范光
馬克思曾說(shuō):“一切科學(xué)只有在成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí),才算達(dá)到了真正完善的地步?!笨陀^世界中空間形式與數(shù)量關(guān)系隨處可見,這便奠定了數(shù)學(xué)及其方法與任何一門學(xué)科融合的基礎(chǔ)。隨著世界技術(shù)與信息革命的深入發(fā)展,在當(dāng)今社會(huì),社會(huì)科學(xué)和數(shù)學(xué)有著更加廣泛的交叉與結(jié)合,并產(chǎn)生質(zhì)的影響。
科學(xué)認(rèn)識(shí)的一般規(guī)律應(yīng)為:從定性研究入手,其次根據(jù)量的規(guī)律性去認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)、事物的變化規(guī)律,最終作出科學(xué)的預(yù)見。早在20世紀(jì)80年代,錢學(xué)森第一次提出將數(shù)學(xué)獨(dú)立于自然科學(xué)之外,突出數(shù)學(xué)能從客觀世界抽出量的關(guān)系這一特性。而社會(huì)科學(xué)是關(guān)于社會(huì)事物的本質(zhì)及其規(guī)律的系統(tǒng)性科學(xué),是科學(xué)地研究人類社會(huì)現(xiàn)象的模型科學(xué),它是一個(gè)以社會(huì)客體為對(duì)象,包括法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、社會(huì)學(xué)、歷史學(xué)等學(xué)科的龐大知識(shí)體系。而探索社會(huì)現(xiàn)象及其發(fā)展規(guī)律必須依靠科學(xué)的抽象,相對(duì)于質(zhì)的抽象而言,量的抽象更具體和更直接反映客觀事物,因而既要遵循定性分析原則,社會(huì)科學(xué)還須借助于數(shù)學(xué)工具以研究社會(huì)存在著眾多數(shù)量關(guān)系、數(shù)量特征,如人口年齡結(jié)構(gòu)的確定性等。
列寧曾預(yù)言:“將會(huì)出現(xiàn)自然科學(xué)奔向社會(huì)科學(xué)更加強(qiáng)大的潮流。”數(shù)學(xué)向社會(huì)科學(xué)的逐步深入滲透,社會(huì)現(xiàn)象的一般規(guī)律依賴數(shù)學(xué)方法來(lái)揭示,都昭示著這一預(yù)言已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。原因如下:
第一,定量依據(jù)能夠支撐現(xiàn)代化社會(huì)管理,這是社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化最根本原因。在一定程度上,數(shù)量的根據(jù)以及空間范圍的界限衡量著分析研究問(wèn)題的精確度和可靠性?,F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中定量分析貫穿著整個(gè)社會(huì)管理,大到經(jīng)濟(jì)管理物資的分配,小到人口的控制,都要求著相關(guān)學(xué)科具備精確化的定量研究。
第二,精確化是社會(huì)科學(xué)各分支理論體系邁向成熟的需要。社會(huì)科學(xué)并非所有的概念與命題都能從定量上準(zhǔn)確地闡明事物的規(guī)律性,某些往往模棱兩可,看似有理卻缺乏有力的科學(xué)支撐,理論體系并不完善。即便尋求社會(huì)科學(xué)之外的學(xué)科幫助,有時(shí)也難以進(jìn)行精確性概括。一般來(lái)說(shuō),與數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)性越高,此學(xué)科的精確性也將越高,發(fā)展也越完善,即數(shù)學(xué)定量化能夠使社會(huì)科學(xué)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,彌補(bǔ)缺失,精確與完善其理論體系。因此,社會(huì)科學(xué)理論體系精確化和定量化要求,也決定了數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的必然應(yīng)用。
第三,數(shù)學(xué)的高速發(fā)展衍生出了一些分支可運(yùn)用于社會(huì)歷史現(xiàn)象的研究。隨機(jī)數(shù)學(xué)、模糊數(shù)學(xué)以及描述非連續(xù)性突變理論均是在原有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來(lái)的,而這些分支所使用的主要方法如概率論等,為社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化提供了可能。
第四,新興電子設(shè)備的發(fā)明與運(yùn)用為社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)以精確為主,計(jì)算復(fù)雜性往往制約著其在其他學(xué)科中的發(fā)展,而新興電子設(shè)備的發(fā)明,如電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明使用,將不少?gòu)?fù)雜的社會(huì)現(xiàn)象計(jì)量變?yōu)榭赡堋?/p>
第五,社會(huì)科學(xué)的有關(guān)學(xué)科需要數(shù)學(xué)的配合。隨著科學(xué)的進(jìn)步,社會(huì)科學(xué)更加精確化,如運(yùn)籌學(xué)等社會(huì)科學(xué)相關(guān)學(xué)科不斷產(chǎn)生,并打開了以定量方法研究社會(huì)現(xiàn)象的新途徑,這同時(shí)也要求數(shù)學(xué)進(jìn)行更加密切的配合與支持。
社會(huì)的不斷發(fā)展,新的情況也不斷產(chǎn)生和被發(fā)現(xiàn),并表現(xiàn)出更加復(fù)雜、隨機(jī)因素更多、變量參數(shù)多樣等特性,使社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化的難度得以加大。即便如此,數(shù)學(xué)本身的巨大進(jìn)步也足以將社會(huì)科學(xué)中復(fù)雜的問(wèn)題定量化,闡明其中的數(shù)量關(guān)系。社會(huì)科學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合,提高了研究的質(zhì)量與效率,極大地推動(dòng)了其自身發(fā)展,從整個(gè)科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,社會(huì)科學(xué)終究是要廣泛而深入地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的。
人類社會(huì)的發(fā)展,數(shù)學(xué)與社會(huì)科學(xué)的結(jié)合已取得了不少突破性的研究成果,且在世界上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,以下將挑選經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)成果進(jìn)行闡述:
1.經(jīng)濟(jì)學(xué)——馬克思的《資本論》
《資本論》是馬克思的鴻篇巨著,其理論創(chuàng)造得益于數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用,通觀整本書,每一篇章都運(yùn)用了大量的數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算。數(shù)學(xué)方法在《資本論》中的運(yùn)用,可簡(jiǎn)略歸納為如下特點(diǎn):第一,重要的經(jīng)濟(jì)規(guī)律在進(jìn)行詳盡且嚴(yán)密的論述的同時(shí),相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)公式必不可少,商品交換價(jià)值論便是明顯的表現(xiàn);第二,數(shù)學(xué)始終圍繞經(jīng)濟(jì)內(nèi)容展開,其計(jì)算與公式都是服務(wù)于經(jīng)濟(jì),是表現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的形式;第三,在運(yùn)用數(shù)學(xué)公式,進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算時(shí),力求通俗易懂,《資本論》中使用的數(shù)學(xué)公式,是比較簡(jiǎn)單的代數(shù)方程式,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有超出算術(shù)水平。
據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)前65年中社會(huì)科學(xué)方面62項(xiàng)重大進(jìn)展,明顯的定量發(fā)現(xiàn)占31項(xiàng),明顯的定量問(wèn)題占11項(xiàng),隱含的定量問(wèn)題11項(xiàng),三者合計(jì)53項(xiàng),占86%;美國(guó)社會(huì)科學(xué)研究中的定量文章在1940年占30%,1965年上升到45%,至80年代65%的社會(huì)科學(xué)文章達(dá)到了中等或高等定量水平,由此可見,數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的建設(shè)發(fā)揮了極其重要作用。
2.社會(huì)學(xué)——數(shù)理社會(huì)學(xué)
數(shù)理社會(huì)學(xué)是一門研究如何運(yùn)用數(shù)學(xué)模型來(lái)擴(kuò)充社會(huì)學(xué)理論的應(yīng)用范圍、精確度和解釋能力的學(xué)科,它是社會(huì)學(xué)與數(shù)學(xué)共同發(fā)展起來(lái)的一門新的交叉學(xué)科。數(shù)理社會(huì)學(xué)以數(shù)理函數(shù)代替社會(huì)因果關(guān)系,并配以相當(dāng)?shù)臄?shù)量形式,通過(guò)嚴(yán)密的數(shù)理邏輯運(yùn)算,得到數(shù)理上的結(jié)論,再重新還原為社會(huì)學(xué)概念。同時(shí),還借助電子計(jì)算機(jī)處理了大規(guī)模的復(fù)雜運(yùn)算,促使社會(huì)學(xué)由解釋性的學(xué)說(shuō)逐漸走向數(shù)學(xué)化、精確化、科學(xué)化。
在社會(huì)學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)的目的,不僅在于利用數(shù)學(xué)來(lái)形式化社會(huì)學(xué)中的基本概念,還表現(xiàn)在資料分析或者模型的形式化兩方面。一方面在經(jīng)驗(yàn)研究的資料分析中,引入對(duì)數(shù)性模型、回歸模型結(jié)構(gòu)方程、因素分析等數(shù)學(xué)方法,直接用數(shù)學(xué)來(lái)科學(xué)化實(shí)證性的應(yīng)用研究。另一方面,直接在社會(huì)學(xué)理論研究中應(yīng)用數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué)構(gòu)造理論模型。
社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是數(shù)理社會(huì)學(xué)對(duì)社會(huì)學(xué)整體和整個(gè)科學(xué)界所做出的最著名的貢獻(xiàn)。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法,通過(guò)研究網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,有助于把個(gè)體間關(guān)系、“微觀”網(wǎng)絡(luò)與大規(guī)模的社會(huì)系統(tǒng)的“宏觀”結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái),描述和測(cè)量著網(wǎng)絡(luò)中成員關(guān)系,以及與這些關(guān)系相關(guān)的信息、資源等有形或無(wú)形的事物。網(wǎng)絡(luò)分析方法是以行動(dòng)者之間關(guān)系與聯(lián)系的聯(lián)接情況為基礎(chǔ),進(jìn)行研究與分析,并概括出行動(dòng)者的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息,或更進(jìn)一步歸納出行動(dòng)者的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征。值得一提的是,社會(huì)網(wǎng)絡(luò)也揭示了不少社會(huì)現(xiàn)象,便于人們尋找最可能協(xié)同活動(dòng)對(duì)象。
社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析可分為兩種:一種是“自我中心社會(huì)網(wǎng)”,只注重分析社會(huì)的連帶關(guān)系,卻不能用于網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)果分析;另一種是“整體社會(huì)網(wǎng)”,則可分析結(jié)果對(duì)群體的影響,且可依圖形特征得出對(duì)應(yīng)的解釋。
社會(huì)科學(xué)研究中最常用的數(shù)學(xué)武器,便是概率統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)和灰色系統(tǒng)理論,這三類理論研究對(duì)象普遍具有不確定性的特征。
模糊數(shù)學(xué)著重研究“認(rèn)知不確定”問(wèn)題,研究對(duì)象具有“內(nèi)涵明確,外延不明確”的特點(diǎn)。模糊數(shù)學(xué)主要是依靠經(jīng)驗(yàn),借助于隸屬函數(shù)進(jìn)行處理。
概率統(tǒng)計(jì)研究的是“隨機(jī)不確定”現(xiàn)象,著重于考察“隨機(jī)不確定”現(xiàn)象的歷史統(tǒng)計(jì)規(guī)律。探討在多種可能發(fā)生的結(jié)果中,每一種結(jié)果發(fā)生的可能性大小。其出發(fā)點(diǎn)是大樣本,并要求對(duì)象服從某種典型分布。
灰色系統(tǒng)理論著重研究概率統(tǒng)計(jì)和模糊數(shù)學(xué)所不能解決的“小樣本、貧信息”不確定問(wèn)題,并依據(jù)信息覆蓋,通過(guò)序列生成來(lái)尋求現(xiàn)實(shí)規(guī)律。其特點(diǎn)是“少數(shù)據(jù)建?!?研究的重點(diǎn)是“外延明確,內(nèi)涵不明確”的對(duì)象。
上述是社會(huì)科學(xué)主要運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法,而數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)中的表現(xiàn)形式集中為:量化的思想、數(shù)學(xué)模型方法和數(shù)學(xué)公理化。
早在19世紀(jì),馬克思和恩格斯就開始運(yùn)用數(shù)學(xué)工具從定量方面研究社會(huì)現(xiàn)象,“社會(huì)必要?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間”、“剩余價(jià)值”理論便是其中取得的重要成就,也是引入數(shù)學(xué)中“量化思想”的有益嘗試。此外,當(dāng)今社會(huì)如消費(fèi)結(jié)構(gòu)、居住質(zhì)量、交通狀況、教育投入、就業(yè)幾率等現(xiàn)象都成功地進(jìn)行量化分析。
數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)抽象的產(chǎn)物,是針對(duì)或參照現(xiàn)實(shí)世界中某種事物系統(tǒng)的主要特征或數(shù)量相依關(guān)系,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化與抽象,采用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,概括地或近似地表述出來(lái)的一種數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)。作為中國(guó)的四大名著之一的《紅樓夢(mèng)》,眾所周知是曹雪芹所寫,而事實(shí)并非如此,只有前八十回是他所著。這一結(jié)論通過(guò)模式識(shí)別和動(dòng)機(jī)分析方法,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型探究作者寫作風(fēng)格得出,這與通過(guò)考證取得的結(jié)果是一致的。
數(shù)學(xué)公理化的目的是要把一門數(shù)學(xué)整理成為一個(gè)演繹系統(tǒng),而這一系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)就是一組基本概念和公理。阿羅不可能性定理便是數(shù)學(xué)公理化的一個(gè)典型代表。1951年阿羅采用數(shù)學(xué)的公理化方法對(duì)通行的投票選舉方式能否保證產(chǎn)生出合乎大多數(shù)人意愿的領(lǐng)導(dǎo)者或者說(shuō)“將每個(gè)個(gè)體表達(dá)的先后次序綜合成整個(gè)群體的偏好次序”進(jìn)行了研究。結(jié)果,他得出了結(jié)論:絕對(duì)公平的選舉系統(tǒng)是不存在的。隨著候選人和選民的增加,“程序民主”必將越來(lái)越遠(yuǎn)離“實(shí)質(zhì)民主”,其主要思想是:假如有一個(gè)非常民主的群體,或者說(shuō)是一個(gè)希望在民主基礎(chǔ)上作出自己的所有決策的社會(huì),對(duì)它來(lái)說(shuō),群體中每一個(gè)成員的要求都是同等重要的且都有自己的偏好,由于信息獲取的差別和利益的矛盾,每個(gè)人的偏好一般不是完全一樣的。當(dāng)社會(huì)選擇的方法滿足廣泛性、一致性、獨(dú)立性、非獨(dú)裁性時(shí),那么它必然是一個(gè)獨(dú)裁統(tǒng)治:所有的社會(huì)偏好順序就是一個(gè)人的偏好順序。這就是著名的“阿羅不可能性定理”。
數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用并非是一帆風(fēng)順的,其中也存在著不少問(wèn)題。
以前的研究學(xué)者只需對(duì)社會(huì)科學(xué)理論掌握熟稔,但隨著數(shù)學(xué)的逐漸滲透,打開了與社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域?qū)υ挼拇箝T,擴(kuò)大了研究領(lǐng)域,打破了傳統(tǒng)的局限,同時(shí)也對(duì)從事該領(lǐng)域研究的學(xué)著提出了更高的要求。而研究學(xué)者在對(duì)運(yùn)用電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)知識(shí)等方面技能的缺乏,使得這項(xiàng)交叉學(xué)科發(fā)展較緩。
社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域所研究的對(duì)象大都是一些多變量、多因素、多層次,又是有較大信息量通過(guò)的復(fù)雜開放系統(tǒng)。因此,數(shù)學(xué)在社會(huì)學(xué)中的應(yīng)用,應(yīng)在不同層次的社會(huì)現(xiàn)象及過(guò)程中達(dá)到統(tǒng)一。在一些研究中簡(jiǎn)單地把現(xiàn)成的數(shù)學(xué)方法或數(shù)學(xué)模型搬用到社會(huì)研究,并不具備研究意義,相反還會(huì)造成一定的混淆。
西方的社會(huì)科學(xué)和其他社會(huì)科學(xué)的理論大量地傳播進(jìn)來(lái),同時(shí)這些理論所構(gòu)造的抽象的主觀的社會(huì)構(gòu)造也會(huì)傳進(jìn)來(lái),這很有可能造成概念命題的濫用,會(huì)產(chǎn)生西方的抽象社會(huì)干擾或者扭曲了中國(guó)學(xué)者對(duì)中國(guó)真實(shí)社會(huì)的觀察,導(dǎo)致一些假問(wèn)題的提出,這對(duì)中國(guó)社會(huì)科學(xué)理論的發(fā)展可能是有害的。
數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)的運(yùn)用雖然取得了不少研究成果,但是相對(duì)國(guó)際發(fā)展,中國(guó)方面發(fā)展仍然較弱,研究的理論和方法并未得到很好融合,對(duì)研究整體性和深度的把握存在很大不足,創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)力依然較差,原創(chuàng)性理論與方法不多,宏觀研究多于細(xì)微研究。
針對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用與社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域尚存的問(wèn)題,不斷推進(jìn)數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)中的應(yīng)用,可以從以下幾方面來(lái)努力:
1.提高對(duì)研究學(xué)者在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力的要求。有意識(shí)地改變傳統(tǒng)觀念,加強(qiáng)社會(huì)科學(xué)研究學(xué)者對(duì)數(shù)學(xué)的重視程度,培養(yǎng)熟練的電腦操作技能,提升其文字處理和數(shù)據(jù)處理以及數(shù)學(xué)運(yùn)用能力。
2.確定建立數(shù)學(xué)模型的方法論原則。首先,應(yīng)根據(jù)社會(huì)研究對(duì)象的性質(zhì)、特點(diǎn)、類型,把握相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論范式,使數(shù)學(xué)與可定量的社會(huì)現(xiàn)象或可量化的社會(huì)學(xué)概念得以統(tǒng)一模擬;其次,根據(jù)社會(huì)科學(xué)理論,運(yùn)用辯證思維方法,對(duì)研究對(duì)象作具體分析,抓住主要矛盾,明確若干個(gè)基本的主要因素的影響,這樣便于在數(shù)學(xué)上突出主要變量的邏輯關(guān)系,施行一系列合理的抽象和簡(jiǎn)化,以構(gòu)造合適的社會(huì)學(xué)數(shù)學(xué)模型。
3.增設(shè)社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域期刊。社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域期刊將為研究者提供了自由的平臺(tái),對(duì)現(xiàn)在的研究方法進(jìn)行學(xué)習(xí)研究與討論,鼓舞各類批評(píng)與建議,同時(shí)能夠讓更多的人接觸到國(guó)內(nèi)外社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,有對(duì)比辯證地看待中國(guó)的社會(huì)研究,凈化學(xué)術(shù)風(fēng)氣,營(yíng)造良性的社會(huì)科學(xué)研究氛圍。同時(shí)要求中國(guó)社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域最具權(quán)威性的雜志所刊登文章應(yīng)當(dāng)具有一定的理論性、導(dǎo)向性。
4.加強(qiáng)理論基礎(chǔ)研究。通常做出重大突破和進(jìn)展的往往是基礎(chǔ)理論扎實(shí)通透的學(xué)者和學(xué)科,因而推動(dòng)數(shù)學(xué)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用最根本的就是要加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究。深厚的理論既是學(xué)術(shù)的傳承和積累,也是學(xué)科創(chuàng)新和深化的前提。
數(shù)學(xué)對(duì)社會(huì)科學(xué)的滲透和應(yīng)用是科學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)新的階段,定量的的分析和數(shù)學(xué)化的描述使社會(huì)科學(xué)日臻完善,深化了研究?jī)?nèi)容,產(chǎn)生了新的交叉學(xué)科,更新了研究成果。雖然發(fā)展進(jìn)程難免出現(xiàn)問(wèn)題,但不可否認(rèn)的是,數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域正在發(fā)揮著重要的、不可替代的作用。
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