可靠性科学是一门面向故障世界、研究和化解故障以实现系统最优化的技术科学。可靠性科学是在与故障作斗争的实践过程中生成和发展起来的。故障表征着产品不能完成规定功能的状态,本质上是指产品无法满足人的实践活动的需要,不能实现人的实践目标和达成实践活动的结果。因此故障本身具有属人性,它总是相对于人的实践活动的目的和需要而言的,没有“人”这一主体的认知和体验,就无所谓“故障”这一客体的状态和表现。人的实践活动为什么会产生故障?人为什么会有对可靠性的价值诉求?原因固然很多,但最根本原因在于人的实践活动的确定性与不确定性。人的实践活动的确定性与不确定性,必须诉诸主体和客体的双重视角予以把握。
人的实践活动之所以具有确定性,从客体角度看,客观世界有其可供把握的、确定的客观规律,这为人的实践提供了可供运用的确定性物质前提;从主体角度看,人的思维的至上性是人的确定性得以实现的保障。相比于动物的盲目性,人的能动的意识是人实现实践活动确定性的基本前提。人的思维的至上性又总能促使人探索客观世界的规律,并且在一定社会历史条件下把握和运用规律,提出适合的实践目的和途径,保障特定实践活动的确定性。
人的实践活动之所以具有不确定性,从客体角度看,现代社会是一个风险丛生的世界,人类对现代性的追逐加剧了自然和社会的流动性、易变性和风险性,各式各样的风险和故障充斥于现代社会,使客观世界呈现出不确定的时代样态。
从主体角度看,人的思维又具有非至上性,人始终无法穷尽客观世界的真理,对客观世界内在规律的认识始终具有有限性,这就制约了人对实践目标、实践过程、实践方法的科学设定,从而导致实践效果和实践目的之间生成系统性偏差,导致了实践活动的不确定性。
由于存在确定性和不确定性的矛盾,所以迫切需要可靠性理论和实践予以纠偏、调控和系统性修复,从而化解人的实践不确定性和优化人的实践确定性。需要指出的是,从哲学层面看,由于人是非自足性的存在物,即人总是存在各式各样的局限而非全知全能,主体实践活动的不确定性是永恒的,主体实践的确定性是暂时的;人又是能动的实践存在物,这意味着人的实践理想总是面向未来敞开的,这种实践理想总是驱使人去追求主体实践的确定性和不断规避实践的不确定性。这也是可靠性科学生成和发展的深层动力。
可靠性科学始终在实现特定历史条件下的实践确定性(人的实践目的与实践结果的契合、产品功能的正常运转、系统效能的最优化等),且在对主体自身不确定性的克服与客观世界不确定性的抗争中追求更高的实践确定性。这构成了可靠性科学产生与发展的哲学依据。
在特定历史条件下,由于能够实现对实践确定性的把握,因而对不确定性的量化暨对可靠性的度量、分析成为可能,这也使得可靠性科学必然可以指导各类实践。
基于对可靠性科学哲学依据的认识,我们才能从更深层面和更广视野审视工程界对不确定性的分类。一般认为,不确定性可以分为两类,随机不确定性(Aleatory uncertainty)和认知不确定性(Epistemic uncertainty)。随机不确定性的实质就是客体世界内在的不确定性。认知不确定性是指在一定社会历史条件下,由于人的认知能力的有限性而产生对客观规律认识的局限而造成的实践不确定性,其根源在于主体认识的非至上性。由于认知不确定性是由认知能力局限和知识、信息的不足而导致的,因此我们可以通过实践,提升认知能力和加深对客观世界规律性的认识,逐渐减少认知不确定性而不断追求认知的确定性。
实践的确定性可以表达成“已知的已知”,实践的随机不确定性可以表达成“已知的未知”,实践的认知不确定性可以表达成“未知的未知”。可靠性科学是横跨这三类知识的综合性的技术科学。