（2）自主係統。
自主係統“反饋”概念，是在無線電技術中考察輸入——輸出反應研究中最先指出的，如放大器設計。所謂“反饋”既將對輸入信號的某種反應引回到輸入端，以改變或調節最終的輸出。“反饋”揭示了一類普遍現象，並導致兩類係統自主和非自主係統的根本區別。反饋的主旨有兩個方麵：首先是它對輸入信號有針對性，既表示不同的輸入信號將有不同的反饋。兩種簡單的反饋是正反饋和負反饋，正反饋是指信號越強反饋信號便使其更加增強，負反饋卻使其更加減弱，顯然兩者都有針對性。當然，反饋可以有多種複雜的形式，社會生活中人們的各種意見交流，針對不同意見發表不同的看法也具有反饋性質。
反饋的第二個主旨是可以調節，通常需要借助某些特別裝置選擇、調製。實際步驟是外界信號輸出之後，先被傳送到係統的“控製中樞”（具有控製功能的裝置或子係統），控製中樞根據不同的輸入信號，發出不同的指令（反饋信號），然後係統的相關部分依照指令的內容做出適當的反應。
由於控製中樞的作用，係統獲得了“自主的”特性，實際是強化了控製的功能，以更好地實現製定的目標。因為環境對控製係統的幹擾因素很多，隨機性也很強，任其所為會使輸出信號失真，影響係統功能也就失去了自主性。比如將電壓加於一個電阻，自然會產生電流，電壓高，電流強，符合歐姆定律；沒有反饋機製，當電阻受到外界幹擾（溫度、負載等），電流將產生變化。係統除被動地遵從客觀規律（歐姆定律）之外，沒有自由性。普通照明線路（無反饋時），隨著負載變化（開燈多少），亮度直接受到影響。要直接獲得這些幹擾信號，操作起來十分困難，用反饋控製方法可以克服這一困難，而依據係統輸出量偏離規定值的信號以及與係統目標偏差值的信息，就可以調節和控製係統。反饋控製的技術方法和思維方法，不僅廣泛應用於自然科學領域，在生命科學和社會科學等領域也得到廣泛應用。一般的反饋控製如圖5-5 所示。
輸入輸出
調節
反饋控製
圖5-5.反饋控製圖
正反饋本質上是一個失控的過程係統，越來越偏離係統的原有狀態而達
到另一種狀態。產生這一現象的原因是正反饋的作用，沒有這種機製，係統
變化是隨機的，通常正反饋一般隻起到破壞性和消極作用；但有些技術係統
確需要正反饋作用，如原子彈的引爆裝置中需要用核裂變連鎖反應，就是正
反饋過程。
負反饋是指通過控製中樞的比較調節，使目標差逐步減少，最終達到係
統目標，是常用的反饋機製。如前例將電壓加於一個包含反饋的裝置卻可能
·第五章.技術與技術係統·
啟動一個預設定的電磁過程，如特定頻率的電磁振蕩。電磁振蕩產生是由於將輸入電壓放大，通過正反饋，造成不穩定，使電壓迅速升高，到達極值（因電壓不能無限地增大）後，反饋改變方向（負反饋）電壓又跌落到極小值，這時反饋再次轉向，開始正反饋，如此反複形成穩定振蕩。振蕩的頻率和電路中電感和電容大小有關所以輸出的信號不光服從電磁學定律，還取決於電路的結構參數的選擇，這些結構和參數便造成係統的“自主性”。反饋控製可以預先設定，在運行過程中隨時調整，許多儀器的旋鈕或數碼麵盤，都是用於調整的結構裝置。
反饋的作用是要察出偏差、糾正偏差，由於受控係統的慣性和滯後現象，會影響檢出和糾正偏差的時效和作用，進而影響係統控製性能。隨著反饋控製方法研究的深入，人們發現對係統控製，尤其是大型複雜係統控製，單純反饋回路還不夠，需要引入係統前饋控製方法。增加前饋回路，不等幹擾因素影響到輸出之前，就通過一定的前饋裝置送到係統中進行調節和控製，以克服或減少係統外部的擾動影響。這種提前采取預測可能發生偏離幹擾並采取相應“對策”和措施的方法就是前饋（如圖5-6所示）。
圖5-6.前饋
通常製造自動機的核心部分就是設計控製中樞，使其對各種預期信號做出需要的反饋。然而控製係統的輸出，對於複雜係統除上述提到的“前饋”控製方法，為了使反饋信號更有針對性，甚至先要對輸入信號進行分析識別，充分了解它反映的外部物理情況之後，才決定如何反饋，這要比簡單的參數設定式的係統能更好地實現控製的功能。
增加反饋調節的目的是為了加強和實現更精確的控製，一般自主係統有兩種基本控製形式：監管控製和目標控製。監管控製是使各個子係統維持在設定狀態之下，當出現任何偏離反饋中心設定範圍時，會發出糾正指令。因為有事先設定的狀態描述這些狀態信息，必須存儲在反饋中心，在運行控製中與運行的實際情況相比較以實行實時監控，如加工中心（自動機）。目標控製是將整個係統引領到設計的目標狀態，如航空器飛往既定目標地，它必須
存儲目標狀態的信息，並將係統當前狀態的信息與之比較，確定係統的運作
方向。目標控製通常要應對隨機幹擾（因為環境條件無法預期），需靈活處理，
因此反饋調節具有重要作用（如登月飛行器必須隨時調整方向）。
人工建造的自主係統除應用於生產和技術領域的大量自動機及電腦的設
計、製造與應用之外還有一個大類，便是社會組織。社會組織之所以具有自
主性是因為他們都有各自的管理機構和章程，這些章程或規章製度相當於程
序結構，決定係統對外界輸入的反應，確定它在社會生活中執行什麼樣的功能。
現實中，任何社會的組織機構的籌建或創立，除資金、設備之外，核心便是
擬定運作的規則或章程。沒有章程等於沒有信息加工的程序，也就不能有合
乎需要的輸出，該機構也就不能執行任何社會功能，所以章程以及貫徹執行
章程的管理者屬於係統的控製中樞。
相對於整個係統，控製中樞也是一個係統，屬於整個係統的核心（位置），
對決定係統的功能起到關鍵作用。控製中樞的主旨功能是根據輸入的信號，
發出適當的反饋至係統的相關部分以控製各部分如何反應，從而決定係統的
輸出模式。值得注意的是反饋信號屬於係統的內部信號，真正的輸出是相關
各部分的反應總和所造成的輸出端的狀態，它們是由反饋信號引起的，是執
行反饋指令的結果。反饋信號可以認為是控製中樞子係統的輸出。
控製中樞的完善程度不同，有的簡單，有的本身就是一個複雜係統（包
括若幹子係統），控製中樞承擔信息分析、信息加工的作用並形成信號，最終
調製產生輸出信號（決斷）並發出反應的具體指令。信息加工過程也是通過
信號比較分析完成糾錯與“自我治愈”過程，以達到“監管控製”和目標控
製的作用。
控製中樞可根據不同的需求設計和製造，並和其他部分配套使係統形成
和執行各種複雜功能。如形成自動機代替人工操作，特別是在人類不能適應
的環境下（如高溫、高壓）進行操作。
控製中樞的作用，也為人的創新思維提供了參考模式和試驗手段，在創
造創新過程起到促進作用。
（3）機器原理。
輸入、輸出和控製中樞等都是係統為了執行特定功能所必需的要素，所有執行一定功能的係統可以廣義地稱為“機器”。事實上政府之類的社會組織也常常被人稱之為“機器”，如“國家機器”。雖然上述列舉的部分（控製中樞）對於係統執行其功能都不可或缺，但並非“機器”的“全貌”，從整體來說，機器應當包括材料、能源、信息三個大的組成部分。機器是物質的，自然需
·第五章.技術與技術係統·
要有“材料”，在社會組織中甚至包括活機體物質“材料”——人員。材料必然與機器結構、功能相匹配，不同機器需要不同的材料。首先許多機器的工作部分設定在輸出端，如金屬切削機床，車削刀具的硬度必須大於毛坯的硬度，並具有相當的強度與剛度，否則將無法完成加工任務，所以材料對係統執行功能至關重要。其次是能源機器係統是動態係統，運動需要能量，無能量輸入或能量不足許多運動就不能實現。至於信息則主要是實行控製，因為執行係統功能所需要的運動都必須按照工藝技術和質量要求排定程序，有步驟地進行，包括運動軌跡、行為模式等（雜亂無章是無法取得好的功能效果的），這一切都是需要信息控製。三個方麵的有機組合，才能完整地組建一部機器，執行既定功能，這便稱之為“機器原理”。從這個角度分析信息的處理和加工主要在控製中樞，而最大的能量消耗常常在輸出部分。
對於真實機器還有必不可少的輔助部分，如機身、平台、輔助裝置等，且有些部分是不可替代的，如機床床身、汽車懸架等。對於社會組織（機關、企事業單位）也需要輔助設置、房屋、家具等，但它們不妨礙係統（機器）的基本架構，並且多半具有較大的可替換性（如機關的房屋、家具、機床夾盤）。結構式樣外觀造型都不是很嚴格的，機器的輸入端、輸出端和控製中樞等執行功能的核心部分則必須經過精心設計和加工，替換可能性很小。
把這個概念推廣用於社會、經濟係統，可以看出材料、能源和信息三大產業部門對於社會發展具有宏觀的戰略意義，在不同的曆史階段，都是不可缺的支柱產業，是社會發展的重要動力，影響經濟發展的全局。21世紀已進入知識與信息經濟時代，信息技術、新能源技術、新材料技術、激光技術，及生物技術等並列成為現代高新技術產業，獨領經濟產業風騷，必將成為科學與創新重要領域。
機械原理與硬件和軟件的劃分有些關係，但並非同一事情；硬件都是物質的，而軟件並不包含能量。機器原理全麵概括了世界的結構元素，屬於更基本的個體劃分。
（4）結構與功能關係的社會意義。
結構與功能的關係，或功能對結構的依存，作為自然的法則，其意義決不僅存在其直接的應用，為了獲得某種所需的功能，必須構建和調整相應的結構。而且在理論上也同時啟迪了思想的法則，借以觀察和分析社會現象的其他側麵，指導社會係統的改革與創新。正如黑格爾所說，任何科學都是實用的邏輯學，它在自己的範圍教育培養著思想的方法。可以指出，社會生活的許多重要而實用的概念都可以、而且必須從它衍生出來，使我們能夠據此合理地構建社會生活的準則。
社會的多層次結構是從人體本身的生物學結構開始的，一方麵個人至少
必須維持這個結構才能執行自己的社會功能；同時，社會本身也要為人提供
必要的生活條件使其能維持這個結構，否則它的成員就會逐漸衰亡，社會本
身也將不複存在。
在這個意義上，社會整體同樣具有它自己的“功能”，而與社會整體功
能相對應的“輸入——輸出”也必然存在著客觀的存在模式。在這裏“輸入”
信號就是需求，這裏的“需求”，並非個體從思維角度產生的脫離現實基礎的“欲
望”，而是服從於結構和功能的基本關係，為了執行某種功能而選擇相應的“必
要性”；而“輸出”則是為了滿足特定需求所采取的社會措施。例如為了滿足
基本生活的需求，就要進行物質生產，向自然界索取。需求與措施是相對應的，
如為了使人們獲得知識和技能，就需要發展教育和努力學習等等。
在定義“輸入”信號時，一再強調其具有物理作用的性質；而從社會意
義角度，在討論高層次係統中卻以“必要性”作為一種概括性表達，從而避
免了敘述的煩瑣。維持生命生物學結構無非是衣食住行，可以使用“饑寒交迫”
的生動形象來傳遞需求或“必要性”的信息，刺激神經，當然也具有物理作
用的性質。同樣“輸出的措施”也代表著人和物之間各種互動的行為模式（如
生產活動中的表現），無疑也屬於係統（社會）接受輸入信號采取反應的“運
動狀態”。“欲望”是人想得到某種東西或達到某種目的的要求，屬於思維或
心理現象，它必須依賴於現實生活，不能作為理論的出發點。人必須維持生