計算社會科學：融合創新與引領未來

摘要：計算社會科學開創了人文社會科學研究的新時代，有力地推動著中國特色哲學社會科學的創新發展及新文科建設。計算社會科學的興起和發展源于和得益于人文社會科學各分支學科長久以來的量化和計算傳統及新一輪科技革命的助推等，現已進入融合創新的新階段;我國也有高校設立了計算社會科學研究中心及校際聯盟，大力促進新文科建設，促進和引領人文社會科學研究進入一個全新發展時期。

關鍵詞：計算科學;社會科學;融合創新

中圖分類號：TP311.13;C12;TP18 ?文獻標識碼：A 文章編號1673-1573（2020）03-0005-05

一、興起動因

一般認為，計算社會科學（Computational social science：CSS）是指計算（機）科學及相關技術在（人文）社會科學中的應用，其顯著特點是基于大量數據，采用計算機運算方法通過建立模型以模擬和分析社會（復雜）現象的新興學科[2-3]。按此理解和界定，CSS的分支學科主要包括：計算社會學、計算政治學、計算經濟學、計算傳播學和計算法學及計算（運籌）管理學等，涉及和逐步擴展到的相關學科有：史學、語言學、教育學、軍事學、文藝學、民族學、宗教學、倫理學和人類學及認知心理學等，其核心內容是關于人類社會發展的各類信息的自動化處理，專注在透過行為分析、媒體分析、網絡分析和對現實社會的典型化事實的分析，借助代碼、算法、程序、建模、模擬等數字化手段更深入地觀察探討個體行為特征與社會運行規律及互動關系。

從計算機應用的視角看[4-5]，在人類文明進程和社會發展中，人們探索自然界和自我認知的哲學觀念與方法手段也在不斷演進，從早期的自然哲學到中世紀的數學探索，逐步演變到當今的基于數值計算和模擬仿真的計算科學。而進入21世紀，以大數據和人工智能等為代表的新一輪科技革命的興起，拉開了被稱為第4代科學——（大）數據集約型科學發展的序幕。作為一門科學或學科的發端，CSS其實可上溯到上世紀中葉馮·諾依曼（John von Neumann）的經濟行為的可計算規范研究、赫伯特·西蒙（Herbert A.Simon）的人工科學等，而人文社會科學可計算的思想與實踐更是源遠流長，甚至早于在自然科學與工程技術中的可計算研究和應用。不同門類的學科和思維方式，它們相互依存、相互借鑒、相互促進，也必然要求相應的研究者有綜合和主動創新的知識與思維意識。

計算社會科學是在對傳統社會科學的繼承和發展的過程中逐步形成的，基于和得益于人文社會科學各分支學科長久以來的量化和計算傳統及其知識積淀等。憑人們的直觀和顯著感覺，CSS是計算機和信息技術的發展進入大數據和人工智能時代的產物，但就學科演進的內在邏輯和發展脈絡而言，CSS這一新興學科最大的價值和優勢，就在于更強調人本和更深入精細地關注人的行為及其與社會運行的雙向互反饋關系[6]，無疑與計算思維和定量社會科學（Quantitative Social Sciences）等有著深厚的淵源[5][7]，也與心理學等相關學科有密切的學緣。這表明CSS是一種大規模、跨學科、高頻率、大縱深的合作和綜合學科，因而，要促進CSS的發展，必然要有跨學科的視野和能力，也要促進研究者之間的新型合作[3]。

計算社會科學興起和發展于當今時代，其動因大致可概括為：一是人類文明進程和社會發展日益復雜，不確定性的表現和誘因更加錯綜詭秘，人們深層次探索自身社會發展奧秘的愿望和對高效方法手段的需求更高更迫切;二是數據積淀、計算機和信息網絡技術、HCP算力等支撐提供的可能性;三是由于人文社會科學自身發展邏輯的內在規定性，按傳統手段的感觸體驗、經驗積淀、卡片類摞、標注索引、書簽尋跡、文獻檢索、關聯比對、理論推證及綜合，到現代分析方法中的數據處理、模型構建、計量實證、仿真模擬、計算實驗等，都不足以揭示社會的復雜本質;越來越清晰地感受和預見到未來社會科學與計算科學等高新技術融合的必然性和其中所蘊藏的巨大發展動能與美好前景。

二、發展現狀

計算社會科學正在像杠桿一樣以前所未有的方式不斷增強我們收集和分析數據的寬度、深度和純度，CSS的發展和其他新興交叉學科息息相關（像可持續性發展科學），這就需要創新探索一個更為適應的方式來培養新的學者[1][8]。

繼Lazer等人的文章之后，2012年，R.Conte（意大利國家科研委員會）、N.Gilbert（英國薩里大學）、G.Bonelli（意大利國家科研委員會）和C.Cioffi-Revilla（美國喬治梅森大學）等14位歐美學者在《歐洲物理專題雜志》（The European Physical Journal Special Topics）（第1期）上聯合發布了一份《計算社會科學宣言》，力圖呼喚一場社會科學革命。該文從歷史機遇、技術發展、方法創新、面臨挑戰和預期影響等五個方面全景式地展現了計算社會科學發展現狀及其未來可能的發展方向。Claudio Cioffi-Revilla教授還專門出版了《計算社會科學引論：原理和應用》的教材，并在教學實踐中逐步更新改進[2]。Claudio教授認為，CSS作為一個新興的研究領域，旨在從信息處理角度，利用先進的計算機和信息技術對社會科學進行跨學科研究。該書首次對CSS進行了完整而統一的介紹，包括學術概念的相關定義和專業術語，各領域的研究范圍、內容和研究方法，如信息挖掘、社會化網絡、社會復雜性理論和社會仿真等。

社會科學是從個體、團體、組織、社會、國家、民族和世界等多個層面考察分析人類行為、社會動態以及社會組織的一個大學科門類。CSS是將社會調查與信息處理方法與高級計算媒介、復雜性科學等多門學科綜合起來形成的大跨度交叉學科。目前，CSS就好比伽利略使用望遠鏡作為更真實地理解宇宙的關鍵工具一樣，計算社會科學家正在利用先進的、日益強大的計算技術工具了解一些超越傳統學科分析范圍的新鮮事物。根據應用環境和條件的不同，CSS領域涉及到的分析研究方法主要包括六個步驟或六部分內容：（1）自動信息提取和數據的最大化處理;（2）群體關系和社會網絡分析（SNA）;（3）客觀條件環境與地理空間分析（又被稱為社會地理信息系統GIS）;（4）基于主體和復雜性科學的微觀宏觀連接的一體化建模分析（ABMs）;（5）社會仿真、計算實驗等技術實現;（6）社會復雜現象和典型化事實的解釋、預見及理論與模型的校準和改進。

此外，Claudio教授在書中還專門詳細介紹了社會信息挖掘、社會網絡分析、社會復雜性理論和社會仿真模型等具體實現技術，解釋了如何利用計算方法對不同層面的社會復雜性進行分類分析和重點問題的深究與奧秘破解。

近年來，學界在逐步創辦CSS專業期刊和欄目，國際上也陸續召開了一些與CSS有關的學術會議。如：第一屆和第二屆關于計算社會科學和集眾智慧的神經信息處理系統（NIPS）專題研討會分別于2010年和2011年舉行，參與該研討會的專家主要來自經濟學、政治科學、心理學、社會學、機器學習、統計學等領域;歐洲首屆計算社會科學大會于2014年6月1日至13日在英國華威商學院召開，該會議指出計算社會科學旨在為人類行為和決策制定獲得新的洞見; 2014年8月15日在斯坦福大學計算社會科學中心（Center for Computational Social Science）召開的“新計算社會學”研討會上，人們又提出了“新計算社會學”（new computational sociology）這一概念，這個跨學科研討會的參與者主要來自社會學、計算機科學、生命科學、信息科學、經濟學、政治學和心理學等領域;美國首屆計算社會科學峰會于2015年5月15日至17日在美國西北大學召開，第二屆峰會也于2016年6月24日至26日在該校召開;自2015年起CSS國際學術研討會（International Conference on Computational Social Science）每年舉辦一次，前四屆會議曾先后在赫爾辛基、艾文斯頓和科隆舉行，2019年7月17日至20日，第五屆計算社會科學國際學術研討會在荷蘭阿姆斯特丹大學（University of Amsterdam）舉行，2020年第六屆年會以云會議形式于7月17日至20日在美國麻省的劍橋舉行，此類學術活動有力有效地推動了學者的交流提高和學科的建設發展。

世界上許多著名高校都先后建立了計算機與人文社會科學結合的專門研究機構，如美國斯坦福大學的計算社會科學中心，主要從事用計算機分析大數據進行社會科學研究，有了關于人類行為和社會運行的巨量數據、網站、中介機構、社交媒體，有助于大大改善社會科學研究的環境。該中心的自然語言處理小組包括語言學系和計算機科學系的成員，它是斯坦福人工智能實驗室的一部分。斯坦福大學自然語言處理小組由教職員工、博士后、程序員和學生組成，他們共同致力于使計算機能夠處理和理解人類語言的算法。斯坦福大學自然語言處理小組將復雜的深度語言建模和數據分析與概率機器學習和自然語言處理的深度學習方法相結合。該小組提供了一個廣泛使用的集成NLP工具箱，即Stanford CoreNLP。“自然語言和語音處理座談會”系列促進了斯坦福大學和整個海灣地區的語言處理研究人員之間的思想和結果交流。

從總體發展現狀來看，雖然計算社會科學現今尚處在比較基礎的階段，但已顯露出旺盛的生命力和廣闊的應用前景。國際上像美國的哈佛、MIT、斯坦福、芝加哥和卡內基梅隆，英國的牛津、劍橋和帝國理工，瑞士蘇黎世聯邦理工學院及微軟研發中心等著名高校和研發機構，都成立了專門的CSS中心或學術實體，并且提供培養訓練專業學生和博士生的課程體系與實訓基地，開展理論與實踐、自然科學工程技術與人文社會科學、學術研究與產業應用和政府咨詢結合的應用嘗試;進入大數據和人工智能時代，大數據資源、新技術和思維對（哲學）人文社會科學研究產生了廣泛而深刻的影響，國內也有一批學者先后進入了CSS研究領域，北京大學、清華大學、浙江大學、復旦大學、中國人民大學等高校也相繼設立專門機構和組建校際聯盟，為了促進中國計算社會科學的學科建設、科研創新和社會賦能，營造“創新、共享、開放、合作”的大數據科研氛圍，打造大數據和人工智能時代中國哲學社會科學創新發展的獨特路徑，搭建國內高等院校和科研機構的計算社會科學學術共同體，轉變思維觀念、認知視角和研究方法，大跨度、超常規地跨學科交叉、人文社會科學研究中引入實驗手段等引發的新文科建設競合，大有站立潮頭、搶占制高點之勢[9-10]。

三、創新特質

計算社會科學本身就是融合創新的產物，其不僅是純技術手段的引入應用，其實質是以計算科學、數據科學為代表的高新科技與人文社會科學的相互滲透和融合創新，是現有各分支學科回歸人本基點和軌道上的重組整合，所創生的行為社會科學、網絡社會科學、數字社會科學等都展現出鮮明的創新特質，能更好地體現出人類與自然界的伴生交互共進特征。如：經濟生活中個體消費和生活質量、利益群體關系、經濟運行態勢，個體、企業、市場與政府的行為邊界及相互關系;公共衛生事件中個體行為方式、社會組織形式、政府的統一部署和治理，網絡環境下個體言行、意愿和行為習慣、社群網絡和利益群體訴求變動、社會主流價值觀和規范，輿論發生、醞釀傳播和效應激變可能引發的社會事端及應對預案;政法事項和公共政策制定實施中個體意愿、派別主張、整體政局，選舉、國際重大變換的征兆、動態和走勢、突變誘因及相互之間的關系，差異化、鮮活的個體在網絡結構和傳導機理如何釀成和涌現出紛繁復雜的社會現象和形態，以及對微觀行為的影響兩者之間的雙向反饋機制等方面的話題。人文社會科學各分支學科的共同基礎是對人類社會行為的研究，但仍缺少能夠解釋各分支理論成果的統一而連貫的理論框架，這是因為社會現象的復雜本質特征是最難解決的科學問題之一。CSS興起的獨特優勢和行為科學、復雜性科學、社會網絡分析等相關學科和技術方法的輔助，能使原來觸及不到、揭示不了、解釋不清、無法實現的研究探索局面大為改觀，使不可能變為可能，艱難混亂變為有序可循，經驗規范的總結概括變為更有深度、更加精細的可證偽的科學檢驗。譬如網絡科學的崛起，使社會科學家們深刻地認識到，人、機構和市場之間的相互作用對集體社會行為的確定相當重要，但意識、精神、信念和情感等是很難觀察測度的，尤是針對大規模人群的長期觀察，因而，網絡數據的自動采集和分析處理，或許是CSS發展的切入途徑和重點內容。

[4]Denning P.Great Principles of Computing[EB/OL].Communications of the ACM.https：//doi.org/10.1145/948383.948400，2003.

[5]Wing J.M.Computational Thinking.Communications of the ACM，https：//doi.org/10.1145/1118178.1118215，2006.

[6]王國成.行為大數據，通宏洞微與人類決策——計算社會科學的興起與發展[J].科研信息化技術與應用，2015（6）：3-11.

[7]陳國良，李廉，董榮勝.走向計算思維2.0[J].中國大學教學，2020（4）：24-30.

[8]朱亞宗.論計算思維——計算思維的科學定位、基本原理及創新路徑[J].計算機科學，2009（4）：53-55.

[9]王國成.計算社會科學引論：從微觀行為到宏觀涌現[M].北京：中國社會科學出版社，2015.

[10]袁堂軍.我國可計算社會科學研究的現狀與未來[J].學術前沿，2019（20）：40-47.

[11]Hubbard，Ella-Mae.Complexity and the human experience：modelling complexity in the humanities and social sciences[J].Ergonomics，2018，61（4）：603-604.

[12]王國成.中國經濟復雜嗎？——通宏洞微視角的洞見[M].北京：中國社會科學出版社，2019.

責任編輯：母愛英

Abstract：Computational social science （CSS）has opened up a new era of humanities and social science research，vigorously promoting the innovative development of philosophy and social science with Chinese characteristics and the construction of new disciplines of humanities and social sciences.The rise and development of CSS derives and benefits from the long tradition of quantification and calculation of various branches of humanities and social science and the impetus of a new round of scientific and technological revolution，which has now entered a new stage of integrated innovation.Some universities in China have also set up research centers of CSS and interalliances to vigorously promote the construction of new disciplines of humanities，promote and lead the research of humanities and social sciences into a new period of development.

Key words：computing science;social science;syncretic inovation