对香农定理与传播学理论构建关联的再讨论

刘俭云

（西北民族大学新闻传播学院，甘肃兰州730030）

[摘要]本文通过对香农定理的举证以及与后香农时代编码解码理论的比对，展开了它们与传播学理论构建关联的讨论。目的在于确认香农定理的传播学地位，弥补香农定理的社会人文缺憾，分析信息流动计量与传播效果之间的关系，释放数字时代背景下海量信息控制、互动话语边界的观点。香农定理和控制论模型，越过了信息有效传输和信息接收端点的物理通信范畴，散发出了悠长的跨学科话语魅力。

[关键词]香农定理；传播学理论构建；科学体系；信息流动计量；传播效果分析

[中图分类号]G51[文献标识码]A

引言

传播学（Communication Studies）是一门研究传播与交流过程的学科，通常被定义为“跨越一定时间与空间的符号共享”。这使得传播学所包含的意义非常广泛，它指向了任意一个或一组资讯在人群或个体间传布交流的过程，也涵盖了沟通、交流、通讯等人类社会生活的方式。当传播学研究的起点和范围确定以后，传播学必须找到其理论研究的科学依据。因为只有某种科学原理具备了解释和包容传播运动规律的宽度时，传播学理论以及传播学研究才能证明自己的科学性。在传播学已经建立的体系中，能够真正触及到人类精神深层交往需要并由之产生意识和理念的学说，基本来自西方的传播学理论，来自哲学家、文化人类学家和传播学者的实践和归纳。一个非常重要的趋势是：社会科学包括传播学基本是关于世俗世界的知识和学问，它们更依据于社会人文而不是自然界和自然科学规律。从二元解构的视野出发，社会人文科学特别是传播学，迫切地需要自然科学和技术原理的支持，信息论、控制论、系统论这些原本属于自然科学范畴的基础理论，开始了对社会人文科学基础理论建设的参与，香农定理和香农信息论便是其中的肇始者。然而冰冷的科学符号和计量标准，无法完美地解释人类文化信息在传播过程中呈现出的丰富文化内涵。后香农时代的传播学研究注意到了这一缺憾，斯图亚特霍尔的编码解码理论就是一例。因此，信息的定量和信息的定性必须完美结合。当数字时代到来之后，比特组成的字节串，可以极为精准地被计量，信息传输信道可以在技术的推动下无限宽广；出于对信息控制的社会需求和对信息传播范围、质量的考量，香农定理又一次释放出了惊人的魅力。在这样的前提下讨论香农定理与传播学理论建构的关系，本选题显然具有深层的含义。

一、香农定理与编码解码理论的比对

克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon，1916—2001），美国麻省理工学院（MIT）数学博士和电子工程硕士，1958年成为麻省理工学院终生教授。1948年至1949年间，香农先后发表了《通讯的数学原理》和《噪声下的通信》两篇论文，论文阐明了通信的基本问题，给出了通信系统的模型，提出了信息量的数学表达式，并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。因此，这两篇论文也被学界视为信息理论的奠基之作。这些原本属于传播技术范畴的科学观点和技术，除去依旧在信息研究领域发挥科学指导作用以外，也为传播学理论找到了信息传播的科学理论依据。

香农在信号处理和信息理论等相关领域的研究中，通过计算信号在经过一段距离如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据之后，得到了一个公式：C= Hlog2（1+S/N）。这个公式就是著名的香农定理。在上述公式中几个关键名词的简单含义是：

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1.信噪比指网络传输时受干扰的程度。信噪比与传输速率有关，信噪比大了会影响传输速率。最大速率：C=2Hlog2N。其中C为最大速率，H为带宽（Hz），N为调制电瓶数。

2.信道容量指信道所能承受的最大数据传输率。单位是B/S。信道容量受信道的带宽，信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息就越多。

3.带宽指物理信道的频带宽度，就是信道允许的最高频率和最低频率之间的差。

香农定理规定了有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。从自然科学的角度看，香农定理用数学公式计量了信息（比特）的流量，具备典型的工程学意义。由于香农的科学家身份和研究的对象区域，香农定理与相关理论关心的不是信息表达的含意，而是信息的有效传输和接收。香农在论文中区别了信息传播的三个层次：A 层：传播符号如何能够被准确地发射（技术问题）；B 层：被发射的符号如何能够准确地传递意图中的意义（语义学问题）；C层：被接受的意义如何有效地以意图中的方式影响行为（效果或行为问题）。有趣的是：香农反复声明他所创立的信息理论只与A层打交道，并告诫学界不要过分广泛地把这种理论用于所有类型的信息传播理论的研究上。因为人与人之间的关系或人与社会之间的关系，远比人与机器之间的关系或机器与机器之间的关系更为复杂。

香农不愿为之交道的B层和C层似乎更靠近以社会人文为基础的传播学理论。后香农时代的英国传播学者斯图亚特·霍尔在1973年发表的《电视话语的编码和解码》一文中，对电视话语传播的状态和效果进行了解读。电视话语意义在编码过程中，电视话语的生产和流通分为三个阶段：第一阶段，媒介工作者对原材料进行加工，即进行电视话语“意义”的加工或创造，这个阶段被霍尔称为“编码”阶段。媒介工作者是受过专门训练和经过专项学习的，他在进行编码工作时，起作用的是他的世界观、知识结构和专项技术的水准。霍尔认为，原材料中蕴含着文化代码，这种代码是自然的、中立的、约定俗成的，它早已融入人们生活的社会结构之中，而编码的过程就是媒介工作者在一定的文化视角下释放代码的意义。第二个阶段叫“成品”阶段。电视作品完成后，代码在编码的过程中被注入了“意义”，这种意义构成了电视话语的主体，吸引受众接受电视话语的中心由代码（原材料）转移到了编码（解读及产生的“意义”）上面。这里面加入了人的因素。原材料（某种事物，某种生活现象或某种文化思想）散发出的一种存在价值是自然的、中立的，甚

至是约定俗成的，但企图解读并诠释其中的“意义”

时，就会产生各种视角和立场，但这些与接受电视话

语意义的受众无关。因此，电视的“成品”是“多义”的，

而不是“多元”的。当电视图像话语将三维的世俗世界

事物转换成二维平面的电子信息之后，它自然就不可

能成为它所指的对象或概念，它只是图像符号。所以，

电视话语只不过是对原材料的解读，这种解读不一定

与事实相符，受众完全可以从自己的视角、立场和认

知水平来作为另行解读的基础。第三个阶段称为“解

码”阶段。解码指电视受众对电视作品中释放出的话

语意义的接受程度。接受则生成对电视作品的“消

费”，产生认同感；不接受则没完成对电视作品的“消

费”，产生对立感或一定程度的争议。

从另一个角度观察，假设被发射的符号准确地传

递了编码者意图中的意义，但该意义已经加入了编码

者主观的判断和观点，即使机器和机器所发射的符号

在技术上无懈可击，依然存在编码者意图中的意义，

进入大众传播领域后，被拒绝和修正的可能。在解码

过程中，即反映传播效果或行为的过程中，传播符号

既然进入大众人群，传者与受者的互动便开始了。互

动涉及到社会的各色人群，这些人群之间的关系、背

景、素养等是需要分层的，分层决定了对符号传播的

话语意义不同的认识立场。由此，最小化的对立码成

了符号意义在传播运动中是否被消费的标准。可以认

为的是：从香农定理到编码与解码理论，已经建立起

了现代传播学理论的框架和模型，并基本解决了信息

在传播过程中的定量和定性问题。但时过境迁，数字

技术背景下显现出来的信息传播问题，已经在信息传

播的过程中极大地突破了现有传播学理论的边界，传

播学理论急切地需要新的内容。然而，香农定理对于

信道带宽的信息路径、对于信息流量的控制计量依然

散发挥着物理技术的悠长魅力。

二、香农定理及其信息论的传播学地位

香农定理和由此建立的香农信息论，确实能让人

们以一种在香农之前不可能的方式，规定信息传播的

路径，计量信息传播的流量，同时为传播学理论提供

了科学依据。在香农定理之后的传播学研究中，“信

息”逐渐成为了一个中心概念，而香农定理和香农信

息论则成为了传播学研究的基本范式。“信息论看上

去像是通向尊敬的一个途径，它还像是一个能够提供

某种普遍观念的工具，这一普遍观念跨越了不同类型

的传播渠道。”[1]在这本描述了传播学整整发展了100

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年的著作里，作者恰当地评价了香农定理对于传播学理论产生的作用和应有的地位。信息论、控制论、系统论这些原本属于自然科学范畴的基础理论，在参与了社会科学诸多学科的基础理论建设之后，完成了与社会科学交叉、总汇的过程，给社会科学的发展指出了一条令人信服的道路。

应该指出的是：冰冷的科学符号和计量标准，无法完美地解释人类文化信息在传播过程中呈现出的丰富文化内涵。香农关于人与人之间的关系，比人与机器、机器与机器之间的关系远为复杂的结论，无疑是清醒的。无论什么样的信息，一旦进入大众传播渠道，信息的编码和解码过程就反映着社会人文的纷繁场景。千千万万人不同的精神信仰和文化背景，在对同一信息解读和接受时，会产生千差万别的态度。这些态度涉及到文化圈层对事物不同的价值观念，关系到社会人文观念的起点，以及平等自由、天赋的追寻程度，甚至关系到在不同历史条件下延续、成长的民族国家不可动摇的具体利益。后香农时代的传播学者斯图亚特·霍尔的研究成果，真实地映现出了人类在展开精神交往活动时，生动纷繁的面貌和错综复杂的相互关系。

归纳一下，香农定理和香农信息论的引入，划分了传统传播学与当代传播学的分野。它们不仅可以是一个工程学的概念，也可以是一个哲学概念。它高度抽象了信息传播的技术原理、传输速度和信息数量，进而成为“普遍公理”。因此，也坚实地构筑了传播学的自然科学属性以及社会科学的逻辑起点。如今，信息化、系统化、控制化、社会化、人本化的趋向不仅在传播学和新闻学的研究中渐成主流，也在图书馆学、情报学、管理学等人文社会学科中得到全面的贯彻。香农定理在其他科学家那里，主要作用于对信道传输能力和信息传输的计量，在西方传播学者那里，更多地与信息的效果研究联系在一起，与传播过程的控制和模式的更新联系在一起；在中国传播学者那里，则幻化成了与传播内容等同的“信息”，技术上的特征似乎隐而不显。但把信息看成是一个“科学”概念，并以此为起点展开信息传播研究的路径则是相通的，只是解读的角度有所不同。

由于中国特定的历史环境和社会发展过程，自然科学天然地距离社会科学较远。改革开放以后，“科学”重新成为知识的合法形态并被赋予了至高的价值。以新闻传播为例：香农定理解释了新闻本身的价值，划分了新闻与宣传的界限；规定了信息是修正和改变人们对社会认识以及自身行为质量的功能定位；由于信息通过媒介传播的可以计量，在一定程度上实现了对信息质量的控制。“科学”在新闻传播中和新闻学研究中起到了两个方面的作用：

1．由于香农定理以及由此产生的香农信息论，新闻传播和新闻学研究被置放在了人类普遍承认的科学体系之中，因此它们本身具有了信息计量的定性和信息功能的定性。

2.新闻传播和新闻学研究所面对的万千事物和特有的研究对象，都遵循了一条不以人的意志为转移的基本规律，勾勒出了一幅明晰的科学版图，因此新闻传播和新闻学研究不仅仅是“术”的运动，还是一门存在的“学问”。新闻传播学的知识地位确立。

在解决了信息传播运动和传播理论研究的逻辑原点之后，香农定理超越了本身作为“技术原理”的意义，上升到了既适用于研究信息的自然物理现象，又达到贯通于社会现象和思维现象的“信息哲学”的高度，与早期充满人文意味的传播学研究成果、后香农时代的传播学研究成果一起，构筑起了当下传播学全部的理论框架。传播学理论在参与社会文化场景建设的发展中，逐渐形成了实证主义和批判主义两大学派。一方面，传播学者描述了媒介技术对于社会控制的现实；另一方面，传播学者强调了言论和思想自由的回归。正是在这样的冲突以及对立过程中，传播学研究演化成了对人性本质的追寻和探讨。深圳大学传播学者吴予敏先生在一篇文章中说：“控制的知识相信社会群体生活的基本价值超越于个体生活的价值，而群体生活必须建立在有效传播沟通的基础上，这一有效性取决于对传播技术的适当掌控。与此相反，反思的知识则相信个体的智性认知是判断社会价值的尺度，从本体论意义上来说，传播沟通是非本真的，只要摆脱外在的制度和技术的控制，人类才能更真实地感受存在的现实，从而才能更自觉地矫正其社会实践，获得相对自由。传播学无法逃脱这种基本的价值选择。”[2]这一段话极为清醒地看到了媒介技术与人类存在的真实与分野，也适当解释了香农定理与霍尔编码解码理论的异同。

三、信息流动计量对传播效果产生的影响

信息流动计量由于香农定理的出现，成为了一种可以获知的常数。尤其在电子时代，信息通过电磁波讯号发射到接收端点，有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系，可以用数量定义。媒介推进到数字时代以后，一个开关记录下的数据称为一个比特。一个比特和成串的比特依

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[参考文献]

[1]罗杰斯.传播学史———

一种传记式的方法[M].上海：上海译文出版社，2002.[2]吴予敏.传播学知识论三题[J].深圳大学学报（人文社会科学版），2001，18（6）：46~52.[3]郑也夫.中外古今书籍出版之对比分析[J].科技导报1992，11.

据限定的规则或标准集合，组成若干字节，以被计算机读取。像千字节（1000字节）和兆字节（100万字节）这样的数字符号，是可以用来定义计算机文件大小和可以获得的数据存储数量的。按照香农定理的原理，数字信息流动被精确地计量了，并且可以在无地复制这些数据的同时控制这些数据。然而，在前香农时代，几乎所有的信息传播计量都是模拟的，不精确的。另一个重要的概念是带宽。带宽决定了计算机系统中比特和比特字节，在点对点流动时的速率。解决信息流动速度的办法有两个：使用光导纤维线路或同轴电缆线路增加信道带宽；使用调制解调器中的压缩程序，压缩多余或重复的格式。信息传播的速度、数量与信息传播的范围、质量成正比。

因此，可以断言，伴随着人类媒介技术的进步，信息传播的时间和空间被极大地拓展了。回顾人类信息的传播历史，可以清晰地看到这一点。语言诞生之前，人类经历了一个漫长的前语言传播时代，人类文明尚处于一片混沌状态。远古的人类只能像动物一样借助于“类语言”和体态语言传递信息。语言的诞生使信息包含的意义明确了。但语言有着无法记录的特性，人类积累的经验知识必须借助面对面的口传才能完成。由于地理阻塞形成的数千种语言以及社会居民交通范围的极端狭小，使得信息传播的“数量”非常稀少。

外挂在人体之外的文字符号需要媒介来承载信息。苏美尔人的泥板，中国人的甲骨、竹牍和布帛，埃及人、古希腊人和古罗马人的纸草，都是最早的媒介物。纸张的发明和印刷术的普及，造成信息传播数量急剧增加。一项研究表明，15世纪中期到17世纪初年，西方大约出版了125万种图书；同一时期，中国出版的图书仅有14024种。“15世纪之前，中国的信息储量几乎可以同整个欧洲抗衡，因此中国文化才赫然居于当时世界的前列。而自1450年古腾堡印刷术发明后，中西在信息生产和储备上的势态急剧逆转。不仅当时的人们，甚至今天的历史学家们，都还没有充分认识到，铅字、符号、图书量早已决定了19世纪中叶中西文明碰撞的结局。当西方人在书籍数量上占压倒优势后，它居于世界主流文化的位置，便只是时间问题了。”[3]这无疑是一个恰当的判断。信息传播数量的多与少，不仅影响到信息传播的质量，而且影响到

信息传播的规模，甚至决定文化的位置。在扩大信息传播数量和范围初衷的引领下，电报、电话、广播、电影、电视和互联网等新媒介相继推出，它们极大地缩短了受众接触信息的方式和维度。它们呈现出这样一种趋势：一种新媒介出现的间隔时间越来越短，信息容量和信息的集合度却越来越强；信息符号识别的差异性越来越低，信息数量和信息质量的传播速度却越来越高。一定量的时间和一定量的信息演绎成新思想带来的新观念。当海量信息由于媒介的携带淹没了人们的生活空间、改变了人们的生活方式时，信息就会让人们感受到置身其中的力量。与此同理，今天的生活节奏之所以要比以前快得多，并不是具体的技术在以更快的频率加速发展，而是有更多的信息在同一个时间段落里出现，它们叠加在了一起，创造出了一种我们可以感受到的信息传播加速度。依据香农定理对“好”信息和“坏”信息进行计量、统计甚至分类，从而达到掌控信息宏观规模、悖离社会人文本质信息传播速度、范围的目的。由此，信息流动计量对传播效果影响蕴含的重大意义已不言自明。

结论

在结束香农定理与后香农时代传播学理论研究关联的讨论时，还想重复这样的意思：当我们认真研究了人类文明的发展史之后，便理解人类之所以能够共存的因果以及社会机制不断完善的作用，这一切应该归于科学体系的建立和科学技术的发展。定量的信息传播关乎定性的信息传播，关乎大众传播的效果。在数字传播时代，这一点尤为重要。人类交流、交往的基础来自于媒介变革的传播进步和信息集合的宏观总量。在很大的程度上，它们属于人类的智能也代表思想文化的特征。那些通过空间传达它们、通过时间保存它们、通过定理计量它们、通过技术取舍它们的所有科学手段，或明晰或含糊地都与社会人文相关。因为唯有如此，才符合了人类在信息传播运动中追寻自我的价值选择以及信息共享的平等观念。香农定理以及由此建立的信息论，具备了科学发明的五要素，即相对的便捷性、兼容性、复杂性、可靠性和可感知性，因此，它们与传播学理论的建构产生了密不可分的血缘关系，并深刻地诠释了跨学科研究的无穷魅力。

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