01 基本概念
黑箱理论，即把人们的认识和改造的对象（客体）看作一个黑箱，不深究这个黑箱的内部结构和运动状况，只利用外部观测、试验来研究黑箱的输入和输出变化，从而推断黑箱的内部情况，探索其构造和机理的科学方法。客体总是处在不断运动和变化之中，情况错综复杂，人们对客体的认识，在一定阶段内总有许多未知数是无法控制的。基于此意义，控制论把未知客体称为“黑箱”，利用客体的可观察变量和可控制变量与黑箱之间的变化关系，去推断客体的内部结构，从而加速对问题的研究，深化人们对客体的认识。
02 一般步骤
运用黑箱理论研究客体，首先应该确认黑箱，搞清楚研究对象的输出、输入及其动态过程，推断出黑箱内部的性状再加以检验，主要可分以下四步：
（一）划定目标，确认黑箱
在确定把一系统作为黑箱进行研究时，虽然不能确定黑箱的性质和内容，但必须明确研究的具体目标和范围，确认一个黑箱与其所处环境的区分。同时，黑箱和环境又是相互联系、相互影响的，不能将之孤立于环境外。只有通过对照黑箱和环境之间关系的研究，才能认识黑箱的内容、特性及机制。
（二）通过观察和试验，考察黑箱
确认黑箱的内容，目的在于考察黑箱。因为黑箱既不能打开也不能直接观测，所以考察黑箱意味着考察研究对象的输入、输出及其动态的过程。通过对输入、输出的对应关系和反应式的研究，获得有关黑箱的信息，以此作为对黑箱认识的根据。
（三）建立模型，阐明黑箱
阐明黑箱，即根据对考察过程中所获得的输入与输出信息、数据及依据关系，建立有关黑箱的模型，并以此对黑箱进行定性、定量和动态、静态的分析和评价，从而对黑箱的系统结构、内在机制、功能做出推测或假说。建立模型是阐明黑箱的关键，较为常见的是建立数学模型。
（四）评价和检验黑箱
最终，需要对所形成的有关黑箱的规律性认识进行评价和检验。主要方法是再次对黑箱进行多次输入，通过对新的输入、输出数据加以分析与对比，验证是否与所发现的规律相符合。
03 应用场景
黑向理论的应用已不仅限于控制系统，还可以应用于研究某些非控制系统，它也不仅限于对系统行为、功能的研究，也可以进一步作为了解系统的内部结构和机制的方法。黑箱理论作为一种人类探索未知、认识新事物的科学方法，已广泛地应用于工程技术、生物医学、社会经济等不同领域，尤其是以下几类系统，效果尤为显著。
（一）特大系统，即其内部结构非常复杂的系统。这些系统规模庞大、结构复杂、因素众多、功能综合，人们很难于用常规方法详细剖析系统的细微结构和发展状况。而应用黑箱方法，从其输人输出进行计划、预测，通常要建立投人产出模型，而所谓投人产出模型，就是输入、输出模型，所以实质上是黑箱方法。
（二）不允许用现有手段打开的系统。这类系统，如果人们用现有手段打开它，就会严重干扰系统本身的功能和结构关系，从而变成不是原来所要研究的另一类系统。如人脑，用手术刀一旦将人脑打开，就会变为一只死脑，从而失去脑的功能。所以只有采用黑箱方法，通过观测人脑对输入信息的输出反应来研究人脑的功能和机制。作为控制论最高成就的人工智能，就是把人脑看成黑箱，不考虑其内部结构，运用电脑来模拟人脑的某些思维功能。
（三)用现有手段尚不能直接打开的系统。由于科学水平的限制，人们对某些研究客体，尚无法直接打开它，如在研究物质结构中，人们所面对的微观世界，就是这类典型的系统。在原子物理学中，著名的卢瑟福“散射实验”，实质上就是黑箱方法在微观世界研究中的应用。
可见黑箱理论的应用十分广泛，从客观世界到微观世界，从无生命系统到有生命系统，从工程技术到社会领域，黑箱理论都得到了成功的应用。
04 C刊范文
1.《“黑箱”中的青年：大学生群体的算法意识、算法态度与算法操纵》，赵龙轩、林聪，《中国青年研究》，2022-07-05。
2.《黑箱优化导向的序贯均匀设计》，覃红、肖遥、宁建辉，《数理统计与管理》，2022-05-10。
3.《金融数据安全背景下的智能投顾算法黑箱监管体系构建》，汪世虎、马瑞乾，社会科学辑刊》，2022-03-15。
4.《破解博士生科研黑箱——博士生科研投入时间的探索性研究》，赵世奎、吴彬，《北京航空航天大学学报（社会科学版）》，2022-02-15。
5.《打开算法黑箱：建构“人-机协同”的新闻伦理机制——基于行动者网络理论的研究》，林凡、林爱珺，《当代传播》，2022-01-15。
6.《私法制度中的代数算法黑箱及其应对》，陈醇，《法学评论》，2022-01-13。
7.《论医疗人工智能“黑箱”难题的应对策略和规制进路》，李润生，《东南大学学报（哲学社会科学版）》，2021-11-20。
8.《算法黑箱：网络传播误导性旧信息操纵市场的研究》，王春，《财贸经济》，2021-11-09。
9.《居家在线教育中存在感的黑箱机理探索——一项来自高等教育的调查研究》，孙佳、童名文、刘清堂、师亚飞、姚璜，《现代远距离教育》，2021-09-22。
10.《数字孪生时代的法律与问责——通过技术标准透视算法黑箱》，衣俊霖，《东方法学》，2021-07-10。
11.《能否信任黑箱？——<弗兰肯斯坦>中的阅读共同体理想》，范劲，《外国文学评论》，2021-05-18。
12.《要素集聚提升高新技术产业绩效的黑箱解构——基于经济高质量发展的门槛效应分析》，刘和东、刘繁繁，《科学学研究》，2021-03-05。
13.《人工智能时代算法黑箱的法治化治理》，吴椒军、郭婉儿，《科技与法律（中英文）》，2021-02-12。
14.《不同疫区受众解码媒体报道的“黑箱”效应》，欧继花、韦英、李帅、高爽，《传媒观察》，2021-02-08。
15.《温室气体减排技术评价实证研究——基于黑匣子理论与层次分析法》，孙天晴、杨泽慧、程道来、赵锋锋，《中国人口·资源与环境》，2018-12-31。
作者：杨梓艺（科研写作研究所编辑教研二室见习学术编辑）
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