• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.派的代表人物
  • 5.派的主要贡献
  • 6.社会燃烧理论
  • 7.建立中国社会稳定预警系统

社会物理学

自二战以来,一门旨在运用物理学(后扩大为自然科学)的思维方式、基本定理和专业方法,针对现实社会学、经济学问题,实施定量、可检测、能重复和可虚拟现实的交叉科学蓬勃发展起来,这就是社会物理学。

基本信息

  • 中文名

    社会物理学

  • 对于

    现实问题的探索

  • 方式

    较严格的逻辑推演

  • 意义

    应用自然科学的思路

简介

在50余年发展中,社会物理学取得了长足进步。诸如1940年代后期的哈佛学派、1950年代中期的剑桥学派、1960年代的瑞典学派、1970年代的MIT学派、著名物理学家普里戈金的理论以及新近应用计算机和网络技术的可持续发展模型研究,在形成和壮大一系列计量革命(例如计量经济学、计量地理学、技术扩散理论、资源负熵理论、社会结构理论等)的过程中发挥了巨大作用,有力推动了自然科学与社会科学的交叉,开辟了应用复杂科学研究社会经济的新局面,加速对人文科学的深层认知,并出现了诸如IIASA、罗马俱乐部、圣菲研究所、斯坦福研究院、兰德公司等著名思想库,为学科的融合和创新,为21世纪交叉科学的进一步发展,培育了一片丰厚的土壤。

中国在1980年之后,相继在“天-地-生-人”协调理论、可持续发展理论、社会稳定预警理论和区域开发理论等领域,应用社会物理学派的思路、观点和方法,有成效地在自然科学与社会科学的充分融合中探索出一条研究中国问题的新道路。

派的代表人物

社会物理学可定义为:应用自然科学(以物理学为核心)的思路、概念、原理和方法,经过有效拓展、合理融汇和理性修正,来揭示、模拟、移植、解释和寻求社会行为规律和经济运行规律的充分交叉性学科。

自1930年代起,著名量子物理学家薛定谔经过较长时间的思索,于1946年出版了《生命是什么》。在这部影响深远的专著中,薛定谔把熵与生命现象的联系首次公布于世,引发了一次规模较大的热烈讨论。此书的核心在于揭示物理熵与生命熵之间的差异和联系,在有序与无序的行为动力上,探讨了一种既关系自然规律又关系社会规律(由生命科学到社会科学的宏观扩展)的更高层次规律的可能性。由此,开辟了社会物理学研究的先河,一直影响到40年后另一位诺贝尔奖获得者普里戈金的耗散结构论。

1947年,哈佛大学物理学教授齐普夫(G.K.Zipf)的一本理论著作《人类最小努力原则》,正式奠定了社会物理学派的学术地位,提出了从自然科学出发去认识人类社会的基础原则和核心要点。该书的问世,极大地增强了系统论、控制论、信息论深入刻画社会经济问题的信心和热情。

1950年左右,一批著名学者集聚于美国华盛顿州立大学,其中包括剑桥学派核心人物哈格特(P.Haggett)和乔莱(R.J.Chorley)在内。他们集中研讨了人文科学的定量问题,对普遍发生在区域开发、经济增长和社会组织等方面的问题进行了深入的条理式研讨。随后10多年内,以他们为首,掀起了地理学计量革命和经济学计量革命,在社会物理学派的应用方向上,积累了许多成功的范例。

其后,西蒙斯(J.W.Simmons)的国家生存理论(1965)、威尔逊(A.G.Wilson)的城市最大熵理论(1970)、埃布勒(R.Abler)的空间搜寻和决策理论(1971)、哈格斯特兰德(F.Hagerstrand)的信息传导理论(1975)、哈格特的社会组织拓扑理论(1979)、由牛文元所提出的社会燃烧理论(1994)以及现今发展的复杂科学等,从不同方面丰富和发展了社会物理学派的内涵。其中,1980年代由普里戈金等人长期坚持研究的耗散结构论和与此相关的自组织研究等,为社会物理学在深层次的开拓起到了推动性作用。

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派的主要贡献

社会物理学领域虽然学派林立,但对于现实问题的探索,通常遵从一定的模式思考,并具有较严格的逻辑推演,在寻求机制的过程中形成如下基本认知框架:(1)承认无论自然系统还是人文系统,无一例外地随处(空间)随时(时间)都将呈现“差异”的绝对性;(2)只要存在各种“差异”或“差异集合”,必然产生广义的“梯度”;(3)只要存在广义的“梯度”,必然产生广义的“力”;(4)只要存在广义的“力”,必然产生广义的“流”;(5)社会物理学着重探索广义“流”的存在形式、演化方向、行进速率、表现强度、相互关系、响应程度、反馈特征及其敏感性、稳定性等,从而刻画“自然、社会、经济”复杂巨系统的时空行为和运行轨迹,寻求其内在机制和调控要点,在计算机及网络工具的支持下,有效地为政治、经济、军事、社会重大问题进行决策与管理。

下面从若干方面介绍社会物理学派的主要贡献。

各种引力模型1687年,伟大的科学家牛顿总结出万有引力定律F=GMiMj/dij2,表明引力与质量乘积成正比而与距离平方成反比。该定律被成功运用到人口迁移模型、城市引力模型和区域综合能力模型。例如1880年英国拉伦斯坦(R.Rarenstein)的人口迁移模型:T=KPiPj/dijb;1970年由威尔逊总结的城市引力模型:F=K(QαiQβj)/dijb;1975年克拉克(W.C.Clark)提出的区域综合实力模型:Pm=∫md0e-bx(2πx)dx。无论是内涵还是形式,它们均源自牛顿引力定律。

空间填充原理最初数学家提出空间充填原理:在一个二维欧氏平面中,仅有正三角形、正方形和正六边形可以完全填满平面,既不互相重叠又不出现空缺。但从经济学原理和社会行为原理分析,六边形同时具有独特的性质:即满足“完全充填”和“最具效率”的双重优势。人类活动和人类行为无论是自觉的还是不自觉的,都逃避不了该定理的制约。因此它被经济规划、城市规划和行政区划奉为以结构去体现功能的最佳范式,得到广泛认同,比如1979年哈格特做的中国台湾省县级六边形空间充填模拟,是充分体现六边形原则的具体例子。

应用“力的合成”解释干旱地区绿洲系统的调控机理若引进P、Q分别表达“正作用集”和“负作用集”,分属“可持续发展状态域”和“不可持续发展状态域”,并在统一基础上加以标准化(如货币值、初始生产力值、生态服务价值、能值、生态足迹值等)。

区域系统的行为用DH表达:DH=P/Q。系统行为临界调控论,即动态地把“实际发展行为”置于合理的临界状态之上(即DH≥0)。在调控系统的行为轨迹时,可分别采取以下措施:(1)在Q维持不变的条件下,提高P;(2)在P维持不变的条件下,降低Q;(3)在提高P的同时,降低Q;(4)P、Q都增大,必须保持P/Q>1(比率不断增大);(5)P、Q都降低,必须保持P/Q<1(比率不断减小)。

国家生存理论应用自然变量与社会变量的结合,西蒙斯提出了度量国家生存与发展能力的著名模式。它提出两类变量:自然变量和人工变量。自然变量包括资源丰度和可替代能力,分别用P、d表示;人工变量包括储备能力和预知能力,分别用H、v表示。

在此基础上,西蒙斯得到了西蒙斯模型最终表达式:SG=1-W;W=[(1-P)dexp(v)](H-v)。其中,SG为生存与发展能力,W为不能生存的概率。