黑箱方法
分为不打开黑箱方法和打开黑箱方法两种。前者指通过研究系统的输入与输出及其动态过程，而不是直接考察对象的内部结构，以达到定量认识对象的功能、行为方式及其内部结构和机理的方法。是系统辨识的理论基础之一，从综合角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。尤其对某些内部结构比较复杂的系统，或对至今人们尚不能分解的系统，或在分解系统的过程中会严重干扰本身结构的系统，提供了有效的方法。但由于不研究系统的内部结构，在推测系统内部结构和机理时可能出现错误。后者指把一个复杂的系统分解成各个组成部分（局部），对它们的结构和功能、行为方式和机理进行研究的方法。它有助于人们认识复杂系统的结构和功能等。
黑箱方法
通过对输入和输出信息的观察来研究黑箱的功能行为的科学方法。黑箱是指不知道其内部结构和过程而只能得到其输入值和输出值的系统。认为观察和研究黑箱的输入变化所引起的输出反应，可推知其整体属性和功能行为的许多重要特征。不可能得到系统内部结构的明确结论，因为存在着具有不同结构而有同样输入值和输出值或对外部激励有同样反应的系统。其优越性在于，不研究系统的细致结构和组成要素的性质而只研究其外部性质，开辟了研究异常复杂的系统或暂时无法观察其内部结构的系统的可能性，对普通的系统特别是控制论的研究都有重要意义。最先由艾什比从电机工程中引入。对于一个密封的、但有一定数量的输入和输出接头的黑箱，可以随意通入一定的电流或电压而进行黑箱研究。后被控制论专家扩展为一种普遍性的研究方法，把任何一个未知的对象都当作黑箱加以处理。
黑箱方法
在控制论中对要研究和认识的被控制系统的行为和性质建立模型的一种重要方法。黑箱是这样一个系统，我们无法直接观察到它的内部结构和特性，只能从外部得到它的输入、输出的信息。人们已经发现，对一个系统若我们观察了它在各种不同情况下的输入输出的规律性，通过推理的方式，模拟其输入输出特性，能对该系统内部结构和特性及其行为作出许多重要的结论。因此黑箱方法在研究我们不易了解内部结构的、复杂的控制系统的行为时特别重要。
黑箱输入、输出示意图
一般而言，具有同样输入输出值，并在外部激励下有同样反应的系统称为同构系统，黑箱应是一类同构系统的共同模型。因而，不论我们对黑箱研究得怎样仔细，终究不能对具体的控制系统内部结构作出确切的结论。对黑箱的认识，最终是打开黑箱。但是我们没有新的手段去打开黑箱、彻底认识其真实结构之前（如对人的神经系统），采用黑箱方法来研究，在认识和利用其规律性为人类服务方面有其独特的长处。
“黑箱”概念，不管是否采用了上述明显的形式，实质上已在科学和工程中得到了广泛的应用。例如，我们使用导体而不深究电流流过金属的机制；培育植物新品种而不研究其独特的分子结构等。从这个意义而言，黑箱方法也是人类对客观世界认识和改造的普遍方法。