導語

研究發(fā)現(xiàn)“冤家宜解不宜結”、“投桃報李”、“以牙還牙”等等真實世界中的行為規(guī)律在社交網(wǎng)游中依舊遵循，這引發(fā)了維也納醫(yī)科大學教授?Stefan Thurner 的大膽猜想：我們是否可以根據(jù)虛擬世界里的社交數(shù)據(jù)構建模型，收集并替換足夠充分的真實數(shù)據(jù)之后再應用于現(xiàn)實的行為預測中呢？

論文原題：

Virtual social science

論文地址：

https://arxiv.org/abs/1811.08156

孔德的遠見：社會物理學

早在十九世紀初期，法國著名的哲學家，社會學、實證主義的創(chuàng)始人：奧古斯特·孔德（Isidore Marie Auguste Fran?ois Xavier Comte）提議到：借鑒物理學的實證方法去建立社會科學。他將這一在當時看來“前景渺茫”的學科稱為『社會物理學』。可惜的是，當時并沒有人響應他的號召，最終孔德在貧困潦倒中遺憾過世。

不得不承認，在那個沒有計算機、統(tǒng)計學不成熟的時代，孔德的失敗實屬必然。其一，人們無法理解社會成員之間相互作用的原理；其二，無法匯總到足夠多的數(shù)據(jù)，去對理論進行驗證解釋。

傳統(tǒng)研究中，社會科學主要依靠定性的描述，難以定量計算、難以重復、難以驗證。兩百多年后，二十一世紀的今天，數(shù)據(jù)規(guī)模與計算能力不再是定量的約束，我們得以重拾孔德的愿景，把嚴謹?shù)臄?shù)理計算納入到社會學，把社會學變?yōu)閷嶒灴茖W：可定量、可預測、可試驗。

雖不一定能夠成功，且這樣的嘗試固然會遭到傳統(tǒng)社會科學的批評，但現(xiàn)在的社會物理學研究已經(jīng)有了一些顯著的成效。在本文所研究的網(wǎng)絡游戲社會中，我們能夠記錄社交系統(tǒng)的每一次一個人所有時間的全部互動。

網(wǎng)絡游戲中的虛擬世界

維也納醫(yī)科大學的復雜系統(tǒng)科學教授 Stefan Thurner 在他的論文 Virtual social science 中分析了網(wǎng)絡游戲 Pardus 的數(shù)據(jù)，并就此發(fā)現(xiàn)在虛擬的網(wǎng)絡社交中也符合傳統(tǒng)社會中的基本原理。

網(wǎng)絡游戲? Pardus 是一個基于科幻小說改編的網(wǎng)絡游戲。游戲構建了一個未來的世界，玩家通過“蟲洞道路”在“星系扇區(qū)”中穿梭，玩家間可以自由社交，確立彼此的敵對-友好關系，進行貿(mào)易物品交換，與他人進行社交發(fā)送私信（PM），甚至加入聯(lián)盟，同時也可以參與聯(lián)盟的戰(zhàn)斗，或者是成為一名賞金獵人。

Pardus：

http://www.pardus.at

在本論文的探究中主要關注玩家間的六種相互作用：通信、貿(mào)易、交友、敵對、攻擊以及懸賞。

社會系統(tǒng)與復雜網(wǎng)絡

社會系統(tǒng)，不斷地演化，存在路徑依賴，存在不均衡、甚至與其他環(huán)境相關。因此可以說社會系統(tǒng)是一個復雜系統(tǒng)，一個隨時間變化的多層交互網(wǎng)絡，即協(xié)同演化的多層網(wǎng)路（co-evolving multilayer network）。

上圖就展示了一個多層的網(wǎng)絡，每一個元素包含兩類，四種狀態(tài)（顏色：紅、藍；形狀：方、圓）。相互作用的類型有三種（實線、虛線、點劃線）。協(xié)同演化就是指網(wǎng)絡中的節(jié)點和邊能夠互相影響，改變彼此的狀態(tài)。

節(jié)點狀態(tài)（state）可以用一組向量表示比如上例中的 <顏色，形狀>。相互作用會是一個隨時間變化的量，這個量的強度通常與相互作用的“事物”的數(shù)量有關。

節(jié)點狀態(tài)的變化可以是隨機獨立的也可以是確定的，在多層的網(wǎng)絡中這種變化可能是單層網(wǎng)絡內(nèi)部導致的，也可能是多層共同導致的結果。在網(wǎng)格中他們會受到彼此的影響。

節(jié)點的變化與邊的變化往往不是獨立的，二者互相影響，形成協(xié)同演化（co-evolve）。網(wǎng)絡的狀態(tài)（拓撲結構、權重等等）決定了未來的節(jié)點和邊的狀態(tài)，而反過來，節(jié)點和邊的狀態(tài)也決定了網(wǎng)絡自身的未來狀態(tài)。

這樣的復雜系統(tǒng)有諸多特點：系統(tǒng)演化是非線性的過程、依賴于環(huán)境給出的“上下文”、能歸納抽象為算法、存在路徑依賴、且有記憶性。

虛擬游戲中的網(wǎng)絡科學

弱連接（weak tie）

上圖表示的是兩個人之間的關系（tie）的強度是由雙方共同好友決定的，共同朋友很多意味著他們之間的連接是一個強連接。然而，如果如上圖所示，二人根本沒有任何的共同好友，那么可以或二人之間的連接是一個弱連接，或者說，去除掉弱連接所對應的這條邊，上圖可以被分為兩個獨立的子圖。再換而言之，這二人的關系，為兩個群體搭建起了橋梁，或者是說捷徑。

也意味著，這樣的連接是這個網(wǎng)絡中成員聯(lián)系的一條“必由之路”也就是連接的介數(shù)（link-betweenness）高 。兩個節(jié)點間的弱連接就存在于連接的介數(shù)中。在本文的虛擬社交網(wǎng)絡中連接介數(shù)與重疊度成開平方反比的關系，這一點與真實社會的電話通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)相一致。弱連接假說在?Pardus 社會中得到了證實。

三元閉包（ triadic closure）

三元閉包反應的是一個常見的社會現(xiàn)象，如上圖所示 B 和 C 都有共同的朋友 A ，因而 B-C 之間建立友誼的可能性也會提高。三元閉包反映出了一個網(wǎng)絡隨時間變動的可能性。

圖中的紅圈表明：6->13 這樣的狀態(tài)轉變明顯多于 13->6。這一點也說明了，三元閉包是一個穩(wěn)定的狀態(tài)。

Stefan Thurner 用 Z 分數(shù)來表示網(wǎng)絡存在三元閉包時的網(wǎng)絡結構與隨機網(wǎng)絡結構相比數(shù)量的相對多少。我們能看到，對于積極的網(wǎng)絡（友誼網(wǎng)絡），缺乏鏈接的結構明顯較少，絕大多數(shù)網(wǎng)絡夠能夠形成完整穩(wěn)定的三元閉包，這一點與我們在生活中的認識是相符的，朋友的朋友也確實能成為新的朋友。

而對于消極的網(wǎng)絡（敵對網(wǎng)絡），更多的是鏈接不穩(wěn)定的網(wǎng)絡結構，穩(wěn)定的三元閉包關系較少。玩家在網(wǎng)絡游戲中也遵循了“冤家宜解不宜結”這句老話。

社交結構平衡

結構平衡：一個由 A、B、C 三人組成的網(wǎng)絡如何才能到達平衡狀態(tài)。其中 + 表示朋友，- 表示敵人。

第一張圖中，A、B、C 三人都是朋友，這自然是一種穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，符合我們在社會中能見到的“朋友的朋友是朋友”這樣一個規(guī)律。

第二張圖中，A、B、C 三人中，AB、AC 是朋友，而 BC 是敵人，在這樣的一個關系中，我們可以想象 A 這個中間人就處于一個比較為難尷尬的處境，這樣的關系就比較不穩(wěn)定，也許 A 能夠化解 BC 間的矛盾，三人都成為朋友，或者 A 放棄“中立”的政策，完全倒向其中一方，二人一致對外。因此說這是一個不穩(wěn)定的狀態(tài)。

第三張圖中，A、B、C 三人中，AB 是朋友，AC、BC 都是敵人，這也是一個一個穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，與“敵人的敵人就是朋友”這個道理是相符合的。

第四張圖中，A、B、C 三人都是敵人，這自然也是一種穩(wěn)定的狀態(tài)，雖然人與人國家與國家之間彼此設防的狀態(tài)比較常見，但在現(xiàn)實中，這樣的狀態(tài)也不穩(wěn)定，以三國為例，魏蜀吳三國鼎立，本質(zhì)上是互相為敵的，但諸葛亮卻提出了“聯(lián)吳抗曹”的戰(zhàn)略，共同對抗一個敵人，從而向一個穩(wěn)定的狀態(tài)轉變。不過，當我們放寬穩(wěn)定的約束條件的時候，這個狀態(tài)也能被視為穩(wěn)定狀態(tài)。

在這個游戲中，我們能夠看到三種結構對應的數(shù)量，很明顯“朋友的朋友是朋友”和“敵人的敵人就是朋友”這兩種關系是非常穩(wěn)定，不會發(fā)生轉變，數(shù)量也很多。第二種“我的兩個朋友是死對頭”這種關系明顯不穩(wěn)定，存在的數(shù)量也非常的少，容易向其他的關系轉變。而“三足鼎立”式的關系，雖然也不穩(wěn)定，但相對而言并不顯著。

研究發(fā)現(xiàn)，如果三人關系中存在“++”，那么新確立的關系是“+”的可能性比隨機值要大 7 倍；如果三人關系中存在“+-”，那么新確立的關系是“-”的可能性比隨機值要大 11 倍。

不同網(wǎng)絡間互相影響

在網(wǎng)絡中，我們也會看到一些符合傳統(tǒng)社會準則的用戶行為。比如說，當一個人做出了一個積極友好的行為，也很有可能收到一個積極友好的回應。反之，如果一個人做出了一個敵對行為，也很有可能被人敵對。

“投桃報李”、“以牙還牙”這樣的行為都是存在的。甚至當一個人得到了消極敵對的反饋，更有可能再次被另外的人敵對——所謂的“墻倒眾人推”。

從上面的結構穩(wěn)定性分析中我們能夠發(fā)現(xiàn)，友誼、敵對分別屬于兩種互動的網(wǎng)絡，但這樣的多層網(wǎng)絡能夠互相影響，即網(wǎng)絡的影響不僅發(fā)生在同一屬性的網(wǎng)絡中，也會在不同的網(wǎng)絡間傳遞。在本游戲中發(fā)現(xiàn)了幾種網(wǎng)絡間互相影響的現(xiàn)象：

• 通信-友誼：關系好的玩家交流更密切。

• 貿(mào)易-通信：做生意自然需要進行大量的通信，換句話說，進行了大量討價還價通信的玩家也是有誠心的賣、買家。

• 敵對-攻擊：彼此敵對的玩家會互相攻擊。

• 敵對-賞金?/?賞金-攻擊：與敵對-攻擊類似，敵對勢力會發(fā)布懸賞，自然也就有賞金獵人為了賞金而發(fā)動攻擊行為。

• 通信-敵對：我們能發(fā)現(xiàn)即便是敵對的玩家之間也會存在通信。這一點與真實的社交網(wǎng)絡非常類似，“彼此拉黑”的人與人之間其實也存在著“隔空喊話”的間接通信行為。

游戲網(wǎng)絡中的冪律分布

冪律是一種在現(xiàn)實社會中非常常見的關系， 從生物體的生長、城市的發(fā)展規(guī)模、公司的組織形式都能看到冪律關系的影子，在本文中所研究的游戲社交網(wǎng)絡中也不例外。一下簡述幾項研究者發(fā)現(xiàn)的冪律關系。

通信網(wǎng)絡

在電話通信網(wǎng)絡，電子郵件網(wǎng)絡，甚至是在線上社交網(wǎng)絡中的個體，他們的交互延時與抽象的“距離”（例如在本游戲中，距離就是游戲世界中的遷移需要的步數(shù)）分別呈現(xiàn)出了冪指數(shù)為 -0.83至2.0 的冪律關系。

參考我們熟知的萬有引力：“距離越近，引力越大”?？梢灶惐葹樵谟螒蛑校瑑蓚€玩家距離越近，互動越多，促使互動的吸引力也越強。但是也有例外就是“攻擊”，當距離夠近的時候攻擊呈現(xiàn)出的是一種“斥力”。不過這一點很好理解，玩家跑來攻擊對方玩家，但奉行“打一下就跑”，“打一槍換一個槍眼”的游擊戰(zhàn)術。

在滿足三元閉包的網(wǎng)絡中，度分布（ degree distribution）、依賴核心（attachment kernel）、聚集系數(shù)（ clustering coefficient）這些都能用相應的冪律函數(shù)表示出來。換句話說當相關冪律系數(shù)得以確定，我們就可以預測出網(wǎng)絡未來的發(fā)展。

層級組織結構

在網(wǎng)絡中，我們也會注意到一些層級組織結構，比如說，第 0 層代表玩家自己，第 1 層表示親密的朋友，第 2 層表示泛泛之交，第 3 層表示聯(lián)盟成員，等等，我們發(fā)現(xiàn)每一層的人數(shù)近似地服從冪指數(shù)為 4 的冪律關系。

在游戲中玩家要依靠“蟲洞“進行跳躍，每次跳躍的距離和為了跳躍而等待的時間分別服從冪指數(shù)為 -3 和 -2.2 的冪律關系。

財富分布

我們或許都聽說過“20% 的人擁有 80% 的財富”這樣一個經(jīng)驗法則，確實在現(xiàn)實的社會中財富分布會遵循冪律分布，例如以福布斯雜志在 2003年10月，美國富人的凈資產(chǎn)我們發(fā)現(xiàn)美國的財富分布遵循冪指數(shù)為 -2.1 的冪律，而在 Pardus 世界中這個規(guī)律同樣存在，但冪指數(shù)是 -2.5。

性別行為差異

游戲中的幾種角色圖像，及其性別區(qū)分。

游戲為玩家提供了多種角色可供選擇，每個角色都提供了男女兩種性別。玩家可以自己選擇游戲中的性別，值得注意的兩點是：

1. 在游戲中有接近 90% 的玩家設定為男性。

2. 玩家在游戲中選擇和自己生理性別相反的現(xiàn)象非常普遍。

   這個行為被稱為性別交換（gender swapping）。根據(jù)統(tǒng)計顯示，在游戲中往往會有超過 10% 甚至 20% 的性別交換玩家。

根據(jù)來自本游戲的數(shù)據(jù)我們會發(fā)現(xiàn)，女性往往表現(xiàn)出風險厭惡，且更加的富有；男性因為更加好斗、承擔更多的風險，因而死亡率較高。

不過如果不考慮破壞性的行為，男女間的差異不大。

男性與女性的行為差異

上圖從友誼，通信，貿(mào)易，敵對，攻擊，賞金六個網(wǎng)絡來刻畫男女的行為差異?？v坐標都是的是"男性減女性的差值"。這四張圖分別表示的是：（a）平均的節(jié)點度數(shù) k，（b）聚集系數(shù) C，（c）鄰里的平均度數(shù) ，（d）互惠程度。

從圖中我們能發(fā)現(xiàn)女性與同性間的聯(lián)系更加密切，而男性則更喜歡和異性聯(lián)系。

• 女-女間的交易和通信數(shù)量要明顯的高于隨機網(wǎng)絡

• 男-女之間的交易和通信數(shù)量也非常高

• 女-男之間的類型行為特征不明顯

• 男-男之間的交易和通信數(shù)量缺要顯得少一些

同時，研究者發(fā)現(xiàn)女性會呈現(xiàn)出愛憎分明的情形；女性更愛抱團，有較好的“回粉”、“互fo”行為，也有更多可以聊天的小姐妹。而男性更喜歡去“結交社會名流”。在對待敵人的態(tài)度上男女也會有所區(qū)別，男性可能會直接攻擊，而女性則會發(fā)出懸賞、賞金。

總體來說，

• 男性對女性的友好示意會做出快速的回饋，而對同性的示好反應比較慢；

• 女性對同性的友好示意會做出快速的回饋，對男性的示好則要反應的慢一些。

• 面對敵對行為，男性卻對同性表示出快速的反饋，對女性則要溫和許多了。

前沿展望

我們可以發(fā)現(xiàn)在 Pardus 這個虛擬世界中的社會現(xiàn)象與我們真實社會中的經(jīng)驗、理論、假說高度吻合。這能否意味著 Pardus 是一個好的社會科學模型呢？現(xiàn)在我們還無法得出結論，但也許在不久的將來，社會科學能夠發(fā)展成為一門可以定量計算、可以預測的學科?？椎碌睦硐胍苍S能夠?qū)崿F(xiàn)。數(shù)據(jù)的規(guī)模和計算能力的約束都不再是社會科學的障礙——這些我們我們幾乎都已經(jīng)解決了。

也許有朝一日我們能夠把 Pardus 的數(shù)據(jù)替換成真實世界中的數(shù)據(jù)，使得我們能更加深入地理解這個世界。

作者：Leo

編輯：王怡藺

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