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“爱尔法鲁酒吧”问题
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发表于1994年的另一篇文章也受到了高度关注（收录于本书第2章）。我把这篇文章称为“爱尔法鲁酒吧”问题，因为它的灵感来自于我对圣塔菲研究所旁边的一家名为“爱尔法鲁”（El Farol）的酒吧的观察。每个星期四晚上，爱尔法鲁酒吧都有爱尔兰音乐专场，往往会爆满。如果酒吧里的人不太多，那么待在那里就很令人愉快；但是如果酒吧过于拥挤，那么它能够给你带来的乐趣就会少很多。我猜想，在某一个特定的晚上，如果每个人都预测有许多人会来，那么他们就不会来，这样的结果就会否定预测；如果每个人都预测有很少人会来，那么他们就会来，这样的结果同样会否定预测。这就是说，理性预测（即理性预期）在这种情况下是自我否定的，因此能够正常发挥作用的理性预期就无法形成。
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我很好奇的是，人工系统中的行为主体在面对这种情况时的行为会是怎样的。于是在1993年，我编写了一个程序，然后写了一篇文章。这篇文章发表在《美国经济评论会议文章》（American Economic Review Papers and Proceedings）上。读到这篇文章的经济学家几乎不知道该说些什么、做些什么。但是，它引起了著名物理学家、自组织临界理论的提出者帕·巴克（Per Bak）的注意。帕·巴克把它传真给了很多同事，于是突然之间，“爱尔法鲁”成了物理学家圈子中一个广为人知的名字。三年后，弗莱堡大学的物理学家达米安·夏利和张翼成，在我这个“爱尔法鲁”问题的基础上提出了少数者博弈（Minority Game）模型。[3]现在，“爱尔法鲁”问题和少数者博弈已经得到广泛而深入的研究，见诸于学术期刊的文章已经达到了几百篇之多。
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技术是如何进化的
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到了1997年，我又有了一个新的想法，不过这个想法与圣塔菲研究所的经济学研究计划没有直接的关系。我对技术产生了浓厚的兴趣。一开始，这种兴趣本身令我很困惑。尽管我的早期教育背景是工程技术学，但是这种兴趣的出现仍然显得有点奇怪，因为对技术魅力的着迷似乎与我的主要兴趣，即对经济学或复杂性的兴趣无关。我以前也研究过与“技术”相关的问题，但是当我开始深入探究各种技术为了被采用而展开竞争这种思想时，这种兴趣却消失了。我注意到，我所观察的所有技术，没有任何一个是纯粹地产生于某种灵感的。所有新技术都是原先已经存在的技术的组合。举例来说，激光打印机是由计算机处理器、激光器和静电复印技术组合而成的，计算机处理器引导激光器在复印机的硒鼓上“涂上”字母或图像，然后再复印出来。
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我还意识到了其他的一些东西。1992年，出于好奇心，我一直在研究喷气式发动机。我希望搞清楚的是，在一开始出现的时候，喷气式发动机是那么简单，而在接下来的短短二三十年内，它们却变得如此复杂了，这是为什么。当时，我还一直在学习C语言编程。在我看来，用C语言编写的程序的结构与喷气式发动机的结构基本上是相同的。它们都有一个中央功能模块，还有一些支持这个核心模块的子模块，后者是用来正确地设置和管理核心模块的。就某项给定的技术而言，随着时间的推移，如果添加上一些突破了以往的物理界限或能够更好地解决问题的子技术，那么就可以进一步“挤压”核心模块，让它发挥更大的性能。因此技术在刚出现时是简单的，但是随着技术的进化，更多的零件和子模块将不断地添加进来。1993年，我在《科学美国人》杂志上发表了一篇文章，讨论了各种系统为什么会越来越倾向于复杂和精致的问题。[4]
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逐渐地，我心中有了这样的一个感觉：对于技术，我有一些一般性的东西可说。是的，我应该可以提出一个关于技术的一般理论。在此之前，我已经广泛阅读了与技术问题有关的文献，并且下定决心要学习和掌握多种技术。事实上，我对20来种技术都有很好的了解。到最后，我研究过的技术不仅包括了前面提到过的喷气式发动机，而且也包括了早期的收音机、雷达、蒸汽机、信息包交换技术、晶体管、麦克风、计算技术，甚至还包括了其他一些奇怪的“技术”，如青霉素等。这项研究工作的大部分是在圣塔菲的圣约翰学院（St. John’s College）图书馆中完成的，也有一部分则是在我现在工作的施乐帕洛阿尔托研究中心（Xerox Parc）完成的。我总结出了技术形成和出现的一般模式。所有技术都是对现象的刻画和运用。归根结底，技术无非是用于实现人类目的的现象。现象是可以划分为不同“家族”的，如化学方面的、电子方面的、基因组方面的，因此也就形成了化学技术、电子技术、生物技术等这样的技术群。
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而且从总体上看，如下这一点是显而易见的，不仅像喷气式发动机这样的单个技术会在其生命周期中不断进化，所有单个技术的总体集合在如下意义上也是进化的：在任何一个时刻，所有技术就像所有物种一样，都可以通过一条“祖先线”追溯到某项早期技术。但是，技术进化的基本机制却不是达尔文式（Darwinian）的。新技术并不是随着早期技术的微小变化的不断积累而出现的。很显然，喷气式发动机肯定不是从空气活塞发动机的微波变化的积累中产生的。新技术来自于对早期技术的组合或集成，人类的想象力和聪明才智也在其中发挥了重大作用。这就是说，有一个不同于达尔文式的技术进化机制。我称之为通过组合而进化（Evolution by Combination），或组合进化（Combinatorial Evolution）。
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当然，这种进化机制同样也存在于生物进化当中。生物进化中出现的最重大的转变，绝大部分都是组合式的。单细胞生物以组合方式成为多细胞生物，原核生物以组合方式成为真核生物。但是，这种事件的发生频率是极低的，要等上很多亿年才会出现一次。生物的日常进化机制是达尔文式的微小变化的积累，以及对这种变化的差异性选择。相比之下，在技术的进化中，主要的进化机制是组合式的，当然在新技术出现之后，也不排除达尔文式的技术进化，即微小变化的积累。
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经过一个时期的研究，我相信对于技术是如何出现的，作为整体的技术集合是如何进化的，我已经洞若观火了。接下来，我想试一试，能不能在实验室里或计算机上实现这种技术的进化。2005年前后，我在富士施乐的FXPAL实验室工作，它实际上是富士施乐公司在帕洛阿尔托建立的一个智库。在那里，我遇到了计算机科学家沃尔夫冈·波拉克（Wolfgang Polak）。我提议我们可以进行这样一个计算机实验：把一些原始技术放到一起，组成一锅“技术之汤”，在这锅“技术之汤”中，各种技术可以随机地进行组合。由此得到的技术组合，即某种潜在的新技术，如果没有用就抛弃；如果有用就保留下来，并加入到那锅“技术之汤”用于进一步的技术组合。这样一个能够以上述方式不断创建技术集成的系统，能不能以“自展向上”（bootstraps）的方式使技术从简单进化为复杂？我们尝试了好几个系统，但是都没有成功。就在那个时候，我们读到了一篇非常漂亮的文章，它是由理查德·伦斯基等人撰写的，并发表在《自然》杂志上。[5]伦斯基和他的同事利用遗传算法进化出了数字电路。这篇文章启发我们，数字技术似乎是一种天然培养基。如果你把两个数字电路组合起来，你就可以得到另一个数字电路；当然，新的电路可能是有用的，也可能是没有用的。
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然而，我们的实验并不容易。努力尝试了几个月之后，波拉克终于让我们的系统运行起来了。它利用简单的电路“创建”出新的电路。我们先准备好一锅由最简单的二位与非（nand）电路组成的“汤”，这种电路是数字电路的基本构件。然后按下回车键，再等上20个小时，看看从这锅汤中，能不能创建出什么逻辑电路。结果很理想，我们观察到了各种各样的电路。首先形成的是一些最基本的电路。然后出现的是一些中等复杂程度的电路，如4位的等于（equal）电路、三位的小于（less than）电路，等等。到最后，还形成了8位异或（exclusive-or）电路、8位与（and）电路和8位加法器（adder）。如果不细想，你可能觉得这没有什么了不起的。但是不要忘记，一个工作正常的8位加法器其实非常不简单，即将8位的x加到8位的y上，产生9位结果的z，它拥有16个输入针和9个输出针。而拥有16个输入针和9个输出针的电路组合，其种数高达10177 554之多，但只有一种8位加法器是能够正常工作的。这不是随机的。因为我们这个实验有25万个步骤，通过这么多步随机地发现一个8位加法器的概率，是完全可以忽略不计的。因此，我们这个连续集成过程，能够把原始基本构件组合起来，生成有用的简单构件，然后再把这些简单构件组合起来，生成进一步的构件。这无疑是非常强大的。现实世界中的真实技术也是以这种方式进化的。技术已经以自展向上的方式，从少数技术发展到许多技术，从原始的简单技术发展为高度复杂的技术。
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我们在《复杂性》杂志（Complexity）上报告了我们的实验。但奇怪的是，我们这篇文章基本没有受到什么关注，也没有多少人来评论它。原因何在？我的猜测是，因为它是一篇夹在裂缝当中的文章。它既不是关于生物进化的，也不是讨论遗传算法的；它不是纯技术的，也不是纯经济学的。而且，我们的实验也没有解决某个特定的问题。它只是生成了一个有用的电路工具箱或电路库，就像某种编程语言的开发者提供的有用的函数库一样。但是关键在于，这个工具箱或库完全是进化出来的，我认为这可以说是一个奇迹。我拥有电气工程学位，波拉克拥有计算机科学学位，如果你要求我们亲自动手去设计一个8位加法器，那么我们就不得不从数字电子技术从头开始设计。但是现在，我们设计出了一种算法，它可以通过进化自动设计出这种电路。我相信，这是一种非常卓越的思想。而且我还认为，在本书所收录的这些文章中，这一篇文章有特别重要的意义，它阐明了一种处在不断进行中的进化，还阐明了一个不同于生物进化的进化机制，即通过组合或连续集成的进化。
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然而，不知怎么的，我内心深处总有一种想法挥之不去。我认为，所有这一切都必须与经济进化相适应。如果用更准确的表达，应该是经济从一开始是如何在这一切中形成的。在我研究技术的过程中，我逐渐意识到，一方面，经济创造了技术；另一方面，同时也是更加重要的一方面是，技术即我们用来满足人类需求的技术集合创造了经济。因此，经济不仅是技术的容器，而且还是技术的表达。随着技术的进化，以及全新技术的引入，经济必然会发生变化。经济做什么，要发生变化；经济如何做，也要发生变化。经济的整个安排上，包括它的制度和机构上都必须发生变化，以适应于新的“做事方式”。简而言之，经济结构必须发生变化。
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我在2009年出版的《技术的本质：技术是什么，它是如何进化的》（The Nature of Technology: What It Is and How It Evolves）(17)一书中，报告了上面这些发现。这本书受到了专业工程师的热烈欢迎，并且已经被翻译成了多种语言。在本书收录的这些文章中，其中有几篇是在写作那本书时的“中间产物”，有一篇则是那本书的一个组成部分。从开始到结束，我对技术的本质和进化的研究花了整整12年的时间。我发现这个课题非常令人着迷。特别感到惊喜的是，我发现了技术集合进化的机制，还认识到了技术是一种具有自身内在逻辑结构的事物。通过这些研究，我越来越相信，技术本身的每一方面都是复杂的、有结构的，就像经济或法律体系一样。当然，技术也是一个非常美好的事物。
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复杂经济学的诞生
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我的思想之旅是由多条研究路线构成的。这些研究路线，在当年的我看来似乎是截然不同的。但是到了后来，尤其是今天，当我回过头去重新思考它们，再结合我在圣塔菲研究所和其他机构的同事的工作来看，我却发现，从这些研究路线中，一种全新的经济学观点已经慢慢生成了，而且逐渐地浮出了水面。1999年，我在《科学》杂志上发表了一篇文章，对我早期在这个方面的思考进行了初步总结。[6]《科学》杂志的编辑坚持要求我给这种不同于传统的经济学观点取个名字。于是我称之为“复杂经济学”。现在回想起来，复杂经济学的特征是非常清楚的。经济不一定处于均衡状态，经济通常都是处于非均衡状态。经济行为主体不是全知全能和完全理性的，他们必须理解他们所处的情境，并且在这样做的时候必须搜寻适当的策略。经济不是给定的，不可能是一个简单的技术容器；技术形塑了经济，在这过程中经济的结构是会变化的。因此，经济是有机的、分层的，后一层形成于前一层之上；经济永远都在变化，永远都在呈现新异性；在经济内部，结构会浮现，在持续了一定时间后又会消融。我要强调的是，所有这一切绝对不只是一种诗意化、人文化的描述，而是一种严谨的经济学观点，它能够被严格定义、被精确地探究和分析。
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我经常被人问起，这种全新的经济学如何适应于标准的经济学分析？它难道不是标准经济学的一种简单的变体吗？用经济学家理查德·布朗克（Richard Bronk）的话来说，它会不会被“无缝”吸收进新古典经济学框架中？对于这些问题，我的答案是否定的。这种不同的经济学框架，既不是单纯利用计算机来进行基于主体的建模，也不是将对技术变迁的更加深刻的理解，加入内生经济增长模型中去。这种经济学要做的事情、所关注的东西、所依据的基本假设，都不同于标准经济学，它特别关注非均衡。这就是说，除了采用的方法不同之外，要解决的问题是不同的，解的概念本身也是不同的。
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要理解这一点，要先明确一个有效的途径，标准的新古典经济学源于一种特殊的观察和认识世界的方式。新古典经济学继承了启蒙运动的思想，即我们观察到的混乱无序的世界只是表面现象，背后隐藏着秩序、理性与完美。它还继承了19世纪末的物理学观念，尤其是这种观念：大量相互作用的同质元素，可以通过简单的联立数学方程式一次性地全部分析清楚。到了20世纪中叶，这种观念在经济学中导致了如下这种愿景：经济学理论的核心，可以简单地用数理方程表示的定律来刻画，从而实现公理化。经济学理论的其他一些部分，如宏观经济学或制度经济学理论，也许不得不暂时先放一放，但是经济学理论的核心则肯定是可以被“规训的”，即被有序化和规律化的，并还原为数学。
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这个研究纲领充其量只获得了部分成功，当然这部分成功的意义也不容小觑。其作用体现在，一方面，经济学的“门户”得到了清理，以前已经被接受为“经济学理论”的大量松散的、草率的论断被排除掉了；另一方面，人们对市场和资本主义制度的内在优势更加尊重，理解也更加透彻了。但是，我相信这种努力也导致了思想的僵化，还导致了一种貌似正义、实为党同伐异的判断标准。某些东西可以被承认为经济学理论，而另一些东西则不被允许，最终的结果是经济学成了一个无法接纳其他思想的封闭体系。由此进一步导致了政治、权力、阶级、社会、根本的不确定性、创造生成和发展对经济的影响，全都被“关在了经济学殿堂的门外”。最终结果则事与愿违，这个研究纲领，至少它的超理性版本，已经失败了。如果进行波普尔式（Popperian）的证伪检验，那么2008年的金融崩溃及随后几年世界经济的表现，已经不容置疑地证伪了这个研究纲领。没有人敢说，市场之所以在很短的时间内失去了一半的价值，是因为那些公司突然失去了一半的有用性，但公司一如既往还是那些公司。也没有人敢说，欧洲一些经济体的失业率高达20%，而且仍在上升，是因为劳动者的偏好突然完全改变了，因为人们仍然像以前一样想得到工作。2009年，《经济学人》（The Economist）杂志的一篇文章严厉地指出，华尔街绝不是金融危机的唯一受害者，标准的新古典经济学也是，它已经随着金融的崩溃而崩溃了。
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只要稍稍反思一下，对于这种高度纯化的经济思想所遇到的困难，任何人都不应该感到惊讶。进入现代以来，尽管学习过程是非常缓慢的，但从“西方思想”学到的一个重要教训就是：如果我们努力尝试将任何一个事物还原为或化约为纯逻辑的，如我们试图确定诸如真理、存在或生命这类概念的“终极意义”，或者试图将某些研究领域，比如说将哲学、数学或数理化的经济学还原为若干狭隘的公理，那么这种努力必然会招致失败。世界是不可能被还原为纯逻辑的，也是不可能锁入纯逻辑的铁笼里的。或迟或早，世界总有一天会突破纯逻辑，将真实的混乱一面呈现在世人的面前，上面这类研究纲领必定会以失败而告终。
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新古典经济学的“纯粹秩序”正在被缓慢地取代，这个事实本身就是尊重现实的表现，这种新生的敬意是许多研究经济学的学者所共有的。稳步前进的行为经济学就是这样一种新的经济学，市场心理学则是另一种。还有，那些越来越依赖于对制度和技术的理解的经济发展理论，也是如此。本书给出的经济学新框架，即“复杂经济学”，也是如此。现在，除了我们在圣塔菲研究所的最初成员，很多人都在研究复杂经济学。
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令我感到惊讶，同时也让我非常高兴的一个事实是，这种经济学新框架中的许多“现代”主题，与熊彼特、斯密、穆勒、马克思和凯恩斯等伟大思想家的思想非常契合，与许多制度主义者和政治经济学家的理论也非常吻合。他们都认为，经济涌现于技术，经济结构是不断变化的，经济不一定处于均衡状态，决策者面临根本的不确定性。复杂经济学与这些思想之间的正式联系，还没有完全建立起来。现在这种联系，更像是将我们这些新想法与过去讨论过的一些想法串联起来的思维线索。但是它们确实表明，经济学重新发现了它曾经失去的一些东西。现在，对于形成中的经济、非均衡的经济，我们终于开始有了一个统一的理论图景了。
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本书中收录的文章，其写作时间跨度很大：从我1987年第一次去圣塔菲研究所时开始，一直到今天为止。不同篇章之间不可避免有一些重叠之处。其中有些文章的目的，是为了向更广泛的普通读者介绍我们的主要观点，并从不同的角度探讨这些思想。这些文章得益于许多其他学者在经济学、复杂性科学和其他领域的研究工作，特别是我在圣塔菲研究所的同事约翰·霍兰德、斯图尔特·考夫曼、戴维·莱恩和理查德·帕尔默。它们也得益于其他一些与我们当初在圣塔菲研究所的团队没有多少密切联系的学者的研究工作，特别是彼得·艾伦、罗伯特·阿克斯特尔、乔希·爱泼斯坦、阿兰·基尔曼和李·特斯法齐，他们都为这种新的经济学框架做出了贡献。此外，这些文章还借鉴了新古典主义的公式化表达方法，毕竟我所接受的学术训练就是这个。在这些文章中，有一些是全面的分析，另一些则是散文性质的文章。它们基本上是按主题，而不是按写作时间来排序的。但是从总体上看，研究文章大部分集中在本书的前半部分，而散文则集中在后半部分。读者可以按自己喜欢的顺序来阅读它们，我鼓励读者这么做，同时也希望他们进一步阅读相关领域的文献。
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如果将本书收录的所有文章合到一起来看，一个统一的思考主题或框架就会浮现出来。以往那种行为主体不复存在了，以前他们面对的是定义明确的、有明确概率结果的问题，并运用完美的演绎推理，从而可以达到均衡。而现在取而代之的是这样一种行为主体：他们必须理解他们面对的环境，必须运用手头拥有的任何一种推理方法，必须接受并做出调整以适应结果，而且他们自己的调整可能导致结果不断变化。
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