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玩游戏,玩科学

发布时间: 2015-06-29    浏览次数:   发布者:   来源:周炜星教授(华东理工大学)   

爱玩游戏,似乎是男生的天性。或可化身为侠客,快意恩仇,十步杀一人,千里不留行,擎剑四顾,豪气满怀;或可化身神医,悬壶济世,泽被天下,万民爱戴……那么,问题就来了:家长和老师们总不免要喋喋不休地劝诫,自己心里也时时会自责挣扎,但又欲罢不能。很多人可能不知道,网络游戏中还别有一番天地,虚拟社会经济系统可以作为社会科学研究的“皮氏培养皿”。我的一些研究生曾“奉命”玩在线角色扮演游戏达数月之久,玩游戏居然摇身一变成了正业了,大家为了科学研究也是蛮拼的。

人类社会是一个由异质个体组成的复杂自适应系统。由于获取真实社会中关于人类行为和组织演化的大量系统性数据十分困难,人们对复杂社会系统性质和演化行为的定量认知并不丰富。随着现代科技的发展,获取记录人类行为的海量数据成为现实,使定量分析更具科学性,催生了数据驱动的计算社会科学的兴起。传统的社会学实验需要招募实验参与者,一般样本小、成本高,而在线招募实验参与者则既可扩大样本规模又能降低实验成本,可极大推动实验研究的发展。

自美国学者Edward Castronova对一个名为“Norrath”的大型多人在线角色扮演游戏(Massively Multiplayer Online Role-Playing Game,简称MMORPG)中虚拟世界的经济体系进行分析以来,学者们对虚拟世界潜在的科学研究价值有很高的期待,因为虚拟世界是一个复杂社会经济系统,游戏角色由真人操控,可以实证研究社会力的结构平衡和社会组织演化、传染病的传播、复杂经济行为等,也可以进行传统的经济学和社会学实验。

更为令人兴奋的是,人们可以设计在现实世界中无法实施的实验,比如破坏性的或有悖伦理的实验,记录关于游戏角色反应行为的详尽数据,并开展相关研究,从而“实验不可实验”。这可为人们研究真实社会在突发事件冲击下的社会演化规律,并为应急社会管理措施的设计提供理论指导。

毫无疑问,基于MMORPG的虚拟社会就有重要的科学研究价值,这里我们略举数例,以飨游戏玩家们。

以虚拟社会为平台的实验研究

由于人工社会中的个体并不能完美地表现出人的行为,如社交能力、非理性、不可预测性等,因此借助虚拟世界开展社会学和经济学的实验研究,可用于验证计算实验的结论和弥补计算实验的不足。

Castronova等通过一个很简单的实验验证了需求定律,他们首先创建了两个相同虚拟世界平台,并把其中一个虚拟世界的血瓶价格提高一倍,通过对比两个虚拟世界中玩家行为的区别,验证了需求定律。

利用虚拟世界平台,社会学家还可以进行一些有悖伦理的实验。Slater利用虚拟角色重复了历史上有名的电击惩罚实验,并得到了相似的实验结果。Drury等人在虚拟现实中进行了紧急状态下民众的大规模撤离实验,实验中的虚拟人由真人操控,但是该实验与真实情况仍有较大差距,如实验者其实预先知道会发生紧急情况需要撤离;当然,虚拟现实本身和虚拟世界在一些方面是有差异的。

传染病传播

如何有效地控制传染病的大规模爆发,其关键在于深刻理解疾病传播的动力学过程。至今,传染病数学模型的发展大概经历了三个阶段,从经典传染病模型到基于复杂网络的传染病模型,再到基于人类移动行为的传染病模型,而目前正处于第二阶段向第三阶段转变的过渡时期。

经典传染病模型有时也称为均质传染病模型,模型假设传染病在均匀混合的人群中传播,相当于人群中所有人构成完全图,任何人的染病概率相同。基于复杂网络的传染病模型,模型将经典传染病模型中人群构成完全图的假设用复杂网络替代,因此该类模型有时也称为异质传染病模型。研究表明复杂网络的结构对疾病传播有重大影响,如无标度网络没有传播阈值,非常小的传染率就能导致疾病的大规模爆发;“小世界”网络既有利于疾病在局部传播,又有助于疾病的快速扩散。更有研究者直接针对实证网络结构进行传染病研究。

2005年9月,由于版本升级的一个小bug,魔兽世界中爆发了一场虚拟瘟疫。Lofgren和Fefferman以此为背景,指出了利用虚拟世界研究传染病传播的各种优点。可以设想,如果有足够的经费和技术支持,我们可以设计一款新的游戏,尽可能模拟人类社会的交通出行方式,按照不同传染病已知的传播属性,在游戏中进行疾病传播实验,并建议各种控制策略的有效性,最后遴选出来的策略应可秒杀现有策略。

财富分布的规律及其演化机理

财富分布是经济学一个重要问题,也具有重要的社会学意义。基尼系数是从财富分布计算得到的一个量,基尼系数越大,社会的贫富差距就越大,发生社会动荡的可能性也越大。大多数实证研究发现,经济系统的财富分布具有帕累托(幂律)形式,有趣的是,虚拟社会中的财富分布也具有幂律形式。

为解释这一具有普适性的实证结果,众多学者构建了基于交换、存款等基本要素的演化模型,然而同样由于数据获取的困难,其假设条件通常无法提供实证检验;也有学者通过真人实验进行相关研究,但同样具有样本小、代表性差、环境真实性弱等缺陷。对于在线游戏而言,我们可以记录详尽的经济行为,包括生产、交换、消费等,从而系统地理解虚拟社会经济系统中的财富演化、积累和分布情况。

最后,我们需要强调的是,这里所提到的研究方法和思路,都是从数据出发,采用了自下而上的唯象学研究框架,遵循自然科学的研究规范。

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