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計(jì)算社會科學(xué)導(dǎo)論 讀者對象:計(jì)算社會科學(xué)研究相關(guān)人員
本書共四篇十一章,內(nèi)容包括回歸分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺、社會網(wǎng)絡(luò)分析、ABM等。
一本精心融合計(jì)算科學(xué)與社會學(xué)的著作。
我非常欣喜地看到由呂鵬、范曉光、陳忱、計(jì)湘婷、李軒涯等一批青年才俊撰寫的《計(jì)算社會科學(xué)導(dǎo)論》的書稿。他們“社計(jì)師”團(tuán)隊(duì)已經(jīng)連續(xù)兩年開展了關(guān)于“計(jì)算社會科學(xué)”的培訓(xùn)課程,受到廣泛歡迎,沒想到這么快他們就完成了課程教材的編寫。我一直在關(guān)注著計(jì)算社會科學(xué)前沿的發(fā)展,也積極支持青年學(xué)者在這方面大力開拓。因?yàn)殡S著信息社會的突飛猛進(jìn),社會科學(xué)對社會變遷的理解和研究方法都會發(fā)生極其深刻的變化,有些變化甚至是顛覆性的。我并不是計(jì)算社會科學(xué)的專家,但也不揣淺陋,應(yīng)邀談幾點(diǎn)對這方面學(xué)科發(fā)展的看法,算是為青年學(xué)者們站臺。
一、計(jì)算社會科學(xué)將異軍突起
長期以來,學(xué)科的研究方法總是從屬和輔佐學(xué)科研究的理論、內(nèi)容和對象,但隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算社會科學(xué)成為一種認(rèn)識世界和社會生活的新型學(xué)科,對整個(gè)社會科學(xué)將會產(chǎn)生革命性的影響。但迄今為止,我國在這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科發(fā)展和人才儲備都還很難適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。
根據(jù)我國工業(yè)和信息化部人才交流中心發(fā)布的 《人工智能產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告(2019—2020年版)》,人工智能相關(guān)企業(yè)數(shù)量不斷增加與相關(guān)人才供需不平衡,成為我國人工智能產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁發(fā)展的突出矛盾。當(dāng)前,我國人工智能產(chǎn)業(yè)的有效人才缺口高達(dá)30余萬人。人工智能的人才不僅要具備計(jì)算科學(xué)背景,還要具備社會科學(xué)素養(yǎng)。
在世界范圍內(nèi),“計(jì)算社會科學(xué)”(Computational Social Sciences)作為一門新興學(xué)科正在蓬勃發(fā)展。2009年2月,以拉澤(David Lazer)為首的15位學(xué)者在《科學(xué)》(Science)雜志上發(fā)表題為“計(jì)算社會科學(xué)”的文章,是公認(rèn)的宣示這一學(xué)科誕生的重要作品。計(jì)算社會科學(xué)是采用計(jì)算科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的方法研究社會科學(xué)問題的新興交叉學(xué)科。這種新興性體現(xiàn)在以下幾方面。
第一,數(shù)據(jù)來源形式的大幅度擴(kuò)展。“巧婦難為無米之炊”,實(shí)證社會科學(xué)的發(fā)展離不開數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的進(jìn)步。傳統(tǒng)社會科學(xué)研究的數(shù)據(jù)來源或是結(jié)構(gòu)化的宏微觀數(shù)據(jù)(定量研究),或是小樣本的文字(訪談研究)、歷史資料(歷史比較研究)。隨著電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的提升,計(jì)算社會科學(xué)可以廣泛地采用數(shù)量龐大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,為社會科學(xué)研究的發(fā)展注入新的生機(jī)。
第二,提升預(yù)測和決策的科學(xué)性。傳統(tǒng)的預(yù)測和決策多依賴于對常規(guī)性事實(shí)的研究,而計(jì)算社會科學(xué)為現(xiàn)代國家和機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)應(yīng)對高度復(fù)雜和快速變化環(huán)境的高效能、低成本的工具,將革命性地改變決策科學(xué)。比如,政府部門對疫情發(fā)布數(shù)據(jù)、流調(diào)數(shù)據(jù)、防控輿情數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,預(yù)測疫情的擴(kuò)散趨勢,也可以使用計(jì)算機(jī)模擬疫情防控政策施行的效果進(jìn)行預(yù)測,提升決策的科學(xué)性。與此同時(shí),政策制定者應(yīng)該鼓勵對預(yù)測模型進(jìn)行公開的驗(yàn)證,同時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,作為解釋性模型的驗(yàn)證性數(shù)據(jù)框架。
第三,為因果推斷提供新的解決思路。2021年10月,約書亞·安格里斯特(Joshua D. Angrist)和吉多·因本斯(Guido W. Imbens)因?yàn)閷σ蚬治龇椒▽W(xué)的貢獻(xiàn)而被授予諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎。因果推斷是社會科學(xué)經(jīng)久不衰的議題,學(xué)者們提出了各種各樣的解決方法,如隨機(jī)試驗(yàn)、工具變量、傾向值匹配等。如今,計(jì)算社會科學(xué)的發(fā)展為因果推斷提供新的思路,大數(shù)據(jù)挖掘有利于探索信息的關(guān)聯(lián)模式,并據(jù)此提出更精確的解釋性問題,同時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)可以更好地應(yīng)對維度災(zāi)難,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估計(jì)。對因果關(guān)系的檢驗(yàn)是計(jì)算社會科學(xué)研究中的重要部分。
計(jì)算社會科學(xué)的發(fā)展對于中國社會科學(xué)的未來發(fā)展同樣具有重要的意義。現(xiàn)代文明歷史上有多次技術(shù)革命,在這次數(shù)字化引領(lǐng)的新變革中,中國具有獨(dú)特的優(yōu)勢。其一,中國數(shù)字社會建設(shè)走在世界前列,從大眾生活的移動支付到數(shù)字政府的大力建設(shè),無一不突顯數(shù)字中國的發(fā)展活力; 其二,中國的數(shù)據(jù)規(guī)模十分龐大,一條信息可能沒有太大的意義,一億條信息就會產(chǎn)生重大的價(jià)值。因此,在這一場計(jì)算社會科學(xué)的大變革中,中國與世界的距離最小,這為中國社會科學(xué)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)“彎道超車”或是“換道超車”提供新的契機(jī)。當(dāng)前,大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)越來越多地進(jìn)入社會科學(xué)研究領(lǐng)域,“計(jì)算社會科學(xué)”作為新興學(xué)科蓬勃發(fā)展,“新文科”建設(shè)方興未艾,一個(gè)由社會科學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)家和其他領(lǐng)域的研究人員組成的研究生態(tài)正在形成。
二、大力培養(yǎng)計(jì)算社會科學(xué)新人才
最近一段時(shí)間以來,以教育部新文科建設(shè)工作組發(fā)布的《新文科建設(shè)宣言》和組織的一系列會議為標(biāo)志,促進(jìn)文科與理工科的學(xué)科交叉成為學(xué)術(shù)界的討論熱點(diǎn)。中國社會科學(xué)院時(shí)任院長謝伏瞻大聲呼吁,要針對交叉學(xué)科建設(shè)的一些短板,加快發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義的新興學(xué)科和交叉學(xué)科。中國社會科學(xué)院是中國哲學(xué)社會科學(xué)研究的最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和綜合研究中心,學(xué)科齊全,人才集中,資料豐富。近年來,中國社會科學(xué)院的一些研究團(tuán)隊(duì),發(fā)揮國家隊(duì)的平臺優(yōu)勢,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字鄉(xiāng)村、智慧社會、國家智治、智慧法治等眾多領(lǐng)域積累了豐富的研究成果。
然而,總體來看,當(dāng)前國內(nèi)的社會科學(xué)界在人工智能與大數(shù)據(jù)方面的知識儲備與能力建設(shè)仍有不足。很有必要倡導(dǎo)和鼓勵廣大社會科學(xué)工作者、青年學(xué)子就大數(shù)據(jù)和人工智能在社會科學(xué)中的作用展開研討與交流。尤其是需要推動社會科學(xué)界與計(jì)算科學(xué)界的跨界合作,探索社會科學(xué)研究的新研究范式與方法。特別是在以下幾方面,要加快推進(jìn)。
第一,建立技術(shù)與社會相結(jié)合的學(xué)術(shù)知識體系。計(jì)算社會科學(xué)通常是利用特定的研究方法,開發(fā)和應(yīng)用復(fù)雜的、大規(guī)模人類行為的數(shù)據(jù)。但支撐計(jì)算社會科學(xué)學(xué)術(shù)生態(tài)的,不應(yīng)只是廣義上的定量研究方法。傳統(tǒng)的社會科學(xué)和計(jì)算社會科學(xué)實(shí)際上正在變得越來越緊密。所涉及的主要內(nèi)容,既涵蓋系統(tǒng)仿真、知識圖譜、文本分析與建模、數(shù)據(jù)可視化等“計(jì)算方法”,又包括算法審計(jì)、數(shù)據(jù)治理、數(shù)字公益等“社會治理”技術(shù)。這需要培養(yǎng)一批社會科學(xué)和計(jì)算科學(xué)的復(fù)合型人才。
第二,推動社會領(lǐng)域的知識圖譜、數(shù)據(jù)庫、實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)。完善新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是計(jì)算社會科學(xué)的生命線,因?yàn)檫@是一門以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的學(xué)科,就如同人工智能技術(shù)也是一門以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的技術(shù)一樣。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,如何進(jìn)一步合法合規(guī)地獲取大數(shù)據(jù)、分析大數(shù)據(jù),成為制約未來中國社會科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。要善于把“沉默的文本”變成“活動的知識圖譜”,這就需要發(fā)揮人文社會科學(xué)專家的專業(yè)知識,而不僅僅是靠計(jì)算機(jī)技術(shù)解決技術(shù)難題。
第三,整合力量,設(shè)立計(jì)算社會科學(xué)的專業(yè)學(xué)位。國內(nèi)外眾多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu),已經(jīng)設(shè)立了計(jì)算社會科學(xué)的學(xué)位教育體系。國際高校社會科學(xué)類博士研究生輔修大數(shù)據(jù)第二學(xué)位也蔚然成風(fēng)。例如,芝加哥大學(xué)設(shè)立了計(jì)算社會科學(xué)的碩士和博士學(xué)位,清華大學(xué)也已經(jīng)在相關(guān)學(xué)科的學(xué)位項(xiàng)目里設(shè)立了相應(yīng)的研究方向,中國社會科學(xué)院大學(xué)成立了計(jì)算社會科學(xué)研究中心。我們應(yīng)鼓勵建設(shè)計(jì)算社會科學(xué)課程體系,培養(yǎng)這方面的人才。
十年樹木,百年樹人。培養(yǎng)人才不僅是為滿足當(dāng)前之需,更要為未來做儲備。
三、編好用好計(jì)算社會科學(xué)的基礎(chǔ)教材
當(dāng)前雖然存在諸多大數(shù)據(jù)、人工智能的教學(xué)工具和內(nèi)容,但大多數(shù)是為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生和學(xué)者開發(fā)的,尤其是在應(yīng)用場景上,不能適應(yīng)人文社會科學(xué)類學(xué)生的專業(yè)背景和訓(xùn)練需求。這本以社會學(xué)的青年學(xué)者為主體編寫的計(jì)算社會科學(xué)教材,是專門為人文社會科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生掌握計(jì)算社會科學(xué)的知識而量身定做的,有以下幾個(gè)特色。
第一,計(jì)算社會科學(xué)理論與軟件操作相結(jié)合。學(xué)習(xí)計(jì)算社會科學(xué)的目的是應(yīng)用,因此離不開軟件應(yīng)用,同時(shí)軟件的應(yīng)用有利于加深對理論知識的理解。除緒論外,本教材各章都先講解理論知識,再提供應(yīng)用理論知識的案例,并且案例給出了詳盡的Python代碼及操作說明,方便使用者上手操作。對于案例,編者特別選擇了人文社會科學(xué)領(lǐng)域的案例。
第二,服務(wù)于計(jì)算社會科學(xué)的教學(xué)與人才培養(yǎng)。本教材目的在于幫助一線的高校教師為人文社會科學(xué)專業(yè)學(xué)生講授計(jì)算社會科學(xué)的基本知識,因此在緒論中編者特別提供了如何使用本書授課的建議,并在每章精心設(shè)計(jì)了習(xí)題供學(xué)生們鞏固練習(xí)。可以看出編者的用心,是希望幫助人文社會科學(xué)專業(yè)學(xué)生掌握計(jì)算社會科學(xué)的基本技能,這也有利于培養(yǎng)兼具科學(xué)精神與人文情懷的數(shù)字社會建設(shè)者。
第三,體現(xiàn)學(xué)科交叉性。計(jì)算社會科學(xué)的發(fā)展離不開多學(xué)科的知識共享、人員協(xié)作。盡管諸多學(xué)者都認(rèn)識到這一問題的重要性,然而現(xiàn)實(shí)中不同類型機(jī)構(gòu)之間、機(jī)構(gòu)內(nèi)部不同部門之間的壁壘始終存在。我很欣喜地看到,本教材既有百度公司與國內(nèi)知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的深度合作,比如學(xué)者們借助百度AI平臺實(shí)現(xiàn)軟件操作,同時(shí)又有來自社會學(xué)、公共管理、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)學(xué)者的精誠合作。我相信,打破機(jī)構(gòu)壁壘、學(xué)科壁壘,這對計(jì)算社會科學(xué)的發(fā)展和未來非常重要。
期待本書能夠成為一個(gè)引子,帶動更多的人投身到交叉學(xué)科建設(shè)的事業(yè)中來。
是為序。
李培林: 社會學(xué)家、中國社會科學(xué)院學(xué)部委員、社會政法學(xué)部主任、原副院長、第十三屆全國人大常委會委員、社會建設(shè)委員會副主任委員. 2023年5月3日于北京
呂鵬
清華大學(xué)社會學(xué)博士。中國社會科學(xué)院社會學(xué)研究所經(jīng)濟(jì)與科技社會學(xué)研究室主任、研究員,中國社會科學(xué)院大學(xué)數(shù)字中國研究院執(zhí)行院長。主要研究領(lǐng)域?yàn)榻?jīng)濟(jì)社會學(xué)、科技社會學(xué)。
基礎(chǔ)理論篇
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