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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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战争可以预测吗

2012-02-22 09:55:57

                                        文/卢昌海

20101123,朝鲜和韩国爆发了延坪岛炮击事件,东北亚局势更趋紧张。关心时事的朋友对于这类局部冲突的新闻也许都不陌生,每隔一段时间媒体上就会有这类消息。不知你想过没有,这些事件的背后是否存在规律?如果存在的话,它能否帮我们预测甚至防范局部冲突或战争的发生?

 

新研究揭示战争规律

2009年,美国迈阿密大学的物理学家约翰逊及其同事们的一项研究成果引起了媒体的关注。他们对发生在世界各地的包括恐怖袭击在内的各种局部冲突进行分析后,宣称找出了其中的规律。不少人用“战争之雾已被拨开”、“战争是可预测的”、“所有战争的共同规律”等热情的语言来形容约翰逊等人的研究。这股热情还延烧到了某些国家的军方和警方,比如伦敦警方曾慕名向约翰逊咨询2012年伦敦奥运会遭遇恐怖袭击的风险问题。

约翰逊等人在这项研究中做了两件事情:一件是对将近55000次局部冲突进行了统计分析,结果发现在那些看似随机的冲突中存在一些鲜明的规律,比如冲突发生的概率大都反比于死亡人数的2.5次方,而且冲突在时间上的分布也有一定的模式。不过,他们并不是最早发现这些现象的人。早在1948年,英国科学家理查德逊就进行过类似的研究,并发现了类似的现象。但是,约翰逊等人的研究有一个超越前人的部分,那就是他们所做的第二件事情:探究这些现象背后的原因。

在地理环境和人口密度千差万别的国度里,由文化背景千差万别的人因千差万别的理由而发动的冲突,为什么会显示出几乎相同的规律呢?为了回答这一问题,约翰逊等人提出了一个数学模型。在模型中,他们对发动冲突的各个团体的行为进行了分析。他们假定这些团体的自身发展受两个因素影响:一个是为了增强实力而彼此合并,另一个则是因遭受围剿等而土崩瓦解。而对于哪些团体会在何时发动攻击,约翰逊等人认为那主要取决于对媒体版面的争夺,其中的基本策略是避免与其他团体“撞衫”,以获得尽可能集中的媒体关注。至于冲突造成的死亡人数,则被假定为正比于团体的实力。利用这些假定,约翰逊等人在计算机上进行了数以万计的模拟战争,结果表明其统计特性与真实数据十分相似。

受这一成果鼓舞,约翰逊等人宣称,他们的模型不仅解释了发生在局部冲突中的那些规律,还可以对未来冲突的发生及规模进行预测。不仅如此,约翰逊等人还根据他们的模型给出了一些应付局部冲突的手段,比如干扰冲突挑起者的通信,干预媒体的报道,应对方需以151的人数优势压制挑战方等。并且,他们举出阿富汗战场的情况作为对最后一条的佐证:在那里共有25000名塔利班武装,而包括多国部队及阿富汗安全部队在内的反制人数则有330000人,约有131的优势,很接近151。此外,对于一些并不显而易见的策略,他们的模型也提供了一个试验场,可以通过计算机模拟来研究其效力。

那么,约翰逊等人的研究成果真的有预测战争的能力吗?事实上,约翰逊等人所提出的很多手段,比如干扰通信或干预媒体等,其实是兵家常用的手段,并无任何独特性。至于阿富汗战场上安全部队与塔利班武装之间131的人员优势,看似接近他们的建议,但含义却非常模糊,因为阿富汗安全部队与多国部队的战斗力相差悬殊,将两者的人数简单相加几乎是毫无意义的。不过,即便如此,假如约翰逊等人的模型能使我们真正理解冲突发生的概率与死亡人数之间的关联,它就仍不失为一项重要研究。

 

预测的有效性尚有争议

约翰逊等人的模型真的能使我们理解冲突概率与死亡人数之间的关联吗?为了探究这一点,让我们把视野稍稍扩大一些。约翰逊等人所发现的冲突概率与死亡人数之间的关联其实并不是一种孤立现象,它有一个名称叫做幂律,因为它所涉及的是数学上的幂函数。在大千世界里,幂律的存在极为普遍,比如工程领域中的噪声分布,社会领域中的股价涨落、城市规模、科学论文的援引次数、维基百科的作者分布,自然领域中生物大小与种类的关联、地震震级与次数的关联、月球上陨石坑的分布,等等。它们都在一定范围内、在一定程度上满足幂律。就连巴赫的《勃兰登堡协奏曲》的频谱中,也有幂律的身影。

事实上,约翰逊等人也注意到了,他们所发现的存在于局部冲突中的那些关联,也同样存在于金融领域中。从某种意义上讲,金融家或金融公司在经济领域中的行为与游击队或恐怖组织在策划恐怖攻击时的行为有一定的相似性:大家都在争夺有限的资源,前者是资金,后者则是媒体的版面,而且基本策略都包含了通过分析其他团体的行为来避免“撞衫”,以谋求最大的获利。更相似的是,人们在金融领域中也提出了很多数学模型,它们也具有一定的拟合数据能力,有些甚至还具有赢利能力。但是,值得我们注意的是,迄今却并无一种金融模型能够让我们了解金融世界的真实机理。

那么,约翰逊等人的模型会不会也是如此呢?这个问题约翰逊自己也想到了,但他认为答案是否定的。因为他们的模型不是单纯的数据拟合,而是建立在对冲突挑起者的社会行为进行合理假设的基础之上的,因而有更大的可信性。

应该说,这个回答不无道理。从社会角度探索某些幂律的起源确实已成为很多人的研究课题。不过,在此类研究中成功的范例很少,却有一个经典的失败案例。半个多世纪前,美国语言学家齐普夫在人类语言的词汇分布中,发现了一个幂律,即如果把词汇按使用频率排序,那么使用频率与序号几乎恰好成反比,这个幂律被称为齐普夫定律。但是,后来人们发现,齐普夫定律其实并不是人类语言所特有的。事实上,如果给猴子一台打字机,让它随意敲打一个带空格键的键盘,并假定每个字母键被敲到的概率相同,那么猴子敲出的“词汇”也会满足齐普夫定律。因此,齐普夫定律初看起来与人类社会有关,其实却更有可能只是随机现象中一个单纯的数学规律。

虽然我们不能据此认为约翰逊的研究也是如此,但幂律所具有的异乎寻常的普适性,本身就意味着很多模型都有可能导致幂律,从而无法凭借结果来轻易推断模型的有效性,这一点是我们看待此类研究时应有的谨慎。

约翰逊等人的模型是否有效或许还有待进一步评估,但那模型背后的幂律天地里存在许多值得探索的问题则是毫无疑问的。

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