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博文

形成复杂系统中国新学派

已有 5174 次阅读 2007-10-18 19:09 |个人分类:经典视界|系统分类:观点评述

 
 在科学的发展上,可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门(学科)之间的被忽视的无人区。
——控制论的创始人维纳
 
目前,科学网上有一些博客在不同领域独立地进行学科交叉方面的研究,其内容已经涉及到复杂系统,如果能将这些有共同兴趣和志向的同仁们联络或联系起来,有可能在复杂系统领域作出一些有意义的事情。因此,我们倡议在中国,首先从科学网开始,努力建立复杂系统中国新学派。
回顾一百多年来有关随机过程的探索历程,从随机游走连续化的布朗运动开始,历经标准伯努利序列的随机游走,巴舍里耶连续时间金融的《投机理论》,爱因斯坦布朗粒子运动方程,维纳过程,马尔柯夫过程,以及伊藤清随机积分,直到气象学家罗伦兹的奇异吸引子,还有曼德勃罗的多尺度海岸线,揭示出了内在随机性的奇妙世界,然后是里程碑性质的圣塔菲研究所的复杂科学系统研究。研究者们终于从一种纯粹数学的范式跃升到一个新的台阶,涌现(Emergence)出非线性动力系统的优化逼近算法。继续的探索是艰辛的,无论是大自然的江河流水、大气层,还是人类的心理意识流、群体行为效应,或金融商品流,只要是连续介质的流动,达到一定的速度,必将产生湍流。尽管这是一个满布陷阱的险滩,但仍有多少科学英雄壮士,在始终不懈地攻克一个个称作Picard孤立奇点、或Soliton孤波的堡垒。
自然科学探索从经典牛顿力学、相对论、量子力学,到复杂系统科学,经过一轮大循环,又回到人类自身的行为复杂系统(社会科学)。例如,股市、期市以及其它金融衍生产品市场,构成了行为金融活动的平台。在这里,新世纪的金融工程师们几乎囊括了当今所有最前沿的科学理论和最先进的技术手段和方法,接受非线性难关的挑战。如果有人发现研究金融市场波动的专家走进了海啸预警专家的学术会场,不要以为他走错了大门,毫不奇怪的是的确因为在那里他们有着共同的交流语言。
正如读一读钱钟书先生的“管锥篇”,确实能体会到他已走到了文学人生的边缘上,而现在我们将看到研究复杂系统(非线性科学)的豪杰们也走到了各自工作领域的自组织临界点上,例如,股市、期市的各路大侠们似乎也在市场变盘的刀锋口上狭路相逢。可以确信的是大家已站立在了非线性难题的关口,走出“幽谷关”吧,那将是一片海阔天空。
1984年,由诺贝尔物理学奖获得者盖尔曼(Munay Gell-Man)和安德逊(Philip Anderson)、经济学奖获得者阿罗(Kenneth Arow)等人支持,组织了圣塔菲研究所(SFI),专门从事复杂科学的研究,试图由此找到一条迈向学科融合来解决复杂性问题的道路,其触角已触及到数理科学、生命科学、地球科学、环境科学以及信息科学等领域,已成为当代科学最活跃的前沿学科之一。在美国复杂科学的研究形成五个学派(表1)。英国有一个复杂科学论坛,论题包括突现的设计、复杂性理论的应用、复杂性与技术、创新的组织、组织设计等。另外,中国钱学森也提出了开放的复杂巨系统及综合集成方法论。应该指出的是,美国和英国学派主要是依靠计算机模拟试验,但尚未上升到实践应用的层面,而中国学派在研究思路上尚缺乏深入的理论基础支持,所采用的研究手段也有些落后,尚处于定性研究层面。


1  美国复杂科学的研究形成五个学派
学派名称
代表人物
理论工具
复杂性所在
主要研究方向
系统动力学派
Forester, Neadms, Senge以MIT为基础的学者
常微分方程
系统中
组织理论,特别是学习型组织
适应性系统学派
Coner Kauffman, Houand, Arthur, Costi等以SFI为基础的学者
偏微分方程
系统中
经济、生物、认知等系统
混沌学派
一些分散的小组,如Los Alamos非线性研究中心,Li-York, R.May
非线性常微分方程
系统中
物理、经济等系统中
结构基础学派
Warfield, Vickers, Piece, Polanyi, Pra-got等人
形式逻辑,包括集合论、关系论、图论等
人脑中
管理理论,特别是交互管理
暧昧学派
一些独立研究的学者
学科交叉及后现代主义方法
不明确
社会、语言等系统
注:表1引自成思危,复杂科学与管理,南昌大学学报:人文社科版,2000(3)
在中国形成复杂系统研究新的学派,可能会有人从不同途径提出不同的方案,但有一个原则必须遵守,那就是新学派决不是对现有理论进行细化和深化,而是脱胎换骨地创新,包括理论和实践应用。因此,这个新学派肯定不是现在美国、英国以及中国等复杂系统研究学派的翻版,也就是说不是跟在它们后面,做枝叶之类的事情,而应该是原创性的工作,有理论、有模型、有数据、有案例、有实证,特别是有实践应用,不脱离实际,更不是纯“思辨”的问题分析。
在这里,我们简单地介绍一下长沙非线性特别动力工作室近7年来关于复杂系统研究工作情况,即在中国金融市场(证券、期货)进行价格波动投机建模研究、开发和应用。(这里,投机特指根据科学的建模获得定量的决策信息,并能长期稳定地分享市场合力产生共振而导致价格波动所提供的福利。)供各位同仁交流与参考,希望能起到抛砖引玉的作用。
我们的研究,按照表1中美国复杂系统学派划分类型,有点类似于暧昧学派。当然,我们都是一些独立研究者,包括物理学、数学、行为心理、金融学、复杂系统以及计算机等学科领域,不仅将不同领域学科进行交叉,而且还经历了艰难的相关学科之间的嵌合过程。
所用的分析工具:主要包括物理学(相对论、量子力学、规范场和孤立子等理论)、数学(非欧几何、鞅方法、不动点理论等)和演化博弈等工具。
复杂性所在:不明确。
模型:金融物理规范建模,即将与经济相关联的整体相互作用活动,连续映射到市场变化的价格上,对高频交易数据进行时空重构,以微分几何途径求解非线性孤波解。采用“数据→建模→概念→实践”问题导向观测方法,建立起与市场相适应的前瞻性的非Abel规范模型,揭示出金融市场的整体演化特征,发掘价格波动的演化规律,通过实盘交易股票和期货以及其它金融衍生产品的实践应用,证实金融孤子(非欧几何)理论及建模的正确性。
主要研究方向:在理论方面,发展能够与物理学、生物学、行为心理学等学科原理兼容的更为一般的金融孤子(非欧几何)构造理论,在广义上探索社会科学(金融市场)与自然科学的关系;在狭义上探索物理世界(包括社会领域)最基本最深入最普遍的普适性东西,并求得其问题的孤波解。在应用方面,形成价格波动投机建模的金融工程体系,解决现实金融问题:紧跟金融风险管理的实践步伐,为决策者提供定量依据,并通过市场和价格机制这条唯一可能的途径,让每一个人都能够在不知道他人知识的情况下,仍能够利用他人的知识增进自己的福利。
10年计划目标:形成新的学科流派。
最近文章:
Solitary Wave Solutions of Nonlinear Financial Markets: Data-Modeling-Concept-Practicing


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