复杂适应系统:社会生活计算模型导论
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复杂社会系统

我们四周随处可见复合的社会系统。有人说,还有比复合系统更“复杂”的事情吗?在传统社会科学中,通常的做法是将复合系统还原成其各个组成部分,然后通过充分了解各个组成部分,我们借以了解整个系统。虽然这看起来显而易见,但真的正确吗?理解系统的组成部分就一定能为我们理解整个系统带来帮助吗?如果各个组成部分的确彼此相互独立,那么即使我们将它们聚集在一起,我们也应该能理解并预测这种“复合”系统。然而,随着各个组成部分开始彼此联系并且互相交互,这种方法的科学基础开始失效,因为我们已从“复合系统”的范畴转移到了“复杂系统”的范畴,此时“约简”已不再能为我们洞察其“构建”过程提供足够深刻的见解(以及新的视角)。

质疑复杂性

因此,我们必须考虑的一个非常基本的问题是,社会系统到底有多复杂(与“复合”相比之下)。我们推测,社会主体间内在的联系与交互通常会导致一个复杂系统。社会系统的主体典型地以高度非线性的方式相互影响。显然,在有些例子中,如当人们在日常生活中打电话时,主体行为聚集的方式可以很容易地通过简单的随机过程来描述。尽管如此,大量的社会行为,特别是具有适应性的主体,会产生更加复杂的交互模式。有时候,这是社会主体本质上的一个不可避免的特点——当他们在积极寻找与他人的联系,同时调整自身的行为试图与系统中不同类型的主体联系起来时。而在其他时候,则是社会主体以目标为行为导向的结果。就像蜜蜂会调节蜂巢的温度一样,我们也会避开拥挤的餐厅和高速公路,以缓解需求。我们尽力在股市行情好的时候,更多地投入以期赚取盈利,而这种行为同时又(间接地)破坏了这种时机的持续存在。就像蜜蜂(响应其他蜜蜂释放的信息素的号召)保护蜂巢一样,我们也会响应媒体与市场的“号召”,创造潮流与兴衰起落。

如果社会系统确实是复杂的,那么我们可能需要改变在理解、预测和操纵社会系统行为的尝试中所扮演的角色。在某些情况下,这种角色改变将要求我们对传统方法进行彻底的修正。至少,我们需要找到一种方法,将复杂系统与纯粹的复合系统顺利地区分开来。我们能否用一种简单的测试来判定一个系统的复杂性?我们需要理解,究竟是系统中的哪些特征使得它由原本的简单变得如此复杂,或者反之——由复杂变得简单。如果我们想最终控制这类系统,我们需要要么消除这种特征,要么通过有效地塑造系统的复杂性来迎合他们(指特征),以达到我们预期的目的。

另一个重要问题是社会系统的健壮性如何。考察一个典型的组织,比如当地的一家酒吧或一家跨国公司。在通常情况下,即使该组织基础性的特性在不断地发生变化,或者持续有新的外在力量的引入,其本质文化在长期内仍然保持着十分显著的一致性。我们发现在人体内也有类似的结果:典型的细胞在数月内会被更新替换,然而一个人在数十年内依然保持着非常好的一致性和连贯性。尽管有着各种各样的内在和外在因素的影响,以某种方式控制着你体内数万亿持续更替的细胞的离散控制系统,使你依然能十分容易地被二十年来未曾相见的故友辨认出来。是什么使得这些系统在经历了如此之多的变化后,仍能维持这种富有成效的总体格局?

我们对社会主体的建模容易走向极端:要么认为系统主体是由一批有卓越远见且技艺超群的主体所组成,要么就认为他们是一群无知的笨蛋。然而,我们知道现实中的主体往往居于这两者之间。那么,我们如何才能最佳地探究这个中间地带呢?这其中的一个关键问题是要搞清楚这些适应性主体之间的共性。虽然我们很容易阐述极端情况下的行为,但当我们进入中间地带时,会忽然发现面对的是一群奇特的适应性生物。如果我们觉得束手无策而被逼挨个研究单个生物体,将很难取得大的进展,因此,我们潜在的希望就是找出某种方法,能从一大批纷繁异常的行为中提取为数不多的几种行为原型。一旦这样做,我们才有可能在适应性行为科学领域取得进展。

我们知道适应性主体可以改变它们所处的系统。但我们所不知道的是这些主体究竟要精明到什么程度才能有效地去实施改变,此外这种改变还需要哪些其他条件。一般而言,对于主体精明性与系统结果之间的关系我们知之甚少。经济学的理论研究表明,在适当的条件下,从主体自身利益之外的角度来优化主体行为,能在无意中引导市场系统走向高效。此外,计算和实验工作都表明,即使是基于非最优化的主体,也是有可能产生这种结果的。最终,如果能对社会系统中的适应性与最优性之间的相互影响有个全面完整的刻画,那再好也不过。

还有一个有待我们发掘的领域是异质性在系统中的作用。我们知道,在生态系统中同质性是会导致问题的。例如,如果某种该类玉米不具备免疫能力的菌介出现的话,利用玉米的某些少数几个遗传特征(genetic lines)可以最大化短期产量,但同时将整片作物置于被毁坏的高风险之下。社会系统的同质性将产生类似的效应。由同质的主体所组成的群体,比如一个市场,在大部分时间里能运转良好,但是这种模式同时也为“由于他们行为上偶然的‘共振’而导致市场崩溃”留下了隐患。通过引入异质贸易商使市场形成一个均衡系统,这种波动就会得到缓解。或许异质性是改善系统健壮性的一个重要手段。如果确实如此,那么,它是通过什么机制来实现改善的呢?是使系统复杂化,还是其他?

社会生态位的构建思想也很重要。主体可以通过其活动经常性地改变其所处的系统,并据此形成新的生态位。比方说,在地球的早期生命中细胞膜的发展允许各种不同的生物成分结合在一起,且与外部系统隔离。这种局部环境的根本性变化为与系统的交互创造了新的机会。同样地,商务协会、企业以及政治组织等的形成不但从根本上改变了主体所处的内部系统,而且也改变了这些新实体所立足的外部系统。我们想要了解的是主体是在何时,以及怎样去构建这种生态位的。

我们对社会系统中控制所起的作用也同样充满兴趣。局部控制能指导全局的行为这一能力也许是许多社会系统最令人印象深刻但同时又难以理解的特点之一。在自然系统里,成千上万的蚂蚁能凝聚成50英尺宽6英尺高的突击军团,横扫整个森林以捕食猎物。其整体运作是通过局部释放的化学信号所控制的。还有比这规模更大的,一个由各类人力市场组成的巨大离散系统,几个世纪以来,将多个大陆上数十亿人的行动协调统一起来。完整地认识这些离散系统是如何有效地组织全局性行为的,是社会科学的一个未解之谜。但对于这些是如何发生的,我们已经的确有些头绪了。比如,向系统加入噪声(如同在蒂伯特模型中所看到的)实际上可能会增强系统发现最优结果的能力。我们还知道,在特定环境中产生的一些简单的启发式方法,比如市场上新提供的产品必须优于已有的同类产品,将会产生强大的驱动力,提高系统形成有益的全局格局的能力。

每个社会主体都会经历“获取关于系统的信息”、“对信息进行处理”、“做出反应”这三种历程。例如,在我们的蒂伯特模型中,市民的行为是非常简单而直接的(获取不同城市的供应信息,根据自己的偏好,迁移到最喜爱的城市),而城市的行为要稍微繁琐复杂一点(获取市民的偏好信息,通过确切的或适应性的机制制定一个新的施政纲领,然后颁布实施)。

传统经济模型倾向于以一种相当狭隘的观点来看待在“获取并处理信息然后做出反应”这一系列过程中所出现的问题。在这些模型中,主体倾向于获取所有可能的信息,然后运用精准的逻辑推理对信息进行处理以寻求最优方案,之后再采取相应行动。传统经济模型之所以能有用武之地,是因为这些限制条件使得对许多社会活动的建模相对容易。在某些领域这种传统方法并不能取得明显成功,这促使人们思考对这三种行为施加的限制是否合适。虽然这些限制使我们能对一系列社会现象和问题提供见解,同时我们也知道,在许多情况下推动这种方法的核心原则是错误的(尽管对它最终是否要紧仍充满争议)。例如,行为经济学最新的思潮认为人类处理信息的方式可能与传统观念所认为的方式大相径庭。

本书大部分内容,都在讨论放宽对信息的获取、处理并采取行动这个过程上的传统假设。我们想知道在如下三种情况下模型的表现:(1)信息是通过一个受限渠道且有选择性地获取的;(2)主体通过适应性的机制或者受限的规则,而非准确逻辑来处理信息的;(3)系统的行为是局部的且受限的。所有这些因素是如何体现社会复杂性的?这对社会科学的实践又意味着什么呢?

注释:

1. 在有些情况下,例如在美国国会每年的国情咨文中,鼓掌行为多少有点事先策划好的意味。

2. 我们曾经让一群经济学硕士研究生来建模起立鼓掌问题。他们没有一个人假定可能会有熟人相伴而来剧院。我们希望这种现象只是缘于他们所受的训练,而不是他们的实际生活的反映(即从未和朋友结伴去剧院)。

3. 这是由格兰诺维特尔(Grannoveter,1978)和洛曼(Lohmann,1993)构建的人类骚乱模型的简化版本。和前面的例子不一样,将该模型直接应用到蜜蜂上多少有点是我们在妄加揣测的意味。

4. 对那些两者都喜好的人,新墨西哥(New Mexican)餐厅提供“Christmas”辣椒订购。

5. 在本章给出的例子里,我们首先用计算模型来研究系统。根据这些经验,我们进而能够开发在本节开始时的思维实验。


(1) 原文为“complicated worlds and complex ones”,均表“复杂系统”之意,此处我们根据下文的解释,将其组成部分之间具备一定独立性的“complicated worlds”译为“复合系统”,将组成部分之间依赖性较强的“complex worlds”或“complexity”译为“复杂系统”,这样区分,使两者的含义更符合中文的表达方式。——译者注

(2) 这是因为该要素与系统中其他的某些要素存在着强依赖性,故移除该要素还会破坏这些依赖性。——译者注

(3) 同步带是汽车内部的一种传动与减速装置,也可理解为内燃机控制引擎阀门的一个部分。——译者注

(4) 原文为“peer pressure”,表示同伴(多为同辈人)之间认知感受、评判观念等的趋同性,这种趋同性有时有种唯恐和别人表现不一样而遭“嘲讽孤立”的被迫“趋同”的意味。——译者注

(5) 也就是说他们不愿意表现出对某件事情(如演出)不一样的评判(爱好),生怕破坏了他们之间爱好共同性这一友谊基石。——译者注

(6) 指首次扩展之后的模型(即引入了参数α)。——译者注

(7) 指蜜蜂振翅为蜂巢保温。——译者注

(8) 作者此处想强调的是,通过平均的方式(以那只假定存在的虚拟蜜蜂来体现),原蜂群中单只蜜蜂行踪上的差异性彼此抵消。——译者注

(9) 指蜜蜂扇翅为其蜂巢降温。——译者注

(10) 即指前面所说的形式化的数学方法得以施展拳脚所需要满足的静态、同质和均衡等要求。——译者注

(11) 这里的中位数位置指这样一个位置:各个议题的支持和反对的人数大致参半。这样使得最终的决策能在人数上取得一个均衡,不至于出现某个议题过于迎合持正面意见者(或过于忽略持反对意见者),更易于被全体市民接收。——译者注

(12) 此处原文为“'tis better to have explored and lost than never to have explored at all”,改编自英国诗人阿尔弗雷德·劳德·坦尼森(Alfred Lord Tennyson)的诗句“'tis better to have loved and lost than never to have loved at all”,故作者在此附上“with apologies to Tennyson”,以表示歉意。——译者注