導語
將2021年度諾貝爾獎的生理學或醫學獎、物理學獎和經濟學獎等聯繫起來思考,探究它們的共同關注點、深層意蘊、學科交結樞紐及融合發展的必然性,聚焦和深入探討各類複雜系統的本質特徵與內在規律,從底層邏輯和層級架構視角比較物理系統與社會經濟系統的關聯與異同,拓展、凸顯和加快人類的主觀意識、智慧創造與新一輪科技革命的深度結合與有效應用,促進跨學科交叉融合與創新發展,這對人類的思維認知觀念提升、科技文明進步的方向和進程、理論知識體系建構、學科專業設置等都有啟發價值和重要意義。本文為討論稿。
關鍵詞:複雜系統科學 社會經濟複雜性 跨學科交叉融合 經濟學創新發展 學科重構
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王國成| 作者
2021年10月4日,諾貝爾生理學或醫學獎授予戴維·朱利葉斯(David Julius)和雅頓·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian);10月5日,諾貝爾物理學獎授予真鍋淑郎(Syukuro Manabe)、克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)和喬治·帕里西(Giorgio Parisi);10月11日,紀念諾貝爾經濟學獎授予戴維·卡德(David Card)、喬舒亞·安格里斯特(Joshua D. Angrist)和吉多·因本斯(Guido W. Imbens)。本年度諾貝爾獎的一個非常亮眼的關注點是:跨界跨域的複雜系統研究,將生理學或醫學、物理學和經濟學的獲獎領域和成就結合起來跨學科交叉地聯想考慮,[注釋1]也是對複雜性科學研究成果本身的印證和有效應用,由此對人文社(會)科(學)帶來非常有價值的啟示、引發深層思考。多學科有如此高度的契合點和共同研究興趣,這既是表象上的巧合,也有其內在的必然,亦為今後的探索社會經濟複雜性、提升認知觀念和方法、創新發展人文社科和促進相關新學科的構建等指明方向、奠定基礎和增添動能。
一、複雜性科學與跨學科探索複雜系統
無論是異象(anomalies)、湧現(emergence),還是「整體大於部分之和」,複雜性之所以複雜,主要是由於客觀潛在的隱秩序(/規則:Hidden Order),它在傳統的認知觀念下和已有的理論框架中難以認知和把握的詭秘特點及廣泛存在性,必須要有新觀念、大跨度學科交叉研究的視野和實質性創新的方法手段。
1. 物理系統微-宏貫通認知
從上世紀七、八十年代,複雜性科學(Complexity Science;亦稱為複雜系統科學)的興起和迅速發展,成為了引人注目並具有廣泛應用的新領域,是當代科學發展的前沿領域之一。複雜系統要麼具有結構的複雜性,要麼具有演化的複雜性,在多數情況下二者兼具、交錯推進。不同於傳統物理學處理的規則勻稱介質,許多複雜系統具有非對稱、「無」規則的複雜結構,近年來複雜網絡及經濟(/金融)物理等探索了自適應性和結構複雜性[1];同時複雜系統也表現為演化行為和路徑的多樣性與不確定性,系統中的非線性相互作用可能產生複雜的演化行為,包括形形色色的不穩定性、豐富的斑圖動力學、各種各樣的自組織和湧現及進化行為等[2]。物理學逐步深入地進入了複雜系統研究領域且處於領先地位,其中統計物理無疑是研究和理解複雜系統最主要的工具。2021年物理學諾貝爾獎授予真鍋淑郎、克勞斯·哈塞爾曼和喬治·帕里西三位科學家,以表彰他們「對於我們對複雜物理系統的理解」所做的開創性貢獻(for groundbreaking contributions to our understanding of complex systems)[3],大大促進了複雜系統科學的發展,這不僅引發了自然科學和工程技術領域的重大變革,而且也在日益滲透到哲學、人文社科等領域,促發人類思維認知的變革。
從直觀感知上升到抽象理論分析,從簡單逐步深入到複雜,從高爾頓釘板(Galton knocked boards)試驗,到自旋玻璃(Spin Glass)模型和伊辛模型(Ising model),物理學研究得知,對於描述由大量粒子組成的系統(如氣體或液體),必須考慮粒子的隨機運動,計算粒子的平均效應(如氣體溫度是對粒子能量平均值的度量),而不只是單獨地研究每個粒子。統計力學(微觀視角的統計物理、宏觀層面的熱力學)的巨大成功,深層探究粒子間相互作用的阻挫(Frustration)方式、類型和規律,發現了從原子尺度到行星尺度的物理系統中的無序和漲落的相互作用,為氣體和液體的宏觀性質提供了微觀解釋[4]。雖然學科各有分工側重,但人類無止境的科學探索卻是共同的精神財富和普遍適用的。物理學這種微觀-宏觀貫通的認知方法,揭示隱秩序(微粒相互之間在分子力作用下的阻挫效應產生和表現出來的整體特徵)這一關鍵點和微觀宏觀的內在關聯機制,不僅能建立科學的分析模型有效地應用於探索物理複雜系統、氣候學和生物學等學科領域中的微觀宏觀的關聯問題,還可以說人類的科學探究是在一定意義上沿着揭秘複雜性所確立的方向和過程中不斷推進的,而2021年諾貝爾物理學獎更是鮮明地詮釋了複雜系統科學的時代意義和光明前景。
2. 人類感知與人機協同
戴維·朱利葉斯和雅頓·帕塔普蒂安兩位教授因在感受溫度和觸覺方面的發現(for their discoveries of receptors for temperature and touch)獲2021年度諾貝爾生理學或醫學獎。人類對真實客觀存在的感知認知(本體感覺:Proprioception)不完全且不協同,溫度和壓力等是如何轉化成能被人體察和大腦感知的電信、自然界客觀存在的信號通過傳感器轉化成生理信號和思維信息,進而作出複雜適應性決策呢,這是解決人因社會(以人為主導的社會經濟系統)複雜性的源頭和起始端。新的發現使生命更美好,人們感知熱、冷和觸覺的能力對於生存至關重要,並且是人類與周圍世界進行物質交換的互動基礎。這些日常生活中習以為常的感覺是如何啟動激發神經衝動的,從而可以感知溫度和壓力等物理現象呢?2021年諾貝爾獎得主利用辣椒素來識別皮膚神經末梢中對冷熱變化有反應的傳感,使用壓敏細胞發明了一類新型傳感器,可以對皮膚和內部器官中的機械刺激做出反應。這些突破性發現啟動了縱深密集的相關研究活動,使得人類對神經系統如何感知熱、冷和機械刺激的理解迅速增加,為人類捕捉、接收和感知外界信號以及類腦科學研究等提供技術支持和開闢實現通途。
複雜性科學主要研究自然、社會和技術領域中遠離平衡態的開放複雜系統,通過與外界的物質、能量和信息交換轉化,複雜系統通過自組織形成了多種多樣的內在結構、秩序和規律,這對認識和預測複雜系統設置了極大的障礙、提出了艱巨的挑戰。隨着實驗科技的進步和反映體現各種複雜系統機理的數據呈指數增長,為研究複雜系統提供了新的機遇和有利條件。通過人類感知行為等表象數據,來揭示社會經濟複雜系統結構和非線性動力學原理,是認識系統多樣性和複雜性的基礎,是預測系統狀態演化的前提,對於研究複雜決策和調控必不可少。因此,需要開闊思路,藉助多學科的交叉與融合,充分挖掘數據中隱藏的知識和深層機理,找到表象數據與內源核心的聯繫,推動自然、社會、經濟、生物、科技領域的大跨度交叉與深度融合,從底層邏輯、框架體系和知識點上找到對接渠道、轉換方式,解決共同面對的科學問題[5]。物理學和生物(理)學對複雜性的探索,將為今後的利用人機協同、混合智能解決複雜決策問題等AI研發及應用奠定厚實基礎。
3. 跨學科視角下的複雜性研究
2021年度的諾貝爾獎還有一個共同點:生理學或醫學獎的頒發,確實不是因為相應的研究可帶來某種超級好藥,而是因為其具備極高的理論價值;物理學獎的頒發也不只是因為用氣候模型研究全球變暖和探討有序到無序再到有序的漲落等問題上的成就,而更為重要的是表彰三位科學家對人們理解複雜物理系統所做的開創性貢獻;經濟學紀念獎更是從人的利益感知和方法論角度強調合理地獲取觀察數據對傳統實證方法和因果關係分析的革命。這樣的從內到外、由人及物的分析思路,是認知方法論更為徹底的變革、轉向與跨越式提升,強有力地推動着跨學科交叉研究複雜性問題。
21世紀是複雜性科學的世紀。[注釋2]複雜系統研究緊密聯繫着當前科學發展的兩大趨勢:一是多學科的交叉融合,如物理學、數學、數據和計算科學等越來越深入地進入其他學科領域,特別是生物學和社會科學,使大多以定性描述為主的傳統學科開啟了以數據為依託,以模型、算法和計算為技術實現的定量實證研究,而這些交叉領域研究幾乎都屬於複雜系統的研究範疇;二是大數據和數字化技術的迅猛發展及應用,基於多網疊加的數據採集和存儲技術突飛猛進,當今可利用的數據量爆炸性增長,包含了極大量且仍不完全的對自然和社會的有用信息,能合理利用會帶來巨大並不斷增長的財富。但複雜系統本身不會按現有的知識體系劃分學科歸屬和分門別類,所產生巨量數據的系統和可能被這些數據所影響的系統,往往都是複雜系統,其運行變化具有高度的不可預測性,並不是那麼直接容易地造福人類。因而,深入研究複雜系統,發展複雜性科學是成功利用日益複雜的社會經濟信息和資源的關鍵與核心。
要研究和處理複雜性帶來的困擾和難題,統計物理是強有力的手段。長期的探索中統計物理在處理各種不可確切預見的狀態和進程中發展了豐富的思想、方法與技術手段,這些必然將會和已經為複雜系統的研究提供了強有力的工具;同時由於複雜系統結構和行為表現的大量新特點又強有力地推動着統計物理的創新發展。這既要研討宏觀經典系統,也要在量子層次探索微粒的複雜行為;既需要基礎統計理論,也需要分析複雜系統的同步化、演化動力學及其自我調適,還要涉及網絡結構形成、類型和穩定性分析等複雜網絡問題,也在利用(大)數據分析網聯結構和信息傳播、新時代的經濟演化和社會運行規律等人文活動。複雜系統研究無疑是一個內涵宏大、涉及面極廣的領域,必然會推動(自然與社會)科學研究和人類認知水平更上一層、邁入一個全新時代。複雜性科學着重研究現象(特點、個例)到規律(共性、群體)「間隙」的內在動力學原理[6],無論是規則有序,還是服從某種隨機規律的序或非線性「無」序,其實都是在打破原有層次的序向更高層次有序轉變漲落過程中不同形態的瞬態「序」。而生物系統對外界的感知和信息轉換傳送,是在為物理系統(自然現象)和人類系統(理論認知)之間搭建橋樑和聯結紐帶,可看成是複雜性研究的源頭活水。複雜性是廣泛存在於自然與社會各方面的屬性和各學科的共同關注點,攻克複雜性難關也必然要大跨度、大縱深的學科交叉和齊心協力,這也或許會成為未來科學研究和發展的主攻方向。
二、物理複雜系統
與社會經濟複雜系統[注釋3]
物理學對從原子尺度到行星尺度的物理系統中的無序和漲落的相互作用的研究,對於更有針對性、通宏洞微地探索研究社會經濟複雜性有重要的啟發和借鑑作用,但是要注意到物理複雜系統與社會經濟複雜系統這兩類系統的複雜性的本質差異,這也有助於更好地理解和把握2021年紀念諾貝爾經濟學獎的核心要義。
1. 基本元素特徵
客觀世界的物質和元素的固有屬性是穩定的,相應的物理系統的核心元素的基本屬性及相互間的關聯結構也是相對不變的,對外界條件及變化的反應規律是客觀的,系統的演變主要是在外部條件改變的促動下發生的,無論是確定型的規則行為,還是不確定型的隨機行為,都不存在和不會發生系統的核心元素或基本組成單位(組元)在受外力作用時內生地自行選擇自身屬性外化的情況[7][8],由此保證了系統結構的相對穩定性和演化路徑上的動態一致性;而人類社會系統則不然,由於微觀主體的自我意識和主觀能動性,行為偏好、利益驅使的內源驅動和外部條件促動的雙重疊加效應系統結構和整體形態都隨之發生變化(兩類系統特點和機理的簡明對比見圖1),其複雜性的根源在於微觀個體的多元異質屬性和相互之間交往作用的不確定性[4]。所以,為了借鑑現代科學分析方法,只有採用人格物化的假設對具有靈魂的鮮活主體作高度的抽象和簡化,這就是現代經濟學乃至人文社科秉承的認知方法論和沿循的「科學化」之路。
物理系統所包含的微粒(分子或原子)的數目巨大,微粒非常微小,單個微粒的運動是「雜亂無章」的,微粒之間存在相互作用力--分子力(物理性質的)。宏觀量是描述熱力學系統宏觀整體的特徵和狀態的參量,如壓強P、體積V和溫度T等;微觀量是描述單個微粒特徵和運動狀態的物理量,如粒子的質量、直徑、速度、動量和能量等。分子熱運動的無序性(個體、局部的偶然性)和統計規律性(整體的必然性),表明它們之間有一定的內在聯繫。而行為/實驗經濟學和複雜經濟學等前沿分支突破了傳統經濟學對人的行為所作的高度抽象和嚴格假設[9];主體性作用及現實中市場運行和經濟環境的不勻稱也超出了均勻、平穩的介質狀態的結構性條件(內生不確定性),有主觀意識的個體(組元)屬性的不確知且行為表現是條件依賴和易變的,不僅只是將已有理論體系作為參照和認知過渡,還要進一步將自然系統和人文系統的複雜特性結合起來考慮深究。
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圖1 物理系統Vs人類系統:組元屬性和作用方式
2. 微觀結構、相互作用與網聯層級
社會經濟系統是典型的複雜系統,複雜度更高且更有特色,人是主體和基本組元,不僅具有主觀意識,而且還有無窮的想象力和不斷增長的欲望;人的個性及進化是差異化的,人類社會主體的思想多樣性與自然界中的物種多樣性交相輝映,是文明的根基、創新的源泉和進步的動力。物質是由分子構成,分子由原子構成,原子的結構劃分為原子核和核外電子(帶負電),原子核分為質子(帶正點)和中子(不帶電),原子的體積、半徑與質量,原子核電荷數和電子層排布,以及最外層電子的得失規律等是相對穩定的,由此決定物質的屬性及反應規律;而社會經濟系統中微觀主體(Agent)的稟賦偏好、多元行為屬性的權重分布及不同生境中的誘發條件等是因人而異、因景而異(條件依賴)的,因而在分析社會經濟複雜性時微觀結構的差異性及主體間的相互作用和對整體形態生成的影響是不宜忽略的。多種行為屬性、偏好和表現的向量(如先天稟賦、後天習得、自利、利他、合作、信任、公平、風險、文化基因等)權重分布及隨場景變化的誘因和觸發條件等,從動態關聯和結構演變的視角考察人類主體的微觀背景(維度和分量上的賦權分布及演變),對分析探究社會經濟複雜性起着十分必要和非常重要的基礎作用。
宏觀物質系統由大量微觀粒子組成,如氣體的分子,金屬的粒子或自由電子,輻射場的光子,晶體中的聲子等,宏觀性質和物理量是大量微觀粒子運動的平均效果和統計平均值[7]。社會經濟複雜性主要是主體的多元行為屬性和異質性、社會網絡(交互)、外界條件不確定性(信息不完全性)動態演化的疊加效應,再加上微觀宏觀的互反饋機制的作用,表現為內生的人文複雜特性,而由於異質性和交互性造成的人文活動阻挫方式、隱秩序類型、網絡互反饋機理不同,人類主體的秉賦偏好、價值取向、利益驅動、行為方式、文化認同,自我意識和主觀能動性,「近墨者黑、近朱者赤」的圈層效應等,由此引起的人類系統行為結構的臨界性觸發條件與物理系統有顯著不同。物理學給我們提供了個體的差異和變化如何通過眾多個體間相互作用、衝撞、激發和擾動等影響各類宏觀現象的生成和演變,以及相應的研究方法;生物(理)學能提供人類主體對外界條件變化和信息捕捉感知的技術和原理,人文社科還需要側重研究微粒(人類主體)的多元屬性、條件依賴的行為表現和響應模式是如何發生變化的[4],以及物理系統、生物系統和人類社會經濟系統系統是如何形成人與自然生命共同體的(圖2)。
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圖2 人與自然生命共同體
物理世界中可用有向規則圖、ER隨機圖、小世界網絡和無標度(冪律分布)網絡等類型來刻畫節點的交聯分布[1],但現實的人類社會經濟系統中,人、企業、政府機構之間由於自身利益和價值取向的不同,社會網絡的連接方式、路徑和層級是模糊雜亂、錯落交織和不斷變化的,有許多無形的、潛在的和難以嚴格界定的,如利益階層朋友圈,社交平台粉絲團,產業集聚區塊鏈,思想碰撞斜槓族和年齡分層代溝化等,具有多樣性和不穩定性。類比物理複雜系統,在分析社會經濟複雜系統時,眾多異質性個體在交互影響中產生的效應:或增強或減弱,或扭曲或改變個體行為屬性和特點,生成或湧現出宏觀總體的各種形態(異象)及演變路徑,這種「阻挫」效應在經濟運行和管理(治理)實踐中就是如何通過態勢識別歸類、針對性的機制設計來提高實施績效方面的問題。這就能從根源上和深層核心處找到如何從物理複雜系統研究中借鑑、轉換和提升,以更有針對性、更有效地分析解決社會經濟系統及人類大腦神經網絡複雜性的途徑和方法。
社會經濟活動橫向上有阿羅揭示的社會選擇不可能性定理(哥德爾不完備性定理),縱向上每一個體無止境的私慾與行為能力滯後的不平衡,使得相互之間的利益衝突永不會停歇,主體性思維和博弈思維是理解社會經濟複雜性、進行社會網絡分析的基礎。對於複雜社會系統管理和公共治理:深入認知系統組元的多樣化屬性、相互關聯的多通途和正向發揮系統積極功能的作用機理;提高信息加工和應對外界變化的工具與能力;通過規則機制的設計、制定和實施,促使系統從無序演化到更高層級的有序;在數據方面,藉助自然實驗獲取直接的、靶向性強的觀察數據,強調的是對真實場景、真實主體的真實行為關鍵特徵的觀察測度,據此可解釋社會經濟中的複雜現象和重要疑難問題(通常的因果分析難以解決),人文社科的許多知識也可類似獲得,由此引發人文社科中的實證研究革命和人類認知的升華。
3. 社會形態生成與微-宏互反饋機制
宏觀物理量是大量微粒活動(局部現象)的偶然性表現出來的整體必然性(服從某種統計規律),在物理條件作用下系統整體的形態和物理量的變動不會影響和改變微粒的基本屬性與運動方式[7],正如個體沙礫--沙堆系統之間是靠力學關係形成,蜂群是靠光、激素氣味和信號形成系統,鳥群魚群可依視覺、味覺與聲音甚至地磁感應、超聲回應形成系統。然而,社會經濟系統則並非全然如此,那麼人類社會靠什麼內在關係組成高度複雜的系統呢,社會經濟形態是如何生成及演變的呢?雪崩之下沒有一片雪花是無辜的;鳥(魚)群前行,每一隻鳥(條魚)都有自己的位置和角色;有序與無序(混沌),平衡與非平衡,線性與非線性,自組織與他組織,確定與不確定、積聚與湧現,可逆與不可逆,協同與突變,簡單與複雜,其中的微觀與宏觀、特性與共性、個體與群體的內在聯繫,是科學探索的難解之謎。
每一個體的體能智能有限,相互之間有差異,人類與自然交互中的合作與交往並形成社會組織(群體)是必然的,主要是基於個體異質性和交互性所形成的利益關係與價值取向,即經濟與政治的內同性,是人類主動按特有規律形成複雜巨系統的意願和能力。無論從最初的進化,還是後來的生產力發展,人都是在群體分工協作中存活的,並且組織性越來越高,生產力也越來越高,兩者相互促進。這種內生自組織性、適應性和交互促進性是一般的外界條件變化促動的物理(自然)或生物複雜系統(如蟻群)所不具備的,因而具有更強大的內源動力。複雜系統科學揭示,因為系統的協調功能,系統存在着整體大於部分之和(非線性加和)的可能性。人類組織靠個體、信息、授權、信任和共識等合理協調,實現系統功能。任何宏觀形態(總量產出),是其所包含的所有異質性個體及與外界的交互(也包括個體間)作用的結果,反過來任一微觀個體的決策和行為選擇,也必然要受宏觀形態和外界條件變化的影響,微觀-宏觀之間形成交互反饋機制(也可將其擴展為動態形式):
其中,N為給定經濟系統中的主體集,ai為主體i(∈N)所採取的行動,Y為該系統產出的宏觀量,X為影響因素向量,為某種意義上的求和或加總定義式,f是一般意義上的映射關係,μ為擾動項;λi為主體i(∈N)的行為特徵參數,
為i對其他主體的行動的預判,Y-1為前一時刻的宏觀總量,A可理解為廣義的映射,Econd為其他條件參數,εi為尾項。
人既是個體的又是社會的,從人類發展史和與物理、其他生物系統相比來看,主觀意識與主動性、適應性與創造性、先天稟賦與後天習得等,這些就是基於人的雙重性的微-宏觀交互反饋機理和社會運行機制。社會經濟運行中,每一因素的影響,任何條件的變化,內部結構演變,傳導機理、過程及路徑等,都要通過異質性主體發揮作用,一般認為維繫人類社會系統結構的主要力量是利益和自組織體系[10],交互網聯、互為因果、循環往復,既是社會複雜系統的微觀成因,又是產出結果,內源式的自組織性可以說是人類社會系統的特有屬性,在考慮總量形態生成變化和總量產出時,也應合理地反映出這些人文本質特徵。
總體來看,現今對人類社會系統的研究還遠遠不夠,雖然人文社科研究一直在探尋科學化之路,如經濟學和社會學(政治學)等,但沒有專業領域的基礎理論,沒有腦神經和複雜系統科學的支撐引領,以及沒有萬物智聯、大數據和信息技術等,不可能對社會經濟複雜系統有深入的研究。要科學地理解世界,必須了解複雜性科學的世界觀和方法論,就像了解經典力學和相對論量子力學;人文社科只有從人的行為根源、在底層邏輯上找到與自然科學(古稱技術)體系的轉換規則和和搭建溝通橋樑,才能真正走上科學化之路;而欲打通自然科學與社會科學,其關鍵節點是用腦神經(類腦)科學和信息/數字化技術等透徹研究思維與現實的連通和互反饋,而統領這個連通系統或許就是複雜性科學及進展。
4. 揭秘複雜的技術實現
微觀主體的異質性和多樣性、社會網絡和傳導路徑的多聯通性,都有可能釀成各種不同形態的宏觀現象;任何社會現象及演變,都會有相應的內在的微觀成因和傳導機理。我們按認知層次從學術視角、研究對象的特點、依據的理論和分析方法等方面將探索社會經濟複雜問題的技術實現方式和路徑概括劃分為以下三種類型或三個階段。
層次一,完全競爭的社會經濟常態背景,高度抽象的前提和嚴謹推理的邏輯,同質的自利理性微觀主體,以及結構的穩定性和動態的一致性,運用確定型+隨機型的解析形式建模、因果(相關)關係識別分析等理論方法(實證技術),求證和實現個體優化決策與總體均衡,以解釋現象並作預測。
層次二,隨着社會演化和人類認知不完全性的日益凸顯,需要不斷開拓學術視野,放寬理論假設,貼近現實問題,促進技術應用,對於一些偏離經典假設的場景,用行為/實驗經濟學等交叉互涉的前沿分支深化行為分析,以ABMs(基於主體建模:Agent-based Modeling & simulation)、系統仿真、微觀模擬、計算實驗和計算社會科學等不斷更新的方法、技術與工具,逐步推開研究非常態、非傳統的社會經濟現象和問題;在數據、算力等資源條件支持許可的情況下,能在複雜性研究和複雜決策方面有效地應用[11],提高人類的認知力。
層次三,直面複雜現實問題和微觀主體的行為異變,常態(或可化為常態)的用傳統方法,對非常態複雜的情況要有前沿創新、演化綜合的跨學科思維,需要數字化、多網疊加(萬物智聯)、人機協同、混合智能、虛實融通,人-機-環決策鏈迴路中融通合體、並行(相)互(促)進和複雜性科學[12]。既要回歸本源,將人類主體深度融入分析現實社會的技術進步中,同時又進一步明確以人為本和人的主導地位,[注釋4]縱向上將行為、機理和異象通宏洞微地貫通,橫向上將虛擬世界與現實世界在主體身份定位、主體間社會交往和人類與自然交互的經濟系統上有機緻密融合,並且允許每個單體用戶都有權合規地進行全網全域的內容生產、信息儲存、痕跡驗證和授權編修。
如何客觀、科學地觀察和反映研究對象?反映物理系統的數據相對客觀、精準,而由於人的主觀意識和行為易變性,社會經濟系統的數據往往會有不可測性和選擇性偏差,於是,要注意處理好實證分析中「實」與「證」的關係,不僅要知道數據怎麼處理、怎麼用,還要知道數據怎麼來、怎麼反映現實,對人文社科研究來說,後者或許更為重要、基礎和艱難。[注釋5]基於物理學和生理學,可實現機器對人的體能上的輔助、延伸和替代;在智能維度從底層邏輯和規則轉換來看,摩爾斯電碼、二進制、布爾代數和數字邏輯電路等,促發計算機的誕生,能承擔計算、推理等部分思維功能,輔助決策;而互聯網的出現,多源多態的信息的轉換、連接和傳輸、TCP協議,人際交往、人與自然交互,科技協同,以建立在通訊網絡上的阿帕網(ARPANET)為底基,通過互聯網協議(TCP/IP)、大數據(數字化)和AI認知變革,腦機對接、混合智能(行為)、虛擬現實(VR+)、人機協同等新一輪科技革命的興起,促使科技人文融合、揭秘複雜決策,提升創新;模糊邏輯與深度態勢識別、GPU與可視化,需求拉動與行為能力的匹配和支撐,使人與自然現象的聯繫和交流加深和流暢等。
再來看評價體系和實踐檢驗標準,價值尺度、衡量標準、評價方法、實施過程、可控可重複性等檢驗手段和程序,都要有針對人文社科的話語體系和評價體系。與普通的物理(自然)系統和一般生物系統相比,除了結構和演化過程的複雜性,以人為主導的(人因)社會經濟系統的組元--微觀主體還表現出特有的複雜性(甚至可以說是本質特性):主觀意識、利益目的和價值取向,多套邏輯交織協同並行的思維分析能力,不確定情景(不完全信息)下的自我學習調適、能動性和創造性,以及認知偏差與容錯糾錯,忽略這些特性,就不可能真正地研究揭示社會經濟系統的複雜性。社會經濟、價值觀念和形態結構、運行機制及心理等影響因素,而且這些因素的量化測度還具有:模糊、難度量、不可公度、容錯性等,不僅是物理(物質)世界,還有人文(精神)世界,前者的核心元素屬性及變化規律相對穩定,而後者主體的多元行為屬性及表現是條件依賴的,受自我意識支配下的選擇,不象自然因素和科技進步有相對客觀和公認的衡量標準。人的主觀意志與其所處系統是雙向互反饋的(既是行為的條件,又是行為的結果,既是社會系統的子系統,又在影響社會整體系統),只有在特定視角和維度上的局部或側面,可視為近似的物理系統和借用相應的分析方法。
人本定向、聚焦行為、深化分析,設定場景、人境互適,關注機理(網聯層級)、考察過程,通宏洞微、揭秘複雜,深入研究社會經濟複雜系統,要在借鑑物理複雜系統研究方法的基礎上,在微觀基礎層面、微觀宏觀互反饋機制及方法論等方面要有獨到的研究見解和開闢新的途徑。
三、對經濟學研究和學科建設的啟示與思考
在當今新時代、新理念和新思維的大背景下,在縱深層面將多個學科聯繫起來,更好地領悟2021年度諾貝爾獎深邃雋永的意蘊,考察和展望時代發展特點和趨勢等,會對經濟學乃至人文社科的研究有重要的啟示和新招數。
1. 時代意義
世界百年未有之大變局加速演進,新一輪科技革命和產業變革深入發展,多網疊加背景下的數智時代人們的生產方式、生活方式和人際交往方式的極大改變,思維和認知行為根本性轉變與提升,大跨度、大縱深的多學科交叉融合,與自然科學(工程技術)融通和無縫銜接的人文社科研究的跨越式發展是必然趨勢。跨學科交叉(多學科互涉)思維的普及和融入、複雜性科學時代正在到來,是以發掘和激發人的智慧和創造性為時代特徵和使命。文化觀念、價值取向、社會結構、行為方式,緊密頻繁深刻多樣,研究方法和方法論的轉變提升,都在發生重大變化,學科交叉、相互促進催生新的分支學科,尤其是人類獲得科學知識的方法和認知方法論正在進入一個嶄新時代:實踐中孕育產生認識,理論認知又可設計和創造實踐,兩者相互融合,循環往復推進、螺旋式上升(見圖3)。
圖3 認知模式的轉型升級
順應近年來諾貝爾獎逐步明朗錨定的科學研究發展的指向,[注釋6]人類對自然界和自身社會的探索,都呈現出:宏觀超宏觀--中間縱深精細--微觀超微觀的態勢。為了更有效地破解經濟社會運行和治理難題,複雜系統科學向人文社會科學領域延伸是大勢所趨。這就要加強前瞻性、引領性和大縱深的跨學科基礎研究,建立開放包容、具有內生創造性的學科體系,通過多學科交叉互涉研究推動原始創新,推動建構和逐步完善適用於複雜性問題的科學理論,科學應對萬物智聯和數字化時代的運行與治理難題;在認識不確定性和複雜性時,充分意識到和重視人的思想和行為導致的複雜性,越是深入探究自然和社會的奧秘,就越是能敏銳感知到變幻無窮的複雜性,同時也在「製造」着新的複雜性,進而創立自然科學與社會科學融通並行合體的複雜性科學。
2. 對經濟學及社會科學研究的啟示
2021年紀念諾貝爾經濟學獎的得主之一戴維·卡德教授的主要研究貢獻集中在勞動經濟學領域,具體涉及勞動收入、最低工資、教育投入與教育回報、移民問題以及就業不平等性等問題[13],他在實證研究中改進和靈活應用統計分析來篩選大數據中可信度較高的關鍵數據,從而能獲得比傳統計量模型方法更客觀可靠的實證發現和結果;另外兩位分享紀念諾貝爾經濟學獎的喬舒亞·安格里斯特和吉多·因本斯教授,主要研究集中於計量經濟學與經驗微觀經濟學的結合領域,尤其是在因果關係分析的適應性上的創新有廣泛影響力,並在針對學校政策影響的應用實證分析中得到了支持[14][15]。三人學術貢獻的本質都是針對社會經濟問題的複雜性,運用自然實驗的方法,對因果關係檢驗的適應性和可信度所作出的革命性推進,是方法論意義上的變革與提升(Natural experiments help answer important questions for society)[16]。結合同年的生理學或醫學、物理學諾貝爾獎表彰的研究領域,使得人們對各類複雜系統的研究及內在聯繫得到高度的聚焦、認同和提升。社會經濟複雜系統中的若干影響因素之間常常是互為因果、因果循環、因果倒置、因果邊界模糊等內生非線性相關關係[11][9]。「熱狗」不是狗,工具箱不只是工具,2021年度紀念諾貝爾經濟學獎表彰「對勞動經濟學的實證研究性的貢獻」和 「在因果關係分析方面的方法論貢獻」,肯定對因果關係分析的方法論貢獻,強調的是方法論,而不只是因果(相關)關係分析方法,以及回歸、可控實驗等傳統的計量實證和經驗分析;強調理論分析要更充分認識到社會經濟問題特有的多樣性和複雜性,要緊密地與真實經濟結合,通過有針對性的靶向實驗設計增強因果關係分析等實證研究的可信度;強調多學科的相互借鑑、交叉融合探索複雜性,更適宜用科學、精心設計和組織「自然」實驗來觀察和測度關鍵行為特徵及作用機理,以此為基礎有助於揭示社會經濟系統的複雜奧秘。
面對當今社會日益凸顯的複雜現象和問題,聯繫綜合起來考量2021年諾貝爾獎,感悟其提供給我們的重要啟示:人文社科研究必須回歸人本、以人為本、以實踐為本,重視跨學科的基礎研究,以現有理論體系為支撐和平台,以智慧和創造性為動力,以問題為靶子和導向,掙脫學術教條的束縛,跳出表徵分析的習慣定式和框架,轉變提升觀念;提高對數據認識的全面性和科學性,既要重視數據如何處理如何用,更要重視是怎麼來怎麼反映現實對象的;尊重人性、尊重實踐、尊重事實,重視微觀領域的更具針對性的具體研究,結合自然實驗等提高對社會經濟問題因果分析的科學性和可信度;要有更具特色、更有針對性的人文社科的話語體系、學術體系和科學性的評價體系及演進之路;創新發展通宏洞微、自頂向下(Top-down)的解析與自底向上(Bottom-up)的統合思路對接、分布整合式的微觀宏觀一體化貫通的機理分析,揭秘社會經濟複雜性。
3. 助推新時代的學科專業建設
2021年諾獎的焦點和亮點是複雜性科學,或許會成為未來科學研究的主要方向和主流的學科之一,這對研究複雜社會經濟系統、複雜經濟學和複雜管理決策,促發新的學科生長點和奠定新專業建設的基石,對轉變和提升高等教育理念、思路和舉措等都會大有裨益[17]。
當今我國高等教育的觀念轉變和文科類改革相繼提出的新文科、新財經和新商科建設等,新就新在教育理念更新、立足點、重心與中心任務的協調同步,時代進步、科技教育發展,要更加重視人的能動性和創造性、發掘和激發人的特質與潛能。從本源上說,人的思想、智慧、精神和創造性及人類社會現象是不分學科門類的,所以高等教育重點要先在思想培育、精神塑造和科學的思維方法上多下功夫,要直面現實,強調理論與實踐的聯繫。通過對下面公式(2)中兩類表達方式的對比,可從底層邏輯上看出思維方式、知識類型和分析方法等方面的異同。
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其中,(x1, x2, …, xn) 為系統的n維影響因素向量;A為宏觀形態或產出,S為個體到群體的生成或加總方式,可理解為廣義的映射,其他符號同前文公式(1)。公式(2)中兩式的主要區別是:上式關注和分析的是投入因素與產出之間的關係(因果或相關),下式關注和考察的是人及行動(個體與群體行為特徵及關聯)。它們的學術視野和關注點、理論立足點和思維邏輯、分析技術與方法和知識體系與學科專業設置相應的都會有不同的選擇和側重。從2021年及近年來諾貝爾獎所指明的科學研究和文明進步的發展趨向中領悟,大學高等教育應分為兩個層級或階段:階段一主要是知識傳繼續,注重「寬、厚、實、識」;階段二是專業定向能力培(養)激(發):將社會需求、專業特色優勢、學生的志向、興趣和潛質等有機結合,強調「專、特、智、創 」,重在能力發現、發掘、培養和激發。[注釋7]
考慮到受教育者的成長和未來可能對社會所作的貢獻,大學期間的路徑引導和輔助定向是至關重要的。學校、學科設置和教育的目的是為了培養人才,隨着社會發展和社會需求的轉變與提升,知識技能的傳授、學科專業改革和設置,要注意做好問題導向與理論導向、思想與方法(道與術、發現與解決問題)、探索精神與得失譽毀的價值取向動能激勵、事實依據和數據依據、習慣於「隨眾逐流」還是敢於「小眾逆襲」等兩難的選擇;寬口徑、厚基礎,不能為跨而跨,為綜合而綜合,為新而「新」,要着重在導向目標指引下,以社會需求激發學生內在特質和自主積極性,給學校更多的學科專業課程設置自主權;相應的人才評價也要隨之改變和協同。自然實驗能幫助我們獲取許多知識,自然界和社會的許多知識與規律,也只有還原到其產生的情景、在多視角觀察和多學科交叉的背景下才能更好地發現、領會和把握。以新文科統領的新財經、新商科及社會科學其他分支領域的人才培養應該更重視通識、基礎、前沿、可拓展性教育,在底層邏輯上注重立場價值選擇和堅持、計算算法、博弈和萬物智聯、場景實驗、數字化和跨學科多模型多方法結合等方面的思維訓練,類似的也可促進新工科、新農科和新醫科等學科的專業設置和相應的理論知識體系的豐富改進。
余言
人類(社會)是客觀世界的一部分,也在不斷地與自然界的交互中演進發展,科技文明進步、理論知識體系建構等是密切關聯、相互促進、相互激發的有機整體,具有自我意識、主觀能動性的人類在加深對複雜性認知的過程中,還可能在「製造」着新的複雜、加劇着複雜性。一旦人文社科得以真正突破,着力發現經驗知識積澱和科學技術進步的認知規律,或許這就是關於人類自身的另一種形態的「自然科學」——人文社科的本質任務。跨學科交叉研究複雜性問題的科學性和適用性,期待和堅信這一前沿理論方法與學科發展方向的突破和創新,能夠幫助人類有效應對(自然界和人類社會中)日益凸顯的複雜性問題。
參考文獻
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注釋
[1] 本文主要是從跨學科研究複雜系統的視角探討論述諾貝爾獎帶來的啟示和引發的思考,暫未考慮與同年的化學獎、文學獎和和平獎之間的關聯。
[2]著名物理學家霍金曾在世紀之交預言:I think the next century will be the century of complexity. Stephen Hawking said in SAN JOSE MERCURY NEWS, January 23, 2000。
[3]英文詞彙中也有complex systems和complicated systems兩種不同類型的複雜系統,其詞義的主要區別在於:前者側重客觀或物理複雜性以及計算複雜性等,後者比較強調人為的認知複雜或變得複雜了。
[4]這或許類似於認知視野從整宇宙(Universe)到元宇宙(Metaverse),它基於擴展現實(XR)技術提供人主沉浸式體驗,基於數字孿生(Digital Twin)技術生成現實世界的鏡像,基於區塊鏈(Block Chain)技術搭建經濟生態體系,不斷創新和整合多種新技術產生的虛實相融的互聯網應用和新型「社會」形態。
[5]這其實就是人類的自我認知力:主觀意識對客觀對象(社會現象)的反應、刻畫和解釋及預見能力。從某種意義上說,數據來源的科學可信性代表了認知水平、決定了實證分析的科學可信性。
[6]參見:Nobel Prize Conversations. https://www.nobelprize.org/in-depth/
[7]本文中的圖表公式等主要是通過借用示意和類比引發來探討論述諾貝爾獎和新一輪科技革命對人類認知觀念的啟迪,而具體的嚴謹表述、詳細展開和對教育、學科專業改革及設置建議等,將會另文討論。
Interdisciplinary exploration of socio-economic complexity
——Inspiration and reflection on the profound meaning of the 2021 Nobel Prize
Abstract: It is valuable to expand, to highlight, to accelerate the deep combination and effective application of human subjective consciousness, intelligent creation and the new round of scientific and technological revolution, and to promote interdisciplinary integration and innovative development, through considering the 2021 Nobel Prize in Physiology or medicine, physics and economics together, exploring their deep implications, common concerns, junction of disciplines and the inevitability of integrated development, focusing on and deeply explore the essential characteristics and internal laws of various complex systems,and comparing the connection, similarities and differences between physical systems and social and economic systems from the perspective of underlying logic and hierarchical architecture; and this can be enlightening value and significance to the improvement of human thinking and cognition, the direction and progress of scientific and technological civilization, the construction of theoretical knowledge system and the establishment of disciplines and specialties.
Keywords: Complex system science; Social and economic complexity; Interdisciplinary cross integration; Economics innovation and development; Discipline reconstruction
作者簡介:王國成,經濟學博士(理學學士、工學碩士),中國社會科學院數量經濟與技術經濟研究所研究員(博導),中國社會科學院大學教授、計算社會科學研究中心主任,近期主要研究方向:博弈論及應用、行為/實驗經濟學、計算社會科學與智能決策、經濟管理複雜性的跨學科交叉研究及應用等。
通訊地址:北京市海淀區萬壽寺甲4號2-3-5 聯繫手機:13141462609
電子郵箱:wanggc@aliyun.com
基金信息:本文為國家自然科學基金面上項目:面向經濟複雜性的行為建模與計算實驗及應用(項目批准號:71471177)的後續成果;國家自然科學基金青年項目「金融摩擦、槓桿率與經濟增長:基於微觀數據和HANK模型的研究」(72003007)的階段性成果。
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