河川径流信息实践解读：含义与原因

“信息”这一概念最早仅限于通信领域。经过几十年的发展，由于当代科学技术发展的相互渗透、彼此交叉，信息概念已经由通信领域渗透进自然、社会和思维的不同学科领域中。

信息广泛存在于自然界、生物界和人类社会中。物质、能量、信息是构成客观世界的三个基本要素。信息无处不在，无人不用。信息是一个十分复杂的概念。《辞海》对信息的解释为：信息是通信系统传输和处理的对象，泛指消息和信号的具体内容和意义。通常须通过处理和分析来提取。信息、物质和能量被称为系统的三大要素。信息和物质的量值与信息的随机性有关，如在接收端无法预估消息或信号中所蕴含的内容或意义，即预估的可能性越小，信息量就越大。

人们对信息有着许多不同的认识和理解。随着信息论在各门具体学科中的应用，信息的定义就更多了。王雨田 （1986年）总结信息的解释有39种之多，到如今就更多了。

信息的定义虽然纷繁众多，但是，这些定义均依据以下两点。一是信息在通信领域中的作用，信息往往被定义为 “消除了不确定性”。二是通信领域中信息量公式和统计热力学中熵公式的联系，从此点出发，信息往往被看成“负熵”，被定义为“系统组织程度（或有序性）的标志”。这两种定义得到了普遍认可，这两种定义及其依据的给出，是和信息论的创始人香农 （Claude Elwood Shannon）和控制论的创始人维纳 （Norbert Wiener）的名字分不开的。《辞海》对信息的解释也是从通信方面出发的。

信息论的创始人香农当时并没有明确地给信息下一个定义，他关心的是信息的选择传递和信息的度量问题。香农信息论是通信信息论，通信主要是研究信息的传输，它的直接目的是消除接收端（信宿）对于发出端（信源）可能会发出哪种消息的不确定性。所以，在通信领域中，信息被看做是用以消除信宿对信源发现何种消息的不确定性的东西。信源和信宿两个系统之间的联系就构成了一个通信系统，图1-1为通信系统的框图。

图1-1　通信系统框图

维纳在1948年发表的 《控制论——动物与机器中的通讯与控制问题》中提出：“信息就是信息，不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论，在今天就不能存在下去。”维纳提出了信息是有别于物质和能量的新概念，表明了人类对客观世界的认识进入到一个新的层次。他强调指出了要坚持现代唯物论，就必须研究信息，而如果仍沿用机械唯物论的观点就无法解释信息。冯国瑞 （1991年）指出，维纳的上述看法也有很大的局限性，表现在：第一，它并没有揭示出信息与物质、能量究竟是什么关系；第二，它也没有揭示出信息的本质到底是什么东西。(www.xing528.com)

随着分子生物学中遗传基因DNA的发现，生物学家们又把由四种核苷酸的特定排列组合所组成的DNA的双螺旋结构模式定义为生物遗传的编码信息。生物遗传信息的揭示，使人们对信息概念的认识更深入了一步。它为信息开辟了一个更为广阔的界说领域。但是，在遗传学说，信息往往是被作为一种DNA的结构形式、组织方式来被定义的。DNA固然有它自身的结构和组织方式，但是，这些结构和组织方式等，还并不直接就等于信息。从广义上来讲，任何物体的结构和组织方式都在实际上反映它所形成的历史渊源，同时，也都规定着它此刻的性能，以及它自身发展、变化的种种可能性。正是物体的这个结构和组织方式中所内含和规定的这许多具体的内容，才是信息。对这些信息来说，该物体的结构、组织方式仅仅是它赖以储存的载体。所以，DNA正是遗传信息的载体，而并非遗传信息本身。遗传信息是DNA中潜藏着的DNA结构自身形成的历史渊源，以及由这个DNA所决定的生物个体发育、种系进化的种种可能性的趋势。如果仅仅停留在DNA自身的结构和组织形式上来定义信息，那么，这就是把信息载体和信息本身混淆了。用通信理论来说，就是把信号与信息混淆了。信息与信号的结构固然是相互对应、相互规定的一个统一体，但是二者的意义毕竟是不同的。

邹志仁从产生信息的客体来定义信息：从哲学的角度认为，信息是物质的一种普遍属性，本质属性。不同的事物具有不同的本质、特征、运动规律。事物的特征通过一定的媒介或传递形式 （如声波、电磁波、图像、文字、符号）使其他事物感知。这些能被其他事物感知的表征该事物特征的信号的内容即为该事物向其他事物传递的信息。所以，信息是事物本质、特征、运动规律的反映。不同的事物有不同的本质、特征、运动规律，人们就是通过事物发出的信息来认识该事物，区别于其他事物。

从信息的发送、传输、接收的过程中，客体和接收（认识）主体之间的相互作用来定义信息：控制论的创始人维纳在《控制论和社会》一书中，对信息的定义是：“信息是我们适应外部世界并且使这种适应为外部世界所感到的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。”维纳又说，信息是 “生物以及具有自动控制系统的机械系统，通过感觉器官和外界交换的一切内容”。

从接收信息的主体来定义信息：香农在1948年发表的《通讯的数学理论》中指出，一个系统所接收的“信息是能够用来消除不确定性的东西”。与此相近的提法有：“传递的消息中使概率发生变化的东西”。认识主体关于客体事物的概率发生了变化，不确定性减少，即获得了信息。

从以上各门具体学科领域对信息的定义的分析中，可以看到，在实用信息领域中，无论是对信息的定义，还是对信息的量度，都更侧重于该实用领域范围的实用的方面。它们都仅仅抓住信息表现或作用的某一侧面来对信息进行把握，所以，它们都没有真正揭示信息的本源和实质。

信息的定义之所以呈现多样化，主要有三方面的原因。第一，信息本身的复杂性。它是一个多元化、多层次、多功能的综合物。第二，信息科学是一门新兴学科，是一门“大”学科，它有许多分支学科，它的内涵与外延不很确切，而且随着社会、经济和科学技术的发展处于不断发展之中。第三，人们出于不同的研究目的或使用目的，从不同的角度出发，对 “信息”作出不同的理解与解释。前两个原因是根本的，第三个原因是前两个原因的派生。