2018年7月9日 Lee公子 摘自《賦能》（美）斯坦利·麥克里斯特爾 著
@ #認(rèn)知升級 #事實 #歷史
先來看一個故事。故事的主人公是1961年在麻省理工學(xué)院工作的一個折中數(shù)學(xué)家兼氣象學(xué)家——愛德華洛倫茨，他當(dāng)時正在使用最尖端的電腦試圖預(yù)測大約一年內(nèi)的氣候情況。氣候是一個充滿了玄機(jī)的問題。在幾十年前，人們就能夠精確地計算出哈雷彗星的回顧周期，而潮汐和日食也早就能夠進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測，但氣候的奧秘依然無法洞察。洛倫茨希望通過新的技術(shù)能夠在某種程度上找到地球氣候的變化奧秘，就如同發(fā)條般的宿命論那樣，明白什么是必然會發(fā)生的。他用電腦進(jìn)行模擬，并且建立了基本的圖表以便更好地看清自己數(shù)據(jù)庫中的氣候趨勢，試圖從中發(fā)現(xiàn)某種模式。一天，洛倫茨在重新檢測一個特定模擬場景時走了一條捷徑。他沒有從頭開始運行整個程式（當(dāng)時的電腦與現(xiàn)在相比要慢得多），而是從中間開始運行。他鍵入了一串?dāng)?shù)字，這些數(shù)字是他前一次運行程式時所得出的，這樣他就能確保初始條件和先前的那次運行是一致的。鍵入完畢后，他走出去拿了一杯咖啡，然后讓電腦自己去運算并得出新的預(yù)測結(jié)論。照理來說，這次運算應(yīng)當(dāng)和先前那次得出一樣的結(jié)果，因為洛倫茨沒有做過任何變動，而且在輸入時他也反復(fù)檢查過。但當(dāng)他看到新的輸出結(jié)果時，他震驚了:這一次的輸出結(jié)果與上一次有很大區(qū)別，似乎就是“變出來的兩個隨機(jī)的天氣”。
洛倫茨仔細(xì)檢查了他的新結(jié)果，試圖在電腦中的某處找出代碼里的錯誤。在數(shù)周的分析之后，他發(fā)現(xiàn)了罪魁禍?zhǔn)?不是代碼或者電腦，而是數(shù)據(jù)。兩個看似相同的模擬場景，其實有非常細(xì)微的差別。引起洛倫茨注意的程式是運算法則的產(chǎn)物。第一次運行程式所使用的電腦內(nèi)存，對于任何數(shù)字都儲存6位小數(shù)，而第二次運行程式所使用的電腦內(nèi)存，只儲存3位小數(shù)。他沒有料到，電腦在運行程式時，輸入.506127和輸入.506，在最終的結(jié)果上會出現(xiàn)如此大的偏差。
在一個“發(fā)條型宇宙”中，這種區(qū)別不會造成結(jié)果上的不同。通過計算，我們已經(jīng)用明確的辦法成功地預(yù)測了日食、潮汐和彗星的軌跡；數(shù)據(jù)輸入時微小的錯誤，會導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果上小小的偏差——比如日食比預(yù)測的早幾分鐘或者晚幾分鐘出現(xiàn)。
但天氣卻不是這么回事。洛倫茨因為舍棄幾位小數(shù)而出現(xiàn)的錯誤，是出現(xiàn)在一個各因素彼此更加相關(guān)，并且更不穩(wěn)定的環(huán)境中，而哈雷彗星在真空中運行，影響其運轉(zhuǎn)的因素要簡單得多。輕微的空氣擾動，可以受到一些幾乎無法評估的小事情的影響，比如蝴蝶翅膀的扇動會影響更大的空氣潮流，從而改變冷鋒或熱鋒的形成——一系列類似這樣的事情，能夠?qū)⒆畛醯臄_動以幾何級數(shù)放大，從而完全改變可靠的預(yù)測結(jié)果。洛倫茨先前的程序是正確的。幾年后，洛倫茨在一篇論文中發(fā)表了自己的發(fā)現(xiàn)，他將論文命名為《巴西一只蝴蝶翅膀的扇動，能否在得克薩斯掀起一場龍卷風(fēng)？》。于是“蝴蝶效應(yīng)”問世了。
洛倫茨的蝴蝶效應(yīng)是關(guān)于錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象的物理宣示。這里的“錯綜復(fù)雜”不是指我們?nèi)粘Ｓ谜Z中的“復(fù)雜”。日常用語中的“復(fù)雜”，是指所有不簡單或者無法憑直覺預(yù)測的事物；這里的“錯綜復(fù)雜”是指更加受條件約束、更加技術(shù)性的以及更加混沌的場景。這種錯綜復(fù)雜”難以定義，那些研究它的人經(jīng)常引用最高法院法官波特·斯圖爾特關(guān)于“淫穢”罪行的評論:“我看到它了，我就能知道?！卞e綜復(fù)雜的事物——如活體器官、生態(tài)系統(tǒng)、國家經(jīng)濟(jì)—有許多各不相同且又互相聯(lián)系的因素，它們經(jīng)常彼此互動。由于這樣的聯(lián)系密度，錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)會劇烈波動，從而展現(xiàn)出不確定性。在天氣的例子中，在某個地方小小的擾動就能引發(fā)一系列的反應(yīng)，從而在另一個地方形成無法預(yù)測以及非常嚴(yán)重的后果。因為在起因和后果之間，存在著以10億計的微小的互動因素。在一個生態(tài)系統(tǒng)里，一個有些許突變的病毒就能向野火一樣蔓延，導(dǎo)致巨大的人口損失，并且通過食物鏈，改變當(dāng)?shù)氐纳飳W(xué)序列。在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，一家銀行的倒閉也許不會產(chǎn)生任何后果，但也有可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)連鎖式的崩盤。
錯綜復(fù)雜”和“復(fù)雜”是兩回事。復(fù)雜的事物或許有多個部分，這些部分以比較簡單的方式彼此連接、彼此相依:一個齒輪轉(zhuǎn)動了，其他齒輪也會轉(zhuǎn)動，以此類推。復(fù)雜裝置的運行，比如內(nèi)燃機(jī)的運行，或許令人困惑，但它們最終可以被分解成許多有內(nèi)在聯(lián)系的部件。最終，當(dāng)設(shè)備的一個部分被激活或者改變時，你能夠比較確定地預(yù)測接下來會發(fā)生什么。
而“錯綜復(fù)雜”是在多個元素間的互動劇烈增加的情況下發(fā)生的一—萬物的關(guān)聯(lián)性使得病毒和銀行倒閉的影響能夠擴(kuò)散，就這樣，事物迅速變得無法預(yù)測。想一想臺球—母球與彩球之間第一次猛烈的撞擊。盡管在臺桌上只有16顆球，盡管物理學(xué)也是一種簡單的機(jī)械學(xué)，但我們幾乎還是無法預(yù)測所有的球?qū)⒃谀睦锝K結(jié)。在一個完美的世界里，在一個平整得不可思議的臺桌上，在微米層級上一模一樣的桌球，一個桌球運動員能夠以百萬分之一度的精確度打上一桿，一部電腦就能夠遇見這些球在哪里會減速，并且停下。然而，其中一顆球行進(jìn)的軌跡即使有最為微小的偏差，則很快這顆球所碰撞的球以及接下來被碰撞的球，它們的運行軌跡都會不同。互動的高密度意味著即便是較小數(shù)量的因素改變，也能夠迅速對大局造成不可預(yù)測的影響。
由于互動比較密集，錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)呈現(xiàn)出“非線性運行”的特征。所謂“線性運行”，是指輸出結(jié)果與輸入條件成正比。比如，你向一系列債券投入100美元或200美元，在5年內(nèi)你就能獲得5％的回報；如果你將投入的數(shù)額翻倍，則收益也會從5美元增長到10美元。輸出結(jié)果的變化與輸入條件的變化成比例。這樣的一種定式可以用數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá):Y=1.05x。人類的大腦對于“線性運行”比較熟悉，而“非線性運行”則會讓我們感到不舒服。它們會以多種形式表現(xiàn)出來，包括幾何級數(shù)的函數(shù)，比如Y=5，它們會很快顛覆我們原先對于增長和規(guī)模的理解。初始條件里的x出現(xiàn)變化，甚至是微小的增加，都能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。當(dāng)我們把錢投入充滿風(fēng)險的股票，就等于將自己置身于錯綜復(fù)雜系統(tǒng)（股市）里、“非線性運行”的無規(guī)則之中。在這里，一條新聞報道或者一個交易員全球范圍內(nèi)的欺騙行為，就可能導(dǎo)致一只股票暴漲、暴跌或持平
在非線性運行的局面里，事態(tài)的發(fā)展速度往往不是我們所能理解或預(yù)測的。可以考慮下一局國際象棋:國際象棋受到規(guī)則束縛，棋子可能的動作也有限，但棋子之間是互相關(guān)聯(lián)的一個棋子的動作會影響其他棋子的關(guān)系和行為。喬納森謝弗曾經(jīng)計算出，在棋局開始后的前兩個回合里，棋手可以下出197742種不同的變化；到了第三回合，這個數(shù)字將增加到1.21億；在20個回合中，棋手所面臨的局面有可能是以前從來沒有出現(xiàn)過的。沒有人知道存在多少國際象棋的棋局，因為根據(jù)謝弗的說法，這個數(shù)字“如此巨大，沒有人會耗費精力去計算準(zhǔn)確的數(shù)字”。在棋局開始后一個小小的變化，比如把一個兵移動到A3格，而不是A4格，可能導(dǎo)致完全不同的結(jié)果，就如同洛倫茨的蝴蝶扇動了一下翅膀，就可以在地平線的那一端造成巨大的、非線性的嚴(yán)重后果。那種還原論的指導(dǎo)卡對國際象棋來說根本沒用——這里面的互動會造成太多的可能性。蝴蝶效應(yīng)的重要性，不單單是輸入條件的微小變化，會使非線性升級產(chǎn)生輸出結(jié)果的巨大不同，這里面還牽扯到一些不確定性。擾動之所以被放大，不是因為一個單一的、持久的、可以辨別的放大因素——任何看上去無關(guān)緊要的輸入條件數(shù)字變化，都或許會導(dǎo)致非線性升級。如果每只蝴蝶的翅膀震動總能在兩天后在地球的另一端形成一場颶風(fēng)，那么天氣就是可預(yù)測的了（這看上去很瘋狂）。但問題是，蝴蝶翅膀的震動之所以能導(dǎo)致風(fēng)暴，是因為有其他看似微小的條件正好予以配合。而這些條件非?？量蹋瑢嶋H上無法測量，這也使得結(jié)果無法預(yù)測。
根據(jù)泰勒的效率理念，理解一個體系內(nèi)的初始條件，以及體系內(nèi)起作用的各支力量，就能讓管理者計算出最終的結(jié)果。但在一個互動密集、錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)里（即便像國際象棋那樣看似“發(fā)條”的體系中），人們也希望能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，來獲得可靠的中長期預(yù)測盡管這種分析是不可能的。在一個錯綜復(fù)雜的體系里，有許多“因”，但“因”是如此之多，以至還有許多事情通過如此多或直接或間接的線路彼此連接，這使得“果”在實際上無法預(yù)測，即便在理論上這是確定的。
就如同洛倫茨所說的:“如果蝴蝶一振翅，就必然引發(fā)龍卷風(fēng)，而不會有其他情況產(chǎn)生，那么預(yù)防龍卷風(fēng)也就容易了。”在他的例子里，天氣情況取決于無數(shù)其他互相依賴的變量，而這些變量與蝴蝶翅膀的振動或直接或間接產(chǎn)生了互動。這樣一來，與彗星的軌跡相比，氣候現(xiàn)象的發(fā)展就可能有著更多可能的結(jié)果。
在大眾文化中，“蝴蝶效應(yīng)”幾乎總是被誤用。它已經(jīng)和“杠桿作用”同義了，也就是小事情會有大影響的理念。這里面的潛臺詞是，如同一根杠桿一樣，通過操縱它，就能夠獲取理想的結(jié)果，而這恰恰不是洛倫茨所看到的。事實上，在一個錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)中，小事情也有可能沒有任何影響或者無法產(chǎn)生大的影響，因此實際上也不可能知道最終的結(jié)局如何。
如此多可能的結(jié)果等于扭曲了我們理念中的那根發(fā)條。在特遣部隊以及其他大型組織中，所采取的行動都是規(guī)劃的產(chǎn)物，而這些規(guī)劃都是按照我們的能力進(jìn)行預(yù)測的結(jié)果。（換一種更為精確的說法，按照我們所設(shè)想的自己的能力進(jìn)行預(yù)測的結(jié)果，也就是我們認(rèn)為自己已經(jīng)了解了發(fā)條的工作原理。）但在2004年，我們的戰(zhàn)場環(huán)境更類似于反復(fù)無常的冷鋒，而不是哈雷彗星那樣穩(wěn)定的軌跡。新型的通信技術(shù)把塔里克那樣的人和其他數(shù)以百萬計的人連接成一個互相關(guān)聯(lián)的巨大密集體。與過去的戰(zhàn)爭相比，這些事情和事情的參與者不但更加彼此關(guān)聯(lián)，而且他們關(guān)聯(lián)的速度更快。環(huán)境已經(jīng)不是“復(fù)雜”二字能夠形容的了，環(huán)境已經(jīng)變得“錯綜復(fù)雜”起來。
