COVID-19,一个
幽灵,
在全世界上空游荡
隔离了近三个月,好不容易稳定下来,
灵魂都快生锈了,刚想出去踏个青。
没想到意大利告急,伊朗告急,西班牙告急,美国告急,连巴西也开始告急。
原来以为它怕热,谁知道
病毒已经从北半球晃悠到了南半球
。
许多海外学子以及华裔也回到祖国,
输入性疫情
蠢蠢欲动,
无症状疫情
境况不明。
这个时候,处于非常危险的阶段,存在
疫情二次爆发
可能,容不得丝毫大意。
特别是
上海、北京、深圳、广州、杭州
这样的一线城市。
很多
中老年人已经不戴口罩
,在公园“相亲角”开始相互打探对方家底。
浑然不知
每一次社交都是社会风险模型的一次指数传播
,但凡有一个感染者,带来的可能是群体性的
幂律扩散
。
未来人类风险到底有多大?
疫情二次爆发可能性有多高?
城市该采取什么样的应对措施?
面对
诡异莫测的病毒
、
不可预测的超级传播
、
密切接触的人群
,在一个
全球化时代
,到底该如何从
数学模型
上去研究,
抑制COVID-19在中国二次性爆发的风险?
中国疫情会不会二次反弹?
病毒只要不感染到你,很多人永远认为自己是一个幸运者。
数学可以打消你的侥幸念头
,在一个总人口确定的复杂社会网络中,没有人可以逃出
数据的“魔掌”
。
如何控制疫情,很多专业人士会提到一个简单的
疾病传播数学模型
——
S
-I
-
R。
S-I-R模型
将没有患过病的人称为
易感者(Susceptible);
传染疾病者就是
感染者(Infective);
第三类被委婉地称为
移出者(Removed)
。
S-I-R模型说明了对感染者进行
社会隔离
的重要性。如果感染者被隔离,他们可以有效地从
感染者
这一类别,转移到不会传播病毒的
移出者
类别。
这个行为能够
降低
疾病传染给易感者的机率,
缩小
疫情的规模。
所以
你的每一次“
自我隔离
”,就是对防疫的重大贡献
。
别低估了自己的力量,你正在修正这个数学模型。
疫情是继续扩散还是消失,很大程度上取决于
R₀这个基本再生数
。
如果疾病的
R₀小于1
,每位感染者平均将该疾病传染少于一个其他个体时,那么该
疾病将迅速消失
,疫情无法继续蔓延。而如果
R₀大于1
,那么
疫情将指数增长
。
S-I-R模型教导人类要去
控制R₀这个基本再生数
。
但如何去控制R₀这个指标?
R₀到底最终成长为破坏性的“
魔丸
”还是乖乖宝“
灵珠
”?取决于两大原因。
一是
病毒本身
:
❶病毒的
单独存活时间
;
❷病毒的
传播方式
;
❸病毒的
潜伏天数
;
❹病毒
复发能力
。
二是病毒所在的
社会特点
:
❶
总人口和人口密度
;
❷
交通节点,国际化程度,外来人口比例
;
❸
城市管理能力、人口素质和公共卫生系统
;
❹
城市应急反应能力
如信息的传递和接收、避免高危人群聚集、降低医疗系统交叉感染、医疗物资的及时供应。
很明显,COVID-19这个病毒非常的狡猾,它进化出
几乎完美的传播模式
。
它在空气中和器物表面存活时间1天到3天
;
潜伏期长达2个星期以上
;
潜伏期还可以传染
;
部分患者有可能重新发作
。
这些特点综合起来导致
COVID-19传染系数是2.6
,这是非常可怕的指数增长。
病毒的特性(第一点)
人类没有办法进行控制,只能交给
科学家去对付
。
但
病毒所在的社会(第二点
)
,也就是它生长的土壤,却是每一个人构成的,这是
我们自己可以控制
的。
纵观全球,
风险指数极高
,
欧美疫情处于爆发期
,该如何管制好病毒生长土壤,管控全球化风险社会,是
控制疫情
最重要的举措,需要认真思考。
全球化之双刃剑,
人类进入高风险社会
人类迁徙到哪里,传染病就传播到哪里。
古代的鼠疫,当代的艾滋,现在的COVID-19都随着人类的脚步传遍世界。
人类社会的全球化是一柄双刃剑。
全球化导致人类活动范围空前扩大,与此同时,
风险指数也越来越高
。
主要有5种巨大风险:
❶
高科技风险
:核污染、核战争、基因编辑造成的基因库污染。
❷
环境污染和生态紊乱
:空气、水污染跨国界传播,极端气候全球同时涌现。
❸
传染病
:艾滋、非典、中东呼吸综合征、日本脑炎、非洲埃博拉、COVID-19取代了古代的麻风、天花、鼠疫,发病频率增大、病菌种类增多、变异速度加快。
❹
经济危机
:经济大国的经济出现问题,全球金融市场都会紊乱甚至崩溃,失业波及全球。
❺
难民危机和族群冲突
:人口流动性增大,价值多元化,因为战争或移民引发的族群冲突此起彼伏。
这些统统都是
跨国界的人造风险
,这五种风险随时又产生
连锁反应
。
现在的COVID-19疫情,就有可能导致
经济危机
,甚至不可预测的
种族冲突
。
对比古代,主要是自然风险;全球化时代,
人为因素
越来越大。
它们有4个特点:
❶
抽象化
:难以通过日常感觉捕捉到,需要专业知识进行认知分析和推理。
❷
延时性
:风险蔓延时间相当长,难以把控全部后果,无法预测结束时间。
❸
无国界
:本地的小风险很容易因为蝴蝶效应扩散成全球危机。
❹
复杂化
:单一化的危机,扩散到全球后,引发多元的次生灾害和危机并发。
在古代,一只
亚马逊热带雨林
中的
蝴蝶扇翅膀
,两周后在美国得克萨斯
引发
一场龙卷风
,这可能只是
混沌定理
的一种形象比喻。
而今天,一只
滇南古窟里的蝙蝠
偷袭了一只小猪,两周后在
华尔街金融市场
引发万亿震荡,这
不再只是一种毫无理由的猜测
。
全球化的风险时代,人的行为的实际后果往往超出当事人的想象力。
COVID-19造成的全球传染已经产生许多
并发症
,正在互相作用:
❶
经济金融贸
易受到严重打击,恢复时间漫长。
❷粮食危机加重,一些国家减少粮食出口,缺粮国家可能爆发
饥荒
,饥荒又引发
难民危机
。
❸处理疫情不利的
国家内部
,可能发生
动荡
;国际疫情防控协作不畅,导致
外交危机
。
❹
经济危机
和政治危机反过来继续削弱疫情防控能力
。
貌似繁华似锦,其实处处危机。
看似飞速发展,其实步步惊心。
为什么会这样?因为
人类社会已经是一个极其复杂的混沌系统
。
复杂系统的“均衡博弈”
为什么行为后果远超出当事人的意图和预测?
因为
风险社会
本质是一个“
类混沌
”的
复杂系统
。
复杂系统涵盖几乎所有人类现象和自然现象
,从金融、产业链、互联网、人际关系网,到细胞结构、脑神经网络、生命、生态系统、地球气候、星系团。系统内的元素之间的网络连接错综复杂,形成4种基本的网结方式:
规则网、小世界网、随机网、无标度网
。
马太效应和二八定律背后的无标度网
这个复杂系统至少有5个特点:
❶
自发演化出有序化的均衡结构
。
❷
自由度数量多
,不同维度、层次因素非线性叠加后,涌现出新模型。
❸
内部网络结构错综复杂
,不确定因素非常多,难以把控。
❹
存在少数关键节点
,它的微扰会引起系统性涨落甚至彻底崩溃。
❺
渐变和突变交替进行,系统演化会突然分叉
。
复杂系统
复杂系统不同于经典力学的线性因果结构,它是
立体镶嵌结构
,结果和原因的位置经常互相纠缠、颠倒、循环,形成一种
拓扑混沌
。
系统的复杂均衡看起来像“
造物主
”设计而成,实际上由
基本元素自发协作产生,
人造的复杂系统不能自我繁殖和生长。
人工设计
社会是复杂系统的典型。面对复杂社会,人类存在三种治理共识:
❶
计划
主
义-完全的中心化
以计划之手代替市场之手
,强化个人英雄主义,把复杂社会的结构
单一化
。这种社
缺乏弹性
,只要第一波打击的强度超过它的临界点,它就会崩溃。
❷
无政府主义-完全的去中心化
把复杂社会完全
流动化、碎片化
,只有很小的控制。这种社会像粘液,整体强度不够,容易征服和分解,但
不容易消灭
,因为它每一个小块的生存能力很高。
❸
法治-中心化和去中心化的均衡
法治主义综合两者的优点,避免两者的缺点,它用抽象规则整合复杂网络,同时鼓励内部多样化团体的生长和发育。
这种社会整体上像金刚石,非常硬;内部又像水,流动性、灵活性非常高,资源优化能力强。
现代法治国家能够取得社会自发生长和控制之间的平衡
。
任何一个良序运转的社会都是
人工自觉设计的组织和自发协调的市场之间的均衡
,如果一般均衡被扭曲,就会产生“
有组织的不负责任
”现象,社会问题必然高发。
风险社会的典型案例:武汉
全球化时代来临之后,
越是
新崛起的城市
越高风险,
越是
人口集中的城市
越高风险,
越是
交通节点的城市
越高风险,
越是
淡漠公共卫生的城市
越高风险,
越是
缺乏现代治理经验的城市
越高风险。
武汉作为国内发展最快的城市之一,具备以上特点。
为什么COVID-19疫情在武汉如此严重?需要好好
分析与复盘
,为全世界所有城市治理提供借鉴。
先说一个特殊存在,也就是全球存在的
野味市场。
不仅仅是中国,
印尼,缅甸,老挝
的野味市场规模也不小
。
虽然现在不能确定病毒最初源头来自哪里,但
野味交易市场的存在,就是对城市的威胁
:不同种类的野生动物一年四季不断地集中在一个小小空间,这几乎是
天然的病毒进化实验室
。不管最终的调查结果如何,城市对野味市场一定要严加控制。
COVID-19与SARS最相似
可以摸拟一下现实情境,COVID-19病毒的祖先可能是从原始森林某只蝙蝠身上带来,一开始传染能力弱,并不传染人,但在
野味市场
千奇百怪的动物免疫系统的刺激下
,病毒向各个方向
进化
,借助中间宿主,一个分支逐渐
适应人体
,
最终变异出可以攻击人体肺细胞的表面蛋白ACE2,
这是非常有可能的。
COVID-19与其它病毒的亲缘距离
全世界可能很多地方存在这个病毒,但为什么武汉成为受害者呢?
这与
武汉
这个城市有关,作为一个上
千万人口
的复杂系统,各种关系纠缠在一起,成为风险指数极高的社会,很
容易被病毒攻克
,我们从以下核心系统来研究下这个“
样本
”:
❶
决策系统
病毒传播被初期,
决策过程
缺乏医学素养和流行病学意识,忽视病毒威力,轻视一线医生的预警,高估现代医学面对病毒的快速反应能力。
❷
法律系统
野味市场
这块天然的高密度病毒实验室存在这么久,法律的警惕性非常薄弱。
❸
社会组织系统
社会自组织薄弱
,缺乏大量多样化社会团体的协作,封城期间只依靠
单一化官方组织
,很多问题解决不了。
❹
学术系统
有研究和鉴别能力的专家保持沉默
,专业意见没有得到重视,百姓听不到专业声音。
❺
信息系统
本地信息体系缺乏独立性
,一直为错误信息摇旗呐喊,导致结果愈演愈烈。
…………
整个城市只有
少数人在思考、在负责
,
关键信息节点不能透明公开,社会缺乏自行行动的能力,城市各个子系统问题重叠起来,
很容易引发了危机。
社会非常像人体内的器官组织,人体均衡运行
既需要大脑神经的强力控制,更需要极其多样化的器官
,彼此自发竞争和协作。
以上的分析,同样适用于
88年上海30万甲肝感染
、
03年珠三角佛山开始的非典
。
武汉只是一个样本,全世界所有城市,
如果社会的一般均衡系统发育扭曲,就有较高概率发生各种灾难
。
越复杂,越脆弱。城市越大,越脆弱。
海恩法则
通过统计告诉我们,一次严重灾难的背后,早就发生过至少
1329次轻微征兆
,只是人们没有及时消除隐患,才酿成大祸。
永恒悖论:
现代社会的“安全-控制均衡模型”
你越想要
安全
,那你越想
控制更多
。
但你
控制得越多
,系统就
越脆弱
。
系统
越是脆弱
,社会
越不安全
。
这是一个古代的“
独裁者悖论
”。
为了安全,城市管理者想法设法去控制社会的
细节运转
。
但天底下没有免费午餐,凡事皆有代价,
安全控制下的社会体系缺乏自我训练
,就像一个被家长看大的孩子,
没有自我修复能力,社会会周期性崩溃。
社会在控制和安全之间,存在一个
互相试探、博弈
形成的均衡。
安全的可能性边界曲线
任何组织的规模增长,都会伴随着
内部摩擦成本
的增长,随着组织规模扩大,
控制的边际成本
也加速提高,当组织趋近于
控制社会所有资源
时,
边际成本也趋于无穷大
。全盘计划崩溃的原因也在于此。
边际均衡模型
模型告诉我们,
控制是有代价的
,控制强度一旦超过最优点,
控制本身会反噬安全
,原因在于:
❶什么都想控制,会导致
分不清事项的轻重缓急
。
❷控制权力增大后,会吸引投机者进入中心,
扰乱中心节点运转
。
❸控制本身会
压制被控制对象的活力
,使得受控节点缺乏解决问题的能力。
❹
控制对象会彻底虚化
,放射虚假信息,层层累积之后,控制中心得到的反而是
混乱信息
。
❺控制程序有
自发的膨胀趋势
,反噬控制程序的效率本身。
长此以往,强控制的效率会很差,应付危机的能力也会下降,直到强控制崩溃,就好像
坚硬的金属总会疲劳崩断
。
“超级智能”可以彻底控制社会风险吗?
人类是安全控制中最大的弱点。
如果引入
超级智能
(
大数据、超级计算机、人工智能、深度学习的合体
),引入一个AI
作为领袖,我们可以从一开始就控制住COVID-19病毒吗?
这仍然是
幻想
,大数据并不能实现中心化的持久安全,原因是:
❶大数据和超算所使用的数,基本是
有理数
,有理数天生适合预测。然而
连续统定理证明
,在两个有理数之间存在无穷多无理数,
人的行为、自然界包含着许多无理数
,如增长现象涉及的自然增长倍数e,周期循环现象涉及的圆周率π,混沌现象涉及的混沌数δ,黄金分割数Ω。
欧拉公式统一了增长现象和周期现象
❷大数据需要一个前提:
准确的数据
。然而数据的产生是个体自发抉择形成的,自愿的行为才会产生准确的数据。
大数据监控本身会扭曲初始数据的真实性
,来自不同方向的扭曲数据反馈到系统中心线性叠加之后,数据偏离真实情况更厉害。
❸计算机大量应用和运行,
本身制造的天量数据永远跑在超算的计算能力前面
,熵+永远大于熵-,这就像粒子速度不可能大于光速。
❹计算机、人工智能背后的程序基础是
二进制
,非此即彼,确定无疑。然而人的行为却不是非此即彼的二元选择,
人是矛盾的
,经常会做出自己也理解不了的行为。
❺二进制基础上的软件,遵循的是
线性运算
。把非线性问题局部简化成线性,本质都是近似运算。不管线性运算如何线性叠加,
它仍然无法模拟复杂系统的非线性本质
。
❻设计大数据、深度学习的软件的是人,
设计者会在程序参数和权重上加上自己的偏好
。
二进制、程序、大数据本身是人创新的结果
,它们无法超出
人的理性
,而人的理性无法超出
自然规律
。线性思维假定时空是
均匀变化
的,忽视
时空存在涨落
,
在逻辑上存在着非逻辑的跳跃
:
❶
从局部预测全体的合成谬误
程序往往是从局部性质开始,经过统计预测全体行为,然后通过
贝叶斯动态修正
。然而,局部元素的性质与整体的性质只是
部分重合
,整体会丧失一些元素性质,出现一些元素不具有的性质,这
一减一增
过程,正是大自然创造力的奥秘,而贝叶斯动态修正仍然是
被动等待整体涌现的新信息,并不能预测真正的变化
。
❷从过去预测未来的时间谬误
大数据收集的数据都是
已经发生的事件信息
,然后去预测未来变化,这是有
局限性
的。如果过去有的未来一定有,过去没有的未来一定没有,
宇宙只会保持一片混沌
,不会涌现复杂的分子、生命、星系;数学和计算机也不应该在人类社会无中生有。
凡是可以预测的变化,都不是变化。
局部和整体之间有一减一增过程,过去和未来之间有消失和创生的过程。过程里的不确定性,是事物的内禀属性,线性数学是处理不了的。当然,
这不是否认数学的应用,而是认清数学的能力:给定条件下找出最优解
。
所以,就算我们找到一位“超算”作为君王,也不能控制住COVID-19病毒。
远离疫情,
寻找社会安全运行的
“计算公式”
是的,虽然我们
竭尽全力
。
可是,复杂的人类社会仍然漏洞百出。
就算
求助于AI
,但人工智能是线性思维,
不能彻底清除不确定性
。
那我们到底如何应对复杂的风险社会呢,如何应对可能二次爆发的疫情?
首先必须要接受,无论
人如何努力
,数学如何超越,超算如何强大,绝对安全永远实现不了。
应对不确定性的唯一思路,是
压缩、分散不确定性,以小规模、小概率的形式
广泛分布在社会各个体和团体身上,
收益和风险对等捆绑在每个人身上
,自身负责。虽然时不时会出现一些小小的事故,但
不会演变成大型灾难
。
在应对这些频繁发生的小事故中,除了要求我们每个人时刻做到“
自我隔离
”外,具体的建议遵循以下公式:
S:Security
安全
L:degree of Law
法治
是社会的底线,维护法治是第一要求
F:Free flow of resources让
资源
和
人才
自发形成最优组合
M:Media independence充分发挥
媒体预警功能
,接受其多样性
A:Academic independence尊重
学者的独立性
,严肃对待研究成果
O:variety of social Organization培育
社会团体多样性
,自发协作将危害消除在萌芽阶段
I:transparency of Information
公共安全信息
即时公开和透明
E:reduce psychological Expectation降低心理预期,
放弃控制一切的念头和做法
,复杂社会的运转是不可能听从人的命令的
从正向看,可以把它视为
社会安全运行公式
。
激励公式中的每个要素,最大可能保证系统的安全。
从逆向看,可以将它视为
疫情二次爆发计算公式
。
没有对这些要素进行有效治理,可能再次引发灾难。
风险是复杂系统的内禀属性,而且风险总是内禀地趋于爆发。
复杂系统本身都有退化和熵增的绝对趋势
,总是自发地趋于混乱和无序,非人力能根除。
这是人的永恒悲剧,在重建系统和系统老化之后崩溃两个极端之间轮回,永无休止。
作为个体,我们唯一能做的,就是
成为熵-的那部分
,而不是成为
熵+
的那部分。
别大意,疫情这个时候最值得警惕
弱小和无知不是生存最大的障碍,傲慢才是!