復(fù)雜性理論是個騙局嗎?

之前被經(jīng)濟(jì)學(xué)理論騙了幾年,然后又被哲學(xué)的后現(xiàn)代主義騙了幾年,接下來是演化心理學(xué)和演化生物學(xué),于是為了謹(jǐn)防自己再次受騙,學(xué)習(xí)復(fù)雜性理論過程中,時刻提醒自己:謹(jǐn)防再次上當(dāng)。

有些人看了個《三體》就覺得“三體問題”是解決所有問題的鑰匙(其實(shí)不過是復(fù)雜性系統(tǒng)的一支),有些人看了個《巨嬰國》就天天罵人“巨嬰”(其實(shí)不過是生物發(fā)育幼態(tài)化的一個特殊情況),所以當(dāng)使用“復(fù)雜性”、“涌現(xiàn)”和“自組織”等詞語時,就需要讓自己不能落入到這種“理論幼稚病”中。

梅拉妮·米歇爾的《復(fù)雜》是一本介紹復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)的有用“向?qū)А?,在對前十八章所介紹的知識全盤接受之前,一定要謹(jǐn)記結(jié)尾部分的提醒。


《復(fù)雜》封面

《復(fù)雜性是不是騙局?》是1995年一位科普記者撰寫的批評文章,無論其批評的是否恰當(dāng)和到位,但這個提醒還是得有人警告,研究和學(xué)習(xí)復(fù)雜性理論應(yīng)該避免的陷阱。

陷阱一:復(fù)雜性理論尚未有統(tǒng)一理論

認(rèn)為所有復(fù)雜系統(tǒng)都可以用這個理論解釋,把其當(dāng)作天氣、經(jīng)濟(jì)、生物和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)理論,還需要更多的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

如《復(fù)雜》的作者說到:“大部分復(fù)雜系統(tǒng)研究者可能都會說尋求復(fù)雜性的統(tǒng)一理論現(xiàn)在還為時尚早?!睆?fù)雜系統(tǒng)出現(xiàn)的共性,或許只是一些巧合。馮·諾伊曼的自動細(xì)胞機(jī)和代謝系統(tǒng)的自動催化以及經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自組織具有共性,但是否能夠用統(tǒng)一的復(fù)雜性理論統(tǒng)一解釋,還有待進(jìn)一步研究。

書中還引用了生態(tài)和昆蟲學(xué)家戈登的觀點(diǎn),對于這樣的一般性規(guī)律提出了質(zhì)疑:

繼控制隱喻之后,關(guān)于復(fù)雜性、自組織和涌現(xiàn)的思想——整體大于部分之和——也開始流行起來。但這些解釋都只是障眼法,僅僅給出了一些我們無法解釋的名詞;它們給我的感覺就好比物理學(xué)家用等式中兩項(xiàng)相等解釋粒子的行為,無法讓人滿意。也許存在復(fù)雜系統(tǒng)的一般性理論,但是很明顯目前還沒有。關(guān)注具體系統(tǒng)的細(xì)節(jié)是理解自組織系統(tǒng)動力學(xué)更好的途徑。這樣可以發(fā)現(xiàn)是否存在一般性規(guī)律……希望用一般性原理來解釋自然界中發(fā)現(xiàn)的各式各樣復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)律,這會讓我們忽視與模型不符的現(xiàn)象。多了解這類系統(tǒng)的具體特性,就能發(fā)現(xiàn)在各系統(tǒng)之間哪些類推有效,哪些類推又無效。

陷阱二:模型的有效度

復(fù)雜性理論大部分是基于計(jì)算機(jī)仿真和模型,遺傳算法也好,混沌系統(tǒng)的臨界狀態(tài),還是冪律,當(dāng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)與之不符合的時候,看看數(shù)據(jù)是不是出了問題,還是理論本身的簡單化。

例如相當(dāng)有名的重復(fù)博弈比賽提出者羅伯特·阿克塞爾羅德,通過模擬所進(jìn)行的比賽,從而提出的合作可以通過“以牙還牙”的策略演化,這讓很多堅(jiān)信自私可以導(dǎo)致公利的經(jīng)濟(jì)學(xué)家和演化生物學(xué)家興奮不已。

然而,20多年中很多獨(dú)立研究(仿真和實(shí)驗(yàn)室)結(jié)果與其相符合,但還有些也相當(dāng)不同。而且這畢竟是在電腦里進(jìn)行的演算,永遠(yuǎn)不要忘記現(xiàn)實(shí)生活中的情況。

以哈丁所提出的“公地悲劇”(多人重復(fù)博弈),現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)有,但也并不是說沒有成功的。奧斯特羅姆所提出來的自組織社會中,對于公地問題的解決方案里,既可以支持“自私的基因”,也可以支持群體選擇理論(見我的文章《公地悲劇、自組織社會與道德的涌現(xiàn)》)。

還有通過演化算法所得出來的最優(yōu)解決之道,也可能得出的結(jié)果并非全局最優(yōu),當(dāng)復(fù)雜性增長時面臨著指數(shù)級的搜索空間,而且對于解決特定問題時,也可以用其他方式進(jìn)行代替,甚至效果更好。

陷阱三:大而化之=什么都沒說

研究復(fù)雜性理論的只是各個學(xué)科間一個松散的集合,除了圣塔菲研究所是其發(fā)源中心,其他人在各個領(lǐng)域里有著獨(dú)自的研究。他們對于何為復(fù)雜系統(tǒng)、如何度量,都沒法達(dá)成共識,更別說有著統(tǒng)一的框架和研究的指導(dǎo)方向了。

正是因?yàn)閺?fù)雜性理論家們試圖通過其研究來為天氣、經(jīng)濟(jì)、生物等這樣的復(fù)雜系統(tǒng)找出一個普適的解釋時,也讓復(fù)雜性變得大而化之,籠統(tǒng)含糊。也是那位批評復(fù)雜性記者所指出的那樣,有可能變成一種“公關(guān)價(jià)值”,比如當(dāng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,就有人說,這個太復(fù)雜了,不是能解釋的清楚的。

例如你使用馬克思辯證法,聽起來的確很有道理,但實(shí)際解決問題的時候卻沒什么用處。

有了以上三點(diǎn)作為預(yù)先的預(yù)防,接下來我們才能慎重地接受復(fù)雜性理論。對于這個理論,我認(rèn)為有如下好處:

其一:引入新方法

當(dāng)一個學(xué)科里的研究遇到了死胡同,通過其他學(xué)科所借鑒而來的方法,則極有可能拓展該領(lǐng)域研究者的視野。復(fù)雜性理論的一些自組織、NK模型、網(wǎng)絡(luò)、非線性等研究方法和模型已經(jīng)大大地拓展到了其他研究領(lǐng)域里。

這樣跨學(xué)科引入研究思路和方法的案例實(shí)在太多。例如Alex Mesoudi等人一篇關(guān)于統(tǒng)一文化演化科學(xué)的文章(Towards a unified science of cultural evolution)中,就試圖溝通生物學(xué)和社會科學(xué)。他們指出,在宏觀和微觀進(jìn)化層次里,兩者之間有很多共性,因此可以考慮彼此借鑒研究方法。比如,種群遺傳學(xué)和文化人類學(xué)之間,彼此就有很多共同語言。

生物學(xué)和社會科學(xué)

其二:批評性審視

除了提供方法和工具,也能夠?yàn)槠渌麑W(xué)科帶來不同角度審視自身問題的可能,復(fù)雜性科學(xué)可以為演化生物學(xué)提供一個不錯的研究框架,占據(jù)主流的自然選擇漸進(jìn)累積突變的觀點(diǎn),就可以使用復(fù)雜性科學(xué)中的一些理論予以批評性的審視。

米歇爾在《復(fù)雜》一書最后說:

到目前為止復(fù)雜系統(tǒng)研究最有意義的貢獻(xiàn)也許是對許多長期持有的科學(xué)假設(shè)提出了質(zhì)疑,并且發(fā)展出了將復(fù)雜問題概念化的新方法。

再舉一個“黑天鵝”的例子,塔勒布將復(fù)雜性理論中一些非線性研究方法帶入了對經(jīng)濟(jì)學(xué)和金融系統(tǒng)的批判中,是最為知名的案例。

其三:整合性統(tǒng)一

復(fù)雜性理論能夠?qū)⒃竞芏嗖煌I(lǐng)域里的內(nèi)容,整合在一起,使用一種更為廣闊的視角來看待問題。

之前閱讀侯世達(dá)的《哥德爾、艾舍爾、巴赫 : 集異璧之大成》(米歇爾正是跟隨的侯世達(dá)做的博士)、塔勒布的“不確定”系列時,不知道把他們這種思想放入到何種知識體系中,進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)、分子遺傳、大腦科學(xué)和社會科學(xué)等最新的研究,也都可以放入到復(fù)雜性的框架中,但要謹(jǐn)記上述缺陷。

理清了這些,再讀丹尼爾·丹內(nèi)特的哲學(xué)書籍時,也就能夠從整體上把握為何研究心智和意識的時候,要提到馮·諾依曼的自動細(xì)胞機(jī)、康威的“生命游戲”。

在該書附錄的訪談中,米歇爾被問及復(fù)雜性研究以及計(jì)算機(jī)科學(xué)的總體目標(biāo)時,她說道:

其一是復(fù)雜系統(tǒng)之間的共同原理,其二是一個能夠解決復(fù)雜問題的數(shù)學(xué)方法(例如微積分之于牛頓的力學(xué)問題)

或許通過復(fù)雜性理論解釋,復(fù)雜性理論本身正處于各個學(xué)科不同研究人員隨機(jī)探索的過程,當(dāng)出現(xiàn)更加有效地理論和方法后,才會逐漸“凝結(jié)”為一個科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科。


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