误入歧路花园 出时一身锦绣
——跨学科的天才赫伯特·西蒙

文/陈 安 张振宇


赫伯特·西蒙(1916—2001),美国管理学家和社会经济组织决策管理大师。1943年获得美国芝加哥大学博士学位,曾先后在美国加利福尼亚大学、卡内基-梅隆大学任计算机科学和心理学教授,从事过计量学的研究,担任过企业界的多种顾问。由于他在决策理论研究方面的突出贡献,被授予1978年诺贝尔经济学奖。
谈起赫伯特·西蒙,无论是计算机科学、心理学领域的研究者,还是政治学、经济学、管理学领域的从业者,无不对这位充满传奇色彩的大师,表示深深的敬佩。
这位跨学科的天才,不仅精通多种语言,还在多个学科领域拿了有分量的学术大奖。他的日常生活和其学术生涯一样丰富多彩,魅力无穷。

年轻的西蒙——爱好广泛,博览群书

1916年,西蒙出生在美国威斯康星州,他的父亲是一位电气工程师和专利法律师,长期活跃在当地的学术圈和社会事务界,享有较高的声誉。母亲是一位才华横溢的钢琴家,经常在家中演奏古典乐曲。在父母的熏陶下,西蒙显现出极强的学习能力,早早地与学术结下了不解之缘。
他在回忆录里提道:“高中的学业对我来说太过于容易,以至于我需要不断踢足球、打篮球、弹钢琴,和朋友聚会玩乐、旅行来打发无聊的时间。”同时,情窦初开的西蒙和女生在交往过程中学会了绘画、象棋等技艺,在短期内达到了炉火纯青的地步,后来他甚至还发明了一款棋牌游戏。
读大学之前,西蒙广泛阅读了经济学和心理学方面的书。进入美国芝加哥大学后,爱好经济学的他却因为没有修过会计类课程,只好转学政治学。不过名校优良的学术氛围使他广泛获得了数学、逻辑学、符号学等学科的知识,掌握了基本的科学研究方法,为以后的研究奠定了坚实的基础。
在大学二年级时候,聪慧的西蒙已经修完了政治学专业要求的所有课程,于是他开始旁听物理学、计量经济学、心理学等专业课程。

步入正轨——跨越学科,获得大奖

从芝加哥大学毕业后,西蒙应聘到美国国际城市管理者协会,从事评估城市管理效率的工作,良好的数学基础使他很快成为专家。工作之余,在大学室友的介绍下,西蒙开始和一位任职于芝加哥大学政治学系的女孩约会。这位名叫多诺西娅·派依的女孩,十分欣赏西蒙的才华与智慧。1937年圣诞节,年仅22岁的西蒙与派依结婚。婚后,西蒙与妻子联手做了各种各样的研究,发表了一系列有价值的文章。
1939年,西蒙转到美国加利福尼亚大学伯克利分校,负责由洛克菲勒基金会资助的一个研究项目。这个项目围绕政府进行组织运行与职能优化,西蒙开始思考组织如何决策的问题,并把自己的研究结果写在博士论文里。1943年,西蒙被母校芝加哥大学授予政治学博士学位。
1949年,西蒙在美国卡内基-梅隆大学任教,主讲计算机科学和心理学。可以说,西蒙一生中最辉煌的成就就是在这里做出的。他曾与美国政治学家麦卡锡、美国经济学家明斯基等人讨论如何利用计算机模拟人的逻辑,并开发出当时唯一一款可以工作的人工智能软件,因此西蒙被称作“人工智能之父”。
此后,他还和其他的计算机专家一起开发了一款信息处理语言(IPL),这是最早的一款人工智能程序设计语言,具有划时代的意义。有趣的是,在编写这项语言时候,西蒙使用的是“人体寄存器”——孩子们举着牌子围绕着他,西蒙则拿着笔往牌子上写代码。
享有盛誉的西蒙,由于在人工智能、列表处理、人类认知等领域有着杰出的贡献,于1975年获得了计算机科学最高奖——图灵奖。此后,作为美国顶尖计算机专家,他曾多次到中国访问,充当中美友好交流的使者。他曾给钱学森去信,内容中提道:“我了解您本人的兴趣在于创新思维和形象思维,这两个问题也是我近年来研究的中心问题。”在信的最后,西蒙表示希望中国的认知科学能够早日在国际上闯出一条属于自己的路。随信他还附赠一本自己的专著《人类的认知——思维的信息加工理论》,并希望能与钱学森见面。遗憾的是,由于钱学森的工作有保密性质,两位科学家最终没有相见。
西蒙在认知科学方面也取得了一流的成就,他对信息加工心理学的研究处于世界前列。20世纪50年代,他开始研究决策心理学,获得了美国心理学会终身成就奖。西蒙对心理学的研究,源于一次他和妻子开展的有趣实验,他们认为人类决策行为只是一个搜索过程(根据掌握的知识在问题空间展开搜索),其中搜索效率取决于启发式函数。
得到这个规律之后,他和朋友一同开发了“通用问题求解系统”,能一次解11种类型的问题。1958年,西蒙等人向当时的心理学界展示了如何利用计算机模拟人类认知过程,机制主要是:通过将人类认知过程复刻到计算机中,以计算机来模拟刻画人类的心理过程,从而解释人类行为,进而验证理论的正确性。这场活动举办之后,掀起了一场认知心理学界的信息加工革命。
不过,西蒙同时注意到,在决策过程中,外界问题的相关信息不可能被人们完全获取,并且基于时间成本和决策成本的考虑,人们很难投入无限资源去搜索问题空间中的备选方案,故人们只是具备有限理性,以上假设同样在经济学中得到验证。不过,曾经提出过“物理符号系统假说”的西蒙,在阐述“有限理性”时,仍然使用着大量数学逻辑符号来模拟决策。最终他发现,面对这个复杂多样且不确定的世界,只要给出“满足即可”的局部最优决策,就能够有更大的生存概率。
在否定“理性人”原则后,西蒙建立的“有限理性”原则和“满意即可”行为准则,使其获得了1978年的诺贝尔经济学奖。而且,西蒙帮助工商企业界确立了寻找决策目标的方法,展示了这一理论强大的实践性。

跨学科的秘密——一条主线,多种视角

作为全才式的科学家,西蒙令人赞叹不已,从他的经历中,我们能够获得什么样的启发呢?其实梳理他的学术经历就能发现,西蒙强大的科研能力背后没有什么秘密,关键在于他围绕“人类认知和决策”这个问题在不同学科之间辗转以寻求答案。
在他的政治学博士论文中,已经确立了有限理性的决策框架。在后来的政治学研究生涯中,他关注政府决策,将有限理性推广到了公共部门决策中去。相应地,有限理性也可以推广到私营部门。在经济学背景下进行探究,为他带来了诺贝尔经济学奖这一至高荣誉。
另外,理性思维使他通过逻辑符号探索人类决策机制,提出将超前的算法应用到计算机中,回答了关于“计算机是否能够像人类一样思考”的疑问。在学术研究最后阶段,他将决策问题追溯到了人类认知这个落脚点,和妻子一起利用心理学实验发现了人类决策过程中的特点,将心理机制刻画得入木三分,最终获得了心理学大奖。
英国哲学家以赛亚·伯林曾论述过两种类型的学者——刺猬型和狐狸型。刺猬型学者常常沉迷于宏大想法,坚持不懈;狐狸型学者则与之相反,对世界拥有更加偏执的单一看法。同时具备宏大的跨学科思维与细致的多专业知识的人才少之又少,或许这种非凡本领可视为上帝赐予人类的礼物。
西蒙在自传里曾这样评价自己:“我诚然是一个科学家,但是我是许多学科的科学家。我曾经在科学迷宫中扮演了许多不同的角色,这些角色之间难免会互相借用。但是,我对于扮演每一种角色都尽了最大的力,因此我是有信誉的,这也就足够了。”伟哉,西蒙!
(本文作者陈安为中国科学院科技战略咨询研究院研究员、博士生导师,长期从事应急管理、管理机制设计等方面的研究;作者张振宇为中国科学院大学中丹学院硕士研究生)

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