简单如何积累成复杂 (original) (raw)

《规模》是“复杂性”科学这一领域的最新作品,作者也是圣塔菲研究所的重要研究人员,圣塔菲研究所相关研究人员已经出版了很多本关于复杂性的著作。书从生命、城市、公司几个角度观察复杂事物是否能在规模(如体积、数量)上呈现一些增长规律。比如维持生命体最低限度的能量与它的体重成2/3次幂的比例关系,简单来说成一定规律比例下降的关系,随着体重增加平均重量需要的能量下降。

伽利略很早就提出过东西不能简单的按比例放大,比如一座房子,原来的长宽高如果增加一倍,那么体积会增加8倍,是指数级的放大,墙面的横截面压力也不是线性的放大,无限放大最终会把墙面压垮。这跟蚂蚁能举起比自己体重更重的物体,而更大的动物只能举起比自己轻得多的物体有类似的道理。

从这个原理出发我们不能认为规模(如体积、数量)大的事物是规模小的事物的简单放大。但我们不能放弃研究规模和事物其他属性之间的关系,因为只有研究清楚这个,才能真正认识复杂事物的本质。作者给我们介绍了从最原始的动力学角度来分析复杂事物的办法。

生物从细胞新陈代谢产生能量,通过血液将能量传递到身体各主要部分,再由毛细血管传递到各个角落,在这个最基本的前提下,血管的宽度、血流的速度、毛细血管能抵达的距离这些基本的限制对每个生物都是一样的,每种生物在这种类似“第一性原理”的基础上就必然产生类似性状,比如哺乳动物一生平均心跳15亿次,体积小的如老鼠心跳很快生命短,体积大的如大象心跳慢生命就长得多。

城市中也可以找到一些规模上的规律,城市的人均加油站数量、水管、电线长度都随着人口规模的增长以0.85的比例下降。内在有一些基本的规律,如人的交往范围不会超过邓巴数150人,上班单次的通勤时间一般在半个小时,这些规律会成为城市发展模式的基础。

复杂性研究就是很矛盾的东西,简单事物堆积起来会“涌现”出完全不同的性状变为复杂事物,因此不能从简单入手研究复杂;但有时要理解已有的复杂事物,往往就得从最基本的第一性原理入手理解约束复杂事物最基本的条件。复杂性规律也不能在不同的事物上迁移复用,比如生命-城市-公司内在的规律就完全不同。

尽管如此我们还是不能放弃研究复杂性,21世纪人类社会越来越复杂,城市越来越大,商品交易越来越多元,投资市场也变得更多样,软件系统越做越大,网络站点越来越多。大学教育的数据结构、软件算法一两百行代码就能实现,而现实中很多产品早就突破了千万代码行规模,我们面对日益复杂的场景,依然要保持清醒的头脑,从复杂现象下找到约束其发展的第一性原理,最终不是消除复杂,而是有效的管理复杂。

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