推荐序三 不在爆发中爆发，就在沉默中沉默

周涛

电子科技大学教授，互联网科学中心主任

诸位捧起这本书的时候，千万不要以为这只是一本妙趣横生又充满噱头的科普小册子，事实上，这是一本野心极大的著作——它只是在一面厚墙上凿开了一个小洞，但如果你贴上去，使劲儿张望，就可以隐约看见隐藏其后的宏大世界。巴拉巴西，复杂性科学最富盛名的国际领军人物，藉由此书向大家传递的，不是一个现象、一种观点或若干模型，而是一整套理解人类行为时空模式的观念和理论。这让我想起了十多年前帕·巴克的名著《大自然如何工作》：一样才华横溢的作者，一样独领风骚的理论，一样路人皆知的野心！不同的是，巴克对外探求自然界运作规律的蛛丝马迹，巴拉巴西却试图解剖人类自由意志也不能甩脱的可预测的模式——两者尽皆美妙！

霍金说：“21世纪将是复杂性科学的世纪！”大量典型的复杂系统，都直接或间接和人发生关系。

●从人的社会属性出发，我们研究社会经济系统中通过人的相互作用和策略博弈涌现出来的复杂性。

●从人的生物属性出发，我们研究人体内的神经系统、代谢系统、基因调控系统等如何协同工作。

然而，前者把人看得太小，后者又把人看得太大，对于与人相关的复杂系统的整体认识，尚缺失一个环节，就是人类自身行为在时间和空间上表现出来的复杂性。《爆发》一书迈出了弥补这一缺失环节的坚实的一步：它向我们展示了人类行为自身的复杂与多样，又从这复杂与多样中总结出了若干简单的规律，最后再告诉我们可能导致这些规律的背后机制。

爆发，英文写做“Burst”，科研文献中往往翻译为一个更低调的词：阵发。单从时间这个维度上看，“爆发”可以理解为某类事件在一段较短的时间内密集发生，之后是很长的一段沉默期，然后同类事件再次以很高的频率在短时间内多次发生。

譬如某人在一段时间内疯狂打游戏，然后会有一段时间不打游戏，下一次开始又会很高频率地打游戏。如果计算相继两次登陆游戏的间隔时间，其分布会近似符合幂律。

爆发不仅仅在人类行为中普遍存在，在自然界中也是常见的。譬如一次大地震前前后后有很多较小的地震，这些地震都在短期内密集发生，而两次大地震之间往往会有很长的一段沉默期。即便我们不考虑余震，只观察大地震发生的时间序列，我们依然会发现同一地区相继两次大地震发生的间隔时间分布很不均匀——总是较长的沉默期隔开了事件密集出现的集簇。

爆发仅仅反映了人类行为时间上的异质性，实际上，人类行为在空间上也具有异质性：我们会频繁地访问一些地点，其他地方只是偶尔到达；我们在有些地方会流连忘返，其他地方只是走马观花；大多数时候我们只是在近处逛逛，但偶尔也会安排长途旅游。人自身的特征也具有极大的异质性：有的人腰缠万贯，有的人一贫如洗；有的人朋友遍天下，有的人却形单影只。这些表面上看绝无关联的事物，却都被幂律所统治：

●打游戏的间隔时间是幂律的；

●地震的间隔时间是幂律的；

●地方访问频数分布是幂律的；

●地点停留时间分布是幂律的；

●旅行距离分布是幂律的；

●个人财富分布是幂律的；

●社交网络上朋友的数目是幂律的；

……

这本书从时间的异质性出发，想表述的却不仅仅是时间规律，还包括一切异质性中的普适特征；这本书从人类行为出发，想刻画的却不仅仅是人类行为，还包括宇宙运行的万千规律。

这本书向前迈出了一步，而更远的征程上的美景或许来自于各位读者的贡献。不管是叫爆发、阵发还是异质性，我们都会无数次遇到以幂函数为代表的一类非常广阔的分布函数，这些函数中的一大部分都具有发散的二阶矩。对这类分布函数进行抽样分析、参数估计、检验以及置信区间的确定等，都需要更加完善的数理统计理论基础。既然事件到达的时间间隔是异质的，无法用均匀过程或者泊松过程来刻画，那么以前大量从泊松过程得来的排队论的结论都需要重新审视。同样，间隔时间分布中发散的高阶矩再次成为完美理论的拦路虎。事实上，面对这样异质的序列，计算事件发生的记忆性这样简单的任务都变得不同寻常。我们有理由相信，这些普适而美妙的统计规律的发现，会给概率论、数理统计以及随机过程这些传统的学科提出新的问题，而刻画爆发特性的分布函数有一天将成为概率统计与随机过程教材中的常客。

本书的很多结论在学术界仍然存在很大的争论，本书也提出了若干亟待解决的问题。这些争论和问题包括：

●人类行为的时间规律真的可以分为两个具有不同幂指数的普适类吗？

●任务优先级的模型能够在多大程度上刻画人类行为，其他因素如人类活动的周期与节律，人类行为的兴趣因素等，又分别起到多大作用？

●社会相互作用会对人类行为爆发模式起到重要影响吗？

●人类个体的出行距离分布真的符合幂律吗？

在科学出版社2012年出版的著作《社会动力学》中，我和我的同事韩筱璞、闫小勇、杨紫陌、赵志丹，对这些现象、模型和结论进行了仔细的分析，并介绍了目前存在的几乎所有的分歧和挑战。这些内容可以作为本书的有益补充。

我记得《爆发》这本书英文版问世的时候，荣智海和王煜全分别向我推荐过，后来辗转得到一本，那时候就觉得应该有一个中文的译本以飨读者。非常感谢湛庐文化以及译者的努力，使得这个愿望成为现实。该译本不仅仅是一个简单的翻译，还对原书的结构进行了优化重组。高手下棋，不仅敏于子力和实地，还讲究行棋的节奏，所以看国手下象棋、围棋，有欣赏音乐之感。本书结构精巧，读起来亦有品乐之感，既有节奏舒缓的慢板，又有力量集中的华彩，实为译著中难得的佳品！

很多具有爆发性质的事件也具有很强的记忆性：爆发后易再爆发，沉默后易再沉默。希望本书能够像一个引爆物，激发中国学术界一连串的爆发。