这是今年看的第二本关于社会物理学的书。第一本《预知社会》(英国Philip Ball)是一本科普型著作,而这本则是国内学者编辑整理的论文集。可惜有些翻译得实在寒碜,有些让人抓狂。但不管怎样,毕竟是人家劳动不是,总比自己看蝌蚪文要好点点吧。。。
所谓社会物理学,事实上是将成熟优美的物理学原理应用在社会的分析中,如经济计量、人口分析、空间活动、过程模拟、政治运动以及社会行为中。这种范式像极了我们中医哲学里头的“取像比类”。
社 会物理学最早的代表性人物是十七世纪威廉*配第,提出了“政治算术”,希望用数学去推理社会的运行方式。英国的霍布斯在著名的《利维坦》中,甚至给出了精 英管理社会的理论计算。他认为精英统治是一种社会利益最大化的方式,由普通民众让渡一定的权力给统治者,由统治者统一管理维护社会秩序。用大白话来说就 是,如果邻居打了或杀了你亲人,你本有杀了他的权力,但是在文明社会中,你没有权力将对方杀死,因为你已经将这种权力让渡给了治安机构,你只能打电话报警 处理,让统治机构来对付他。这种权力的让渡至今深深影响了西方民主的核心。
问题在于,还原论主义者过早地将社会视作巨大的动力机械,妄图对整个世界的粒子建立动力方程,从而可以建立模型并预测社会的运行。这里说的过早,是因为在当时的计算条件下,根本不可能完成现今计算机都无法完成的任务。因而这种愿望很自然不可能达成。
感 谢当今社会计算技术的飞速发展,人们具备了强大的计算能力。不过科学范式也有了更大的进步。由于还原论主义的条块分割,学科变得越来越庞大和复杂,学科与 学科之间的关联由此也越来越弱化。社会分工的细化一定程度上有助于生产力的发展,然而细化到一定程度,各个学科/分工模块的沟通成本开始超越其专业化分工 收益。人们开始将注意力转向了整体论,尤其以古老的中医哲学为代表。中医产生于蛮荒时代,虽然粗糙和原始,甚至带有不少玄学色彩,但其思想却有许多值得借 鉴的地方。例如上述的“取象比类”思想方法,又如整体论的思想。整体论思维为现代科学的发展指明了方向。例如社会网络的思想框架认为人的思想行为是嵌入在 其社会网络中的,这事实上推翻了经济学中对“静态、理性”的假设。现在的问题在于整体论思维框架下,社会又是如何运作的呢?
社会物理学认 为社会秩序是自然秩序的延伸(孔德 1830)。完整地联系着自然科学和社会学科,沟通自然规律与人文行为。夸张一点说,它甚至承载了科学史以来对“知识统合”的梦想。将物理学从物质世界的 量子化扩展到人文社会的量子化,将人的个体及其空间状态比拟为离散的粒子行为,将人的整体和时间过程比拟为连续的波动。这种“波粒二象性”,又似乎具备了 还原论所梦想的对社会现象本原的探索的极致简约主义。
完成了上面科学哲学式的探索,现阶段社会物理学其实在操作上就是寻找物理学从物质世界到人文社会的类比映射关系。利用物理学结合社会现象建模本身是个乐趣无穷的事情,这从本书几个部分可以看出来:
- 第一部分 社会物理学概述
- 第二部分 社会物理学历史回顾
- 第三部分 社会物理学与经济学
- 第四部分 社会物理学与行人动力学
- 第五部分 社会物理学与社会网络
- 第六部分 社会物理学与舆论动力学
关于物理学公式我看了一向头疼,本书比较艰深,而且有些章节翻译得实在不怎么样,看起来跟用软件翻译的差不多。挑些有趣的内容与大家分享。
第一部分 社会物理学概述
“社会物理学”的建议性法则
John Q. Stewart. Suggested Principles of "social physics" 1946.
Stewart认为社会物理学研究的发展历程必须遵循天体力学发展过程中所遵循的三个发展阶段
- 从定量化观测资料的收集阶段
- 对定量观测资料进行凝练并发现精密规则的提升阶段
- 对发现的精密规则进行类似牛顿力学进行理论阐述的理论阶段
Stewart所做的第一个物理理论在社会现象上的移植,是热力学之于城市人口学。
Stewart认为城市人口与城市压力等因素可以与热力学定律相类比。他应用统计学规律和引力定律对各种影响因素作用下的城市人口密度分布变化进行理论 分析和实证计算,提出了人口引力(demographic gravitation),人气(human gas)、人口压力(demographic pressure)、人口温度(demographic temperature)、人口能量(demographic energy)以及人口作用力(demographic force)等对城市人口变化的精密规则进行研究的概念。
实证已经有了:美国在1940年的人口普查中发现,城市平均面积与人口之间存在经验关系式A=P(3/4)/350。而利用物理中现有的二维气体思想,可以建立人口模拟方程式 pa = NT
a代表N个人(分子)占据的城市面积
p代表人口压力(demographic pressure)--- 物理学中p代表单位面积所承受的压力
T代表人口温度(demographic temperature)
类似地,可以进行如下类比:人口能量(demographic energy)NT代表人的价值和财富;T的大小可以通过人均居住面积增加量的价格进行测度;p代表单位面积的土地价格;人口作用力 (demographic force)代表土地价格随距离变化的变化率。
这个研究估计让有理财意识的人很兴奋,若能建立这个映射关系,一定程度上预测城市各地段房产的价格是不是成为了可能呢?
社会物理学的前沿探索
H. Russell Bernard, Peter D. Killworth. The Search for Social Physics.
Bernard 是佛罗里达大学人类学系的教授,Killworth则是英国南开普敦国家海洋学中心教授。二人研究着眼于社会网络。利用社会网络关系的簇集度,研究联邦监 狱的犯人社会关系网络,远洋轮船上成员的关系,社会网络基于实际与回忆相互影响下的对比,“反小世界”的实验如在500个人名的首个联系人,发现不同文化 的交叉规律,以及类似蒙特卡洛方法的对小世界少数人群调查得到总体样本的结论(如大灾难后调查少数人群以估计全部伤亡数字) (本文翻译得实在糟糕,啃不动)
现代社会物理学纲要:对文化、经济和政治进行定位的启迪式重新思考
Arthur S. Iberall. Outlining Social Physics for Modern Societies Locating Culture, Economics, and Politics: The Enlightenment Reconsidered.
Iberall 将应用物理学应用到政府和产业,并为自然、生命、人类、思想和社会等复杂系统发展了一套物理科学基础。他认为在对可以看成一个连续场的现代人类社会系统进 行公式化表达的研究中蕴藏着一条基本原理:在一个简单物质性物理场内,物质或作用在通量中的独立性隐含关系来自于质量、能量和动量的局部转换;在复杂场域 中,动量的传输波动则转变为相应的行为模式;而在复杂的生活系通中,人口统计变量的人口数量作为一个重整化变量被加以考虑,可以认为是复杂生活系通的第四 个局部守恒;在经历过农业社会、城市化过程以及从事过大量贸易和战争而定居的人类发明了第五个局部守恒的通量——贸易价值,即经济变量。因此,社会系统是 在质量、能量、动量、人口变量、经济变量五个通量内部和外部的物化潜力共同驱动下,具有政治层面的命令控制系统特征的复杂系统。因此可以通过以上五个守恒 通量的特征变化来研究社会系统。
另外Iberall还认为文化是在社会压力驱动下的经济政治发展过程中的主要社会解决方案。
Iberall还划分了若干个时间粒度:3-4小时的行为尺度,1天的时间行为尺度,30-90天个体态度转变时间尺度,1年社会经济尺度,3-6年政治经济时间尺度,1-1.5个世纪的时间尺度和300-500年的文化时间尺度。
社会物理学:为什么人们行为如同粒子运动
Eimear Ni Dhuinn, Nicola Hughes, Suzanne McEndoo. Sociophysics: Why People Do What Particles Do
第二部分 社会物理学历史回顾
社会物理学
Philip Ball. 2002. The Physics of society. Nature, vol.415:371.
社会物理学建模的历史纵览
Philip Ball. 2002. The Physical modelling of society: a historical perspective. Physica A 314
Philip Ball也是《预知社会》的作者。
社会物理学的发展历程
Arthur S. Iberall. On the Development of a Social Physics. http://www.iscsc.net/articles/pdf/iberall.pdf
社会物理学:我的个人经历
Serge Galam. Sociophysics: A Personal Testimony. Physica A 2004,336:49-55
法国国家科学研究中心研究员,理论物理学家。研究舆论形成和其动力学等(如后文,流言建模:911并未发生)
第三部分 社会物理学与经济学
经济学是社会科学的物理学,物理学是自然科学的经济学
David Gordon.1991. More Heat Than Light: Economics as Social Physics, Physics as Nature's Economics. By Philip Mirowski. Cambridge: Cambridge University Press, 1989. The Review of Austra Economics, vol 5(1): 123-128
作者是历史学博士
交通运输、社会物理学与折射定律
William Warntz. Transportation, Social Physics, and the Law of Refraction. The Journal of the Association of American Geographers, Evelyn L. Pruitt, Editor. Volume IX, July 1957, Number 4. The Professional Geographer, p2-7.
William Warntz.是美国宾州大学经济学博士,长期从事区域理论地理、空间分析、社会经济的宏观地理研究。能够将任何科学简化为最少的控制性规则是研究工作者 的梦想。对社会基本维度的研究是社会科学研究的必要内容。本文提出了一个非常有趣的话题,他认为区域交通的成本变化与物理学中的折射定律一致。例如水陆之 间交通运输费用的实证证实水陆间交通运输情况交接面存在与物理学中折射定律是“异质同形”(即取象比类)的。同时他还认为折射定律在诸如城市间铁路的修 建、军队穿越不同火力的敌人封锁线等任何两种不同界面的社会经济问题中具有普遍的实用性。例如中美洲地峡与他们之间的巴拿马运河就可以被看作是双凹透镜折 射点的案例。因此在这种异质同形下,光学中的反射定律、焦距及其他思想进行研究几乎可以移植到区域经济当中来。是不是非常振奋人心呢?
社会物理学与现象学之间:城市综合研究方向的探索
Bill Hillier. Between Social Physics and Phenomenology: Explorations Towards an Urban Synthesis? Technological Unverisity of Delft. Proceedings of the fifth Space Syntax Symposium, 2006, vol, 1.
Bill Hillier. 伦敦大学学院巴利特学院建筑与都市形态学教授,提出过“空间句法”的概念。空间句法理论的出现和发展为我们对空间概念的理解提供了一个新的视角。 Hillier的空间句法概念是从建筑、社会、语言三个相互独立但又相互关联的范式展开论述。可以说空间句法在一定程度上是完美的社会物理学研究模式。巧 妙地将空间这一容易感知但却难以表达的物理概念用形象化的语言学概念表达出来。
时空行为分析:老问题新办法
Harry Timmermans, Theo Arentze, Chang-Hyeon Joh. Analysing Space-Time Behaviour: New Approaches to Old Problems. Progress in Human Geography 26, 2(2002) p175-190
Harry Timmermans, 博士,荷兰爱因霍芬科技大学城市规划教授.
社会稳定与收入再分配
Josef Falkinger. Social Instability and Redistribution of Income.
Josef Falkinger.苏黎世大学公共财政和宏观经济学教授。本文从收入再分配角度分析了基于两类人群的社会稳定模型。分析结果表明如果理性个体威胁破坏经 济发展有利可图的话,他们可以通过这种威胁方式来表达对现有收入分配制度的不满。社会稳定受到可接受收入分配集的约束,约束集的范围则取决于收入获取能力 对收入分配的敏感性程度。
第四部分 社会物理学与行人动力学
行人动力学的社会作用力模型
逃生恐慌的动力特征模拟
行人流建模基础
行人演化的HMFV社会作用力模型修正
此工作主要由德国的德雷斯顿科技大学的Dirk Helbing博士为代表
Dirk Helbing et al. 1995. Socail Force Model for Pedestrian Dynamics. http://arxiv.org/PS_cache/cond-mat/pdf/9805/9805244.pdf
Dirk Helbing et al. Simulating Dynamical Features of Excape Panic. Nature, Vol. 407, 28 September 2000: 487-490
Armin Seyfried, Bernhard Steffen, Thomas Lipper. Basics of Modelling the Pedestrian Flow. 2005. http://arxiv.org/abs/physics/0506189
Taras I. Lakoba, D.J. Kaup, Neal M. Finkelstein. Modifications of the Helbing-Molnar-Farkas-Vicsek Social Force Model for Pedestrian Evolution. 2005. Simulation, Vol. 81(5):339-352
第五部分 社会物理学与社会网络
关 于建立对等管理、社会网络、及边界组织的开源平台的提案 John G. PalfreyJr. 哈佛大学互联网与社会贝克曼中心资深院士. Proposal for an Open Source Platform for Peer-Governance, Social Networks and Edge Organization.
小世界与新“社会物理学” John Urry. 英国兰开斯特大学社会学教授. 2004. Small Worlds And the New 'Social Physics'. Global Networks, 4(2):109-130
社 会网络中小世界网络链的准确性 Peter D. Killworth 英国南安普敦国家海洋学中心教授, Russell Benrnard佛罗里达大学人类学系教授. The Accuracy of Small World Chains in Social Networks.
第六部分 社会物理学与舆论动力学
Sociophysics: The Sznajd Model and Its Applications.
Sociophysics Simulations.
Sociophysics Simulations II: Opinion Dynamics
Dietrich Stauffer 德国科隆大学理论物理学教授。Sznajd模型在一个一维规则的格子链上研究起自旋状态(赞成或反对),每个格子具备影响临近格子的能力。从赞成和反对各 占一半的初始状态出发,在周期边界条件下,按照运动规则,并根据标准的蒙特卡洛方法来更新系统状态。模拟的结果发现,集群增长服从幂律分布,系统演化有三 个稳定状态。
Stauffer另一篇文章中利用Bonabeau等模型来描述层级性问题,并得出了在人群密度大时有强层级性,而人群密度低时有弱 层级性。其次再利用Sznajd模型动态模拟研究了群体意见共识的形成过程。(这项研究似乎证实了我们国家人口多是社会阶级以及无法成为民主社会的原 因)。当然并不是说强层级社会就没有革命,而是革命后建立的仍然是新的层级性。研究还发现,人们的容忍性越高,共识的机会越大。有趣。中国人坚忍是出了名 的,因此中国互联网上的集体性舆论、民主暴力和一元价值观看来也不是没有来由。
对于舆论动力学,Stauffer还综合研究了Sznajd, Deffuant, Krause&Hegselmann模型。牛文元研究提出的“社会燃烧理论”
具有引力点的社会阶层的状态跃迁与扩散
G. G. Naumis 墨西哥国立自治大学. Phase Transition and Diffusivity in Social Hierarchies with Attractive Sites. Physica A 369(2006) 789-798
谣言建模:一个法国式骗局——9.11事件没有发生.
Serge Galam. Modelling Rumors: The No Plane Pentago French Hoax Case. Physica A, 2003, 320: 571-580.
世界变化中的舆论演化:社会物理学的一个新视角
Alessando Pluchino, Vito Latora, Andrea Rapisarda. Changing Opinions in a Changing World: A New Perspectiv in Sociophysics. http://arxiv.org/abs/cond-mat/0410217
Alessando Pluchino卡塔尼亚大学混沌和复杂理论联合研究小组成员