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事儿关经济 经济、IT观察与思考

复杂网络和社会网络

在正式的写昨天列下的三个议题之前,我想先说一点关于复杂网络(complex network)和社会网络(social network)的东西。

第一次从学术意义上接触这两个词儿还是不久之前,也就是去年冬天的R会议上。已经记不得是谁的presentation里面有一幅很经典的复杂网络的图了(当时学到的东西太多了,很难一一拎清楚来源了。欢迎各位知情人士把图扒翻出来给我),而后大家的话题也多多少少牵扯到复杂网络。

先澄清一下这两个概念之间的区别:从我的理解来说,复杂网络更多的是一种数学工具,一种分析问题的方法。而社会网络则是一种概念和定义上的东西,是社会学研究的对象。现在社会学研究社会网络的时候会经常用到复杂网络的工具,这也是二者的结合点。简而言之,复杂网络>社会网络。

或许社会网络中最著名的就是“六度分割理论”:

美国著名社会心理学家米尔格伦(Stanley Milgram)于20世纪60年代最先提出。“你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个,也就是说,最多通过六个人你就能够认识任何一个陌生 人。”

还有一个著名的“150法则”:

从欧洲发源的“赫特兄弟会”是一个自给自足的农民自发组织,这些组织在维持民风上发挥了重要作用。有趣的是,他 们有一个不成文的严格规定:每当聚居人数超过150人的规模,他们就把它变成两个,再各自发展。“把 人群控制在150人以下似乎是管理人群的一个最佳和最有效的方式。”——150成为我们普遍公认的“我们可以与之保持社交关系的人数的最大值”。

我第一次对复杂网络有个感性的认识大概是大一的时候,当时雅虎中国出来一个很有趣儿的名人搜索(当然现在很多网站都有了),然后我就泡在上面折腾了个把小时。

复杂网络从数学的角度看自然离不开“图与网络分析”(插曲:我觉得运筹学是我学的最得心应手的数学课,几乎不用证明多好啊,直观的很容易理解,算法上的东西比定义上的容易搞定得多)。不过这里我们撇开数学不谈,看看复杂网络的应用(原文在此):

研究所涉及的网络主要有:生命科学领域的各种网络(如细胞网络、蛋白质-蛋白质作用网络、蛋白质折叠网络、神经网络、生态网络)、 Internet/WWW网络、社会网络,包括流行性疾病的传播网络、科学家合作网络、人类性关系网络、语言学网络,等等;所使用的主要方法是数学上的图论、物理学中的统计物理学方法和社会网络分析方法。

钱学森给出了复杂网络的一个较严格的定义:具有自组织自相似吸引子网络的内聚倾向)、小世界相互关系的数目可以很小但却能够连接世界的事实)、无标度中部分或全部性质的网络称为复杂网络。

看来看去,社会网络无疑是复杂网络应用中最好观测、最易直观理解的例子。

之所以提起来这个话题,主要是前几天无聊的时候翻了翻去年10月的一期《大众软件》,虽然其中《复杂网络——网络的科学》一文更多的是一种科普的角度来阐述复杂网络的概念,但是也并非没有分析上的启迪意义。复杂网络或许从数学工具的角度已经有比较成熟的框架和脉络,但是真正应用到社会学中,又是另外一番天地。经济学的研究现在特别讨厌弄个假设然后找个数学家来解题,毕竟我们研究的是人类的行为。

记得R会议之后Mr Liu曾发给我一篇沃顿商学院俩教授写的论文,原文载于Marketing Science,标题为New product diffusion with influences and imitators(谢谢tryshy订正)。可能从商业的角度看这篇文章有着自己的市场营销层面的价值,但是我感兴趣的则是里面利用的社会网络的分析方法。当时我是出于我理解中的微观经济学缺少一些人类行为层面的分析(我总觉得贝克尔在《人类行为的经济分析》里面只是分析了经济因素而非把行为本身作为一个决定模型的因素),也想多了解一些behavior economics方面的东西。从某种程度上来说,群体的行为必然是个人行为的加总,只是这个不能简简单单的是一个线性加法,而有着更多的决定因素和嵌套关系。

对于群体行为,心理学和社会学了解的要比经济学通透的多,他们的精华成果也颇为值得借鉴。我欲借复杂网络构建模型,却奈何对其理解不足,怕造成灾难性的错误,只得搁置。故而对于群体行为,即将撰写的博文中只会涉及正态分布和布朗运动,暂时放下复杂网络。或许有朝一日,对复杂网络的理解通透了之后,可以在两者之间构建一个桥梁,或许能看到一番新的景象。

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事儿关经济

强力工具、路径依赖与独立思考[10.6更新]

现在越接受专业的经济学训练,尤其是很多工具性的训练(特别是数学工具),导致了强烈的思维上的路径依赖。这样的结果就是,看问题、分析问题越来越片面,角度越来越单一,难以从全局的高度去统筹考虑。

不得不说,数学学好了,会觉得这个工具实在是太强大了。像金融资产定价理论中著名的“马科维茨边界”从数学上看仅仅是个二阶距,还有拉姆齐使用动态规划解释存款和税收(参见:[cref %e4%b8%ad%e5%9b%bd%e7%9a%84%e7%bb%8f%e6%b5%8e%e3%80%81%e7%bb%8f%e6%b5%8e%e5%ad%a6%e5%92%8c%e7%bb%8f%e6%b5%8e%e5%ad%a6%e5%ae%b6]),很多很多简单的数学应用都对经济学的发展起了重要的推动作用。但是这样一来,强力的工具容易让我们忘记了经济学本源的思考。这就是非常麻烦的事儿。

现在越来越感觉到自己思维的片面性。自从读完了拉丰的《激励理论》之后,一说到一个问题,我条件反射的就会先去检验激励是不是出问题了。比如现在大学生教育体制,我考虑问题的角度都是怎么去激励学生,此时背后默认的假设就是学生都是好学的,只是制度有了问题。这样一来,无疑把这个问题片面化了,毕竟人和人的差异还是蛮大的,并不是每个人都以追求自我价值的实现为终身目标。我讨厌分数评价这个体制,每每看到那些一心上自习、只是为了从90提高到99分的孩子,都会感到悲哀,觉得他们忽略了人生太 多的美好。但是“子非鱼,焉知鱼之乐”?我也不能强求每个人都在课余时间去扩充知识面,去体味社会的美好。我喜欢那些涉猎广泛的人,觉得把自己囚禁在某一学科是一种莫大的悲哀(参见:[cref %e5%b0%8f%e8%ae%ae%e8%b7%a8%e5%ad%a6%e7%a7%91%e6%95%99%e8%82%b2]),但是忽略了他们在其中体味到的我们旁观者难以感知的乐趣。

数学工具和成熟的经济学分析工具的强大,让我们在反复的训练之中固化了那些假设。比如经济学里对于理性经济人的假设,我觉得很多时候都不愿意去接受心理学对于人类行为的一些解释,毕竟这样子触一发而动全身。但是更严重的是,数理训练永远比经济学思维训练来的容易得多,至少我是这么感触的。而且数理方法是个捷径——从功利的发表论文来看。所以,一批又一批的年轻学者前赴后继的去追寻数理上的东西,计量模型越来越复杂,数学推导越来越抽象高深,用一己之力筑起了 “业余爱好者”和"专业学者"之间的高墙。

有的时候我们经常打趣而地说“经济学的现实解释力越来越差只是因为我们的假定和现实有距离”,但是大家 知道假定和现实有距离之后做的并不是研究怎么放松假定或者重新假定,而是怎么继续在这个假定上找到更形式完美的数学结果,然后掩耳盗铃的说服自己说“虽然假定和现实有差距,最后的结果可能也会偏差不远吧”。这就比较可怕了,很多由此实施的经济决策反而适得其反。

越来越多的假定固化,越来越多的路径依赖,使得我们自由思考的余地越来越小。自然科学是建立在物质世界基础上的,一切的想法都可以在实验室中得到证实或者证伪。但是社会科学,却没有这么优良的实验场,故而只能通过经验主义——即以过去来推断未来,用统计学来推断因果关系(参见拙作:[cref %e7%bb%9f%e8%ae%a1%e5%ad%a6%e5%92%8c%e8%ae%a1%e9%87%8f%e7%bb%8f%e6%b5%8e%e5%ad%a6%e7%9a%84%e7%a5%9e%e5%a5%87%ef%bc%9f] )。这不是经济学家的无知,而是无奈。

我们现在学习的主流经济学有着完美的,或者说成熟的数学分析工具,但是他的思考本源无疑是建立在自由市场经济上的。“看不见的手”理论将市场描述成一个完美 的、神奇的自动运转机器,就算放松假定提出“垄断”等市场结构,也是不够的。我只是在想,一年又一年的接收着这样的训练,怎么能够保持我们大脑中对于经济 学本源的思考,怎么能够跳出路径依赖和思维固化的框框,站在更高的高度上,一览众山小?今天晚上去上课,零零散散的教室里面只来了十几个人,却是难得的和老师交流的好时机。余东华老师在我看来是一个思维比较开阔的老师,跟他说这个问题,他也只是在一再的感慨“确实能把国外的经济学应用并创新的人很少”,却没有得到我想要的答案——怎么在学习主流经济学的时候保持应有的独立思考。

我很迷惑,学的数学越多,感到经济学技术层面的学习越容易,越迷惑。一步步看自己的manuscripts, 越来越感觉到自己思维的拘束,缺乏高度、难以顾全大局。一边是知道数学对于经济学成长的重要性,所以格外奋进的学习数学;一边是越来越囚禁在分析工具里 面,跳不出来思维的陷阱和框框。这对于经济学这种高度依赖对于经济社会感悟力的社会科学,实在是非常的麻烦的。数理技术的应用符合了现在学术发展的潮流, 所以备受追捧,或者说是生存必须。但是我却不希望在这样的潮流中,丢失了自己的思考。“赶热潮的人,那多得很。甘心坐冷板凳的人,却不多。[cref %e6%88%91%e4%b8%8d%e7%9f%a5%e9%81%93%e2%80%a6%e2%80%a6]”季羡林先生的话一再的回映在我的脑海里面,深刻的警醒着我。但是,虽有这般意识,却不知道如何静下心来,如何沉淀下来。

也许这就是年轻的弊端。思维太简单、易浮躁。但是,时不我待,如何才能平衡?
也许,路漫漫其修远兮,唯有上下而求索。

[Update:2009.10.6] 延伸阅读:《工具化对经济学有利还是有弊?》,来自聂辉华的博客

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读书有感

浮躁的时候,开始读书吧!

前几天一直处于比较烦躁的状态,看文献看到头大,发现需要看的呈指数级增长,最后觉得还是暂时收手,沉淀一下看的这些东西再说。

今天终于想起来趁着图书馆还开门,去借一些书。也终于把放在图书馆虚拟书架(话说这东西真是好用)里面的书都借出来了。

今天借的书目是:

  • 《机会的数学》作者: 陈希孺 出版社: 清华大学出版社
    该书是院士科普书系第一辑(文末附有更多的介绍)中的一本,非常薄的册子,不过非常值得一看,不论是学概率统计之前作为直觉建立,还是之后作为理解的桥梁,都是很有价值的。我翻得很快,不到一个小时就看完了,感觉细细的品下来对概率论和数理统计一些模糊的概念更加明晰,对于统计,我感觉自己是越来越谨慎和信赖了。
    陈院士是我国著名的数理统计专家,在该书的序言中,他写道:

我们在生活中不时地要与偶然性打交道……本书的目的就是对此作一个通俗而不失科学性的讨论,主要着重于它在收集和分析数据上的应用。收集和分析数据是用实证方法研究自然和社会的基本方法,也是我们用科学的态度观察和对待世间万事万物的手段,可以说与我们的生活息息相关。

因此,写这本小书的目的,不是单纯从“工具理性”的层面着眼,而是更着重于基本知识的介绍和统计观点的培养。可以认为,对偶然性的认识,是一个现代人知识结构中应具备的成分,是一个人的人文素质的一部分。正如英国学者威尔斯所说:“统计的思维方法,就像读和写的能力一样,将来有一天会成为效率公民的必备能力”。

  • 《高等数理统计学》 作者: 陈希孺 出版社: 中国科学技术大学出版社
    这本书是作为数理统计进一步学习的材料,不过很受挫,还是没看懂。前段时间看《测度论与概率论基础》(北大程士宏版)就没看懂,现在还是很晕。看来的确缺少一些实变和泛函的知识。
    最难得的是本书还有很深的学习数学方法上的建议,正如陈院士序言中所述,数学的学习是不能急功近利的:

本书是定位是“基于测度论的数理统计学基础教科书”。内容除预备知识外,其主体是关于几种基本统计推断形式(点及区间估计,假设检验)的大小样本理论和方法,另有一章讲述线性模型的初步理论。
书中习题及提示占了近半的篇幅,从写作时间言,则占了四分之三以上。总计得题五百,若计小题,则不止千数。其中除少量选摘自有关著作外,大半属作者自创。 有时一题之设,累日始成,可以说倾注了不少心力。这样做完全是因为,多做习题,尤其是多做难题,对掌握并熟练数理统计学基本的论证方法和技巧上,有着不可替代的重要性。如果通过一个基础课学习,只是记住了若干概念,背了几个定理,而未能在这方面所长进,那就真是“入宝山而空返了”。技巧的熟练固非一日之 功,但取法乎上,仅得乎中,必须在开始学基础课时就设定了一个高目标。日后进入研究工作,克服难点的能力如何,相当一部分就取决于在这上面修为的深浅了。 同时,经验表明,在打基础的阶段因忽习题而导致素质上的缺陷,在日后不易弥补,或事倍功半。

此外,最近还在看那本经典的贝克尔的《人类行为的经济分析》,其实早在去年冬天孙曰瑶老师上课的时候就推荐这本经典的书了,但是当时一直没有细细看。五一去北京的时候在一家书店里面看到了,半价入手。薄薄的小书,但是确实是感受到不同的思维。贝克尔或许是“经济学帝国主义”的极力推动者,但是看看他的书,虽然已经有近20年的历史了,还是有非常值得一看的地方。今天只是略读了他对种族歧视、民主政治等等的分析,就感觉获益匪浅。教科书可能多多少少也涉及了这些分析,但是还是不如读原著能体会到的原汁原味的感觉。

读了一天书,和前几日看文献的感觉完全不同,广博了许多,一下子思维开阔的感觉。

话说,还把另一本科普书翻了出来,是高三的时候买的。《漫话数学》——张景中院士、任宏硕教授献给中学生的礼物(最新版),是属于“中国科普名家名作”系列的。这本书真的是非常好,当时高考前读了读觉得获益匪浅,现在又把后面关于连续性、微积分等等的知识读了读,依旧感觉如获至宝。好书真的是历久弥新,在我的书柜里面静静的躺了这么长时间,还是很有价值的。

有的时候听到一些同学感觉“现在都大学了,读科普书多丢人啊”,我觉得非常没有必要。知识是一方面,直觉和思维的培养则更多需要借助科普书来实现。所以有时间,还是多多的放松一下,看一些通俗的东西,对自己的成长和理解颇有好处。

附:院士科普书系系列所有书目

第一辑:

《院士科普书系》第一辑有:《对称与不对称》;《来自微观世界的新概念——单分子科学与技术》;《第三种科学方法——计算机时代的科学计算》;《计算机怎 样解几何题——谈谈自动推理》;《机会的数学》;《信息世界漫谈》;《从绿叶到激光光盘——颜色与化学》;《人类认识世界的帮手——虚拟现实》;《海陆空 天显神威——惯性技术纵横谈》;《21世纪的绿色交通工具》;《坐飞机去——现代民用运输航空》;《悄悄进行的破坏——金属腐蚀》;《千秋功罪话水坝》; 《九曲黄河万里沙——黄河与黄土高原》;《沉没的宝藏——盐湖资源》;《今日水世界》;《节水农业》;《动物的运动》;《菌物世界漫游》;《地球上最重要 的化学反应——光合作用》;《运筹帷幄,决胜千里——从生态控制系统工程谈起》;《梳理人、事、物的纠纷——问题分析方法》;《消除血肉之灾——创伤防 治》;《征服癌王》。

第二辑:

《人类认识世界的五个里程碑》:本书从五门基础学科(理、化、天、地、生)中,各选一种具有革命意义的学说(原子论、周期律、大爆炸宇宙论、板块结构说、进化论),进行历史的回溯和未来的展望。读者在获得知识的同时,也可以获得更多的思考和启迪。
《人造小太阳——受控惯性约束聚变》:面对将要来临的能源危机,人类必须开拓新能源。本书将带您去了解人造小太阳的世界,了解将造福于人类的核物理、核技术的研究成果。
本丛书还包括:《中子——打开原子能时代的金钥匙》、《加速器与科技创新》、《我们生活在磁的世界里——物质的磁性和应用》、《稀土元素——您身边的大家 族》、《奇异的光——激光》、《人类的灾难——核武器与核爆炸》、《变幻流动的科学——多相流体力学》、《模糊性——精确性的另一半》、《神奇的表面工 程》、《空天技术与材料科学》、《泥土中的铝——科技腾飞的使者》、《能源世界之窗》、《石油树结奇异味》、《神奇的地热》、《海底矿产》、《21世纪的 铁铝》、《数字地球与测绘》、《信息化社会的基石——计算机》、《教电脑识字——浅谈汉字识别》、《天堂的种子——热带作物》、《面对大自然的报复——防 灾与减灾》、《岩溶——奇峰异洞的世界》、《妇女保健》。

第三辑:

《光子学技术——信息化时代的支撑技术》: 本书共分10章,以光子学技术的应用为主线条,同时以相当的篇幅对光子学的发展史、光子学器件及其物理基础加以深入浅出的介绍,使读者通览全书后,对光子学技术的物理基础、科技内涵与应用发展有系统准确的了解。
《月球——人类走向深空的前哨战》: 本书内容有:月亮素描、艰难的探月历程、重返月球、建立地球村、迎接挑战等。
本套丛书还包括:《石油——人类文明社会的血液》、《工程抗震的新发展》、《核能——无穷的能源》、《材料世界的天之骄子》、《营造绚丽多彩的光世界——发光学趣谈》、《农药化学》、《贵金属——周期表中一族璀璨的元素》、《先进制造技术》、《离子的喷泉——电子回旋共振离子源》、《大地中的宝藏——实说中国的矿产资源》、《返加式卫星》、《脑的奥秘》、《黄河——我们的母亲河》、《纺织新境界——纺织新原料与纺织品应用领域新发展》、《金矿——人类最早认识和利用的矿产》。

第四辑:

本丛书共分为十四册,包括《聚变能及其未来》、《微分方程与三角测量》、《话说基因》、《现代科技与战争》、《中老年人的自我保健》、《说话的科学技术》等,供读者阅读参考。