影响力和被广泛讨论的观点有属性论、反映论、中介论和物质自身显示的间接存在论。科学准确的信息概念是邬教授的“物质自身显示的间接存在论”。

关键词：信息；信息科学；信息哲学

中图分类号：N031 文献标识码：A 文章编号：16738268（2012）01005806

太阳在照耀，鸟儿在歌唱，书本在招手，电报嘀嗒响……这一切都是不同种类和形式的信息。信息概念的含义极为广泛和深刻，可以从不同的角度和层次对之进行探讨：可作通信技术上的考察；可作经济学、社会学、语言学方面的考察；可作神经学、心理学、遗传学方面的考察；可作系统科学和哲学方面的考察。

自从维纳的控制论及申农的信息论发表以来，信息的概念已具有全新的含义，它既不同于日常生活中所理解的“消息”、“报道”、“音信”等意义，也不同于实用科学从语法、语义、语用或信源、信道和信宿角度给出的信息定义。那么，什么是信息？它的本质是什么？哲学上如何解释？人们从不同领域、不同角度给出的信息定义和概念论述不下百种，但仍然存在很大差异甚至相互矛盾，并且不断还有人提出新的观点和看法，长期争论本身也说明信息概念的深刻性和复杂性。因此，在中国科学院编写的《21世纪100个交叉科学难题》一书中，已把“信息是什么”列为这100个难题之一。

分析已有的众多解释，起码可以区分出三个不同层次的对信息概念的规定：一是人们日常经验理解的层次；二是实用信息科学的层次；三是哲学的层次。

一、日常经验理解的信息概念

在人们的日常生活中，在一般的资料文件中，信息指的就是具有新内容、新知识的消息、新闻、情报、资料、数据、图像、密码以及语言、文字等所揭示或反映着的内容。如果将上述定义中的“消息”作广义化的理解，将所有其他形式的信息载体都看作是“消息”，那么，上述定义的真实含义便是：信息乃是消息中的新内容。显然，这一理解是在消息能否给接收者带来新内容的意义上被规定的。这种对信息概念的日常经验性的理解，显然具有相对性和功能性。此类规定并不能作为信息是什么的本质性解释。

据《辞源》解释，信息就是“消息”。早在唐代李中的《碧云集・暮春怀故人》一诗中，就有“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台”的句子，距今已有千余年的历史。如果把西汉扬雄《太玄经》中的“阳气极于上，阴信萌乎下”中的“信”也作为信息理解，它的历史还要古老得多。 “信息”这个古老的字眼频繁地出现在我们的报刊、文件、广播、电视之中，信息时代、信息社会、信息经济、信息资源、信息技术以及冠以各个专门名词的信息（如商品信息、市场信息、人才信息、科研信息等等）成了热门话题。在信息论看来，信息现象充满天地之间，我们面临的是一个以声音、形态、色彩、气息、电波、光线、元素等构成的大千信息世界；在自然世界与人类社会、无机物与有机物、生命现象与非生命现象中间，都存在着信息的发射、传播与接收的过程。人类早已发现，蜜蜂会用不同舞姿向同伴们表示蜜源的方位，蚂蚁发现了需要用集体力量搬运的食物，会用触角相互传递这一信息，而“鹦其鸣矣，求其友声”证明鸟族是可以用鸟语呼朋引类的，等等。即便是一块不声不响的岩石，也向人们传递着丰富的史前时期地球物理信息。

我国古代相传有两句诗说道：“花如解语应多事，石不能言最可人。” 但从现在看来，石头和花卉虽没有声音的语言，却有它们自己的一套结构组织来表达它们的本质。自然科学家的任务就在于了解这种本质，使石头和花卉能说出宇宙的秘密。而且到现在，自然科学家已经成功地做出了不少工作。以石头而论，譬如化学家以同位素的方法，使岩石能表白自己的年龄；地球物理学家以地震波的方法，使岩石能表白自己离开地球表面的深度；地质学家和古生物学家以地层学的方法，初步地摸清了地球表面即地壳里三四十亿年以来的石头历史。何况花卉是有生命的东西，它的语言更生动、更活泼……像贾思勰在《齐民要术》里所指出的那样，杏花开了，好像它传语农民赶快耕土；桃花开了，好像它暗示农民赶快种谷子。春末夏初布谷鸟来了，我们农民知道它讲的是什么话：“阿公阿婆，割麦播禾。”从这一角度看来，花香鸟语同是大自然的语言，重要的是我们要能体会这种暗示，明白这种传语，来理解大自然、改造大自然。

我国著名科学家竺可祯从物候科学的角度对自然世界的信息现象，作了非常生动的令人信服的科学说明。他认为，月、露、风、云、花、鸟都是大自然的一种语言，我们可以从中了解大自然的本质，即自然规律。他还以人的胚胎为例，说明“有机体的细胞是能存贮无数代个体的经验或信息，而分别加以废置、应用或进化的”。“生物细胞的直径一般不超过几十个微米，而生物界亿万年的进化所形成的关于遗传信息的编码、存储和传递的机制即存在于其中。”[1]

社会科学家和自然科学家都普遍认为，“信息”已经远远大于“消息”的外延，成了一个跨学科、跨领域，统摄性极强、包罗范围极广的概念。它可以表现为消息、情报、通知、书信、编码、指令、资料、数据、程序等具体的信息形式，但任何一种具体的信息形式以及这些形式的简单总和，都不足以说明信息的本质。

二、实用信息科学中的信息概念

在一般的实用信息科学中，关于信息的定义是五花八门的。虽然目前的各种定义还并未得到统一和普遍公认，但是有两种说法是最具影响力的，其他一些定义或多或少都可以由这两种说法通过演绎而获得。

（一）信息是消除了的不确定性

这是根据通讯信息论的创立者申农的理论对信息所作的一个规定。其含义是说，通讯前，消息接收者对发送消息的内容存有不确定性的了解，收到消息后，消息接收者原有的不确定性就会部分或全部消除了。所以，信息就是消除了的不确定性。在这里，消除了的不确定性是一个相对意外程度的量，所以有人也说“信息是两次不定性之差”[2]。

信息，当初仅仅是一种通讯系统的模型，随着科学技术的发展以及人对客观事物认识的深化，就逐渐发展成为一种科学思维模式，主体与客体之间、主体内部结构各部分之间，都存在“信源――信道――信宿”的过程，它揭示了一系列互相关联和相互转变的运动形态。而信息理论，正是分析与研究这种互相关联和相互转变的运动形态的科学。当人们越来越自觉地运用信息观点和方法去认识从自然世界到人类社会的各种规律性时，原来仅仅用于通讯系统的“消息即信息”的传统看法就被突破了，通讯系统的这只小水盆，再也容纳不下信息这头庞然大物的鲸鱼。正是在这种情况下，人们需要重新认识信息概念，以便对它作出新的评价，于是信息的定义问题就被提出来了。

信息问题与通讯系统有内在联系，但已经不是纯粹的通讯系统范畴的问题。在研究信息问题时，我们一方面应借鉴通讯应用理论，另一方面又不应局限于通讯应用理论，而要使我们的视野更加广阔些，不然就会削足适履。信息是与“信源――信道――信宿”这一系统过程形影相随的，脱离了这一系统过程，或者只从这一完整过程的某一局部（或信源，或信道，或信宿）去研究信息，都不可能认识信息的本质属性。纵然对某一局部的研究很深刻，仍然会使人有不得要领之感。

从上面的讨论中可以清晰地看到，“信息是消除了的不确定性”这一定义，实际上是从信息对信宿的作用的角度对信息所作的一种相对性的量上的功能性定义。

（二）信息即负熵

控制论的创始人维纳曾集中对信息的负熵含义进行了阐释[3]。在物理学中（与热力学第二定律相关）熵值是标志系统的不确定性程度或混乱度的概念。不确定性的消除就意味着熵值的减少，所以，信息就可以被称为负熵。由此又派生出了“信息是系统组织程度（或有序性、秩序性）的标志”[4]等说法。

“信息是负熵”，能作为信息的定义吗？众所周知，负熵是熵的对偶范畴。而熵这个概念最早是由克劳修斯在对热力学第二定律作定量分析时提出的，他认为在孤立系统中发生的实际过程总使该系统的熵增加，或自然过程朝着熵增加的方向变化。后来，波尔兹曼对熵首先提出了微观解释。科学家们认为，在由大量粒子（原子、分子）所构成的系统中，熵就代表这些粒子之间无规则排列的程度，或者说代表这个系统“乱”的程度。系统越“乱”熵就越大，系统越有秩序熵就越小。普里戈金说：“所谓熵，就是对‘分子无序’的度量。由此，熵增加的定律就是逐步无序的定律。”[5]美国著名的科普作家阿西莫夫说：“我们可以把熵看作是衡量宇宙中存在的无序程度的一个量。”[6]和熵相对的是负熵。明确提出负熵这个概念的是薛定谔。但是在他之前，波尔兹曼在对熵作微观解释时，已经包含有负熵的思想。负熵的含义和熵相反，就是说明系统的有序、组织、进化的程度。那么，负熵和信息又是什么关系？能否说信息就等于负熵？

负熵是个量，而量不等于质。熵是一个量值，和熵相对的负熵同样是个量值。负熵是一个数量概念，这在学术界是公认的。薛定谔说：“‘负熵’……本身是有序的一个量度。”[7]在信息论诞生以后，负熵是作为对信息的一种量度。维纳曾经说过：“信息量……实质上就是负熵。”无论负熵是对有序的量度，还是对信息的量度，反正负熵是个量值。认为信息等于负熵，也就是把信息说成是一个量值。我们知道，任何事物都有质和量两个方面，信息也不例外。在信息论中，研究信息的量确实是非常重要的，但是对信息量的研究不能代替对信息质的探讨。量和质虽然有内在的联系，但并不是互等的。认为信息等于负熵，就是把信息等同于一个量，抹煞了信息的质和量的差别，实际上是用信息的量代替了信息的质。信息的量相等，质不一定相同。信息总要有信息符作为载体才能传达。我们以英文字母作为信息符，对A、E、T三个字母按不同顺序排列，就得到EAT（吃）、TEA（茶）、ATE（吃过了）、ETA（希腊语的第七个字母H、g）、AET和TAE（均无意义）六种不同的排列。排序改变，信息的意义也变，也就是信息的质也变。A、E、T的不同排列，就有不同的质，而如果计算它们的信息量却是相同的。相反，相同的信息，也可能有不同的信息量。同一个信息用不同的信息符来表示，如计算不同信息符的信息量，结果可能不同，所以，不能用信息的量代替信息的质，而信息的定义主要是从质上对信息加以规定，负熵没有揭示信息的本质，因此不能作为信息的定义。

负熵是对有序的量度，负熵又是对信息的量度，按照A=B，B=C，则A=C的逻辑，信息量就等于有序量。如果把量字去掉，则信息等于有序。有序量则是信息的量，有序则是信息的质。许多人就是按照这个逻辑进行思维的，用有序来定义信息，说明信息的本质。信息等于有序吗？为了回答这个问题，必须分析有序的含义。有序有两种不同的含义：第一是泛指世界上万事万物的有序性；第二是特指信息载体的有序性。但无论指哪一种有序性，都不能作为信息的定义。

负熵是指事物的有序，而事物的有序不等于信息。有序是指事物的结构，结构是事物的重要特性，但结构没有概括事物的全部特性。就热力学系统来说，除了说明结构的有序和无序之外，还有温度、体积和压强等许多属性。信息不仅要反映事物的有序，而且还要反映事物的其他属性。把信息的内容局限于事物的有序性，这就难免以偏概全。

信息等于负熵的说法是把信息等于一个量值，这是不合适的。如果把信息等于负熵理解为事物的有序性，这只看到了信息的语义方面，而忽略了信息的语法方面。如果把信息等于负熵理解为信息载体的有序性，这只注意到了信息的语法方面，而忽视了信息的语义方面。这两种观点都是片面的。显而易见，“信息等于负熵”不能作为信息的定义。

三、哲学中的信息概念

为克服实用信息论中对信息概念所作规定的狭隘性，许多科学家和哲学家又试图从哲学角度对信息的本质加以概括，比较有代表性的观点有以下几种。

（一）属性论：把信息简单定义为事物的属性或某种属性 苏联乌尔苏尔、塔拉先柯等学者认为，“信息是一切物质的属性，承认信息的客观性，是唯物主义的”[8]。我国著名的信息学专家钟义信认为，“信息就是事物的存在方式或运动的状态以及这种方式/状态的直接或间接的表述”[9]。黎鸣先生指出，“信息是物质的普遍属性，它表述它所属的物质系统在同任何其它物质系统全面相互作用（或联系）的过程中以质、能波动的形式所呈现的结构和历史”[10]。王平认为，信息是物质的属性的属性[11]。应该说，钟义信、黎鸣、王平等学者都看到了信息的与众不同的独立意义的方面，但是仅仅用“表述”这一概念还不能恰当地说明信息的物质本体上的客观自在的本质的。信息固然是物质的属性，也固然是物质的存在方式，但是仅仅把信息定义为此，是远远不能揭示信息的本质的。因为从唯物本体论出发，任何事物、现象都可以归结为物质及其属性。从这一点出发，人们有理由把信息与相互作用、运动、时间、空间等概念放到同一个并列的位置。但是，事实上，相互作用、运动、时间和空间这样一些物质的属性与物质的信息属性有着质的不同，因此，它们都不能算作本质性的定义，尤其在哲学中，更不符合哲学定义高度抽象性、概括性的要求。

（二）反映论：把信息定义为事物某种具体属性的反映或表征 刘长林把“信息定义为反映出来的属性，要全面地认识信息，必须超出间接方法的限制，同时采取直接的研究方法”[12]。刘伸认为，“信息其本质仍然是物质的一种属性，是反映的一个方面”[13]。肖洪均把“信息仅仅看作与有机体相联系的现象”[14]。他们根据实用信息论往往仅涉及社会、人、生物等领域的情况，认为反映概念大于信息概念。反映只是信息过程的某种抽象描述，任何反映都必须有它的内容，这个内容就是信息，只要有反映就必然有信息。按照列宁的说法，反映不仅在有机界存在，与之相对应，信息也不仅仅与有机界相联系，客观世界中存在着的历史“痕迹”就是无机界信息活动的最好见证。另外，在受体（信宿）未接受（反映）信息之前，信息就客观存在了。所以，信息只可能大于反映，而绝不可能小于反映。对于信息来说，直接性的意义只能从信源自身的质的考察中才能得到，虽然我们必须坚持信息自身的存在方式必然是反映着的。

（三）中介论：信息作为物质与意识的“中介”而存在 有些学者认为信息既非物质又非精神，是独立存在的第三态，是物质与意识的中介。维纳说：“信息就是信息，不是物质也不是能量。”贡泰尔在《机器的意识・控制论的形而上学》一书中提出，“在物质和意识之外，应设定第三种根本的东西，即信息。这第三种根本的东西既不可完全还原为单纯的客观事物，也不可完全还原为单纯的主观事物”[15]。他认为，现实世界存充着独立的三种根本的东西，即物质、意识、信息。克劳斯认为，“决没有三种独立不依的实在因素，也从来没有两种独立不依的实在因素”，并认为信息是由物质成分与意识成分完全按照特殊方式融合起来的特殊新质”[16]。沈致远认为，“信息并不等同于物质或能量，是一个独立概念，反映的是物质系统的某种可能状态。信息起了客观与主观、物质与精神之间的媒介作用”[17]。钟焕懈说：“信息是主观与客观的媒介。”[18]

应该说，物质世界的唯一特性是客观实在性，它存在于人们的意识之外，在自然界、生物界（人类除外）或机器中所进行变换的信息、作为主体与客体媒介的信息，虽然是一种系统相互联系的特殊形式，是一种相互联系的有目的或无目的的反映现象，具有物质和意识相互渗透的“中介”特点，但“中介”仅仅是信息所起的某种作用，并不是全部作用，也不是对信息是什么的界定。信息到底是怎样的一种存在，它与物质和精神之间的关系怎样？我们从上述学者的这些定义中并不能清晰地判明。

（四）物质自身显示的间接存在论

更多的关于信息本质问题的哲学解释还只是停留在与已有的实用信息科学的解释或哲学的已有范畴间的简单比附上。如：把信息解释为“变易度”、“差异量”等等，这是与实用信息论中对信息进行统计度量的方式特征的简单比附；而把信息解释为“时空序列”、“状态”、“组织性”、“有序性”等等，则是把信息与其载体物的分布特性相比附。又如，把信息解释为：“信息是物质的普遍属性”；“信息是物质的存在方式”；“信息是精神实体的特征”；“信息是既非物质也非精神的第三态”；“信息是物质成分和精神成分的特殊融合物”；“信息是运动的外化”；“信息属于物质的相互作用范畴”；等等，则是把信息与已有的传统哲学概念的界说进行简单的比附。在信息本质问题的讨论中，无论是采取与实用信息科学解释的简单比附，还是采取与传统哲学范畴含义上的简单比附的做法都是没有出路的。

西安交通大学邬教授曾在《哲学信息论要略》一文中就信息的本质进行过专门的讨论，从哲学的角度，给信息下了一个本质性的科学的精确的定义：信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质（直接存在）存在方式和状态的自身显示[19]。应该说，信息的这个定义基本上克服了以上诸多信息的哲学定义所存有的局限性。

第一，这条定义没有在实用信息科学的已有解释或哲学的已有范畴间进行简单比附，而是直接从信息自身存在的方式上把信息规定为“间接存在的标志”，这就不仅摆脱了实用信息定义的种种束缚，而且也跳出了以往哲学概念的重围。

第二，间接存在是和直接存在相对的概念，直接存在指的是物质，间接存在指的是信息，这两个概念揭示了信息与物质在存在方式上的本质区别，而世界上所有的事物和现象都可以归入这两类存在的范围。这样意味着除了客观实在的物质世界之外的一切存在都应当归于信息世界。这一信息定义不仅抓住了信息的最为本质的方面，而且也无疑已经将信息的范围扩展到了不能再扩展的极为广泛的领域。

第三，此定义的前后两个分句的表述，都坚持了运用本体描述的直接性方法，坚持了信息本质的唯物论立场。这两个分句实质上是同一个意思。“显示”着的东西必然是“间接存在”的，而“间接存在”的东西又必然是“显示”着的。但是两句话比较起来，前一句话不能不更为抽象，而后一句话则可看成是前一句话内容的具体化。所以，此定义的两个分句都可以分别拿来作为信息的本质规定。

四、结 论

综上所述，人们大量使用、社会广为流行的“信息”原来还是一个说不太明白的概念。概念的产生，本来就是对感觉、知觉、印象这类直观认识形式的抽象，它反映了事物的本质属性，是一种理性认识形态，但现在却需要回过头来对这种抽象的理性认识形态进行再研究。面对这个为人们大量使用、社会广为流行的概念，理论工作者们几乎同时提出了一个相同的问题：“信息究竟是什么？”并且从各个不同的角度对信息提出了各种不同的定义，试图探索一个能说明信息本质属性而又为多数人接受的定义。

无论是人们日常经验理解的信息概念，还是实用信息科学的信息概念，都是对信息进行的具有相对性、功能性和量化性规定特征，都无法科学地给出信息的概念，都不能揭示出信息所具有的普遍性品格的本质和意义。因此，只能从哲学的角度定义信息，目前，科学准确的信息概念是邬教授的“物质自身显示的间接存在论”。正是邬首次将信息概念作为哲学的最基本范畴之一引入哲学，把信息作为一种普遍化的存在形式、认识方式、价值尺度、进化原则来予以探讨，全面系统地建立了包括信息本体论、信息认识论、信息生产论、信息社会论、信息价值论、信息方法论、信息进化论诸多领域的系统化的信息哲学理论体系[20]。他所创立的信息哲学提出了一种关于物质与信息双重存在和双重演化的理论，使信息哲学真正成为一种区别于其他哲学的元哲学或最高哲学，从根本上改变了哲学基本问题的具体表述方式，实现了人类哲学的第一次根本转向，导致了人类哲学的全方位的根本性变革。

参考文献：

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[18] 钟焕懈.信息与反映[J].哲学研究，1980（12）：59.

[19] 邬.哲学信息论要略[J].人文杂志，1985（1）：3743.

[20] 邬.信息哲学――理论、体系、方法[M].北京：商务印书馆，2005.