社会复杂系统智能模拟:涌现机理与方法路径

2024-02-03 06:15陈典涵
关键词:个体智能系统

吕 鹏 陈典涵

一、引言

(一)社会发展及其治理趋势

社会是一个复杂巨系统,社会运行具有客观性、自主性、自发性。国家与社会治理主体应强化对“社会复杂系统”基本运行规律的认知。自2013 年开始,我国正式从“社会管理”理念转向“社会治理”①陈鹏:《“社会”的兴起与中国社会治理变革》,《社会治理》2019 年第4 期。。社会治理与人类社会所处的发展阶段和时代特征息息相关。科学与技术的每一次重大革新与进步,都推动了社会形态的转型,也带来了治理模式的变革。人类社会已经走过农业社会、工业社会、信息社会,目前正处在数字社会的深度发展阶段。数字社会以移动互联网技术的广泛应用为显著标志之一②袁曾、张执南:《数字社会下的法律工程思维建构与适用》,《西南民族大学学报(人文社会科学版)》2022 年第12 期。。围绕数字社会的治理,学术界也进行了广泛的讨论③鲍静、贾开:《数字治理体系和治理能力现代化研究:原则、框架与要素》,《政治学研究》2019 年第3 期;孟天广:《数字治理生态:数字政府的理论迭代与模型演化》,《政治学研究》2022 年第5 期;魏钦恭:《数字时代的社会治理:从多元异质到协同共生》,《中央民族大学学报(哲学社会科学版)》2022 年第2 期;胡卫卫、卢玥宁:《数字乡村治理共同体的生成机理与运作逻辑研究——基于“中国大棚第一村”数字乡村建设的实证考察》,《公共管理学报》2023 年第1 期。。随着数字化趋势的深入发展,智能技术、算法、载具在社会愈发广泛地存在,我国已经迈入智能社会的门槛。关于智能社会,童天湘早在1988 年就作出了前瞻性研究,认为智能社会是智能革命的产物,即将高能结构的“高熵社会”转变为高智力结构的“低熵社会”,导致社会的智能化,创造人机共生的智能社会①童天湘:《论智能革命——高技术发展的社会影响》,《中国社会科学》1988年第6期;王锐生:《对“智能革命”的唯物史观评述——读童天湘的〈点亮心灯——智能社会的形态描述〉》,《哲学研究》1997 年第7 期。。笔者认为,认识社会复杂系统,首先要从基本特征、运行规律等角度入手。当前,关于智能社会的特征已经有学者在研究,主要体现为:以数据为先导、以算法为中心②张文显:《构建智能社会的法律秩序》,《东方法学》2020 年第5 期。,新技术广泛使用③齐磊磊、李霞:《系统科学视域下智能社会生产方式分析》,《系统科学学报》2022 年第4 期。,社会成员扩展、新物种生成④孙伟平:《马克思主义唯物史观视域中的“智能社会”》,《哲学分析》2020 年第6 期。,社会结构变化,呈现自组织形态⑤田恬:《政府助力,推动智能社会发展——2015 中日青年科学家跨学科学术沙龙举行》,《科技导报》2015 年第24 期。,社会场域扩展,虚拟空间大幅度扩展⑥陈思:《算法治理:智能社会技术异化的风险及应对》,《湖北大学学报(哲学社会科学版)》2020 年第1 期。等。智能社会呼唤新的治理理念。

(二)社会模拟方法的发展历程

作为社会科学研究的重要方法,社会模拟具有数十年的发展历史,并且仍在持续发展之中。笔者2022 年曾在《清华社会学评论》发文指出:从视觉形式、行为自由度、过程特征、形态复杂性四个标准来看,社会模拟的发展历史包括三个阶段:系统动力学(1.0)、元胞自动机(2.0)、智能体仿真(3.0)(见表1)⑦吕鹏:《计算社会科学中仿真模拟的三个发展阶段》,《清华社会学评论》第17 辑,2022 年。。系统动力学(System Dynamics)阶段具有视觉抽象性、规则确定性、过程静态性、系统封闭性特征,仅在数学、逻辑等抽象层次进行模拟,运算规则是确定性、静态性的,因而难以胜任社会复杂系统模拟工作;元胞自动机(Cellular Automata)阶段具有视觉具象性、规则非确定性、过程动态性等特征,但仍具有较大的封闭性。由于模拟单元的简单性、位置的固定性,难以刻画流动的个体、动态的社会过程;智能体ABM 仿真是集大成阶段,在视觉生动性、规则非确定性、过程动态性、系统复杂性方面具有优势。它既能够刻画动态的个体行为,又能够呈现、监测、干预复杂社会系统。基于智能体的社会模拟(ABM),势必成为智能社会治理的重要方法。当前,社会模拟还存在最新发展趋势,如基于政务大数据、数字城市平台的社会模拟,基于城市CIM 底座进行模拟推演等。此类工作已经超出了传统社会科学的范畴,实现了与前沿自然科学技术与方法的高度融合,呈现出“新文科”“新工科”的特征。本文所说的社会模拟,是各阶段的总称,是方法集合的概念范畴。

表1 仿真模拟方法发展的三个阶段

(三)二者互嵌:探讨一种必然性趋向

智能社会治理既是学术界的探讨,同时也是各地的实践。各地在政府信息化、数字政府、公共服务、数字便民等方面取得了很大的进展。在国家战略层面,智能社会治理也获得了关注和回应。2021年5 月,中央网信办联合国家发改委等八部门,在全国建设智能社会治理实验基地。同年9 月,确立了首批基地名单⑧《关于国家智能社会治理实验基地入选名单的公示》,http://www.cac.gov.cn/2021-09/06/c_1632515908861395.htm,访问日期:2023 年10 月27 日。。这标志着国家治理现代化正式迈入“智能社会治理”阶段。考察各地实践,笔者认为,国内目前的社会治理实践还停留在数字社会阶段,还没有达到智能社会治理的标准与要求。相关的认知、实践具有滞后性,亟须引入社会模拟理念。

第一个问题是数据孤岛现象普遍存在,数据打通仍然艰难,进度缓慢,使得数据要素形成、要素市场培育难以实现。鉴于此,我们需要有新的替代性思路,确保“两条腿走路”。而社会模拟,只需要少量、优质数据,就可以启动社会有机体模拟。

第二个问题是难以科学评估社会公共政策的效能。从各地建立的综合性大平台来看,很多地方能够初步实现城市数字孪生、感知社会系统状态的目标,但无法评估、比较任意社会公共政策的系统性效能,因为缺乏相关的研究思路、工具。社会模拟通过参数遍历、绘制平行宇宙结果,实现对任意干预策略的效果评估与比较。

第三个问题是我们对智能社会本身的研究存在不足。目前,各地的实践处在数字治理、民众服务、被动应急处置阶段,缺乏系统性、主动性。社会模拟的首要工作,就是要进行社会刻画,进而模拟社会运行、社会异常状态、社会治理策略。因此,应强化“社会复杂系统”理念。综上,从大数据、数字政府向社会模拟过渡,是社会治理模式必然的发展趋势。

二、社会模拟纳入社会治理的必要性

社会模拟的核心目标是模拟社会动态运行。例如,罗俊认为,社会模拟是依据某种社会行为理论或经验,建立一个关于现实社会系统的计算机模型,然后模拟动态过程①罗俊:《计算·模拟·实验:计算社会科学的三大研究方法》,《学术论坛》2020 年第1 期。。社会模拟是研究动态的社会复杂系统的有效工具,这是大数据等静态研究方法所力有不逮的。如何构建智能社会的“社会有机体模型”?我们需要“社会复杂系统”视角,它表现在同层次、跨层次两个维度。从微观、中观、宏观三个层面看,社会复杂系统的刻画、治理,均需要社会模拟方法。

(一)微观层面:社会行为体扩展

智能社会的成员发生巨大扩展,需要统筹、一体、通用的模拟推演方法。在传统社会,由于智能技术不发达,社会成员主要是人。在智能社会,人、机、物都是智能社会的合法成员②吕鹏:《智能社会治理的核心逻辑与实现路径》,《国家治理》2021 年第42 期。。例如“机器人”这一新物种作为承载算法、实践算法、优化算法的基本单元,与自然人、法人一样,都是合法存在的行为体。智能社会开启了人类社会的崭新图景③吕鹏:《智能社会治理勾勒新型社会关系图谱》,《中国社会科学报》2022 年7 月19 日,第8 版。,我们需要重点关注智能社会中的三种类属内关系(人与人、机与机、物与物)和三种类属间关系(人与机、人与物、机与物)。在智能社会,人机物皆是智能体,人机物都具有智能算法属性,需要从智能体视角解读。智能社会的人,除了是生物意义上的人,还是被深度嵌入算法的人。智能社会的物,也同样具有边缘智能属性④吕鹏:《智能社会治理勾勒新型社会关系图谱》,《中国社会科学报》2022 年7 月19 日,第8 版。。理想的智能社会,应是以人为本的人机物三元融合社会,每个人都在一定程度上具有创新、创造、发展的自由度空间⑤王海涛、宋丽华、向婷婷等:《人工智能发展的新方向——人机物三元融合智能》,《计算机科学》2020 年第11 期。。因此,智能社会的治理,需要从智能、算法的角度统筹人、机、物三大类主体,开展智能体建模。

(二)中观层面:组织形态的变化

适应社会形态的变化,需要进行相应的方法论革新。当前的数字社会,平台化倾向已经凸显,呈现出吸附大量用户、集聚大量信息、产品服务延伸等核心特征⑥刘家明:《平台型治理:内涵、缘由及价值析论》,《理论导刊》2018 年第8 期;闵学勤:《从无限到有限:社区平台型治理的可能路径》,《江苏社会科学》2020 年第6 期。。“平台型社会”助推了数字社会的深度发展。社会活动通过平台进行连接和协调,各种要素得以协同,实现优化配置和共享价值。在智能社会,由于智能单元(机)具有生产力优势,能够同时服务海量个体。因此,平台化趋势会更加明显,社会将更加扁平化。对此,我们使用“个体型社会”来表征。个体型社会的概念,是从第二现代性的个体化中得到启发而提出的。个体化需要经历三个过程,即脱嵌-去传统-再嵌入①Beck-Gernsheim E., Beck U, Individualization: Institutionalized Individualism and its Social and Political Consequences, London:Sage Publications Ltd, 2002, pp. 202-203.。在智能时代的个体型社会中,社会成员从现实的社会关系中脱嵌,再嵌入在线的平台型社会。由于智能算法的功能、性能持续进化,个体能够在其支持、复制之下,实现在经济、文化、社会等领域中的自由度、独立性的极大提高。社会治理模式需要重点面向平台与海量用户,这是一个复杂巨系统。通过社会模拟,可以深度刻画和模拟用户的个体画像和行为特征,预测个体行为、社会互动和政策效果。

(三)宏观层面:通用智能体的福祉目标

智能社会治理以全体(通用)智能体福利为宗旨。个体型社会是智能社会的必然趋势。但同时,个体层面、社会层面已经密不可分。基于功能强大的算法与机器人,个体能够感知社会全局、反馈社会治理。社会治理就是要对所有的、全体的个体或智能体进行治理(服务、管理等)。因此,在智能社会,“个体即社会”,个体与平台之间呈现频繁的多对多映射关系。智能体(个体)能够被计算,整个社会的知识图景也随之被计算获得,进而实现对人机物的社会性、全局性安排。届时凭借精准画像②王磊:《从空间整合到服务供给:区域化党建推动城市基层治理体制创新》,《中共天津市委党校学报》2020 年第6 期。,个体(人机物)状态与需求,都能被精细掌控、精准满足③周利敏、钟海欣:《社会5.0、超智能社会及未来图景》,《社会科学研究》2019 年第6 期。。习近平总书记指出,要加强人工智能同社会治理的结合,开发适用于政府服务和决策的人工智能系统④《习近平在中共中央政治局第九次集体学习时强调 加强领导做好规划明确任务夯实基础 推动我国新一代人工智能健康发展》,《人民日报》2018 年11 月1 日,第1 版。。因此,需要构建科学的智能决策系统,使决策从经验考量走向数据分析、从事后被动应对走向事前主动预见。社会模拟方法与技术,将在预测人民群众美好生活需求、预判社会问题、公共服务精准化等方面发挥重要作用。另外,社会模拟还需要求解智能社会运行的有效性边界、安全性边界、合法性边界。

三、社会模拟:核心理念与涌现机理

社会模拟旨在获得对结构、功能、变迁的更好理解,解释复杂社会现象,进而预测社会发展趋势⑤罗俊:《计算·模拟·实验:计算社会科学的三大研究方法》,《学术论坛》2020 年第1 期。。目前,社会模拟(也称模拟推演)在各地数字政府建设、(新型)智慧城市建设过程中被普遍采用。涌现是社会模拟的核心理念,该理念涉及两个层面,即个体(要素)层面与社会(系统)层面。社会(系统)由社会行动者(Social Actors)构成,社会(系统)所表现出来的社会组织、社会结构、社会过程,需要获得社会行动者的微观行为支撑(见表2)。

表2 社会模拟与社会过程的内在契合性

(一)基于涌现解读社会复杂系统

所谓“涌现”指的是,一个实体(系统)具有各部分本身不具有的属性或能力①Elder-Vass D., The Causal Power of Social Structures: Emergence, Structure and Agency, Cambridge: Cambridge University Press, 2010, p. 4.。涌现的一个核心作用在于,赋予多个简单个体新的群体特征。20 世纪90 年代,社会学家卢曼借鉴“系统复杂性”理念来思考复杂社会行为,揭示出社会系统中要素之间的强相关会导致诸如自生成、自组织等行为的涌现②王亚男、殷杰:《社会学研究的“复杂性转向”》,《科学技术哲学研究》2015 年第1 期。。社会系统是典型的复杂系统,因此也称“社会复杂系统”,其演化模式既没有固定程式,也并非完全随机,而是在一定尺度内聚集、超过临界点后“涌现”③王国成:《计算社会科学:人类自我认识的新平台》,《中国社会科学报》2014 年5 月6 日,第600 期。。科尔曼强调的从微观行动到宏观社会后果的转换,其本质也是涌现性问题④夏德龙:《复杂性研究的社会仿真模拟方法述评与展望》,《华中科技大学学报(社会科学版)》2021 年第2 期。。可见,涌现性是社会复杂系统的核心特征之一。随着大数据、智能技术的发展,人们获取数据的维度、量级出现了跃升,客观上为模拟社会复杂系统的涌现提供了条件。社会模拟可以结合大数据、海量数据,突破机械的数据叠加和综合分析,涌现出基于静态数据之上的更高层次的复杂属性,揭示具有复杂性特征的社会系统的复杂演化形态和趋势。在社会模拟序列中,智能体模拟(ABM)、多智能体系统(MAS)是研究社会复杂系统涌现的重要工具。

(二)揭示跨系统层面的复杂关系

社会系统的复杂性来自两个方面。一是宏观系统变量之间的复杂因果关系。除了系统动力学外,数据范式的计量经济学研究、社会调查数据分析等,对此已经有很多研究成果。由于是在同一(宏观)系统层面,在大数据、人工智能时代,这种因果图景的研究资料获取(大数据、政务公开数据)具有可行性。能否获取到真实、稳健的因果机理或因果关系,则是另外一个问题。这是因为,社会因果关系错综复杂,难以准确厘定,在很多情况下,它们不是同一个层面的因果联系。小数据时代得出的所谓“清晰”因果关系,在大数据、人工智能时代可能会有新的发现。二是跨系统之间的复杂关系,需要使用元胞自动机、智能体模拟等进行刻画。例如个体与组织、个体与社会、县域与市域、局部与全域之间的复杂关系。它们反映了更加普遍、真实、深刻的社会行为逻辑。对复杂系统本身的研究,不能还原为对各个独立组成部分的研究⑤夏德龙:《复杂性研究的社会仿真模拟方法述评与展望》,《华中科技大学学报(社会科学版)》2021 年第2 期。。在社会系统内部,跨系统性是指不同子系统之间具有的交互和通信能力。在社会系统运行过程中,跨系统性具有普遍性,这应成为智能时代社会治理的重要抓手。在社会治理过程中,社会模拟也能够与其他应用系统进行集成,例如社交网络分析系统、城市规划系统、环境模拟系统等。

(三)社会模拟基于涌现揭示社会过程

社会复杂系统分析仅是社会模拟的基本任务。基于此,常态化动态模拟社会过程至关重要。“涌现”本质上是刻画全局行为由智能体(Agents)行为和相互作用产生的过程⑥Sawyer R. K., Social Emergence: Societies as Complex Systems, Cambridge: Cambridge University Press, 2005, p. 13.。“涌现”既不等于宏观社会结果,也不等于微观个体。涌现是“桥接”宏观现象与微观之间的环节,是统摄二者的视角。因此,涌现揭示的是一个生动、持续的社会过程。所谓社会过程,是由社会行动者持续、动态参与的社会实践过程,既有个体的微观行动,也有社会的宏观结果。因此,社会模拟基于涌现来揭示智能社会运行过程,具有契合性。笔者采取一种进化、迭代的视角,来看待社会模拟方法。社会模拟能够揭示跨系统因果关系,必然也可以刻画相同系统之内、同一层次之间的因果关系。社会模拟使用智能体(Agents)作为基本单元,刻画社会行动者,后者是社会过程的行为单元。社会模拟采用涌现视角,刻画动态、连续的社会过程。在行为的发生与结果层面,社会模拟使用局部、微观行为,导致系统宏观层面的模式呈现。在真实社会过程中,是个体行为导致了某种社会后果。当然,表2 仅介绍了一个“行为发生-结果”行动单元(单次),真实社会情况会更为复杂。

四、社会模拟的实践路径

智能社会的治理是一项系统性工程,是动态、持续的实践过程,在国家、省域、城市、区县诸层级展开。动态性、自适应性、能动性是实践的重要特征。动态性体现在实践随着社会、科技和文化的变革而不断发展;自适应性体现在实践具有适应环境的应变能力,能够根据情境和需求作出调整和变化;能动性体现在人们不是被动地接受和执行,而是主动地探索、实践和创造。面向智能社会治理的社会模拟,涉及社会个体生成、行为规则设置、知识结构导引、社会知识学习、社会系统优化等步骤,构成一个完整的过程(见图1)。

图1 社会模拟的治理实践逻辑(资料来源:作者自制。)

(一)社会刻画(Social Mapping)

社会模拟需要社会刻画作为参考。人们对社会的治理,其前提和关键在于对社会有机体自身的认识、了解。为此,社会科学家们作出了长期的努力。从社会大调查时代到大数据时代,再到计算社会科学时代,人们对社会实在本身的探索从未停止。就社会模拟而言,认识社会同样重要,笔者总结为社会刻画(Social Mapping)工作,包括两个层面:一是个体层面的刻画,即微观层面的社会刻画。通过智能体参数的异质性设置,刻画社会行为体的异质性特征。具体的特征属性设置,需要根据具体目标制定。比如,在人群动力学模拟中,需要刻画平民智能体的属性,包括血量、速度、方向、健康度等生理属性,同时也需要考虑并设置个体在极端情况下的恐慌等心理①吕鹏、张卓、李蒙迪等:《反恐场景中的群体效应——基于粒子运动系统的ABM 仿真模拟》,《社会发展研究》2021 年第3 期。。二是社会结构层面的刻画,即宏观层面的社会刻画,重点指向社会特征、社会结构等宏观信息。在社会结构方面,主要指的是社会网络结构。例如,在构建乡村熟人社会的关系网络时,可以设置区分强弱关系的乡村社会网络②邱泽奇、黄诗曼:《熟人社会、外部市场和乡村电商创业的模仿与创新》,《社会学研究》2021 年第4 期。等。

社会刻画具有一定程度的静态性,它在两个方面为社会模拟提供帮助。一是为微观层面的智能体异质性设置提供参数取值的依据,例如某种分布的设定(正态分布、长尾分布、泊松分布等);二是在宏观层面为社会模拟提供目标靶向(Targets)。社会系统具有复杂性,要成功模拟它具有相当大的困难。但我们不能因此放松要求,仍然要对社会模拟的有效性予以验证③Sargent R. G., “Validation and Verification of Simulation Models”, Proceedings of the 2004 Winter Simulation Conference, 2004.。社会模拟具有复杂性,对模型的验证而言,数据的正确性、有效性是关键④吴江、胡斌、刘天印:《交互记忆系统影响人群与工作交互的模拟研究》,《管理科学》2009 年第1 期。。通过社会刻画,可以获取特定的社会状态值,例如社会信任水平、经济发展水平、特定事件结果等数据。这些社会层面的宏观数据,为社会模拟的算法校准、结果验证提供了客观标准。社会模拟验证包括算法校准、过程验证、结果验证等层面,涵盖了模型对比、事件结果验证、极端条件测试、历史数据验证、多阶段验证、参数有效性验证、预测验证等技术方法⑤Sargent R. G., “Validation and Verification of Simulation Models”, Proceedings of the 2004 Winter Simulation Conference, 2004.。

(二)社会知识(Social Knowledge)

社会模拟工作需要社会知识的导引。社会知识是基于社会研究的真理性、本体性、过程性发现,而对社会运行规律(规则)的系统性认知。它代表社会整体信息,具有相对静态性,能够指导个体行为、个体间的社会互动。这是因为,社会模拟的发起端是微观行为的个体(社会行为体),个体之间的互动既受到自身内在因素、惯习等因素的影响,又受到社会规则、社会规律的影响。这些是数据分析、静态研究无法呈现、揭示的。目前来看,社会仿真模拟方法(尤其智能体模拟阶段)能够有效胜任。通过模拟过程、智能算法,社会知识可以纳入智能体行为之中并产生影响。在技术操作方面,通常使用矩阵(matrix)形式表征社会知识①Lu P., Li Y., Wen F., et al., “Social Knowledge Enhances Collective Safety: Computational Models and Simulations”, IEEE Transactions on Computational Social Systems, 2023, 10(2), pp. 807-818.。社会知识涉及四个关键性问题。一是共同常识(Common Knowledge)的表达与建模。共同常识为所有智能体或行动者知晓,并在行动中遵守,或受其影响,也称全局性知识(Global Knowledge)。二是局部知识(Local Knowledge)的表达与模型纳入。我们将智能体面临的情境性、条件性信息,称为局部知识。社会行动者的行为具有情景性②钟兴菊、罗世兴:《公众参与环境治理的类型学分析——基于多案例的比较研究》,《南京工业大学学报(社会科学版)》2021 年第1 期。、条件性③张银岳:《从结构、心灵到体系:社会行动的逻辑演进》,《西南大学学报(社会科学版)》2010 年第5 期。,因此需要刻画社会行为、特征的动态研究方法。社会模拟通过引入局部社会知识,模拟特定社会行为。三是过往、先验知识(Prior Knowledge)的运用。社会行为具有反思性④姜利标:《思考的个体、交往行为和社会情境:一个整合视角的审视》,《福建论坛(人文社会科学版)》2021 年第3 期。、索引性⑤李显波:《在规范与行为之间——当代中国法治研究的三种路径评说》,《天府新论》2006 年第2 期。,人们会依据之前的历史事件进行总结并调整下一步的行为。通过智能体的社会学习算法⑥Lu P., Wen F., Li Y., et al., “Individual Behaviors, Social Learning, and Swarm Intelligence: Real Case and Counterfactuals”,Expert Systems with Applications, 2022, 207, pp. 1-15.,社会模拟能够有效纳入历史、类似事件的过程与结果信息。从社会目标的角度,研究者希望能够找到好的社会知识引导,改善社会结果。四是反事实知识的使用。从知识论角度来看,社会模拟实现了大的突破,将反事实知识也纳入其中,这是社会调查、大数据手段难以实现的。所谓反事实知识,是指真实社会中不存在(未被观测到),但在个体思维、社会决策中发挥重要作用的知识。使用反事实方法,可以证明和揭示涌现出整体的各部分对整体的因果关系图景⑦Elder-Vass D., The Causal Power of Social Structures: Emergence, Structure and Agency, Cambridge: Cambridge University Press, 2010, p. 25, 28.。社会模拟能有效整合社会全局知识、局部知识、先验知识、反事实知识,实现动态过程模拟。社会知识具有相对的静态性,是对智能社会运行的核心规律的总结与凝练。

(三)模拟推演(Social Simulation)

模拟推演是社会模拟的主体环节,已经在智慧城市、城市大脑、数字社会治理实践中被使用⑧周利敏、谷玉萍:《人工智能时代的社会风险治理创新》,《河海大学学报(哲学社会科学版)》2021 年第3 期;吕明、张璋、孙琼等:《元宇宙城市系统架构与城市规划智慧响应研究》,《规划师》2023 年第7 期。。基于政务公开与大数据公开的社会模拟,实现了直接参与社会治理的新境界,这是智能社会治理的必然趋势。大规模数据的运用,为社会模拟研究提供了新的契机——将数据密集型知识发现与社会模拟结合起来⑨黄欣卓:《数据驱动社会科学研究转型的方向、路径与方法——关于“大数据与社会科学研究转型”主题的笔谈》,《公共管理学报》2019 年第2 期。。然而,目前的模拟推演实践,没有将目光投向社会有机体自身。我们需要的是基于规则、知识的社会模拟过程,并不断涌现新的规则、知识。第一,在规则(rules)方面,我们需要在各个层面设置个体行为规则、社会组织规则、社会结构规则、社会运行规则、全局更新规则等。模型化的规则,能够以规范化的技术语言设计算法和演化规则,实现对复杂现实社会的模拟①褚尔康:《算法治理基础理论系统建构与特征分析》,《前沿》2022 年第3 期。。为此,一方面,我们需要根据大数据与社会统计指标,设置智能体与社会初始状态。另一方面,需要在模拟过程中,更新个体、社会的状态。根据现实大数据与统计结果,设置智能体交互、状态改变的规则,即社会运行的规则。第二,个体的行为具有能动性②文军、刘雨航:《不确定性:一个概念的社会学考评——兼及构建“不确定性社会学”的初步思考》,《天津社会科学》2021 年第6 期。,需要及时地基于上述知识作出行为决策。因此,知识是一种索引性规则,个体行动是一种索引性行为。正是在此建模规则之下,复杂适应系统的“涌现”和“自组织”才能够得以实现③万相昱、张涛:《基于农户主体的微观模拟平台及其在粮食安全问题研究中的应用》,《21 世纪数量经济学》第13 卷,2012 年。。基于社会刻画、社会知识等前提,通过不断迭代模拟,绘制社会行为体的有效性、合法性、安全性边界④吕鹏:《智能社会治理的核心逻辑与实现路径》,《国家治理》2021 年第42 期。,进而推导符合预期的行为体最优空间,实现社会善治。

(四)社会预测(Social Prediction)

社会模拟的目标在于理解和预测复杂社会系统行为⑤Conte R., Gilbert N., Bonelli G., et al., “Manifesto of Computational Social Science”, The European Physical Journal Special Topics, 2012, 214, pp. 325-346.,即理解和预测动态的社会运行。社会模拟不仅要揭示和解读社会运行,还需要进行社会预测,具体要做两方面的工作:第一,刻画社会实时状态、发现社会异常状态与社会问题。在大数据时代,这部分工作需要与智慧城市、城市大脑、数字政府等工作基础紧密结合。目前,各地或多或少地都在基于上述工作基础,形成城市“数字孪生底座”⑥吕鹏:《数字孪生城市:智能社会治理的基础架构》,《国家治理》2023 年第11 期。,包括道路、水务、电力、能源、生态、消费、企业、税务等数据来源。智能社会治理,需要有机整合、继承既有数据基础,拼接数字孪生的“社会有机体”。不仅需要研究城市,更需要从城乡整体的视角予以刻画。进而通过智能算法,呈现完整的社会系统状态,包括经济、社会、法律、生态诸多子系统。如何证明社会模拟算法能够实现对社会系统状态的刻画?这涉及仿真模拟“最优解”概念⑦吕鹏:《人类网络群体行为生命周期模型研究》,《湖南师范大学社会科学学报》2021 年第6 期。。最优解(Solution)指的是,仿真模拟可以通过一套参数系统,来高精度呈现、还原、反演真实社会有机体的状态特征。第二,预测社会发展趋势并进行社会异常状态预警。最优解是对社会动态运行的仿真求解,基于此,可以在虚拟空间再造一个与真实社会高度一致的孪生社会,精准刻画社会发展的动态过程。仿真模型可以帮助我们获得关于社会现象的新洞见,进而研究更为复杂的模型,并为决策制定提供支持⑧韩军徽、李正风:《计算社会科学的方法论挑战》,《自然辩证法研究》2018 年第4 期。。从智能社会治理的角度,预测社会发展趋势的主要目标是,提前发现异常状态,进行预警,开展治理工作。例如,基于居民用电数据的系统模拟,获知居民分布、生活习惯、活动规律等,发现异常的聚集、湍流、拥挤、节点等。基于APP 数据的模拟,获知消费习惯、市场行为,发现异常状态。基于公交数据(SaaS)的模拟,可以用于制定更加优化的交通路线,发现不合理的路线设计。基于收入与社会结构的模拟和历史数据,能够推演未来社会结构。总而言之,基于对社会运行的仿真模拟、趋势模拟,能够发现系统性、结构性问题,为社会治理(干预)提供工作目标与考核指标。

(五)社会干预(Social Governance)

社会是一个有机体系统⑨毕文锐、马俊峰:《马克思社会有机体理论研究述评》,《教学与研究》2017 年第3 期。。智能社会的全过程动态模拟的核心目标是服务智能社会治理⑩李鹏、张锐昕:《国家智能社会治理实验基地的历史使命、目标任务和发展路径》,《福建师范大学学报(哲学社会科学版)》2022 年第5 期。,优化社会运行。我们使用广义的“干预”来指代对社会的治理、管理、政策制定实施等实践形式。这些具体的形态,本质上都是要对智能社会的运行施加某种干预,并密切观察干预导致的系统性效果即社会后果。社会治理具有整体性,社会公共政策面向一类人,而不是个体①邓雪、吴金鹏:《市域社会治理现代化视角下的智慧城市建设——基于中国地市级层面的实证分析》,《东北大学学报(社会科学版)》2023 年第3 期。。但是,真正地执行、实践、验证某项社会政策是否合理、有效,是被个体的社会行为、社会互动、社会认知所决定的。这之间存在很大的不匹配。社会模拟能够作出很好的补充、强化,发挥社会公共政策评估、验证的重要作用。从社会模拟的角度,无论何种宏观层面的干预(社会公共政策),其作用都是基于个体,通过个体行为过程来反映、传导,并在社会系统层面进行宏观状态更新。基于社会模拟的社会干预(治理)工作的核心,是对社会公共政策的制定、评估、效果等方面的全方位、全过程验证。第一,社会公共政策问题的发现。通过模拟,获知当前、未来社会运行过程中需要继续解决的问题,科学评估解决此问题能够带来的社会效益。重点通过大数据、社会模拟方法,了解到相关的人群规模、行业面向、社会场域等,作出系统性的模拟评估。第二,重点对社会公共政策的有效性进行评估。基于前述社会刻画、社会知识方面的工作,尤其是仿真模拟最优解,我们可以生成社会有机体运行的自然状态(S0),包括社会运行的基本规则、个体行为的基本逻辑。进而,加载特定的社会公共政策,它们本质上属于社会全局知识(全国公开)或者社会局部知识(地区性政策)。第三,社会公共政策优选与决策。社会运行的自然状态(S0)经过特定社会公共政策干预,会产生新的社会运行状态(S1)。计算两个状态之间的差值,就可以获得特定的社会公共政策的社会结果变化(Δ=S1-S0)。通过赋予不同社会公共政策的力度(参数取值),进而获得一系列对应性的社会结果变化,制定供决策者参考的政策优先集合。例如,在应急管理领域,通过模拟、推演、比较不同的安全场景-应对方案,获取最优的社会自组织应对策略②吕鹏、张卓、李蒙迪等:《反恐场景中的群体效应——基于粒子运动系统的ABM 仿真模拟》,《社会发展研究》2021 年第3 期。。基于社会模拟的社会公共政策制定,能够大幅度提高有效性、针对性、精准性,防止“拍脑门决策”,降低行政成本与社会成本。

(六)社会优化(Social Optimization)

社会模拟研究是一个不断实践的过程,需要持续迭代、优化。拟合真实社会的社会模拟算法,可提供精确的施政力度和社会治理方案,实现基于算法的智能社会治理。基于社会模拟,可以溯源每一个智能体的数据、行为,能够从根本上设计出激励个体进步、促进社会发展的公共政策与行动方案③吕鹏:《智能社会治理的核心逻辑与实现路径》,《国家治理》2021 年第42 期。。为什么要设置“社会优化”环节?在社会宏观层面,社会模拟有一个崇高理想,就是实现全社会最优、全局最优(Global Optimum),这种理想目标状态的达成并非一蹴而就。在智能社会,算法作用于社会运行、产生改良结果,需要一个长期的观察、反思、迭代、进化过程。一是社会刻画迭代与更新。仿真模拟需要持续跟进社会有机体的发展变化,并预先储备相应的社会治理策略集合。二是社会知识的更新、迭代。已经施行的社会公共政策、既有的社会状态刻画,都应被视为某方面社会知识的有效来源。既有的个体异质性、社会行为、社会结果等,也应提取、凝练规则,动态纳入社会知识库。三是要存储社会平行模拟空间结果。每一次社会模拟,都产生一组平行结果。通过数据库系统、数据中台等存储平台,实现对重要社会历史过程的信息存储。通过分析中长期数据趋势,可以发现短期分析中没有注意到的、隐藏的社会机制(Hidden Mechanism)。这有利于从全局视角,重新审视局部最优(Local Optimal)是否符合社会全局最优(Global Optimal)。四是通过趋势模拟过程数据,归纳社会形态的属性信息,并对特定社会场域进行智能判别、归类。通过社会优化工作,可以实现对各种社会发展形态存在的差异化社会问题、应对策略、转移策略的智能化梳理,为相关治理单元(国家、省域、城市等)提供精准、科学的发展策略索引。五是治理策略的知识化建模。之前,社会治理主体对社会公共政策的制定依据、作用条件、决策情境、实施效果等方面的认识,是模糊的、主观的。但在智能社会时代,通过持续模拟,可针对任意特定社会问题,智能求解最契合的决策依据、作用条件、决策情境等,确保在政策调用、索引时,具备针对性、契合性、有效性。

五、结论与展望

科学技术与社会是一种互构、互动关系,前者在发展过程中,促进了社会形态的更新、迭代。同时,社会作为有机体,对科学技术的发展也具有反作用力。人类社会走过了农业社会、工业社会、信息社会、网络社会、数字社会,正在迈入人机物混合的智能社会。人机物成为合法的社会行为体(Social Actors),是智能社会正式确立和走向成熟的标志。我们需要与时俱进,找到适合智能时代的社会治理模式。经过长期的理念迭代、技术发展,社会模拟已经形成完备的技术理念、技术储备。社会模拟不仅能刻画相同系统层面的因果关系,而且能够解释跨系统层面的复杂因果关系,这也是其核心优势。社会模拟通过智能体(Agents)刻画社会行为体,通过复杂系统涌现模拟社会过程。面向智能社会治理的社会模拟,应是一个完整、动态、迭代过程,至少包括六个逻辑环节:一是社会刻画。通过高精度刻画,为社会模拟提供靶向。二是社会知识。将全局知识、局部知识、先验知识、反事实知识纳入智能体的主动、自适应决策。三是模拟推演。基于行为规则、社会知识等,通过参数谱系化设置,刻画各种可能。四是社会预测。对重点关注的领域、维度、问题,开展基于社会模拟的预测工作,发现社会异常状态。五是社会干预。社会模拟通过打造“虚拟孪生体”,模拟社会公共政策的条件、情景、效力,提高政策制定的科学性、现代化水平。六是反馈与优化。确保社会模拟在中长期仍然有效、稳健,不断逼近“全局最优”。

我国正在开展智能社会治理实验,这是国家治理现代化的最新阶段。目前,各地都在开展相关的实践工作。如果中国能够率先探索出智能社会治理的先进模式,将助力人类命运共同体构建。展望未来,社会模拟必将在若干社会场景中、在社会复杂系统诸层面,赋能智能社会治理。一是个体行为模拟。通过个体级智能体的核心动因机制建模,自主模拟个体的日常行为、异常行为、紧急状态行为等。二是组织行为的模拟。设置公司、企业、社会组织等层面的智能体,将核心任务、主要动力、交互环境、联合策略等纳入模拟视野,进行自动化模拟,实现社会成员(行为体)全生命周期模拟。三是政府行为模拟。政府作为社会治理主体,具有明确的公共导向,其决策过程同时也面临着个体主观色彩的嵌入。社会模拟可以在很大程度上提高客观社会有机体状态的决策权重,推进社会发展、社会治理、社会公共政策层面的科学规划、科学治理,避免“拍脑门决策”,提升国家治理现代化水平。四是中华文明演化动力学模拟。中华文明具有突出的统一性特征。如何从智能体角度模拟社会有机体自身,解读中华文明统一性特征形成与发展的动力学①Lu P., Li M., Lu J., et al., “History Dynamics of Unified Empire in China (770 BC to 476 BC)”, CAAI Transactions on Intelligence Technology, 2023, 8(3), pp. 880-892.,并与西方文明对话②Lu P., Zhang Z., Liu C., et al., “Unification Conditions of Human Civilization Patterns: Based on Multi-agent Modeling of Early Chinese History (770 BC to 476 BC)”, Archaeological and Anthropological Sciences, 2022, 14(10), pp. 1-16.,也应有相关的研究与探索。五是国别与国际关系模拟。我们还可以将国家视为行为体,模拟国与国之间、国家集团之间的基于社会力的互动关系。基于国(集团)与国(集团)关系模拟,构建全球国家系统,对沃勒斯特提出的“世界体系论”③Wallerstein I., The Modern World-System I Capitalist Agriculture and the Origins of the European World-Economy in the Sixteenth Century, Berkeley /Los Angeles /California: University of California Press, 2011, pp. xviii, xxx, 10-11.予以模型呈现、模拟预测。如果国际关系可以模拟,那么离求解最优国际关系无疑更近了一步。基于社会模拟求解构建人类命运共同体,也将在不远的未来实现。它若发生在中国,中国必将引领智能时代的人类社会发展走向。

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