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复杂适应系统 Complex Adaptive Systems
主体会学习,系统就不再是机器
约翰·霍兰德(提出者,1975 年发明遗传算法,1995 年在《隐秩序》里正式命名复杂适应系统) · 默里·盖尔曼(1969 年诺贝尔物理学奖得主,1984 年参与创办圣塔菲研究所,主张跨学科研究活的系统) · 布赖恩·阿瑟(复杂经济学奠基人,1994 年用酒吧问题演示主体适应如何造出无人设计的秩序)
场景钩子 · 圣塔菲那家酒吧,一百个人谁也不听谁的
圣塔菲有一家叫 El Farol 的酒吧,周四晚上演爱尔兰音乐。1994 年,经济学家布赖恩·阿瑟把它变成一个思想实验:一百个人都想去,但只有到场人数低于六十时才不挤,去了才划算。没人互相通气,每人手里攥着几套自己的预测法,比如照抄上周人数、看最近四周平均,哪套最近猜得准就用哪套。阿瑟在电脑里放进一百个这样的主体,结果到场人数永远在六十上下晃,从不收敛,也没有哪套预测法能一直赢,因为一旦某套好用,大家都跟着用,它立刻失灵。没有任何人在控制,秩序却自己长了出来,而且只要有人换策略,整个格局就跟着变。
原理图
注意中间那个循环:主体改变环境,环境又逼主体变招,宏观模式就从这个循环里自己冒出来。
数据证据 · 规模翻倍时,人均指标怎么变 可靠二手
城市翻倍,人均产出和专利多约 15%,因为主体在自由碰撞;公司翻倍,人均产出反而少约 10%,层级让它越来越像机器。指数大于 1 说明系统是活的,小于 1 说明它在变老。
来源:Bettencourt、West 等城市标度研究(PNAS,2007);West 等公司标度研究(PNAS,2020)
交互演示 · 酒吧问题:没人指挥,人数却自己贴着门槛走
每个人都在换策略,到场人数围绕门槛波动。学得越快,大波动收得越快,但小波动永远不停,因为总有人在变招。
怎么用
- 先判断系统是机器还是活的问一句:主体会不会观察结果并换策略。会换策略的,就不能当机器修。
- 别找开关,先找出正在运行的规则和激励逐个问主体在盯着什么信号,价格、排名、考核、口碑都算,然后画出谁在响应谁。
- 小改动试探,观察系统怎么回应一次只改一条规则,看主体怎么变招,而不是一次性大改后指望一步到位。
- 想要新结果,就改主体面对的激励和边界让好行为更划算,坏行为更贵,好的宏观模式会自己长出来,不必逐个指挥。
- 接受波动,盯方向不盯点位活的系统永远在抖,别把正常波动当故障去修,只管趋势有没有偏离。
失效边界
| 情境 | 模型的说法 | 现实 |
|---|---|---|
| 主体其实不会学习,比如流水线和物理管网 | 要按活的系统来管,多观察少指令 | 这类系统机械思维就是最优解,标准流程和直接控制反而最可靠。 |
| 需要立刻止血的危机,比如核电站事故 | 等系统自己适应 | 紧急关头必须中央强控,放任适应会出人命,事后才谈得上恢复弹性。 |
| 有人拿它当万能挡箭牌 | 这是涌现,谁也没办法 | 这会变成推卸责任的借口,该有人拍板的决策还是得有人担责。 |
| 以为自组织一定长出好东西 | 别干预,让系统自己长 | 市场也会自组织出庞氏骗局和挤兑,坏模式和好模式一样会涌现。 |
关联模型
出处
- 约翰·霍兰德《隐秩序:适应性造就复杂性》(1995) 可靠二手
- 默里·盖尔曼《夸克与美洲豹》(1994) 可靠二手
- W. Brian Arthur, Inductive Reasoning and Bounded Rationality(1994) 一手核实
- Bettencourt, West 等,城市标度研究(PNAS,2007) 可靠二手
- West 等,公司标度研究(PNAS,2020) 可靠二手