什么是信息

 （一）什么是信息

1、对信息的不同定义

到目前为止，围绕信息问题出现了若干不同的定义，如下所示：

（1）信息就是信息，即不是物质也不是能量；（2）信息是事物之间的差异是集合的变异度；（3）信息是一磁场；（5）信息是系统的复杂性；（6）信息是一种关系；（7）信息是事物相互作用的表现形式；（7）信息是事物联系的普遍形式；（8）信息是物质和能量在时间和空间中分布的下均匀性；（9）信息是物质的普遍属性；（10）信息是收信者事先所下知道的报道：（11）信息是用以消除随机下定性的东酉；（12）信息是使概率分布发生变动的东西；（13）信息是负嫡；（14）信息是有序性的量度；（15）信息是系统组织程度的量度；（16）信息是被反映的差异度；（17）信息呈被反映的变异应；（18）信息是被反映的物质的属性。

2、对不同信息定义的分析

为了获得一个比较合理的、概括性较高的信息概念，我们不妨从不同层次对各种信息定义进行分析。

（l）从日常用语的角度分析。早期，人们只把信息看成是消息的同义语。在西方的许多文献著作中“信息”（information）和消息(message）两词是互相通用的。出现电信技术后人们以为信息就是信号。随着电子计算机的应用人们又提出信息就是数据的说法。此外，还有把信息看成是情报、是知识等的说法。

(2) 从通讯工程的角度分析。1948年，美国数学家申农发表《通讯的数学理论》论文，他以概率论为工具给出了计算信源信息量和信道容量的方法和一般公式。申农明确地把信息量定义为随机下定性程度的减少。信息是用来减少随机下定性的东西，在数值上可以用概率熵来计量，申农的信息也可表述为能够使熵减少的东西。

(3) 从控制论角度的分析。维纳在1950年出版的《控制与社会》一书中这样理解信息：“信息就是我们在适应外部世界，并把这种适应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行文换的内容的名称”，维纳把人与环境文换信息的过程看作一种广义的通讯过程。广义的通信可以泛指人与人、机器与机器、机器与自然物、人与自然之间的信息传递与文换。维纳将信息看成是一种系统的组织程度的度量，是有序程度的度量和负熵。通讯领域和控制论对信息的界定，比把信息仅仅看成是消息的日常用语的理解要深刻得多，但是此种信息定义也是有缺陷的。首先，这种信息概念只讲信息的形式因素（称为语法信息）而排除了信息的含义因素（语义信息）和价值因素（语用信息），它的适用范围很有限。其次，它只考虑了随机型的下确定性，不能解释与其它形式的下定性（如模糊下定性）有关的信息问题。第三，这种信息定义只是回答了通讯和控制中的信息定义，没有从更广泛的普适角度回答信息是什么的问题。

（4）从事物变异度或差异度的分析。为了从更广泛的普适角度揭示信息本质，有人引入了变异度、差异度的概念。这种理论认为“信息就是差异”“信息包含在事物的差异之中”，称“信息是物质能量在时间及空间分布的下均匀性”，下均匀性是一种差异的表现。信息载体在物质层面的确由物质能量在时空分布中的下均匀产生和传递，但差异论只是说明了信息如何产生或负载信息的载体存在形式，但这仍然不是信息的本质，没有回答信息是什么的问题。

（5）从广义信息角度的分析。钟义信认为：“某事物的本体论层次信息，就是该事物运动的状态和（状态改变的）方式，该定义中所说的“事物”泛指一切可能的研究对象，包括外部世界的物质客体，也包括主观世界的精神现象。定义中所说的“运动”泛指一切意义上的变化，包括机械运动、物理运动、化学运动、生物运动、思维运动和社会运动等等。定义中的“运动状态”指事物运动在空间上所展示的性状和态势，“运动方式”则是指事物运动在时间上所呈现的过程和规律。根据广义信息论的看法，字宙间一切事物都在运动，都有一定的运动状态和状态改变的方式。也就是说，一切事物都在产生信息。这就是信息（在本体论层次上）的绝对性和普遍性。本体论层次的信息是无条件的，没有出现主体因素，与主体无关，下以主体的条件为转移。我们再来看广义信息论对认识论层次信息的定义：“某主体关于某事物的认识论层次信息是指主体所感知的或该主体所表述的相应事物的运动状态及其变化方式，包括状态及变化方式的形式、含义和效用。其中，主体所感知的事物运动状态及变化方式是外部世界向主体输入的信息，而主体所表述的事物运动状态及变化方式则是主体向外部世界（包括向其它主体）输出的信息。在认识论层次上研究信息问题，“事物的运动状态及其变化方式”就下像本体论层次那样简单，它必须同时考虑到形式、含义和效用三个方面。事实上，人们只有在感知了事物运动状态及变化的形式，理解了它的含义，判明了它的效用之后才算真正掌握了这个事物的认识论层次的信息，才能作出正确决策。广义信息论把这样同时考虑事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的认识论层次信息称为“全信息”。把仅仅涉及其中形式因素的信息称为“语法信息”，把涉及其中含义因素的信息部分称为“语义信息”，把涉及其中

效用因素的信息部分称为“语用信息”。在语法、语义和语用信息三者之间语法信息是最简单、最基本的层次，语用信息则是最复杂、最实用的层次。

本体论层次的信息定义和认识论层次的信息定义是最基本的信息定义。如果在认识论层次信息定义基础上再引入某种约束条件，认识论层次信息定义将转化为更低层次的信息定义，引入的约束条件越多，定义的层次就越低，由此形成了信息定义体系。

（6）从哲学角度的分析。信息的哲学研究目前还处于初期阶段，研究的热点（也是争论的焦点）主要包括信息的哲学层次的定义是什么？信息概念是否属于哲学范畴？信息的本质是什么等等，目前尚无被人们普遍接受的结论有待进一步深入研究和探索。我们例举几种下同的带有哲学倾向的信息定义：“信息是物质的一种存在形式，它以物质的属性或运动状态为内容，并且总是借助于一定的物质载体传输或贮存，信息“是物质的一种普遍的基本属性，是关于系统的组织性和复杂性的规定性及表征”；“信息是事物的存在、特征、运动和变化，事物间相互关系的一种反映。简单说信息就是事物系统的动态反映哪“信息是物质的一种反映属性，是被一物所反映的另一物的属性或状态哪“信息是客观事物存在的方式和状态的自身显示，它是标志客观事物间接存在性的哲学范畴”。胭现有哲学理论对信息界定可分为几种类型。其一，分布论，将信息看成是物质能量在时空中分布的下均匀。其二，属性论，将信息看成是物质的一种属性，是一种存在方式。其三，关系论，将信息看作是一种关系范畴。其四，表征论，认为信息即不是物质和能量也不是事物的属性和关系，也不是事物本身而是对事物属性存在方式的表征。

信息的本体论定义如下：“信息是事物及现象的存在方式之一，它是通过一定的爆介对客观事物及运动状态的一种显示（映射、反映），它标志事物及现象的间接存在，简言之，信息就是对存在的显示或映射”。这里所说的客观事物及现象泛指一切“存在”，包括物质存在、精神存在、实体存在、非实体存在、关系存在、静态存在、动态存在，甚至也可以是更低一层次的信息存在。特定爆介则指物质、能量及事物之间的相互作用等，该信息定义可以从四个方面去理解：

（l）信息是事物或现象的存在方式之一，这句话揭示了信息概念的外延。世界上的事物可以以多种方式存在，可以以物质方式，也可以以能量方式、时空方式，还可以以相互作用方式或者以信息方式存在。信息存在方式只是事物的存在方式之一，而不是事物的全部存在方式，所以信息存在不能与客观事物的其它存在划等号。

（2）信息是对客观事物及运动状态的显示（映射、反映）这句话揭示了信息概念的本质内涵。信息显示的对象是客观事物及运动状态，或者说客观事物的存在及状态是信息显示的内容。客观事物及状态是信息之源，是第一位的，没有客观事物也就下存在对它的显示，也就没有信息问题。另一方面，信息虽然不是客观事物及运动状态本身，但却是对它的显示映射，信息内容反映客观事物的存在状态，获取了客观事物及运动状态的信息也就把握了客观事物及运动状态。

（3）信息是通过特定媒介对客观存在的显示，这句话揭示了信息对信息载体的依存性。信息在特定条件下可以与信源分高，但却永远无法与信息载体分高，无论是信息的传输、存贮和发挥作用都离不开载体，信息与载体同在。

（4）信息是事物的间接存在。首先，这句话揭示了信息本身也是一种客观存在，就是说本体论信息存在是独立于人的意识之外的下以人的意志为转移的，信息的客观性一点也下亚于它所显示的客观事物本身的客观性。其次，信息是事物的间接存在这句话还揭示了信息是一种特殊的客观存在，它是对直接存在者（客观事物及运动状态、存在方式）的间接存在，与直接的第一存在相比它是派生的或伴生的第二存在，没有直接存在者就没有它的间接存在者即信息存在。信息是认识论层次的信息概念加入了主体（人、高级生物、机器）与客体（客观事物）的约束，因此，认识论层次的信息外延比本体论层次信息要小。有定义如下：“认识论层次的信息指，通过特定媒介主体对主客体相互关系存在的显示”。包括对客体存在的显示；对主体存在的显示；还包括对主客体相互作用存在的显示。一般情况下认识论信息以语法、语义、语用三种形式存在。认识论信息与本体论层次的区别在于认识论信息只在关系中存在，它反映和显示关系。

（二）信息的基本性质及特征

1、信息存在的客观性

信息是对事物及运动状态存在方式的显示。虽然信息不是它显示的对象本身，但只要对象的存在是客观的对它的“显示”（信息）也是就是客观的。本体论信息与它反映的对象一样并下以是否有观察者为转移，信息的客观性不是信息自身因有的，信息的客观性是由信源和载体的客观性所决定和赋予的。例如，在人类出现之前，早就有地球、太阳、字宙的存在及显示它们的地球、太阳和字宙信息的存在了。

2、信息存在的普遍性

物质存在是普遍的，只要有事物的存在，也就有与它对应的信息存在。现实表明，从自然界到人类社会到人的思维，信息是无所下在的。对于认识论层次的信息，对于那些有严格约束条件的信息定义，当这些条件下成立的时候，这样定义出来的特定层次的信息可以认为下存在、下普遍，但本体论层次上定义的信息是普遍存在的，它的普遍性是由它所显示的客观事物的普遍性所决定的。   

3、信息存在的动态性和相对静止性

首先，一切客观事物的存在都是暂时的，是一个过程，客观事物处于动态变化中，对它的显示当然也是随它而变动的，所以信息不会停止在一种状态下，信息的动态性源于信源的动态性。其次，作为信息的载体也是动态的，信息载体的动态性导致信息的变化，例如，信息在传输过程中的变动、在处理过程中的变动、在贮存过程中的变动、甚至丢失等，以上是本体层次信息的变化。第三，作为信息的接受者（信宿）也在变化，信宿的变化也会导致认识论层次信息的变动，信宿随时间推移自身状态变化会导致对信息的平集、加工、解释发生变化。信息存在的动态性是绝对的。但是，信息存在也有它相对静止的一面，如果信息瞬息万变，没有静止的时候，人们又如何能把握它呢？客观事物除了运动的一面还有相对静止的一面，这是信息所以会相对静止的根源。另外，当主体在把握对象时实际上也从主观上将对象的信息静止在某一内容上了，当信息与信源分高后，即使信源发生变化，信息也保持下变。

4、信息存在的相对独立性

（1）信息是客观事物的间接存在，它源于客观事物，但它却不是客观事物本身，它是一种相对独立于客观对象的“存在”。

（2）信息对信源的关系是相对独立的，信息可以与信源同在，也可以与信源分高，通过信息载体时空上的转移与信源分高。现实中信息的传输、复制、转换之所以可以实现就是以信息的相对独立性为前提的。

（3）信息内部各部分之间是相对独立的，认识论层次的信息有语法、语义和语用之分，而语法、语义、语用之间的关系是相对独立的，一定的语法信息，下一定反映唯一的语义，一定的语义也下一定产生唯一的语用效应，语法、语义、语用信息如何结合，如何相通要视具体的信息捆绑关系决定，要由信息接受者的状态决定，要由信源与信宿二者共同决定语法、语义、语用信息的关系。

（4）信息与信宿呈相对独立的，同一个事物（信源）的信息在不同的观察者（信宿）那里可能是不同的，信宿不同，对信息的语法、语义和语用结果都不同。

（5）信息对载体的关系是相对的独立，同一信息可以负载于不同类型不同层次的载体，同一类型的载体可以负载不同信息。信息的相对独立性决定了信息具有可传递性、可转换性、可复制性、可分割性、可捆绑性、可压缩性、可存贮性、可共享性、可解码识别等。

5、信息对信源和载体的依存性

一方面信息是对存在对象的显示，没有对象的存在也就不会有对象的信息。我们把信息显示的对象称为信息源，信源的存在对信息来说是第一位的，而信息则是第二位是派生或伴生的。信息对信源的依赖是绝对的。例如，客观存在对象（信源）可以离开信息而单独存在，而信息的产生从根本上讲离不开信源。另一方面，信息也离不开它的载体。任何信息的产生、传递、保存和发挥作用都要以载体的存在为前提，客观世界中的物质、能量和相互作用是信息的载体。就信息的存在而言，载体存在时信息就存在，载体转移时信息也就转移，如载体消失，它所负载的信息也随之消失。信息在产生中离不开信源载体，在传输中离不开信道载体，在信宿接受者那里离不开信宿载体。信息可以相对独立于信源而存在，但信息却一刻也不能脱离载体而存在，信息只能由一种载体转到另一载体，却不能没有载体，信息存在于信息载体之中。信息对载体的依存性还表现为载体（物质、能量、相互作用）能够达到的地方，也是信息能够传播到的地方。同理，载体（物质、能量、相互作用）传递的纬度也就是信息传播的违度，信息永远是通过载体来显示客观对象的存在和它自身的存在。

6．信息的反映性、映射性

信息是对客观事物及运动状态、存在方式的显示（映射），因此它具有反映客观对象的性质。一般情况下，人们认识一个事物往往是通过获取事物的信息来实现的。信息对客观事物的反映特性可以理解为三方面：其一，先有被反映的客观对象后才有反映显示。其二，客观事物的信息与客观事物本身具有某种“对应性”、“同构性”或“相似性”，否则叫映射，人们只要认识了客观事物的信息也就部分（不是全部）把握了客观事物的运动状态及存在方式。其三，信息的反映性也表明反映者和被反映者之间不是一回事，两者始终存在差异。信息对客观事物的反映不可能是完全的，有时可能是片面的，甚至是歪曲的。信息与它反映的对象的差异来源于信源显示的下足，也可能来源于信息的载体的问题，还可能与信息接受者（信宿）有关，或者是三方面因素共同作用的结果。需要指出，信息对客观事物的显示或反映，在物理水平上是通过信源在物质、能量时空上分布的下均匀和它引发的对应的信息载体内物质、能量、相互作用在时空分布的下均匀实现的，如果没有它们在物质、能量、相互作用在时空中分布的对应性，也就不会有与客观事物“同构”的信息显示。

7、信息存在的间接性

信息是对客观事物的显示，虽然“显示”本身也是一种客观存在，但对于它显示的对象（称为事物的直接存在）来说信息存在是依附于直接存在的间接存在，没有直接存在，间接存在也无从谈起。如果说物质、能量、相互作用是直接存在，那么信息则是对物质、能量、相互作用的显示是它们的间接存在。当然，物质、能量、相互作用也可以成为信息的载体而存在。需要指出，信息仅仅是它所显示对象的间接存在，而它不是负载它的载体的间接存在。它与载体在内容上无直接对应关系，信息不是对载体的反映。

8、信息存在的多样性、多层次性

信息既然是对客观事物及运动状态、存在方式的显示，那么有多少种客观事物的存在就会有多少种显示它们的信息。世界上的事物是多种多样的，事物的运动状态和存在方式也是多种多样的，显示它们的信息当然也就是多样性的。此外，客观事物还分成若干层次，现实中的信息也有与此对应的若干层次。这些不同的层次都有相对应的信息问题，不同层次的信息其内涵外延都下一样。信息的多样性和多层次性使人们很难找到统一的信息定义，对信息的理解自然也出现了本体论层次的信息、认识论层次的信息、通讯领域中的信息等等不同的定义。当然，本体论层次的信息概念是最抽象最普遍的，认识论信息概念次之。如果硬要给信息下一个统一的定义，应该以本体论和认识论信息为基本内容，依次增加约束来定义其它层次的信息。

9、信息存在的非实体性

如果我们将夸克、原子、分子、宏观物体等直接占据一定时空有一定的质量的对象称为实体存在，那么信息这种存在与它们有很大的不同，信息是一种非实体性存在。信息的非实体性表现在它没有质量，也不会转化为有静止质量的物质实体和能量。一般情况下，信息并下直接占据一定范围的时间、空间，只有信源（客观事物）和信息载体才直接占据时间、空间。例如，同样内容的信息可以负载于很大的物质和时空范围内，也可以负载集成在很小的物质和时空范围内。又如，我们不能判定人的主观精神（信息）占据多大时空，最多只能判断主观精神的载体即人脑的大小空间、人脑存活的时间长短。我们下要把信息载体占据的时空误认为是信息占据的时空，当然，信息的存在离不开信源和载体，信源和载体又离不开物质、能量、时间和空间、相互作用，所以信息归根结底还是离不开物质实体和时间、空间等客观存在。

10、信息相互作用的单向性、间接性和条件性

物质之间的相互作用是双向的，当客观对象作用于另一对象时，自己也就下可避免地同时接受了对方的作用。信息则下然，信息的产生和发生作用是单向的。首先，信源产生信息并决定信息，先有客观事物的存在，后才有对它的显示（即信息），信源一旦发生变化，信息也随之变化。其次，信息不能象物质一样反作用于信源，也不能反作用于载体。例如相片中的人形（含有人相貌光学的信息）不能反作用于真实的人，改变真实的人，也不能改变相片。信息作用是单向的。第三，信息的传递是单向的。信息的传递一般都是先从信源开始，而不会倒过来，也不能改变它们之间的顺序。第四，影响和改变信息的途径也是单向的。要改变信息只有先改变信源或信息载体，人们是通过操纵信源和载体以实现影响和改变信息的目的。一般情况下，人们不可能通过信息来直接作用于信息使之发生变化，信息之间没有直接的相互作用。信息之间的相互作用是间接的，要通过信息载体和信源为中介，也就是说信息发生作用需要通过物质、能量、相互作用等。第五，信息之间只有构成信源、信宿关系才会发生信息水平的相互作用。下具备信源、信宿关系的对象之间下发生作用，即使各自对方客观上存在信息也是如此。在很多情况下，客观事物之间只有单向的信源与信宿关系，而无双向信源、信宿关系。例如，生命体可以获取非生命体的信息，非生命体可以通过自身的物质、能量、信息影响生命体，但是，非生命体却不能感知生物的信息，它们不是生命体信息的信宿。总之，客观事物之间可以存在物质、能量、相互作用，这是双向的，但下一定有信息水平的相互作用，或者只有单向的信息水平的作用。

11、信息划分的相对性

首先，信息与存在的区别和命名不是绝对的，信息（显示）是对存在（客观事物及状态）而言的。因为客观存在可以是任何对象，是物质存在、是关系存在、是能量存在、是时空存在等，也可以是一种信息存在，在不同层次之间对低一层信息存在的再显示叫信息之上的信息。例如：人的精神现象已属于信息现象，而不是物质实体，它属于对主客体关系（人与环境）之间关系的显示。但作为一种精神存在（信息存在）还有对它进行高一层显示的信息问题叫精神现象或心理现象的信息。请注意，信息与存在的相对性指不同层次之间，而在同一层次信息就是信息，存在就是存在，二者有绝对差别，不能混同。

12、信息的可转化性

各种客观存在的事物以及事物不同的状态存在方式之间可以互相转化。笼统讲，物质变精神这是物质存在经过了长时间的演化产生了人类以及人的心理现象。精神变物质，通过人的意志愿望心理活动能动行为改变了物质世界。具体讲，信息的转化需要一系列中介和条件，缺乏一定的条件谈下上信息的转化。例如，按相互作用顺序，在信息水平上客观事物不能直接作用于另一客观事物，中间又隔着信息和信息载体以及信宿。信息之间也不能直接发生相互作用，中间隔着客观事物以及信息载体，信息只有通过对信宿的语用效应才能使信宿（客观对象）发生变化。又如，物质、能量和相互作用，可以作为信源产生信息，也可作为信息载体传输转化和存贮信息。但是，信息却不能反作用于信息，信息转化为别的东西需要在至少两种以上的客观对象之间才能实现。信息的可转化性及功能决定了它的价值性，信息与物质能量一样是一种有价值的资源，在信息社会中尤其如此。