人類的許多社會(huì)行為似乎是難以捉摸的,,包括經(jīng)濟(jì)、交通,、個(gè)人選擇,。不少科學(xué)家嘗試從物理的角度解釋人類社會(huì),他們將人比作粒子,,每個(gè)個(gè)體之間的行為,、選擇都會(huì)互相影響。就像物理粒子會(huì)受到不同類型的力的控制,,每個(gè)人也受到“社會(huì)力”的影響,,我們彼此造就了經(jīng)濟(jì)的飛騰和衰敗,交通的擁擠和順暢,,觀點(diǎn)的誕生和消失…… 撰文 | Philip Ball 編譯 | 潘磊 審校 | 楊心舟 吳非 把人比作在不可見力的作用下無序運(yùn)動(dòng)的粒子,,這似乎不太可行。如果我們用錯(cuò)誤的物理思維來描述人類社會(huì),,會(huì)產(chǎn)生許多問題,。 物理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),自然系統(tǒng)不會(huì)一直遵循經(jīng)典的平衡模型,,即它不會(huì)一直保持穩(wěn)定態(tài),。同樣,社會(huì)模型不能假設(shè)社會(huì)只會(huì)按照一種方式運(yùn)作,,如果套用了不合適的物理模型,,可能會(huì)讓社會(huì)看起來像死板的機(jī)器。正因?yàn)樯鐣?huì)很少達(dá)到平衡態(tài),,社會(huì)物理學(xué)必須折射出“人性化”的特點(diǎn):那就是出人意料,。 經(jīng)濟(jì)學(xué)存在嚴(yán)格規(guī)律? 我們可以用經(jīng)濟(jì)學(xué)來說說社會(huì)物理學(xué)的魅力和陷阱,。亞當(dāng)·斯密(Adam Smith)從來沒有真正使用過“市場(chǎng)力量”(market force)這個(gè)術(shù)語,,但這個(gè)比喻顯然早就存在于他的腦中,。他注意到,市場(chǎng)價(jià)格會(huì)被一種無形的力量控制,。他聯(lián)想到一個(gè)世紀(jì)前,,艾薩克·牛頓(Isaac Newton)闡釋看不見的力量——引力。斯密也在他的《國富論》中說,,在經(jīng)濟(jì)中有一雙“看不見的手”調(diào)節(jié)著平衡,。 斯密不是唯一遵循牛頓物理思維的人?!皺C(jī)械宇宙觀”在當(dāng)時(shí)是最流行,,最前沿的思考方式。人們用它理解一切自然,,甚至用來理解人體和社會(huì)的機(jī)制,。 19世紀(jì),人們?nèi)云毡檎J(rèn)為,,經(jīng)濟(jì)學(xué)像天文學(xué)一樣具有嚴(yán)格的運(yùn)作規(guī)律,,想要干擾這些規(guī)律(比如嘗試調(diào)控市場(chǎng))不僅是不明智的,還會(huì)違背自然,。 而反對(duì)將經(jīng)濟(jì)學(xué)“物理化”的人認(rèn)為,,地球上還沒有生命的時(shí)候,物理規(guī)律就存在了,;而經(jīng)濟(jì)行為是人類出現(xiàn)后才產(chǎn)生的,。顯然,后者不能用物理中的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行歸納,,也不能用機(jī)械的宇宙觀來進(jìn)行預(yù)測(cè),。 但是,18世紀(jì)和19世紀(jì)早期的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),,可以利用統(tǒng)計(jì)學(xué)解釋人的不可預(yù)測(cè)性,。他們驚奇地發(fā)現(xiàn),許多出于人類意志的行為,,包括犯罪和自殺,,或者一些看似由完全隨機(jī)因素決定的事件(例如郵件中未送達(dá)的信件數(shù)量),都遵循著可靠的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,。它們不僅有穩(wěn)定的均值,,而且偏差值會(huì)落在高斯曲線上(正態(tài)分布中的標(biāo)準(zhǔn)曲線),這不是簡(jiǎn)單的巧合,。 現(xiàn)在如果發(fā)現(xiàn)一些社會(huì)現(xiàn)象符合正態(tài)分布,,我們可能不會(huì)感到驚訝。因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道,,在一個(gè)獨(dú)立事件重復(fù)發(fā)生多次之后就會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果,。在19世紀(jì),,科學(xué)家認(rèn)為這種現(xiàn)象似乎能夠支持另一種觀點(diǎn),即社會(huì)也存在如“牛頓定律”一樣嚴(yán)格的規(guī)律,。 如果上述理論成立的話,,經(jīng)濟(jì)規(guī)律又是怎樣出現(xiàn)的?顯然,,經(jīng)濟(jì)誕生于無數(shù)個(gè)體商販,、經(jīng)銷商以及市場(chǎng)上投資者之間的交易行為。因此經(jīng)濟(jì)決策涉及無數(shù)的人性特點(diǎn),,怎樣歸納最重要的因素,?科學(xué)家同樣能夠在物理學(xué)中找到答案。19世紀(jì)中葉,,歸納推理滲透進(jìn)每一個(gè)領(lǐng)域,。著名物理學(xué)家麥克斯韋和玻爾茲曼曾用歸納推理來研究物質(zhì)的行為:他們認(rèn)為氣體宏觀性質(zhì)(如壓力,溫度和體積)的本質(zhì)是無數(shù)分子永不停歇的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),。該見解衍生出的統(tǒng)計(jì)力學(xué),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成物質(zhì)微觀理論的基礎(chǔ)學(xué)科,。 事實(shí)上歸納推理的重點(diǎn)就是,,不需要知道每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的所有細(xì)節(jié)。這些想法很快被經(jīng)濟(jì)學(xué)吸收,。1900年法國物理學(xué)家路易·巴舍利耶(Louis Bachelier)為了理解股市波動(dòng),,創(chuàng)立了隨機(jī)行走學(xué)說,這一理論后面被愛因斯坦拿去解釋布朗運(yùn)動(dòng),。美國科學(xué)家約西亞·吉布斯(Josiah Gibbs)在20世紀(jì)初總結(jié)出的統(tǒng)計(jì)力學(xué)框架至今仍在使用,,著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅·薩繆爾森(Paul Samuelson)在博士期間的論文和他在1947年發(fā)表的經(jīng)濟(jì)學(xué)著作《經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)》中,也利用統(tǒng)計(jì)學(xué)來解釋單個(gè)經(jīng)濟(jì)因素如何影響市場(chǎng),,這也構(gòu)建了一門全新的學(xué)科——微觀經(jīng)濟(jì)學(xué),。 哲學(xué)家和政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞當(dāng)·斯密,他將市場(chǎng)的力量類比自然科學(xué)中一個(gè)世紀(jì)前牛頓發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)作用力,。(圖片來源:大英圖書館) 經(jīng)濟(jì)學(xué)中的非均衡系統(tǒng) 許多人認(rèn)為,,物理學(xué)的想法往往還能用在別的地方,但遺憾的是,,這樣的物理不能解釋經(jīng)濟(jì)行為,。吉布斯建立的統(tǒng)計(jì)力學(xué)適用于多粒子平衡系統(tǒng):也就是說粒子持久處于穩(wěn)態(tài),比如一杯恒溫的水,。在這一基礎(chǔ)上,,那些認(rèn)為市場(chǎng)存在看不見的手的人,同樣認(rèn)為市場(chǎng)也融入到了一個(gè)平衡的穩(wěn)態(tài)中,,這時(shí)的市場(chǎng)價(jià)格使得供需穩(wěn)定,,因此市場(chǎng)應(yīng)該是穩(wěn)定的,。 你可能注意到這不是事實(shí),市場(chǎng)并不是一直穩(wěn)定的,,當(dāng)然經(jīng)濟(jì)學(xué)家也同樣發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),。但傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為價(jià)格波動(dòng)很大程度上只是隨機(jī)的“白噪聲”,就像一杯水中細(xì)微的溫度梯度或者電路中不休的電磁噪波,。 但無法解釋的是,,經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看起來并不像一個(gè)平衡狀態(tài)中的隨機(jī)噪聲。它們的峰更尖,,經(jīng)濟(jì)學(xué)家形象地稱之為“重尾”(heavy-tailed),。該現(xiàn)象并不是首次發(fā)現(xiàn),但人們一直不能明確解釋其成因,。而以往,,經(jīng)濟(jì)學(xué)中一些重要理論甚至不考慮“重尾”現(xiàn)象,并且默認(rèn)市場(chǎng)波動(dòng)是符合正態(tài)分布的白噪聲,。這從本質(zhì)上否認(rèn)了市場(chǎng)可能會(huì)頻繁經(jīng)歷大幅波動(dòng),,這也是導(dǎo)致2008經(jīng)濟(jì)危機(jī)發(fā)生的原因之一。 現(xiàn)在,,經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)逐漸表現(xiàn)出了非均衡系統(tǒng)的現(xiàn)象,,這些現(xiàn)象讓物理學(xué)家有種熟悉感。吉布斯的統(tǒng)計(jì)物理模型已經(jīng)被驗(yàn)證不適用于經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),,因?yàn)閮r(jià)格波動(dòng)不是多個(gè)相互獨(dú)立隨機(jī)過程的集合,,更不是外力干預(yù)影響造成的。相反,,其是由內(nèi)部許多獨(dú)立的市場(chǎng)個(gè)體動(dòng)態(tài)反饋決定,。大幅波動(dòng)似乎源自“羊群效應(yīng)”,一種從眾和跟風(fēng)的心理,。這種現(xiàn)象對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)家來說并不陌生,,凱恩斯所提出“動(dòng)物精神”就對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行了描述。在非均衡系統(tǒng)中,,每一個(gè)經(jīng)濟(jì)個(gè)體的決策都會(huì)引發(fā)反饋和連鎖傳播,,最終形成“羊群效應(yīng)”。 現(xiàn)代物理統(tǒng)計(jì)學(xué)正努力探索非均衡系統(tǒng),。盡管如此,,不少經(jīng)濟(jì)學(xué)家抵制在本領(lǐng)域引入現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)物理的工具。為什么,?答案是復(fù)雜的,。對(duì)薩繆爾森來說非均衡狀態(tài)似乎違背直覺。 支持均衡市場(chǎng)狀態(tài)的薩繆爾森等人曾投入相當(dāng)大的精力構(gòu)建出簡(jiǎn)潔,、可解的均衡模型,,如果選擇放棄該理論,,經(jīng)濟(jì)學(xué)家會(huì)面臨極大的損失。在十幾年前,,甚至有經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊直接拒絕刊登任何基于非均衡模型的論文,。 不管經(jīng)濟(jì)學(xué)家出于什么原因排斥非均衡模型,其帶來的后果都非常嚴(yán)重,。一些政治領(lǐng)導(dǎo)人因?yàn)檫^于相信均衡理論,,認(rèn)為總是在繁榮與蕭條之間轉(zhuǎn)換的經(jīng)濟(jì)周期不存在了,但2008年的經(jīng)濟(jì)危機(jī)給許多經(jīng)濟(jì)學(xué)家打了個(gè)措手不及?,F(xiàn)在,,不會(huì)再有人說出均衡理論至上這種話。 粒子化人群 有關(guān)非平衡物理,,還有很多可以研究,。20世紀(jì)90年代以來,平衡狀態(tài)之外的“臨界狀態(tài)”成為一個(gè)熱門話題,。這樣的狀態(tài)出現(xiàn)在許多自然現(xiàn)象中,,包括昆蟲群體和大腦回路中。因此有人提出,,經(jīng)濟(jì)體系可能永遠(yuǎn)處在一個(gè)臨界狀態(tài),。一些研究人員嘗試把非平衡態(tài)熱力學(xué)應(yīng)用到微觀模型上,為的就是理解微觀組分的相互作用和行為如何引起宏觀變化,。 許多人正試圖研究類似“自下而上”的、粒子化的模型來理解社會(huì)現(xiàn)象,。在20世紀(jì)50年代,,物理及社會(huì)心理學(xué)家?guī)鞝柼亍だ諟兀↘urt Lewin)認(rèn)為,人和帶著不同電荷的粒子一樣,,通過信仰,、習(xí)慣,以及其他特定的“力場(chǎng)”,,在心理上相互吸引或排斥,。1971年澳大利亞科學(xué)家L·F·亨德森(L. F. Henderson)認(rèn)為麥克斯韋和玻耳茲曼的微觀氣體模型可以非常貼切地解釋群體性行為。他指出,,人們沿著人行道行走時(shí),,步行速度呈鐘形曲線分布,即高速和低速走動(dòng)的人都很少,,大部分以平均速度行走,;而當(dāng)人遇到像一個(gè)收窄的路口或檢票閘的障礙時(shí),“人群氣體”會(huì)轉(zhuǎn)變成更致密的狀態(tài),,就像水蒸氣轉(zhuǎn)變成水,。 但是,,麥克斯韋-玻耳茲曼氣體是一個(gè)平衡態(tài)的概念。大多數(shù)情況下,,社會(huì)現(xiàn)象都處在平衡態(tài)之外:人潮起起落落,,某個(gè)瞬間擁堵不通,下一刻暢通無阻,。但如果將移動(dòng)的人看作相互作用的粒子,,就可以從平衡狀態(tài)中脫離。這種非平衡態(tài)理論已經(jīng)被物理學(xué)家用來描述各種群體的運(yùn)動(dòng),,從繁忙交通中的的車流,,到密集的人群中突然出現(xiàn)的恐慌。 這些非平衡態(tài)模型在對(duì)交通的描述中具有很高的價(jià)值,,汽車具有自由,、密集移動(dòng)的特征,而堵車現(xiàn)象可以類比液體凝固,。不同的是,,液體凝固是一個(gè)平衡過程,而交通狀況是非平衡的,、耗散的狀態(tài),。基于物理學(xué)構(gòu)建而成的交通模型,,車輛就會(huì)成為一種特殊的粒子,,車輛為了避免碰撞仿佛存在一些不穩(wěn)定的排斥力,這種力讓車流表現(xiàn)出了特殊的運(yùn)作方式,,會(huì)“走走停?!保拖窈@艘粯?。 另一個(gè)社會(huì)物理學(xué)滲透的領(lǐng)域包括投票等決策行為,。最早,勒溫提出了一種“社會(huì)力”學(xué)說,,即人類是如何互相影響個(gè)人選擇的,。比如我們的決策會(huì)受到同伴的影響,這在物理學(xué)家看來,,就像磁子會(huì)因?yàn)橹車摹班従印倍a(chǎn)生特定的偶極子取向,。這種磁領(lǐng)域相關(guān)的模型也已被用于研究社會(huì)行為,比如共識(shí)是如何出現(xiàn)的,,謠言如何傳播,,以及極端主義觀點(diǎn)如何影響他人等問題。物理學(xué)中的一些概念,比如靜電場(chǎng),,就可以類比媒體或廣告的誘導(dǎo)影響,,同樣可以用來解釋社會(huì)現(xiàn)象。 有時(shí),,這些磁子模型是平衡模型:你找的是系統(tǒng)能維持的一個(gè)狀態(tài),,而不是內(nèi)部所有磁子全是相同取向、像過度冷卻后的能量最低狀態(tài),。與能量最低狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的就是所有人的“共識(shí)”狀態(tài),。而在人類社會(huì)中,不同人群就對(duì)應(yīng)著不同的磁子區(qū)域,,這些區(qū)域中占主導(dǎo)地位的觀點(diǎn)不同,。而正因?yàn)閭€(gè)體選擇可能隨時(shí)改變,因此這些區(qū)域之間的界限會(huì)不斷變化,。 而非均衡模型告訴我們,,這種隨機(jī)界限并不代表完全紊亂:做出決策的個(gè)體可以形成臨時(shí)“共識(shí)”,與此同時(shí),,“共識(shí)”所組成區(qū)域的大小和形狀可以不斷變化,。某些情況下,這種集體行為會(huì)產(chǎn)生之前提到的“羊群效應(yīng)”,,致使市場(chǎng)陷入大波動(dòng),。 盡管運(yùn)用非平衡模型,我們做不到預(yù)測(cè)單個(gè)經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩事件的發(fā)生,,但至少可以評(píng)估發(fā)生的可能性,,然后建立起相關(guān)的社會(huì)機(jī)制和機(jī)構(gòu)來正確地分析處理它們。這就類似于防洪規(guī)劃:需要收集每十年或每千年是否會(huì)發(fā)生罕見大風(fēng)暴的歷史數(shù)據(jù),。 在行人,、交通和投票模型中,個(gè)體能采取的行動(dòng)方式有限,,因此應(yīng)用物理模型難度不大,也不算牽強(qiáng),。但一些科學(xué)家正試圖把這樣的模型擴(kuò)展到更宏大的場(chǎng)景,,比如戰(zhàn)爭(zhēng)和恐怖主義,歷史更替和國家擴(kuò)張,,甚至引起氣候變化的人類行為,。越來越多的科學(xué)家也參與其中,集合了社會(huì)學(xué)家,、計(jì)算機(jī)學(xué)家,、博弈論學(xué)家還有物理學(xué)家。隨著模擬復(fù)雜性的提高,這些社會(huì)物理模型越來越可以重現(xiàn)現(xiàn)實(shí):一些研究者在模型中添加了對(duì)決策有作用的神經(jīng)系統(tǒng)模擬,,來模仿人的行為,,這樣個(gè)體對(duì)“社會(huì)力”的響應(yīng)就比鐵被磁體吸引復(fù)雜得多。 社會(huì)的物理應(yīng)該是可以預(yù)測(cè)卻不能確定的,。它不能告訴我們哪些行為或機(jī)制是正確的和道德的,;但是社會(huì)物理學(xué)帶來的遠(yuǎn)見,讓我們看到特別的選擇可能造成的后果,,并幫助我們規(guī)劃現(xiàn)有的社會(huì)體制,、法律和建設(shè),讓社會(huì)以人為本而不是讓人去遷就自然規(guī)律,。它不是女巫的水晶球,,卻預(yù)測(cè)得了天氣:用概率性、偶然性描述難以捉摸的永恒變化,。畢竟,,今天的我們比以往任何時(shí)候都更清楚在未來可能會(huì)發(fā)生什么。 原文鏈接: http:///issue/33/attraction/describing-people-as-particles-isnt-always-a-bad-idea 《環(huán)球科學(xué)》8月新刊現(xiàn)已上市 |
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