计算实验：解决复杂情境下的决策难题
2014年07月21日 来源： 中国社会科学网 作者： 记者 吴楠 王广禄
伴随着现代信息技术的进步，多学科交叉的计算实验方法得到越来越多的关注和运用。计算实验方法的价值体现在哪些方面？近年来，其运用取得了哪些代表性成就，未来的发展方向是什么？在社会科学领域运用计算实验方法，有哪些值得注意之处？带着这些问题，记者采访了相关专家。
突破传统社会科学研究方法局限
目前，计算实验方法已广泛运用于环境治理、社会管理、金融市场、公共安全、供应链协调与管理、重大工程项目管理、传染病传播机理与公共卫生管理等领域。同济大学经济与管理学院组织仿真中心主任陆云波表示，国内外目前运用计算实验方法的研究大致可分成三个层面：第一个层面，旨在探索规律或创建新方法，此类计算实验规模很小，主要面向理论，表现形式为学术论文；第二个层面，致力于解释、预测或解决某一特定情景下具有高度复杂性的社会、经济或管理问题，此类计算实验规模较大，通常3人以上团队持续3年努力才能完成；第三个层面是开发特定专业领域内平台级通用的计算实验平台，适用于解决各种不同情景下的商业问题，此类研究规模庞大，周期至少5年以上。在他看来，为应对来自实践领域日益严峻的复杂决策挑战，第三个层面的研究是计算实验未来演进的核心方向。
计算实验突破了传统社会科学研究方法，同时能够有效避免由于研究者自身经验有限造成的不足。南京大学社会科学计算实验中心副主任朱庆华表示，人和社会系统本身的特性使得传统的社会科学研究方法存在较多局限性，如对社会系统复杂性的揭示不够、方法可操作性不强等。
“传统研究方法大多基于200多年前笛卡尔的二分法，把每个系统分解为不同部分，再逐个‘击破’，最后进行整合。”陆云波认为，系统大于部分之和，传统研究方法在环境相对单一的情况下行之有效，但随着社会的发展，现实情况越来越复杂，利用传统研究方法能厘清其中的每个变量，却难以探究各变量间的相互关系，而计算实验作为一种新的研究方法有助于弥补这一局限。
由此，出现了对系统整体演化进行研究的计算实验方法。“它在一定程度上突破了传统社会实验在成本、法律、道德等方面的限制。”南京大学社会科学计算实验中心副主任陈曦提出，社会科学研究中的计算实验方法可以综合集成社会科学理论、数学、计算技术、复杂系统理论和演化理论等，通过计算机“生长培育”出现实社会系统的替代版本，并在此基础上进行社会系统复杂现象分析，探索社会系统演化规律。
南京大学社会科学计算实验中心主任盛昭瀚进一步解释说，“计算实验方法在某种意义上可以把过去和现在的社会现象情景‘搬到’计算机系统中，并在这一社会现象的‘替身’上，进行可控、可重复的实验，从而使我们通过‘回放’和‘演示’社会系统的‘昨天’与‘今天’，更深刻地总结与反思社会现象和社会发展的历史与现状；计算实验还可以在计算机上构建非现实、虚构的社会系统的‘明天’，展现社会发展的未来可能面貌，帮助更好地预测未来，从而更好地为实践服务。”
形成现代社会科学方法论体系
朱庆华表示，计算实验方法与传统的社会科学研究中的定性、定量及其他方法相结合，能形成更为完整的社会科学研究方法体系，使社会科学研究更清晰、更深刻、更丰富、更便捷。他强调，应用和推广计算实验方法，不仅可以在具体问题研究上提高精细度，更能有力推动“大科学”时代“定性定量、计算实验虚实结合、综合集成”的现代社会科学方法论体系的形成与完善。
这在相关领域取得了创新型研究成果。由盛昭瀚担任首席专家的2011年国家社科基金重大项目“社会科学计算实验基本理论、关键技术及应用研究”，首次设计具有一般意义的社会科学计算实验平台结构与功能框架，并研发出了具有可重组、可扩展等基本功能的计算实验平台；同济大学经济与管理学院组织仿真中心也一直致力于研发全球领先的组织建模和仿真推演平台，且被诸多国际咨询公司如IBM全球企业咨询服务部运用于商业咨询，被清华等高校应用于科研和教学。
将工程思维融入人文学科
在盛昭瀚看来，综合运用多学科交叉与融合方法研究社会科学问题，是现代社会科学研究的大趋势。应从“大科学”时代科学社会化和社会科学化的高度，认识当代社会科学研究方法创新和学科交叉融合的重要性。
江苏大学管理学院副教授陈永泰表示，在社会科学领域运用计算实验方法要注重跨学科团队建设；借鉴自然科学的研究体系，实现社会科学与自然科学在研究方法上的融合与贯通；从大尺度复合系统及其演化的视角进行社会系统计算实验研究，关注系统演化的未来极端情景。
“现在很多运用计算实验方法进行的社会科学研究仅用其初步的单元技术验证已知的知识和理论，这远远不够，还有待进一步发现社会科学新的深层次的知识和规律。”盛昭瀚表示，这不仅要求研究者搭建跨学科的研究团队，还要求他们在研究中要“沉得住”，不能一味追求短、平、快，好的计算实验需要大的团队共同合作较长时间。“我们最近组织了二十人的团队，用了两年多时间完成了我国太湖流域复合水环境演化的计算实验，才取得一些新的、有意义的成果。”
中国社会科学院数量经济与技术经济研究所研究员王国成认为，在社会科学领域，运用计算实验方法最关键的问题是将计算科学的工程思维方式，特别是自动化思维方式，同人文学科的特点结合。“要考虑将以人类为主体的实验和基于虚拟主体的计算机实验结合好，了解人在社会中的真实行为和关键行为特征，再通过计算机进一步验算，使得它的社会效果可重复、可检验。”
