2022年西方数理科学社会学进展.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用西方数理科学社会学的进展作者:顾卓筠摘要 本文尝试争论西方在将物理、数学、运算机模拟等领域的工具与方法甚至思想引入社会学争论的实践中所产生的成果,并对他们的意义与局限进行争论;关键词社会物理学数理社会学运算社会学在西方社会学的进展历程里,早期的孔德和社会物理学的作者凯特尔1 都已尝试用物理学和概率论的工具来描述和说明社会现象和过程;到当代为止,西方学界不仅是社会学界)仍有一些人尝试用统计物理又称统计力学),运算机模拟法,数学中的合理工具来分析和争论社会,并取得了肯定的成果;这样的趋势粗略可以分为三个领域:一位来自物理学
2、领域的争论者,二是由运算机科学背景的争论者,三是来自经济学,统计学和数学领域的人;随着这些学科在当代本身的进展 2,慢慢显现了一些与社会学的争论对象社会很相像的内容,于是他们转而将这些内容的适用范畴从自然科学扩大到社会科学,并被国外社会学家接受并建立相应的争论中心或者专刊进而争论; 第三个领域的人主要是数学基础深厚所以是将数学应用到社会学的争论中来)本文的争论方法是文献法,争论的问题是西方在将物理、数学、运算机模拟等领域的工具与方法甚至思想引入社会学争论的实践中所产生的成果,并对他们的意义与局限进行争论;在社会学理论中,特殊是实证主义传统中,引入自然科学模型和思想的努力由来已久;结构功能主义大
3、师帕森斯发展了斯宾塞的社会有机体的概念,将社会看作是一个超有机体,各部分都起着肯定的功能,脱离了整体的部分也不能长期存在,他最闻名的“AGIL” 就是典型的例子;在社会学的宏观理论中有很多都是类似于这种自然语言的推理模型,这种模型的存在在其合理性仍不能被整个学界都接受的前提下却在另一方面显示出人类作为“ 会相互作用的原子”3所组成的社会在结构和过程方面与生物学中的有机个体或是生态系统和物理学中的某些所谓“ 复杂系统” 的东西有着很深的渊源;这方面的深入争论将在后面绽开;本文起点是社会的自然主义假设 4,只有在这种假设下引用自然科学方法才有合理性,由于这种方式更加简洁出成果,并且相对而言所付出的
4、代价 经费、人力、时间等)也较小 5;社会学的本科生训练都会包括一些基本的数理训练,就拿笔者所在的社会学系 本科)为例,包括了止于一元积分学的高等数学,和统计学 止于二元相关和一元线性回来)以及概率论与数理统计的讲授;在下面的争论中我们将会看到,要懂得他们模型的意义所需要的数学基础仅有这些仍远远不够 数学有很多类似的地方,所以可以参考一下他们所用的数学工具6,在笔者的资料搜集过程中,发觉社会学所用的数学和生物 7;对于数学在社会科学中的运用当代社会科学家们总表现出一丝心有余悸;比如如下出自国内外社会学争论者的论述:“ 这些要求对于一般的社会学者来说是比较高的;其次可能是由于国内社会学界对社会学
5、的量化争论不很重视,有的学者甚至对量化争论不屑一顾,认为定量的争论只是数学家们的嬉戏,不能真实地把握活生生的社会现实,由于量化的争论不是格尔兹所说的深描;”8 和 Turner 社会学理论的结构中介绍社会网络分析和大卫 海斯的情感掌握理论时对这些数学的内容所表现出来的无奈可以说明这一点;讽刺的是,那些争论者所使用的争论工具大部分 除了运算社会学之外)是理工科高校生在本科低年级就要求熟识的东西;面对这样的状况,或许我们只能说“ 生活在不同范式下的科学家是生活在两个不同的世界里”9 了;正如霍兰德在隐秩序10 中所说“ 在数学天地之外,很多人不知道,我们的数学工具,从简洁的算术、微积分到代数拓扑学
6、,大多数都依靠于线性假设; 一个函数是线性的,假如对其变量赐予任何值,函数的值都只是这些值的加权用实数乘)求和”11,数学 300 多年的巨大进展帮忙了很多科学,但另一方面我们看到,数学在无限数学以及线性方面走得很远了,而对于有穷或离散)以及非线性方面它却不能为我们奉献多少;在生物数学12一书中就已经指出数学在做某种转变13,笔者认为这种以非数集为基础的转变将向社会学应用数学打开一个窗口,同时又是数学对生物学甚至社会学所提1 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用出的非线性和离散 1
7、4的问题的回应;这里可能仍需要一个熟识的转变;数学是作为理论演绎推论的工具而作用的,也就是说从最初的变量定义和公理设定开头演绎推理到最终结论 对数学来说是定理),实质上是一种理论推演,当然它也可以把自然语言的 15 理论 正像当下社会学理论那样)翻译成为数学;所以数学的运用不同于当下社会学界对于统计数学工具的运用,社会统计学只能对所搜集到的数据进行量化分析,一方面在归纳时告知我们可能的模型,另一方面在演绎达到操作化结论后用数据加以证明 传统社会学)或是对模型中的代数参数加以赋值 计量经济学与数理经济学 16),而在理论的规律推演中它并不能帮忙我们,而数学推理的严格性以及丰富的公理定理体系都能帮
8、忙我们进行规律推演,这与我们传统的争论方式 17 可以说有某些不同的 18;那么统计学的作用是什么呢?就是数据科学 19,也就是一种将体会争论到理论模型之间的一座桥梁,虽然它的原理涉及到很多数学 特殊是概率论和线性代数),但是作为笔者所指的理论探究的工具是不足够的,然而数学和下面将要提到的运算方法就能够供应相应的方法基础 20;争论范例 21: 社会心理学中海德 Heider )的认知平稳理论用“ ” 和“- ” 分别表示了人际关系的积极与消极,并在此基础上定义了四种平稳状态和四种不平稳状态;下面笔者展现对于将群体表示成为图时平稳图的定义,而不只是上图的三人组;在图中的点叫做节点 vertex
9、 ),连线叫做迹 edge) , 从某个节点动身又回到该节点时所经过的节点和连线的集合叫做圈,否就就是非平稳图 imbalanced graph;在 20 世纪 50 年代,数学家卡特莱特和哈拉里 Cartwright & Harary)利用图论作为证明工具,将平稳和积极消极关系用符号所表示,证明了如下定理:假如一个图是平稳的,那么它肯定可以被分为两个子图 其中一个可能是空集),子图内全部的关系是积极的,而子图之间的关系是消极的;换言之,消极关系不连接同一集合的点,而积极关系不连接不同集合的点;英文原文可参考 Bonacich 书中第 7 章第 12 页,他称这个定理为结构定理 structu
10、re theorem);运算社会学在网页 22 上的直接定义就是为表述某一问题查找一种运算机算法 也就是可用高级编程语言表达出来),他们广泛使用了各种运算机科学中已经进展成熟的工具,典型的有:差微分方程的模拟、元胞自动机和一种更新的发展即基于主体的建模Agent-based Modeling)的技术;这些技术的统一思想是将时间看作系统演化的变量,观看被表达成方程式的系统演化从而发觉系统的大致依时间的规律;而其中后两者就相对类似,后者比前者更加适合于社会争论,他们的思想是一群行动者 agent )或元胞 celluar)23,为元胞与元胞之间的沟通施加一些规章 如最典型的 if-then 24)
11、,然后观察他们在时间的变化下遵循规章所表现出来的模式并转化成相应的图表,就可以观看到相应的结构和过程 即结构的产生,稳固或演化和消亡的动力学)25;这一种方法只是将运算机模拟技术中合理的成格外推之后将之应用于社会科学,它的作用就是供应一种近似的工2 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用具,作为理论探究的一种帮忙 无论是自然语言的仍是数理的);它在概括性上低于理论,但高于实际的体会调查;这种方法在自然科学中已大量运用,比如对地震、天气、流体的争论;现在一部分社会学家也已经将此法应用于
12、社会争论 26;其中比较典型的是对于城市扩展的元胞自动机的争论和对于欧洲农夫政策的一些争论;27 那些自称为社会物理学家的人也已部分抛弃了物理学重视体会试验验证的传统利用运算机语言模拟的方法来争论社会,这也可以说是一种合流的趋势;同样的这种方法也与复杂性相关,具体可在对其进行定义的网页上找到;争论范例:以下笔者将引用两个相关例子作为范例;一个是基于元胞 细胞)自动机的模型 28,另一个是基于 Agent based modeling 的模型 Sugarscape 找糖模型)29;元胞自动机的演化规律可用以下公式来表达“ 假如- 相邻的细胞显现某种变化,那么- 本细胞也会显现相应的变化;”30“
13、 White 于 1993 年细胞自动机领域争论出了新成果 . 他建立了一个细胞自动系统来争论土地利用随时间变更而进展的空间布局 . 他用高精确度的数据模拟了土地利用的动态进展;但该模型的主要目的是探究城市形状的一些基本问题,而非真实地模拟某些城市的进展状况;因此,该模型力求简洁,仅用了纵横各 50 个格栅,每个格栅算作一个细胞;细胞分别表示空地、房屋、工业或商业用地四者当中的一种;四周的细胞是指以六个细胞之长为半径的圆内的全部细胞;为了减轻运算的负担, White 制定了一套土地利用的等级制度和限制细胞进展的规章;规章限定土地利用的方式只能从低级向高级进展;该等级制度的排列次序为:空地房屋工
14、业商业;该模型多次重复,直至城市进展的用地扩展到了城市边缘位置,并且使边缘效应越来越剧烈;争论结果显示,在细胞般的城市里,工业、商业和住宅的分布相对集中;”3133 来争论和 34 更加让在物理学中,除了它的最前沿量子物理宇宙学外仍有另一个令人兴奋的方向就是由普里高津所发觉的所谓“ 耗散结构” 为代表的复杂性理论32;搞社会争论的物理学家利用统计物理又称统计力学,包括了复杂性理论)分析社会结构和过程;但是分析者们同样好像不太留意争论复杂性理论,它可以说是现代统计物理学的攻坚对象;人出乎意料的是社会学的分支学科中也显现了争论静态社会结构的学科社会网络分析,同样没有留意到复杂性网络的存在;两个完全
15、不同的学科都显现网络这个词笔者认为并不是一种偶然,肯定有什么深刻的原理隐匿在它的背后35;所以路径争论范例:36“ 自组织行动 ,并且,其中是斥力的位置;第三项表示在某路人身后发生的事情对他行为没有影响;最终一项表示吸力 attractive forces,比如街头艺人,车站等 ;下图是模拟的结果,他们说明模型与现实路人行动特别吻合 很明显,这是“ 看上去像的” ,依照主观感觉,而不是体会证据)这些路人行动的特点是独立于行动者的数量的 present independent of number of agents);对于社会学长期的二元对立之一微宏观之间的鸿沟也可以用统计物理学来解决;在物理学
16、用来描述系统的学科里存在着描述系统宏观层面的热力学,描述单个基元运动的力学和所谓微宏观的桥梁统计力学,如将社会的热力学部分即宏观4 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用量和描述人类个体的微观量的基础都完成了 虽然仍有很常的路要走)这样我们就有足够的基础去补偿这种鸿沟了;数理社会学在这三者中实际是占据核心位置的,运算社会学只是数理社会学的一部分 对那些临时不能表达成数学形式的东西进行描述),而社会物理学的实质就是这两者的综合,只是描述时套用了物理的术语;所以这三个分支实际是联系在一起
17、的;37结论:本文简要介绍了三个领域的一些结论,并给出了一些评判;由于除了数理社会学之外很少有非运算机模拟的结果,目前运算机的模拟所带来的一些结论并没有足够的体会调查的事实赐予支持,这些争论者在运算机模拟所得的结论下进一步推论并连续其仿真试验以对结论加以证明或证伪,很难说这种累积的争论过程所得的结论的信度是否足够大;此外,由于和传统社会学理论和体会的联系特别少,这些人的工作总是游离在“ 主流” 之外,“ 主流” 社会学家由于技术缘由即使想要进入其领域也是特别困难的;三个领域并不是确定相互独立的,比如创新的扩散过程和社会物理学中的观念动力学 opion dynamics)模型特别相像,和数理社会
18、学中 N.Friedkin 的影响网络理论 influence network theory)和他们也是有联系的;笔者仍发觉Bourdieu 的惯习与场域的概念和这个领域也有很深的关联,或许能够为传统社会学与其相连供应一个接口;数理社会学领域的进步仍包括理性挑选社会学在博弈论帮忙下的进展、对传统理论进行数学化的尝试、集群行为collective behavior)等;假如我们把社会网络分析看作是理论的话,其最新进展也可以算作此类,另外日本社会学界和美国社会学界就数理社会学已经进行了三次学术会议,关注这些内容可以促进我们对这个领域的明白;运算社会学的领域也已经进展到特别巨大,位于印度尼西亚的 B
19、andung Fe Institute 主页下有很多这种领域,其中就有比如社会模糊学 social fuzziology)、社会系统的新陈代谢 metabolism of society)这种笔者不能懂得的术语,可能其中仍有很多更加让人出乎意料的结论,更值得留意的是,其网页上刊载了用印尼语写成的由结构功能主义到运算社会学进展的路线图 网络的社会学争论看来,这种跨学科的潮流将会不行防止;在笔者搜集资料的过程中,越来越觉得他们的工作和笔者所接受的社会学训练相去甚远,就笔者自己的感觉来看,这些课程有些应用倾向,而在 38 中表达了相像的观点,这不能不说这些课程的学习是无助于去懂得本文所述的争论的;正
20、像本文一再想声明的,数学的作用是推理,而不是用来搜集数据得出结论的,假如我们不转变这样一种熟识并正视数学的作用,那么他们的工作我们不仅无法懂得,同时其中有助于社会学学科进步的东西也会被忽视,社会学做为一门真正的体会科学从而可以独立的基础必定会被不断地遭到置疑;或许其中的努力可以让社会学走出剩余学科的尴尬,和自然科学家、经济学者、心理学者一样确立起自己的学科体系;当然,展望是永久不能说明问题的,这些社会学的内容真的可以达到上述目的吗?我们只能说时间可以说明一切;社会学争论中的各种问题并不是依靠一、两个自然科学范式就可以解决的,比如涉及到伦理和政治的干预时,在笔者看来,上面那些领域也同样并没有阐述
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