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歡迎來到社會物理學的時代，這本書將改變你對未來的看法。
我們在網路世界撒下的「數位麵包屑」，原來是一步步引領我們走向更美好生活的線索！
如果大數據革命有一位主導大局的天才，他便是本書作者艾力克斯‧潘特蘭。潘特蘭任教於麻省理工學院，也是世界經濟論壇「大數據與個人資料倡議」共同發起人，被《富比世》雜誌譽為「全球7大權威資料科學家之一」，《新聞週刊》列為「可能改變本世紀100位美國人之一」。他還有另一項稱號「可穿戴式裝置之父」，早在15年前便主持全球第一個人與機械結合的「賽博格」（cyborg）群體實驗，其中幾項構想現在由前學生落實為Google眼鏡和Google＋。
潘特蘭在本書提倡的新科學「社會物理學」，利用電子裝置進行大規模實地實驗室，和研究團隊逐秒測量群組、公司和社區可能長達數年的時間，蒐集、分析數以十億計的大數據，仔細觀察社會以了解意念流的動態。在這樣的「社會觀察鏡」下，人類和猩猩群與蜂群的共通點，比你願意承認的更多。
潘特蘭團隊這項分析巨量「數位麵包屑」，如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等的流程，被列為「即將改變世界的10項技術之一」。他們已經發現，藉由分析這些數位麵包屑中的形態，可以判斷某人是否可能將罹患糖尿病、會不會償還貸款，而以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、政治革命、經濟泡沫等，都可以獲得解釋。
原來，我們在日常生活中沿途撒下的數位麵包屑，其實隱藏了各種好主意，有助於改善企業、政府和社會的運作，建構一個更美好的未來，包括：
個人方面 創新和創造力並非極少數超級機靈的人所獨有，最好的點子來自持續、細心的社會探索。最佳學習策略是花90％的精力在探索，尋找、模仿看似成功的行為榜樣，剩餘的10％用在個人實驗和思考上。
團隊方面 績效最好的群體主意很多，成員貢獻很多很簡短的點子，而非只有少數人長篇大論。這種交流持續重疊發生，而且主意很多樣，各人參與互動的程度相對平均。
領導方面 最成功的經理人類型，是所謂的「魅力型連結者」，會主動四處遊走，與人簡短有力地交談。由這種領導人主導的團隊，有較均衡、較高程度的成員參與，對集體智慧有利。
解決問題 無論是鼓勵個人在冷天中增加活動量，或是在幾小時內找出全美各地10個紅氣球確切位置的比賽，捨棄傳統直接獎勵目標對象的方法，改為一併獎勵目標對象的同儕，這種創造社群壓力的方法，有時是最快、最有效的方法。
疾病預防 結合科技和行為變化，可以估計每個人生病的可能性，並畫出疾病傳染地圖。近年來，SARS、H1N1、伊波拉病毒等傳染病造成恐慌，在未來肯定將出現的疾病大流行中，這是我們防止數億人死亡的少數希望之一。
城市發展 我們在平常日和週末的活動形態雖然不同，但各自有其規律。如果信用卡資料顯示城市人口脫離自身熟悉區域，往外探索的活動高於平均水準，則該城市在隨後年度會有較高的GDP、較多人口，以及較多樣化的商店和餐廳。
交通建設 目前根據駕駛人提供的GPS數據，已經可以逐分鐘更新交通情況。但大數據還能用來預測駕駛人何時可能發生意外，有助於大大降低事故率。瑞士蘇黎世的城市設計證明，建設大規模、便宜的快速運輸系統，有助於城市的整體發展。
個資保護 史諾登事件震驚全球，在潘特蘭前瞻眼光中的未來，個人擁有占有、控制和處置自身資料的權利。這項「資料新政」並非只是倡議，他透過世界經濟論壇的推動，已成功促成美國和歐盟相關立法和宣言的研擬。
前瞻推薦
《哈佛商業評論》全球繁體中文版總編輯 王力行
PanSci泛科學總編輯 鄭國威
「生活在一個大數據時代，人們需要更新、更有效的科學方法理解人類的群體行為。在《數位麵包屑裡的各種好主意》這本書中，潘特蘭博士告訴你如何以新的思考方式理解人類的群體運作行為。」
──李世炳，中央研究院物理研究所研究員
「這是社會科學的重要演進。第一次，我們得以用量化的方式研究社會科學，而且不是建立在虛無的理論假設上，而是真實、有效的行為數據。」
──張育寧，TechOrange科技報橘與BuzzOrange報橘總編輯
「本書充滿了有關人類群體如何運作的研究結果，作者潘特蘭藉由『實地實驗室』，利用真實處境下長時間測量獲得的數以百萬計的資料點，以空前的規模監測人類的行為……他的研究也帶給政策制定者和商界人士啟示。潘特蘭教授創造了個人資料財產權的觀念，藉此推動一種保護隱私的新方式……《數位麵包屑裡的各種好主意》是這領域主要奇才之一介紹這門新學科的迷人著作。」
──《經濟學人》（The Economist）
「潘特蘭的洞見，使人類的行為變得比較不神祕，但更加令人驚奇。這本書將改變你對自身和世界的看法。」
──克雷‧薛基（Clay Shirky），《下班時間扭轉未來》和《鄉民都來了》作者
「認識、預料和影響人類行為，向來是社會科學界及各地領袖的目標，潘特蘭的《數位麵包屑裡的各種好主意》是對這個領域的重大貢獻。一如詹姆斯‧索羅維基（James Surowiecki）的《群眾的智慧》，這本書將為這門快速發展的新科學促成更多研究和著作。」
──約翰‧艾伯樂（John Abele），波士頓科技公司（Boston Scientific）共同創辦人
「這本書將改變你對未來的看法，它針對什麼事物可以測量和改變，開拓了我們的想像空間。這不僅是一種社會分析，還提供了務實的前進方法。」
──約翰‧史立‧布朗（John Seely Brown），前全錄（Xerox）首席科學家
「眼光前瞻的潘特蘭，從他位於麻省理工學院的大本營看到了未來。他這本極富智慧且刺激思考的著作，揭示人類的想法如何出現、流動和傳播。在我們似乎無力解決貧富不均持續惡化和氣候變遷加劇等難題之際，潘特蘭對未來基於數據和現實的樂觀看法，應會受到所有讀者的熱烈歡迎。」
──里德‧亨特（Reed E. Hundt），美國聯邦通訊委員會（FCC）前主席，綠色資本聯盟（Coalition for Green Capital）執行長
「潘特蘭活在未來，這是我們看得到的。本書不僅將帶你認識科技、行為科學和社群世界交會處的尖端研究，還將助你看清未來的可能發展。潘特蘭教授精彩地分析了新意念如何流動，以及隨著『資料導向社會』的出現，新意念將如何日益影響生活的各個方面。」
──史蒂芬‧柯斯林（Stephen M. Kosslyn），史丹佛大學行為科學高等研究中心前主任，米諾瓦大學（Minerva Schools at KGI）創始院長
「許多人觀察蟻群時，會對牠們有能力組織起來，以一個社會系統的形式行動感到震驚。人類當然是更聰明、獨立自由思考的個體──真的嗎？這本書會促使你重新思考這個問題。潘特蘭是『社會物理學』這門新科學的開創者之一，在相關數學、分析模型和理論的協助下，他和團隊正在描繪出一個新世界，藉由分析巨量資料，就人類的本質和潛能提供一些真知灼見。歡迎來到社會物理學的時代！」
──彼得‧蓋布瑞爾（Peter Gabriel），英國音樂家
本書緣起
我活在未來。我任職的麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）位居創新世界的中心，幾乎所有新想法或新技術在登上世界舞台前，都會先經過這裡。麻省理工學院也位居世界上新創企業最密集的地區，雖然矽谷的規模更大。如果你想活在未來，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab），也就是我的知識家園，很可能是世界上最好的地方。例如，15年前我便主持全球第一個「賽博格」（cyborg）群體，所有成員生活和工作時，身上均配置以無線方式連結的電腦，戴著可當作電腦顯示器使用的眼鏡。這個實驗的許多構想，最終找到了實際用途：我以前的學生如今正領導一些尖端商業計劃，如內建電腦顯示功能的Google眼鏡和全球第二大社群網絡Google+。
我的有利位置賦予我獨特的機會，可以第一手觀察創造型文化如何蒐集新意念、幫助這些新意念生存壯大，並最終使它們得以實踐。或許更重要的是，我得以觀察到創造型文化必須如何改變，才能在高度連結、極速發展的世界中壯大，而麻省理工學院正是這樣的地方，整個世界也正在進入這樣的環境。
這些經歷使我發現，我們有關人類自身和社會如何運作，有許多傳統觀念是錯誤的。最好的點子並非只能來自最聰明的人，而是往往來自擅長彙集他人想法的人。推動變革的並非只是最堅決的人，往往還有與同道中人保持密切聯繫的人。最能激勵人的不是財富或名望，而是同儕的尊敬和幫助。
麻省理工學院媒體實驗室、我的研究團隊，以及我主持的創業計劃能夠成功，前述觀念至關緊要。我不用傳統的方式授課，而是引進有新想法的訪客，促使夥伴與外面的同道互動。在我擔任媒體實驗室的學術主管時，促使學校允許我廢除傳統的評分方式，我們嘗試以同儕社群的形式成長，以是否獲得同儕敬重和現實中的專案協作情況來衡量自己是否成功，來決定自己能否獲得更多機會。我們活在社群網絡中，不是活在教室或實驗室中。
本書源自激烈的文化衝突：一方是我在媒體實驗室的做事方式，另一方是別處的普遍做事方式。舉例來說，我在印度數家大學以分散式組織的形式建立媒體實驗室亞洲分部後，發現的最大問題之一，便是各大學的研究人員不相往來，他們的研究往往因此停滯不前。同領域的研究人員從不會面，有時即使在同一家大學也是這樣，因為大學行政當局和資助機構認為，研究人員閱讀彼此的文章就已足夠，不必見面或一起參加學術會議。然而，等到他們開始會面，並在「非正式」時間共處後，新點子才開始浮現，處理問題的新方式才開始傳播。
我幫世界經濟論壇（World Economic Forum）做事時，看到許多政府高官和跨國企業的執行長，同樣不明白創新需要怎樣的工作方式。我在世界經濟論壇領導有關「高度連結世界」（“hyper-connected world”）的討論，嘗試為大數據造成的難題尋找解決方案，尤其是個體私人資料不受控制的散布。我清楚看到，多數政界和商界領袖思考創新和集體行動的方式，與我在麻省理工學院看到的例子有巨大差異。多數人以相對靜態的方式思考，如競爭、規則，有時也會考慮複雜性。我則是用相對動態、演化的方式思考，注意網絡中的意念流動、社會準則的生成，以及複雜性的產生過程。多數人會考慮運用以個體和最終穩定狀態為中心的架構，我則從「社會物理學」（social physics）的角度思考，著眼於網絡中的成長過程。
為了認識這種思考方式上的差異，我展開了長達10年的研究計劃，希望建立一個嚴謹的知識架構，為當前以個體為中心的經濟和政治思維，引進社群互動的面向。這個架構假定社會性學習（social learning）和社會壓力，是推動文化演變和影響高度連結世界的首要力量。這項研究計劃在學術上出奇成功，社會物理學架構的每一部分均在論文中描繪出來，而且發表在全球最嚴謹的一些科學期刊上。我期望這些論文能為複雜性和網路科學的領域帶來額外的深度，並為進化動力學帶來新的觀點。
不過，我們都知道，學術論文是很學術性的。因此，我還致力促進這些理論在現實世界中的實踐，協助創辦了六家公司，運用這些理論幫助企業提升生產力和創造力，改善行動社群網絡，使普通人得以成為成功的投資人，協助支援社會的心理健康。很幸運地，這些在現實世界中的實踐同樣出奇成功，一大原因在於我那些極富才幹和遠見的前學生成為這些公司的高層。
本書為一場更大規模的討論揭開序幕，我希望它能夠幫助社會物理學的普及，因為相關概念對市場競爭和監理等傳統觀念有重要的補充作用，能夠提供一些我們非常需要的細膩觀點。在高度連結的世界，社群動態是決定各種結果的關鍵因素，增進對社會物理學的認識已經變得非常重要。
第1章 從意念到行動
利用大數據了解人類社會如何演化
新點子從何而來？它們如何轉化為行動？我們可以如何創造樂於合作、富生產力和創造力的社會結構？這些可能是每個社會最關鍵的問題，眼下更是特別重要，因為我們正面臨全球競爭、環境難題和政府失能等挑戰。
近幾百年來，西方文化大行其道，這在很大程度上是拜繼承自啟蒙時期思想家如亞當‧斯密（Adam Smith）和約翰‧洛克（John Locke）的典範所賜，他們的學術框架為這些關鍵問題提供了答案。我們在這個基礎上建立了一個多元社會，藉由競爭和協商來決定商品分配和政府政策。我們的開放式公民社會在競爭中戰勝了較傾向由上而下的集權社會，如今幾乎所有國家都在試驗某種形式的自由市場和政治選舉。
但是，近幾年來，結合人與電腦的網絡改變了我們的生活，它們大幅提升了參與程度、加快改變的速度。隨著網際網路使我們的生活日益密切連結，事件的發展速度似乎愈來愈快。我們淹沒在資訊的洪流中，甚至不知道該注意什麼、該忽略什麼。
我們的世界因此有時似乎瀕臨失控，社群媒體如推特（Twitter）上的貼文可能引發股市崩盤，甚至是推翻政府的抗爭。雖然數位網絡的應用已經改變了經濟、企業、政府和政治的運作，我們仍未完全了解這些結合人與機器的新網絡的本質。我們的社會忽然間已變成一種人與科技的結合體，其能力與弱點異於以往任何一個社會。
遺憾的是，我們並不真正知道該怎麼做。我們理解和管理世界的方式，是在一個較從容、連結程度較低的時代形成的。我們目前的社會觀念誕生於18世紀末的啟蒙時期，並於20世紀上半葉演變成當前的模樣。當年世事變遷較為緩慢，真正推動世界演變的，往往只是一小群商人、從政者或富裕家族。因此，當我們思考如何管理社會時，我們會談論「市場」和「政治階級」等抽象概念；事物在這些框架中緩慢演變，所有人掌握的資訊基本相同，人們因此有時間理性行動。
然而，在今天高度連結的光速世界，這些假設備受考驗，正逐漸失效。今天的虛擬群體可以在短短幾分鐘內形成，而且往往是由世界各地數以百萬計的人所構成，每天貢獻內容和評論的還可能是不同的數百萬人。金融交易仰賴實體交易大廳，政治協商仰賴一小群人在煙霧瀰漫的密室中討價還價、直到達成協議，像這樣的年代已經過去了。
為了了解這個新世界，我們必須擴展自己熟悉的經濟和政治觀念，顧及這些數以百萬計的人彼此學習、互相交流觀點所產生的影響。我們不能再認為自己不過是審慎思考後做出決定的個體；我們必須考慮影響個人決定和促成經濟泡沫、政治革命和網路經濟的有力社群效應。
亞當‧斯密本人明白，引導市場「無形之手」的並非只是競爭，還有我們的社會結構。在他的著作《道德情操論》（The Theory of Moral Sentiments）中，斯密認為人性的交換欲望並非僅限於商品，還包括思想、援助和出於同情的恩惠。他還認為，這些社會交換引導資本體制創造出造福社會的問題解決方案。不過，在斯密那個年代，資產階級幾乎都住在一個城市裡，彼此認識，受到必須當好公民的社會壓力約束。一旦少了這種有力的社會聯繫所產生的責任感，資本體制往往變得貪婪，政治則變得惡毒。在我們這個超高速連結的新世界，多數社會聯繫十分薄弱，無形之手常常失靈。
本書的目的，是提出一套社會物理學，擴展經濟和政治思想，不僅考慮競爭力量，還顧及觀念、資訊、社會壓力和社會地位的交流，以求較完整地解釋人類的行為。為了達到這個目的，我們不僅必須解釋社群互動如何影響個人的目標和決定，更重要的是，必須解釋這些社群效應如何產生亞當‧斯密所謂的無形之手。我們必須明白社群互動和競爭力量如何產生作用，才有望確保我們這個超高速連結的網絡社會保持穩定和公平。
什麼是社會物理學？
社會物理學是一門量化社會科學，描述資訊和意念流與人類行為之間確實的數學關係。社會物理學幫助我們了解意念如何經由社會性學習機制在人際間流動，以及這種意念流如何決定企業、城市和社會形成規範，影響其生產力和創造性產出。它使我們得以預測小群體、企業部門，以至整個城市的生產力。它也能幫助我們調整交流網絡，可靠地提升決策品質和生產力。
社會物理學產生的關鍵見解，全都與人際間的意念流有關。這種意念流當然可見於電話或社群媒體通訊的形態，但也可藉由評估人們相聚的時間長短、是否去同樣的地方和擁有類似的經歷來觀察。我們在後續章節將會看到，意念流對了解社會極其重要，不僅是因為及時的資訊對維持系統高效運轉至關緊要，更重要的是因為行為轉變和創新，正是靠新意念的傳播和組合來推動。
聚焦於意念流，正是我選擇將本書英文書名取為「社會物理學」的原因。傳統物理學的目的是了解能量的流動如何轉化為運動之變化，社會物理學則是嘗試了解意念和資訊的流動如何轉化為行為之變化。
關於社會物理學的應用，我們來看一個例子。有一群金融交易的當沖客，藉由某個社群網站分享交易情報，有時他們很少人能賺到可觀的利潤，這對他們自己和他們的經紀人都不好，後者會因為他們放棄交易而失去生意。為了改善當沖客的交易成績，經紀人試用標準方案，例如設法提升這些當沖客的知識和技術。這些傳統方法確實有些效果，有一群當沖客的成績進步了約2％。
其中一家經紀公司允許我在麻省理工學院的研究實驗室介入，利用我們模擬社群網絡意念流的數學模型，試用一種社會物理學方案。我們分析該社群網站上交易者之間數以百萬計的具體訊息，發現他們彼此之間的影響太強，以致出現「羊群現象」──交易者彼此過度模仿，所有人因此傾向採用相同的交易策略。
社會物理學的數學分析顯示，解決這個問題的最好方法，就是改變社群網絡、降低新交易策略在網絡中的傳播速度。我們推動這些變革後，交易者的投資報酬率平均增加一倍，遠勝於標準經濟方案的效果。
標準的管理指南並不會教你降低網絡中的意念傳播速度，前述的結果並不令人意外，因為我們用數學模型分析了大量數據，所以能夠設計確切的介入方式，並且準確預測結果。那些方程式源自社會物理學的數學，我將在第2章加以解釋。
這是一門實踐科學
「社會物理學」這個名字歷史悠久，它最初出現在19世紀初，當時人們參考牛頓物理學，將社會比喻為一部巨大的機器。但是，社會就是不大像機器。人們對社會物理學的第二波興趣出現於20世紀中期，當時學者發現許多社會指標有一定的統計規律，例如符合齊夫分布（Zipf distribution）和重力定律描述的形態。在此同時，社會科學界改進了有關社會互動基本機制的理論。在最近一波「社會物理」（sociophysics）的熱潮中，我們發現了人類活動和通訊中的統計規律，以及它們與經濟指標的有趣相關性。因為這些新類型的數據，社會科學理論的量化程度大大提升。
但是，這些努力均未能闡明促成社會變化和產生那些統計規律的機制。相關理論和數學表述仍然零散，很難應用在實際問題上。我們必須超越僅僅描述社會現象的層次，設法建立社會結構的因果理論。這方面的進展是邁向大衛‧瑪爾（David Marr）所稱的行為計算理論：以數學方式解釋社會的種種反應，闡明這些反應如何解決（或無助於解決）人類的問題。這種行為計算理論集中關注人類行為的產生過程，正是建立較好的社會體系所需要的。這種理論可將社會互動機制和我們新近獲得的巨量行為資料聯繫起來，以求設計出更好的社會體系。
本書提出這項實踐理論的基本概念，內容以我近來發表於世界重要科學期刊的系列論文為基礎。這項理論由連串數學模型構成，它們簡單得令人難以置信，可用淺白的文字解釋，可相當準確說明本書闡述的數十個真實事例。這些例子包括財務決策（包括泡沫等現象）、「引爆點」式的連串行為變化、發動數以百萬計的人協助搜尋、節省能源、出門投票，以及社會影響如何塑造政治觀點、購買行為和健康選擇。
實踐理論的最終考驗，當然是它能否用來塑造結果。它足以成為社會改造的指導理論嗎？為了回答這個問題，我將說明人們已如何利用這項新理論創造更好的公司、城市和社會制度。這個新的社會物理學框架可以為小群體、企業、城市，以至整個社會提供量化分析結果，應用幅度之廣在社會科學中近乎獨一無二。目前已有多個商業領域，在日常運作中應用社會物理學框架，在金融投資、健康監測、行銷、改善企業生產力和增加創造性產出等方面服務數千萬人。
不過，社會物理學的重要性，終究並非僅限於它能提供準確、有用的量化預測。如果社會物理學只是複雜的數學，其應用將僅限於受過特別訓練的專家。我認為它最終能產生多大的影響，也取決於它是否為各界（如政府和產業領袖、學者和一般公民）提供一種語言，超越市場和階級、資本和生產之類的舊詞彙。「市場」、「政治階級」和「社會運動」等詞彙塑造了我們的世界觀，這些詞彙當然是有用的，但它們也反映過度簡化的思維，因此會限制我們清晰、有效思考的能力。本書將提出一套新概念，相信有助我們較準確地討論世界與規劃未來。
大數據
社會物理學的引擎是大數據，也就是最近變得無處不在、全面反映人類生活各方面的數位資料。社會物理學的作用，有賴分析我們在現實生活中留下的「數位麵包屑」（digital bread crumbs），如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等，藉此辨識、分析人類經歷和思想交流的形態。這些資料記錄我們每個人選擇做些什麼，反映日常生活的實況。這與臉書（Facebook）的貼文大不相同，臉書貼文是人們選擇告訴別人的訊息，按照當下的標準編輯，其中能夠較準確反映我們的真實情況的，是我們將時間花在哪裡與買了什麼，而不是我們說自己做了什麼。
分析這些數位麵包屑中的形態的流程稱為「現實探勘」（reality mining），這對我們了解相關個體是怎樣的人大有幫助。我的學生和我已經發現，我們可藉由現實探勘來判斷相關人士是否很可能將罹患糖尿病，或他們是不是那種會償還貸款的人。藉由分析大量人口的相關形態，我們發現以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、革命和泡沫等，如今是可以解釋的。《麻省理工學院科技評論》（MIT Technology Review）因此將我們研究出來的現實探勘，列為10項將改變世界的技術之一──詳情請參考附錄1〈現實探勘〉。
社會物理學使用的科學方法異於多數社會科學，因為它主要仰賴「實地實驗室」（living laboratory）。什麼是實地實驗室？想像一下，我們將整個社區置於一個成像室（imaging chamber）中，記錄和呈現社區成員的行為、通訊和社交互動的所有面向。社區成員照常生活，我們則持續記錄一切，時間可能長達數年，這便是一個實地實驗室。
近十年來，我的學生和我已發展出建立和應用這種實地實驗室的能力，逐秒測量整個社會有機體，包含群組、公司和整個社區等，時間可能長達數年。方法很簡單，我們蒐集來自手機感測器、社群媒體貼文和信用卡交易等源頭的數位麵包屑，藉此測量相關群體。
為此，我已開發出一些法律和軟體工具，保護實驗參與者的權利和隱私，確保他們完全明白我們如何處理他們的資料，以及他們可以隨時選擇退出實驗。我在本書也將說明，我設計的方案對協助改善世界各地的隱私保護措施產生了重要作用──有關這些法律和軟體工具的詳情，請參考附錄1和附錄2〈開放式個人資料儲存〉。
這些數以十億計的通話紀錄、信用卡交易和GPS定位紀錄，為科學家提供了一種新鏡片，使我們得以十分仔細地觀察社會。當年，荷蘭的鏡片工匠製造出首批實用的鏡片，研究者因此得以做出首批顯微鏡和望遠鏡；我的研究實驗室和我則開發出蒐集整個社群的數位麵包屑的工具，我們因此得以製造出首批實用的「社會觀察鏡」（socioscopes）。這些新工具使我們得以看見生活的種種複雜面向，這是社會科學進步的希望所在。一如顯微鏡和望遠鏡徹底革新了生物學和天文學的研究，實地實驗室中的社會觀察鏡將徹底革新人類行為的研究。
也是一門豐富的社會科學
目前社會科學多數仰賴調查和實驗室現象的分析，也就是以一般情況或刻板印象的描述做為基礎。但這種方法無法解釋真實生活的複雜性，也無法說明我們的各種異常心理同時產生作用時的情況。它們也忽略了一項重要事實：我們的互動對象之具體情況，以及我們與他們互動的方式，一如市場力量或階級結構那麼重要。社會現象實際上由個體之間數以十億計的小規模交換構成，而人們交易的不僅是商品和金錢，還包括資訊、觀點，以至純粹的閒聊。這些個別交易中有一些形態，促成金融市場崩盤和阿拉伯之春等各種現象，我們必須了解這些微型形態，因為它們不會只是產生典型的一般社會現象，拜大數據所賜，我們有機會藉由數以百萬計的人際交換網絡，看見社會的種種複雜面向。
為了支持本書，我已將世界上最大型、最詳細的幾個實地實驗室資料集放在網路上。拜這些新的數位資料源所賜，我們得以精確地測量人與人或人與商人之間的互動形態，並描繪人們日常生活中的經歷形態。這些實地實驗室資料集包括：
朋友與家人：來自一個年輕家庭小社區約18個月的數據，內含許多類型的社群變量，包括位置、接近程度、通訊、購買、社群媒體的使用、行動應用程式和睡眠。我們每6分鐘測量30個行為變量，這項研究產生了150萬個小時有關人類社會經驗的量化紀錄。
社群演化：來自某大學學生宿舍的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和通訊資料；此外，還有健康、政治和社會變量。這項研究包括總共50萬小時的量化觀察。
現實探勘：來自兩間大學實驗室研究生的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和電話使用資料；此外，還有數個其他社會變量。這項研究涵蓋逾33萬小時的人類互動。
識別牌資料集：來自某白領工作場所的一個月數據，包括每16毫秒測量一次的位置、通訊和肢體語言資料，以及精確的工作流程和任務測量。
經匿名處理的數據、圖像、代碼、說明和相關論文，可在realitycommons.media.mit.edu找到，這些資料的蒐集過程遵循美國保護人類受試者的聯邦法律。
這些實地實驗室詳細呈現了部分美國人的生活面貌，但世界多數人口居住的開發中國家情況又是如何？2013年5月1日，我主持了「數據推動發展」計劃的揭幕儀式。這可能是世界上第一個真正的大數據公有資源（big-data commons），它描繪非洲國家象牙海岸全國人口的移動和通話形態，並蒐集經濟、人口、政治、飲食、貧窮和基礎設施方面的數據。相關資料如今可在www.d4d.orange.com/home找到。
這些匿名總合資料由行動通訊營運商Orange捐出，由比利時魯汶大學（University of Louvain）和我在麻省理工學院的研究小組提供協助，合作單位包括象牙海岸布瓦凱大學（Bouake University）、聯合國全球脈動計劃（Global Pulse）、世界經濟論壇，以及行動通訊產業組織全球行動通訊系統協會（GSMA）。在本書最後一章，我們將敘述人們如何利用這項數據公有資源，徹底革新象牙海岸的政府和公共服務。
本書大綱
本書旨在說明社會物理學如何結合有關人類行為的大數據和社會科學理論，創造一門在許多現實情境下可以應用的實踐科學（事實上已有諸多應用）。在本書的第1部分，我藉由若干例子建立理論基礎，說明社會物理學最重要的兩個概念：
社群網絡中的意念流（idea flow），以及意念流可以如何分為探索（尋找新意念或新策略）和參與（促使所有人協調他們的行為）兩個部分。
社會性學習（social learning），有關新意念可以如何成為習慣，以及社會壓力可以如何加快、塑造學習。
本書的這個部分也說明我們可以如何使用數位麵包屑，為諸如社會影響、信任和社會壓力等概念建立準確、實用的指標。拜這種技術所賜，我們得以測量社群網絡中的意念流，並利用誘因塑造現實情境中的社會性學習形態。我將利用線上社群網絡、健康、金融、政治和消費者購買行為等例子，說明社會物理學的運作。
在本書的第2部分，我利用各類型的現實事例，說明人們如何應用社會物理學提升組織的靈活性、創造力和生產力。相關例子包括研究實驗室、廣告創作部門、內勤支援作業，以及客戶服務中心。
本書的第3部分，檢視社會物理學更大規模的應用，也就是應用在整個城市的情況。我主要關注我們可以如何應用社會物理學改造城市，提升效率、創造力和生產力。
在本書的最後部分，我闡述社會物理學在社會制度上的應用。我探討資料導向社會中的政府角色和法規結構，並提出隱私和經濟法規的改革建議。
我希望在這一路上，讀者可以學到社會物理學的思考方式。因為它的量化和預測特質，這門新學科在許多方面與經濟學類似；事實上，本書的語言有很大一部分借用自經濟學。然而，社會物理學並非研究經濟個體的行為和經濟體的運作，而是嘗試了解意念流如何轉化為行為和行動。換句話說，社會物理學是研究人類行為如何受意念交流的驅動，研究人們如何合作以發現、選擇和學習策略，以及如何協調彼此的行動，而不是研究市場如何受金錢的交換驅動。
社會物理學與其他學科，例如認知科學，也有若干表面相似之處，但社會物理學與認知科學有相當重要的差異。社會物理學的關注焦點並非個人的思想和情感，而是社會性學習做為行為與規範的主要驅動因素。這個學科的一項基本假設，是向其他人的行為榜樣及相關脈絡特徵學習，是人類行為改變的主要機制，而且很可能是支配性的機制。因為忽略內在認知過程，社會物理學本質上是概率性的，帶有因為忽視人類自覺思想的生成性質而無法消除的不確定性。
資料導向社會：普羅米修斯之火
日漸興起的社會物理學，結合經濟學、社會學和心理學的一些分支，並納入網絡、複雜性、決策和生態科學方面的知識，以大數據將它們融合起來。我藉由創造超越市場、階級和黨派等集合體的社會系統，檢視意念交流的具體形態，說明我們可以如何著手建立較強健的社會，避免市場崩盤、族群與宗教暴力、政治僵局、普遍的貪腐，以及危險的集權情況。我們首先應開始制定科學化、可靠的成長和創新政策，並建立保護隱私和促進公共事務透明度的資訊和法律架構，這些措施可賦予我們監控政策效果的空前能力，我們將能知道自己何時被欺騙了、何時遭踐踏了，因此能採取行動以迅速、有效地解決問題。
這種資料導向社會的願景，含有一個不明言的假設：資料不會遭到濫用。但社會物理學造就的能力──能看清市場和政治革命的具體運作，也能預測和控制它們──有如普羅米修斯之火，可以用來行善，也可以用來作惡。簡而言之，為了發揮資料導向社會令人興奮的潛力，我們必須推行我提出的「資料新政」（New Deal on Data），以可行的政策確保供應公共財所需要的資料容易取得，同時保護公民。任何一個社會要能成功，持續保護個人隱私和自由，都是至關緊要的。
近五年來，為了保障前述的個人自由，我和夥伴共同主持政界領袖、跨國企業執行長及公共倡議團體之間的相關討論。結果是，美國、歐盟和若干其他國家，正朝「資料新政」的方向研擬相關商業法規。這些變革開始賦予個人對有關自身資料空前的控制權，同時也有助提升公共與私人領域的透明度和促進見解的產生。
這些變革雖然有助保護民眾免受企業侵害，但對於防止政府的侵害並沒有什麼幫助。2013年6月，美國國家安全局（NSA）前約聘人員愛德華‧史諾登（Edward Snowden），揭發美國政府大規模監控電話通訊紀錄和網際網路數據，他將這些活動稱為「壓迫的結構」（architecture of oppression）。我們需要一場新的公開辯論，探討個人隱私與政府蒐集和使用個人資料之間的平衡；換言之，「資料新政」必須延伸至政府。我們也必須採用令政府難以濫權侵犯民眾隱私的電腦和通訊技術。
另一項挑戰是，我們的社會系統需要更多的對照實驗。眼下政府和企業，往往基於非常薄弱的證據，便推出新的政策和系統。社會科學目前採用的科學方法辜負我們的期望，在大數據年代有崩潰的危險。咖啡對我們是好，還是不好？糖又如何？數十億人消費這些產品超過一個世紀後，我們應該知道答案。但我們得到的，似乎只是不時改變的「科學」意見。我們必須建立實地實驗室，為建構資料導向社會檢驗和證實相關見解，藉此復興社會科學。
我們的社會已開始了一趟將媲美印刷和網際網路等革命的偉大旅程，我們將首次掌握真正認識自己和了解社會如何演化所需要的資料。藉由更認識自己，我們或許能建立一個美好的世界：沒有戰爭，也沒有金融崩盤，傳染病可以迅速偵測和遏止，能源、水和其他資源不會再被浪費掉，政府能幫助我們解決問題而非製造問題。不過，要達到這些目標，我們首先必須認識社會物理學，然後我們必須釐清做為一個社會，我們最重視什麼，以及為了達到目標願意做出哪些改變。
我們在網路世界撒下的「數位麵包屑」，原來是一步步引領我們走向更美好生活的線索！
如果大數據革命有一位主導大局的天才，他便是本書作者艾力克斯‧潘特蘭。潘特蘭任教於麻省理工學院，也是世界經濟論壇「大數據與個人資料倡議」共同發起人，被《富比世》雜誌譽為「全球7大權威資料科學家之一」，《新聞週刊》列為「可能改變本世紀100位美國人之一」。他還有另一項稱號「可穿戴式裝置之父」，早在15年前便主持全球第一個人與機械結合的「賽博格」（cyborg）群體實驗，其中幾項構想現在由前學生落實為Google眼鏡和Google＋。
潘特蘭在本書提倡的新科學「社會物理學」，利用電子裝置進行大規模實地實驗室，和研究團隊逐秒測量群組、公司和社區可能長達數年的時間，蒐集、分析數以十億計的大數據，仔細觀察社會以了解意念流的動態。在這樣的「社會觀察鏡」下，人類和猩猩群與蜂群的共通點，比你願意承認的更多。
潘特蘭團隊這項分析巨量「數位麵包屑」，如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等的流程，被列為「即將改變世界的10項技術之一」。他們已經發現，藉由分析這些數位麵包屑中的形態，可以判斷某人是否可能將罹患糖尿病、會不會償還貸款，而以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、政治革命、經濟泡沫等，都可以獲得解釋。
原來，我們在日常生活中沿途撒下的數位麵包屑，其實隱藏了各種好主意，有助於改善企業、政府和社會的運作，建構一個更美好的未來，包括：
個人方面 創新和創造力並非極少數超級機靈的人所獨有，最好的點子來自持續、細心的社會探索。最佳學習策略是花90％的精力在探索，尋找、模仿看似成功的行為榜樣，剩餘的10％用在個人實驗和思考上。
團隊方面 績效最好的群體主意很多，成員貢獻很多很簡短的點子，而非只有少數人長篇大論。這種交流持續重疊發生，而且主意很多樣，各人參與互動的程度相對平均。
領導方面 最成功的經理人類型，是所謂的「魅力型連結者」，會主動四處遊走，與人簡短有力地交談。由這種領導人主導的團隊，有較均衡、較高程度的成員參與，對集體智慧有利。
解決問題 無論是鼓勵個人在冷天中增加活動量，或是在幾小時內找出全美各地10個紅氣球確切位置的比賽，捨棄傳統直接獎勵目標對象的方法，改為一併獎勵目標對象的同儕，這種創造社群壓力的方法，有時是最快、最有效的方法。
疾病預防 結合科技和行為變化，可以估計每個人生病的可能性，並畫出疾病傳染地圖。近年來，SARS、H1N1、伊波拉病毒等傳染病造成恐慌，在未來肯定將出現的疾病大流行中，這是我們防止數億人死亡的少數希望之一。
城市發展 我們在平常日和週末的活動形態雖然不同，但各自有其規律。如果信用卡資料顯示城市人口脫離自身熟悉區域，往外探索的活動高於平均水準，則該城市在隨後年度會有較高的GDP、較多人口，以及較多樣化的商店和餐廳。
交通建設 目前根據駕駛人提供的GPS數據，已經可以逐分鐘更新交通情況。但大數據還能用來預測駕駛人何時可能發生意外，有助於大大降低事故率。瑞士蘇黎世的城市設計證明，建設大規模、便宜的快速運輸系統，有助於城市的整體發展。
個資保護 史諾登事件震驚全球，在潘特蘭前瞻眼光中的未來，個人擁有占有、控制和處置自身資料的權利。這項「資料新政」並非只是倡議，他透過世界經濟論壇的推動，已成功促成美國和歐盟相關立法和宣言的研擬。
前瞻推薦
《哈佛商業評論》全球繁體中文版總編輯 王力行
PanSci泛科學總編輯 鄭國威
「生活在一個大數據時代，人們需要更新、更有效的科學方法理解人類的群體行為。在《數位麵包屑裡的各種好主意》這本書中，潘特蘭博士告訴你如何以新的思考方式理解人類的群體運作行為。」
──李世炳，中央研究院物理研究所研究員
「這是社會科學的重要演進。第一次，我們得以用量化的方式研究社會科學，而且不是建立在虛無的理論假設上，而是真實、有效的行為數據。」
──張育寧，TechOrange科技報橘與BuzzOrange報橘總編輯
「本書充滿了有關人類群體如何運作的研究結果，作者潘特蘭藉由『實地實驗室』，利用真實處境下長時間測量獲得的數以百萬計的資料點，以空前的規模監測人類的行為……他的研究也帶給政策制定者和商界人士啟示。潘特蘭教授創造了個人資料財產權的觀念，藉此推動一種保護隱私的新方式……《數位麵包屑裡的各種好主意》是這領域主要奇才之一介紹這門新學科的迷人著作。」
──《經濟學人》（The Economist）
「潘特蘭的洞見，使人類的行為變得比較不神祕，但更加令人驚奇。這本書將改變你對自身和世界的看法。」
──克雷‧薛基（Clay Shirky），《下班時間扭轉未來》和《鄉民都來了》作者
「認識、預料和影響人類行為，向來是社會科學界及各地領袖的目標，潘特蘭的《數位麵包屑裡的各種好主意》是對這個領域的重大貢獻。一如詹姆斯‧索羅維基（James Surowiecki）的《群眾的智慧》，這本書將為這門快速發展的新科學促成更多研究和著作。」
──約翰‧艾伯樂（John Abele），波士頓科技公司（Boston Scientific）共同創辦人
「這本書將改變你對未來的看法，它針對什麼事物可以測量和改變，開拓了我們的想像空間。這不僅是一種社會分析，還提供了務實的前進方法。」
──約翰‧史立‧布朗（John Seely Brown），前全錄（Xerox）首席科學家
「眼光前瞻的潘特蘭，從他位於麻省理工學院的大本營看到了未來。他這本極富智慧且刺激思考的著作，揭示人類的想法如何出現、流動和傳播。在我們似乎無力解決貧富不均持續惡化和氣候變遷加劇等難題之際，潘特蘭對未來基於數據和現實的樂觀看法，應會受到所有讀者的熱烈歡迎。」
──里德‧亨特（Reed E. Hundt），美國聯邦通訊委員會（FCC）前主席，綠色資本聯盟（Coalition for Green Capital）執行長
「潘特蘭活在未來，這是我們看得到的。本書不僅將帶你認識科技、行為科學和社群世界交會處的尖端研究，還將助你看清未來的可能發展。潘特蘭教授精彩地分析了新意念如何流動，以及隨著『資料導向社會』的出現，新意念將如何日益影響生活的各個方面。」
──史蒂芬‧柯斯林（Stephen M. Kosslyn），史丹佛大學行為科學高等研究中心前主任，米諾瓦大學（Minerva Schools at KGI）創始院長
「許多人觀察蟻群時，會對牠們有能力組織起來，以一個社會系統的形式行動感到震驚。人類當然是更聰明、獨立自由思考的個體──真的嗎？這本書會促使你重新思考這個問題。潘特蘭是『社會物理學』這門新科學的開創者之一，在相關數學、分析模型和理論的協助下，他和團隊正在描繪出一個新世界，藉由分析巨量資料，就人類的本質和潛能提供一些真知灼見。歡迎來到社會物理學的時代！」
──彼得‧蓋布瑞爾（Peter Gabriel），英國音樂家
本書緣起
我活在未來。我任職的麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）位居創新世界的中心，幾乎所有新想法或新技術在登上世界舞台前，都會先經過這裡。麻省理工學院也位居世界上新創企業最密集的地區，雖然矽谷的規模更大。如果你想活在未來，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab），也就是我的知識家園，很可能是世界上最好的地方。例如，15年前我便主持全球第一個「賽博格」（cyborg）群體，所有成員生活和工作時，身上均配置以無線方式連結的電腦，戴著可當作電腦顯示器使用的眼鏡。這個實驗的許多構想，最終找到了實際用途：我以前的學生如今正領導一些尖端商業計劃，如內建電腦顯示功能的Google眼鏡和全球第二大社群網絡Google+。
我的有利位置賦予我獨特的機會，可以第一手觀察創造型文化如何蒐集新意念、幫助這些新意念生存壯大，並最終使它們得以實踐。或許更重要的是，我得以觀察到創造型文化必須如何改變，才能在高度連結、極速發展的世界中壯大，而麻省理工學院正是這樣的地方，整個世界也正在進入這樣的環境。
這些經歷使我發現，我們有關人類自身和社會如何運作，有許多傳統觀念是錯誤的。最好的點子並非只能來自最聰明的人，而是往往來自擅長彙集他人想法的人。推動變革的並非只是最堅決的人，往往還有與同道中人保持密切聯繫的人。最能激勵人的不是財富或名望，而是同儕的尊敬和幫助。
麻省理工學院媒體實驗室、我的研究團隊，以及我主持的創業計劃能夠成功，前述觀念至關緊要。我不用傳統的方式授課，而是引進有新想法的訪客，促使夥伴與外面的同道互動。在我擔任媒體實驗室的學術主管時，促使學校允許我廢除傳統的評分方式，我們嘗試以同儕社群的形式成長，以是否獲得同儕敬重和現實中的專案協作情況來衡量自己是否成功，來決定自己能否獲得更多機會。我們活在社群網絡中，不是活在教室或實驗室中。
本書源自激烈的文化衝突：一方是我在媒體實驗室的做事方式，另一方是別處的普遍做事方式。舉例來說，我在印度數家大學以分散式組織的形式建立媒體實驗室亞洲分部後，發現的最大問題之一，便是各大學的研究人員不相往來，他們的研究往往因此停滯不前。同領域的研究人員從不會面，有時即使在同一家大學也是這樣，因為大學行政當局和資助機構認為，研究人員閱讀彼此的文章就已足夠，不必見面或一起參加學術會議。然而，等到他們開始會面，並在「非正式」時間共處後，新點子才開始浮現，處理問題的新方式才開始傳播。
我幫世界經濟論壇（World Economic Forum）做事時，看到許多政府高官和跨國企業的執行長，同樣不明白創新需要怎樣的工作方式。我在世界經濟論壇領導有關「高度連結世界」（“hyper-connected world”）的討論，嘗試為大數據造成的難題尋找解決方案，尤其是個體私人資料不受控制的散布。我清楚看到，多數政界和商界領袖思考創新和集體行動的方式，與我在麻省理工學院看到的例子有巨大差異。多數人以相對靜態的方式思考，如競爭、規則，有時也會考慮複雜性。我則是用相對動態、演化的方式思考，注意網絡中的意念流動、社會準則的生成，以及複雜性的產生過程。多數人會考慮運用以個體和最終穩定狀態為中心的架構，我則從「社會物理學」（social physics）的角度思考，著眼於網絡中的成長過程。
為了認識這種思考方式上的差異，我展開了長達10年的研究計劃，希望建立一個嚴謹的知識架構，為當前以個體為中心的經濟和政治思維，引進社群互動的面向。這個架構假定社會性學習（social learning）和社會壓力，是推動文化演變和影響高度連結世界的首要力量。這項研究計劃在學術上出奇成功，社會物理學架構的每一部分均在論文中描繪出來，而且發表在全球最嚴謹的一些科學期刊上。我期望這些論文能為複雜性和網路科學的領域帶來額外的深度，並為進化動力學帶來新的觀點。
不過，我們都知道，學術論文是很學術性的。因此，我還致力促進這些理論在現實世界中的實踐，協助創辦了六家公司，運用這些理論幫助企業提升生產力和創造力，改善行動社群網絡，使普通人得以成為成功的投資人，協助支援社會的心理健康。很幸運地，這些在現實世界中的實踐同樣出奇成功，一大原因在於我那些極富才幹和遠見的前學生成為這些公司的高層。
本書為一場更大規模的討論揭開序幕，我希望它能夠幫助社會物理學的普及，因為相關概念對市場競爭和監理等傳統觀念有重要的補充作用，能夠提供一些我們非常需要的細膩觀點。在高度連結的世界，社群動態是決定各種結果的關鍵因素，增進對社會物理學的認識已經變得非常重要。
第1章 從意念到行動
利用大數據了解人類社會如何演化
新點子從何而來？它們如何轉化為行動？我們可以如何創造樂於合作、富生產力和創造力的社會結構？這些可能是每個社會最關鍵的問題，眼下更是特別重要，因為我們正面臨全球競爭、環境難題和政府失能等挑戰。
近幾百年來，西方文化大行其道，這在很大程度上是拜繼承自啟蒙時期思想家如亞當‧斯密（Adam Smith）和約翰‧洛克（John Locke）的典範所賜，他們的學術框架為這些關鍵問題提供了答案。我們在這個基礎上建立了一個多元社會，藉由競爭和協商來決定商品分配和政府政策。我們的開放式公民社會在競爭中戰勝了較傾向由上而下的集權社會，如今幾乎所有國家都在試驗某種形式的自由市場和政治選舉。
但是，近幾年來，結合人與電腦的網絡改變了我們的生活，它們大幅提升了參與程度、加快改變的速度。隨著網際網路使我們的生活日益密切連結，事件的發展速度似乎愈來愈快。我們淹沒在資訊的洪流中，甚至不知道該注意什麼、該忽略什麼。
我們的世界因此有時似乎瀕臨失控，社群媒體如推特（Twitter）上的貼文可能引發股市崩盤，甚至是推翻政府的抗爭。雖然數位網絡的應用已經改變了經濟、企業、政府和政治的運作，我們仍未完全了解這些結合人與機器的新網絡的本質。我們的社會忽然間已變成一種人與科技的結合體，其能力與弱點異於以往任何一個社會。
遺憾的是，我們並不真正知道該怎麼做。我們理解和管理世界的方式，是在一個較從容、連結程度較低的時代形成的。我們目前的社會觀念誕生於18世紀末的啟蒙時期，並於20世紀上半葉演變成當前的模樣。當年世事變遷較為緩慢，真正推動世界演變的，往往只是一小群商人、從政者或富裕家族。因此，當我們思考如何管理社會時，我們會談論「市場」和「政治階級」等抽象概念；事物在這些框架中緩慢演變，所有人掌握的資訊基本相同，人們因此有時間理性行動。
然而，在今天高度連結的光速世界，這些假設備受考驗，正逐漸失效。今天的虛擬群體可以在短短幾分鐘內形成，而且往往是由世界各地數以百萬計的人所構成，每天貢獻內容和評論的還可能是不同的數百萬人。金融交易仰賴實體交易大廳，政治協商仰賴一小群人在煙霧瀰漫的密室中討價還價、直到達成協議，像這樣的年代已經過去了。
為了了解這個新世界，我們必須擴展自己熟悉的經濟和政治觀念，顧及這些數以百萬計的人彼此學習、互相交流觀點所產生的影響。我們不能再認為自己不過是審慎思考後做出決定的個體；我們必須考慮影響個人決定和促成經濟泡沫、政治革命和網路經濟的有力社群效應。
亞當‧斯密本人明白，引導市場「無形之手」的並非只是競爭，還有我們的社會結構。在他的著作《道德情操論》（The Theory of Moral Sentiments）中，斯密認為人性的交換欲望並非僅限於商品，還包括思想、援助和出於同情的恩惠。他還認為，這些社會交換引導資本體制創造出造福社會的問題解決方案。不過，在斯密那個年代，資產階級幾乎都住在一個城市裡，彼此認識，受到必須當好公民的社會壓力約束。一旦少了這種有力的社會聯繫所產生的責任感，資本體制往往變得貪婪，政治則變得惡毒。在我們這個超高速連結的新世界，多數社會聯繫十分薄弱，無形之手常常失靈。
本書的目的，是提出一套社會物理學，擴展經濟和政治思想，不僅考慮競爭力量，還顧及觀念、資訊、社會壓力和社會地位的交流，以求較完整地解釋人類的行為。為了達到這個目的，我們不僅必須解釋社群互動如何影響個人的目標和決定，更重要的是，必須解釋這些社群效應如何產生亞當‧斯密所謂的無形之手。我們必須明白社群互動和競爭力量如何產生作用，才有望確保我們這個超高速連結的網絡社會保持穩定和公平。
什麼是社會物理學？
社會物理學是一門量化社會科學，描述資訊和意念流與人類行為之間確實的數學關係。社會物理學幫助我們了解意念如何經由社會性學習機制在人際間流動，以及這種意念流如何決定企業、城市和社會形成規範，影響其生產力和創造性產出。它使我們得以預測小群體、企業部門，以至整個城市的生產力。它也能幫助我們調整交流網絡，可靠地提升決策品質和生產力。
社會物理學產生的關鍵見解，全都與人際間的意念流有關。這種意念流當然可見於電話或社群媒體通訊的形態，但也可藉由評估人們相聚的時間長短、是否去同樣的地方和擁有類似的經歷來觀察。我們在後續章節將會看到，意念流對了解社會極其重要，不僅是因為及時的資訊對維持系統高效運轉至關緊要，更重要的是因為行為轉變和創新，正是靠新意念的傳播和組合來推動。
聚焦於意念流，正是我選擇將本書英文書名取為「社會物理學」的原因。傳統物理學的目的是了解能量的流動如何轉化為運動之變化，社會物理學則是嘗試了解意念和資訊的流動如何轉化為行為之變化。
關於社會物理學的應用，我們來看一個例子。有一群金融交易的當沖客，藉由某個社群網站分享交易情報，有時他們很少人能賺到可觀的利潤，這對他們自己和他們的經紀人都不好，後者會因為他們放棄交易而失去生意。為了改善當沖客的交易成績，經紀人試用標準方案，例如設法提升這些當沖客的知識和技術。這些傳統方法確實有些效果，有一群當沖客的成績進步了約2％。
其中一家經紀公司允許我在麻省理工學院的研究實驗室介入，利用我們模擬社群網絡意念流的數學模型，試用一種社會物理學方案。我們分析該社群網站上交易者之間數以百萬計的具體訊息，發現他們彼此之間的影響太強，以致出現「羊群現象」──交易者彼此過度模仿，所有人因此傾向採用相同的交易策略。
社會物理學的數學分析顯示，解決這個問題的最好方法，就是改變社群網絡、降低新交易策略在網絡中的傳播速度。我們推動這些變革後，交易者的投資報酬率平均增加一倍，遠勝於標準經濟方案的效果。
標準的管理指南並不會教你降低網絡中的意念傳播速度，前述的結果並不令人意外，因為我們用數學模型分析了大量數據，所以能夠設計確切的介入方式，並且準確預測結果。那些方程式源自社會物理學的數學，我將在第2章加以解釋。
這是一門實踐科學
「社會物理學」這個名字歷史悠久，它最初出現在19世紀初，當時人們參考牛頓物理學，將社會比喻為一部巨大的機器。但是，社會就是不大像機器。人們對社會物理學的第二波興趣出現於20世紀中期，當時學者發現許多社會指標有一定的統計規律，例如符合齊夫分布（Zipf distribution）和重力定律描述的形態。在此同時，社會科學界改進了有關社會互動基本機制的理論。在最近一波「社會物理」（sociophysics）的熱潮中，我們發現了人類活動和通訊中的統計規律，以及它們與經濟指標的有趣相關性。因為這些新類型的數據，社會科學理論的量化程度大大提升。
但是，這些努力均未能闡明促成社會變化和產生那些統計規律的機制。相關理論和數學表述仍然零散，很難應用在實際問題上。我們必須超越僅僅描述社會現象的層次，設法建立社會結構的因果理論。這方面的進展是邁向大衛‧瑪爾（David Marr）所稱的行為計算理論：以數學方式解釋社會的種種反應，闡明這些反應如何解決（或無助於解決）人類的問題。這種行為計算理論集中關注人類行為的產生過程，正是建立較好的社會體系所需要的。這種理論可將社會互動機制和我們新近獲得的巨量行為資料聯繫起來，以求設計出更好的社會體系。
本書提出這項實踐理論的基本概念，內容以我近來發表於世界重要科學期刊的系列論文為基礎。這項理論由連串數學模型構成，它們簡單得令人難以置信，可用淺白的文字解釋，可相當準確說明本書闡述的數十個真實事例。這些例子包括財務決策（包括泡沫等現象）、「引爆點」式的連串行為變化、發動數以百萬計的人協助搜尋、節省能源、出門投票，以及社會影響如何塑造政治觀點、購買行為和健康選擇。
實踐理論的最終考驗，當然是它能否用來塑造結果。它足以成為社會改造的指導理論嗎？為了回答這個問題，我將說明人們已如何利用這項新理論創造更好的公司、城市和社會制度。這個新的社會物理學框架可以為小群體、企業、城市，以至整個社會提供量化分析結果，應用幅度之廣在社會科學中近乎獨一無二。目前已有多個商業領域，在日常運作中應用社會物理學框架，在金融投資、健康監測、行銷、改善企業生產力和增加創造性產出等方面服務數千萬人。
不過，社會物理學的重要性，終究並非僅限於它能提供準確、有用的量化預測。如果社會物理學只是複雜的數學，其應用將僅限於受過特別訓練的專家。我認為它最終能產生多大的影響，也取決於它是否為各界（如政府和產業領袖、學者和一般公民）提供一種語言，超越市場和階級、資本和生產之類的舊詞彙。「市場」、「政治階級」和「社會運動」等詞彙塑造了我們的世界觀，這些詞彙當然是有用的，但它們也反映過度簡化的思維，因此會限制我們清晰、有效思考的能力。本書將提出一套新概念，相信有助我們較準確地討論世界與規劃未來。
大數據
社會物理學的引擎是大數據，也就是最近變得無處不在、全面反映人類生活各方面的數位資料。社會物理學的作用，有賴分析我們在現實生活中留下的「數位麵包屑」（digital bread crumbs），如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等，藉此辨識、分析人類經歷和思想交流的形態。這些資料記錄我們每個人選擇做些什麼，反映日常生活的實況。這與臉書（Facebook）的貼文大不相同，臉書貼文是人們選擇告訴別人的訊息，按照當下的標準編輯，其中能夠較準確反映我們的真實情況的，是我們將時間花在哪裡與買了什麼，而不是我們說自己做了什麼。
分析這些數位麵包屑中的形態的流程稱為「現實探勘」（reality mining），這對我們了解相關個體是怎樣的人大有幫助。我的學生和我已經發現，我們可藉由現實探勘來判斷相關人士是否很可能將罹患糖尿病，或他們是不是那種會償還貸款的人。藉由分析大量人口的相關形態，我們發現以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、革命和泡沫等，如今是可以解釋的。《麻省理工學院科技評論》（MIT Technology Review）因此將我們研究出來的現實探勘，列為10項將改變世界的技術之一──詳情請參考附錄1〈現實探勘〉。
社會物理學使用的科學方法異於多數社會科學，因為它主要仰賴「實地實驗室」（living laboratory）。什麼是實地實驗室？想像一下，我們將整個社區置於一個成像室（imaging chamber）中，記錄和呈現社區成員的行為、通訊和社交互動的所有面向。社區成員照常生活，我們則持續記錄一切，時間可能長達數年，這便是一個實地實驗室。
近十年來，我的學生和我已發展出建立和應用這種實地實驗室的能力，逐秒測量整個社會有機體，包含群組、公司和整個社區等，時間可能長達數年。方法很簡單，我們蒐集來自手機感測器、社群媒體貼文和信用卡交易等源頭的數位麵包屑，藉此測量相關群體。
為此，我已開發出一些法律和軟體工具，保護實驗參與者的權利和隱私，確保他們完全明白我們如何處理他們的資料，以及他們可以隨時選擇退出實驗。我在本書也將說明，我設計的方案對協助改善世界各地的隱私保護措施產生了重要作用──有關這些法律和軟體工具的詳情，請參考附錄1和附錄2〈開放式個人資料儲存〉。
這些數以十億計的通話紀錄、信用卡交易和GPS定位紀錄，為科學家提供了一種新鏡片，使我們得以十分仔細地觀察社會。當年，荷蘭的鏡片工匠製造出首批實用的鏡片，研究者因此得以做出首批顯微鏡和望遠鏡；我的研究實驗室和我則開發出蒐集整個社群的數位麵包屑的工具，我們因此得以製造出首批實用的「社會觀察鏡」（socioscopes）。這些新工具使我們得以看見生活的種種複雜面向，這是社會科學進步的希望所在。一如顯微鏡和望遠鏡徹底革新了生物學和天文學的研究，實地實驗室中的社會觀察鏡將徹底革新人類行為的研究。
也是一門豐富的社會科學
目前社會科學多數仰賴調查和實驗室現象的分析，也就是以一般情況或刻板印象的描述做為基礎。但這種方法無法解釋真實生活的複雜性，也無法說明我們的各種異常心理同時產生作用時的情況。它們也忽略了一項重要事實：我們的互動對象之具體情況，以及我們與他們互動的方式，一如市場力量或階級結構那麼重要。社會現象實際上由個體之間數以十億計的小規模交換構成，而人們交易的不僅是商品和金錢，還包括資訊、觀點，以至純粹的閒聊。這些個別交易中有一些形態，促成金融市場崩盤和阿拉伯之春等各種現象，我們必須了解這些微型形態，因為它們不會只是產生典型的一般社會現象，拜大數據所賜，我們有機會藉由數以百萬計的人際交換網絡，看見社會的種種複雜面向。
為了支持本書，我已將世界上最大型、最詳細的幾個實地實驗室資料集放在網路上。拜這些新的數位資料源所賜，我們得以精確地測量人與人或人與商人之間的互動形態，並描繪人們日常生活中的經歷形態。這些實地實驗室資料集包括：
朋友與家人：來自一個年輕家庭小社區約18個月的數據，內含許多類型的社群變量，包括位置、接近程度、通訊、購買、社群媒體的使用、行動應用程式和睡眠。我們每6分鐘測量30個行為變量，這項研究產生了150萬個小時有關人類社會經驗的量化紀錄。
社群演化：來自某大學學生宿舍的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和通訊資料；此外，還有健康、政治和社會變量。這項研究包括總共50萬小時的量化觀察。
現實探勘：來自兩間大學實驗室研究生的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和電話使用資料；此外，還有數個其他社會變量。這項研究涵蓋逾33萬小時的人類互動。
識別牌資料集：來自某白領工作場所的一個月數據，包括每16毫秒測量一次的位置、通訊和肢體語言資料，以及精確的工作流程和任務測量。
經匿名處理的數據、圖像、代碼、說明和相關論文，可在realitycommons.media.mit.edu找到，這些資料的蒐集過程遵循美國保護人類受試者的聯邦法律。
這些實地實驗室詳細呈現了部分美國人的生活面貌，但世界多數人口居住的開發中國家情況又是如何？2013年5月1日，我主持了「數據推動發展」計劃的揭幕儀式。這可能是世界上第一個真正的大數據公有資源（big-data commons），它描繪非洲國家象牙海岸全國人口的移動和通話形態，並蒐集經濟、人口、政治、飲食、貧窮和基礎設施方面的數據。相關資料如今可在www.d4d.orange.com/home找到。
這些匿名總合資料由行動通訊營運商Orange捐出，由比利時魯汶大學（University of Louvain）和我在麻省理工學院的研究小組提供協助，合作單位包括象牙海岸布瓦凱大學（Bouake University）、聯合國全球脈動計劃（Global Pulse）、世界經濟論壇，以及行動通訊產業組織全球行動通訊系統協會（GSMA）。在本書最後一章，我們將敘述人們如何利用這項數據公有資源，徹底革新象牙海岸的政府和公共服務。
本書大綱
本書旨在說明社會物理學如何結合有關人類行為的大數據和社會科學理論，創造一門在許多現實情境下可以應用的實踐科學（事實上已有諸多應用）。在本書的第1部分，我藉由若干例子建立理論基礎，說明社會物理學最重要的兩個概念：
社群網絡中的意念流（idea flow），以及意念流可以如何分為探索（尋找新意念或新策略）和參與（促使所有人協調他們的行為）兩個部分。
社會性學習（social learning），有關新意念可以如何成為習慣，以及社會壓力可以如何加快、塑造學習。
本書的這個部分也說明我們可以如何使用數位麵包屑，為諸如社會影響、信任和社會壓力等概念建立準確、實用的指標。拜這種技術所賜，我們得以測量社群網絡中的意念流，並利用誘因塑造現實情境中的社會性學習形態。我將利用線上社群網絡、健康、金融、政治和消費者購買行為等例子，說明社會物理學的運作。
在本書的第2部分，我利用各類型的現實事例，說明人們如何應用社會物理學提升組織的靈活性、創造力和生產力。相關例子包括研究實驗室、廣告創作部門、內勤支援作業，以及客戶服務中心。
本書的第3部分，檢視社會物理學更大規模的應用，也就是應用在整個城市的情況。我主要關注我們可以如何應用社會物理學改造城市，提升效率、創造力和生產力。
在本書的最後部分，我闡述社會物理學在社會制度上的應用。我探討資料導向社會中的政府角色和法規結構，並提出隱私和經濟法規的改革建議。
我希望在這一路上，讀者可以學到社會物理學的思考方式。因為它的量化和預測特質，這門新學科在許多方面與經濟學類似；事實上，本書的語言有很大一部分借用自經濟學。然而，社會物理學並非研究經濟個體的行為和經濟體的運作，而是嘗試了解意念流如何轉化為行為和行動。換句話說，社會物理學是研究人類行為如何受意念交流的驅動，研究人們如何合作以發現、選擇和學習策略，以及如何協調彼此的行動，而不是研究市場如何受金錢的交換驅動。
社會物理學與其他學科，例如認知科學，也有若干表面相似之處，但社會物理學與認知科學有相當重要的差異。社會物理學的關注焦點並非個人的思想和情感，而是社會性學習做為行為與規範的主要驅動因素。這個學科的一項基本假設，是向其他人的行為榜樣及相關脈絡特徵學習，是人類行為改變的主要機制，而且很可能是支配性的機制。因為忽略內在認知過程，社會物理學本質上是概率性的，帶有因為忽視人類自覺思想的生成性質而無法消除的不確定性。
資料導向社會：普羅米修斯之火
日漸興起的社會物理學，結合經濟學、社會學和心理學的一些分支，並納入網絡、複雜性、決策和生態科學方面的知識，以大數據將它們融合起來。我藉由創造超越市場、階級和黨派等集合體的社會系統，檢視意念交流的具體形態，說明我們可以如何著手建立較強健的社會，避免市場崩盤、族群與宗教暴力、政治僵局、普遍的貪腐，以及危險的集權情況。我們首先應開始制定科學化、可靠的成長和創新政策，並建立保護隱私和促進公共事務透明度的資訊和法律架構，這些措施可賦予我們監控政策效果的空前能力，我們將能知道自己何時被欺騙了、何時遭踐踏了，因此能採取行動以迅速、有效地解決問題。
這種資料導向社會的願景，含有一個不明言的假設：資料不會遭到濫用。但社會物理學造就的能力──能看清市場和政治革命的具體運作，也能預測和控制它們──有如普羅米修斯之火，可以用來行善，也可以用來作惡。簡而言之，為了發揮資料導向社會令人興奮的潛力，我們必須推行我提出的「資料新政」（New Deal on Data），以可行的政策確保供應公共財所需要的資料容易取得，同時保護公民。任何一個社會要能成功，持續保護個人隱私和自由，都是至關緊要的。
近五年來，為了保障前述的個人自由，我和夥伴共同主持政界領袖、跨國企業執行長及公共倡議團體之間的相關討論。結果是，美國、歐盟和若干其他國家，正朝「資料新政」的方向研擬相關商業法規。這些變革開始賦予個人對有關自身資料空前的控制權，同時也有助提升公共與私人領域的透明度和促進見解的產生。
這些變革雖然有助保護民眾免受企業侵害，但對於防止政府的侵害並沒有什麼幫助。2013年6月，美國國家安全局（NSA）前約聘人員愛德華‧史諾登（Edward Snowden），揭發美國政府大規模監控電話通訊紀錄和網際網路數據，他將這些活動稱為「壓迫的結構」（architecture of oppression）。我們需要一場新的公開辯論，探討個人隱私與政府蒐集和使用個人資料之間的平衡；換言之，「資料新政」必須延伸至政府。我們也必須採用令政府難以濫權侵犯民眾隱私的電腦和通訊技術。
另一項挑戰是，我們的社會系統需要更多的對照實驗。眼下政府和企業，往往基於非常薄弱的證據，便推出新的政策和系統。社會科學目前採用的科學方法辜負我們的期望，在大數據年代有崩潰的危險。咖啡對我們是好，還是不好？糖又如何？數十億人消費這些產品超過一個世紀後，我們應該知道答案。但我們得到的，似乎只是不時改變的「科學」意見。我們必須建立實地實驗室，為建構資料導向社會檢驗和證實相關見解，藉此復興社會科學。
我們的社會已開始了一趟將媲美印刷和網際網路等革命的偉大旅程，我們將首次掌握真正認識自己和了解社會如何演化所需要的資料。藉由更認識自己，我們或許能建立一個美好的世界：沒有戰爭，也沒有金融崩盤，傳染病可以迅速偵測和遏止，能源、水和其他資源不會再被浪費掉，政府能幫助我們解決問題而非製造問題。不過，要達到這些目標，我們首先必須認識社會物理學，然後我們必須釐清做為一個社會，我們最重視什麼，以及為了達到目標願意做出哪些改變。
作者簡介
艾力克斯‧山迪‧潘特蘭 Alex “Sandy” Pentland
麻省理工學院人類動力學實驗室（MIT Human Dynamics Laboratory）主任，麻省理工學院媒體實驗室創業計劃（MIT Media Lab Entrepreneurship Program）主持人，世界經濟論壇大數據與個人資料倡議（World Economic Forum Big Data and Personal Data initiatives）共同發起人，也是日產汽車、摩托羅拉行動（Motorola Mobility）和多間新創企業的顧問委員會創始成員。
潘特蘭教授曾協助創立和管理麻省理工學院媒體實驗室、印度理工學院（Indian Institutes of Technology）的媒體實驗室亞洲分部，以及史壯醫院的未來健康中心（Strong Hospital’s Center for Future Health）。其研究團隊及創業計劃，迄今衍生逾30家公司。2012年，獲《富比世》（Forbes）雜誌遴選為全球7大權威資料科學家之一。研究成果經常發表於《自然》（Nature）、《科學》（Science）和《哈佛商業評論》（Harvard Business Review）等期刊雜誌，並曾榮獲多個獎項。
麻省理工學院人類動力學實驗室（MIT Human Dynamics Laboratory）主任，麻省理工學院媒體實驗室創業計劃（MIT Media Lab Entrepreneurship Program）主持人，世界經濟論壇大數據與個人資料倡議（World Economic Forum Big Data and Personal Data initiatives）共同發起人，也是日產汽車、摩托羅拉行動（Motorola Mobility）和多間新創企業的顧問委員會創始成員。
潘特蘭教授曾協助創立和管理麻省理工學院媒體實驗室、印度理工學院（Indian Institutes of Technology）的媒體實驗室亞洲分部，以及史壯醫院的未來健康中心（Strong Hospital’s Center for Future Health）。其研究團隊及創業計劃，迄今衍生逾30家公司。2012年，獲《富比世》（Forbes）雜誌遴選為全球7大權威資料科學家之一。研究成果經常發表於《自然》（Nature）、《科學》（Science）和《哈佛商業評論》（Harvard Business Review）等期刊雜誌，並曾榮獲多個獎項。
目次
本書緣起
謝辭
1 從意念到行動 利用大數據了解人類社會如何演化
第1部 社會物理學
2 探索 如何找到好點子、做出好決策？
3 意念流 集體智慧如何構成
4 參與 群體可以如何合作？
第2部 意念機器
5 集體智慧 互動模式如何轉化為集體智慧
6 塑造組織 互動形態視覺化造就的社會智力
7 組織變革 利用社群網絡誘因創造即時組織，引導它們度過顛覆式變化
第3部 資料導向的城市
8 感測城市 行動感測技術使城市變得更健康、安全、高效率
9 城市科學 社會物理學和大數據如何徹底革新我們對城市和發展的理解
第4部 資料導向的社會
10 資料導向的社會 資料導向的未來是什麼模樣？
11 為和諧而設計 社會物理學如何幫助設計以人為中心的社會
附錄 1 現實探勘
附錄 2 開放式個人資料儲存
附錄 3 快思慢想與自由意志
附錄 4 數學
注釋
參考書目
謝辭
1 從意念到行動 利用大數據了解人類社會如何演化
第1部 社會物理學
2 探索 如何找到好點子、做出好決策？
3 意念流 集體智慧如何構成
4 參與 群體可以如何合作？
第2部 意念機器
5 集體智慧 互動模式如何轉化為集體智慧
6 塑造組織 互動形態視覺化造就的社會智力
7 組織變革 利用社群網絡誘因創造即時組織，引導它們度過顛覆式變化
第3部 資料導向的城市
8 感測城市 行動感測技術使城市變得更健康、安全、高效率
9 城市科學 社會物理學和大數據如何徹底革新我們對城市和發展的理解
第4部 資料導向的社會
10 資料導向的社會 資料導向的未來是什麼模樣？
11 為和諧而設計 社會物理學如何幫助設計以人為中心的社會
附錄 1 現實探勘
附錄 2 開放式個人資料儲存
附錄 3 快思慢想與自由意志
附錄 4 數學
注釋
參考書目
書摘/試閱
【本書緣起】
我活在未來。我任職的麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）位居創新世界的中心，幾乎所有新想法或新技術在登上世界舞台前，都會先經過這裡。麻省理工學院也位居世界上新創企業最密集的地區，雖然矽谷的規模更大。如果你想活在未來，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab），也就是我的知識家園，很可能是世界上最好的地方。例如，15年前我便主持全球第一個「賽博格」（cyborg）群體，所有成員生活和工作時，身上均配置以無線方式連結的電腦，戴著可當作電腦顯示器使用的眼鏡。這個實驗的許多構想，最終找到了實際用途：我以前的學生如今正領導一些尖端商業計劃，如內建電腦顯示功能的Google眼鏡和全球第二大社群網絡Google+。
我的有利位置賦予我獨特的機會，可以第一手觀察創造型文化如何蒐集新意念、幫助這些新意念生存壯大，並最終使它們得以實踐。或許更重要的是，我得以觀察到創造型文化必須如何改變，才能在高度連結、極速發展的世界中壯大，而麻省理工學院正是這樣的地方，整個世界也正在進入這樣的環境。
這些經歷使我發現，我們有關人類自身和社會如何運作，有許多傳統觀念是錯誤的。最好的點子並非只能來自最聰明的人，而是往往來自擅長彙集他人想法的人。推動變革的並非只是最堅決的人，往往還有與同道中人保持密切聯繫的人。最能激勵人的不是財富或名望，而是同儕的尊敬和幫助。
麻省理工學院媒體實驗室、我的研究團隊，以及我主持的創業計劃能夠成功，前述觀念至關緊要。我不用傳統的方式授課，而是引進有新想法的訪客，促使夥伴與外面的同道互動。在我擔任媒體實驗室的學術主管時，促使學校允許我廢除傳統的評分方式，我們嘗試以同儕社群的形式成長，以是否獲得同儕敬重和現實中的專案協作情況來衡量自己是否成功，來決定自己能否獲得更多機會。我們活在社群網絡中，不是活在教室或實驗室中。
本書源自激烈的文化衝突：一方是我在媒體實驗室的做事方式，另一方是別處的普遍做事方式。舉例來說，我在印度數家大學以分散式組織的形式建立媒體實驗室亞洲分部後，發現的最大問題之一，便是各大學的研究人員不相往來，他們的研究往往因此停滯不前。同領域的研究人員從不會面，有時即使在同一家大學也是這樣，因為大學行政當局和資助機構認為，研究人員閱讀彼此的文章就已足夠，不必見面或一起參加學術會議。然而，等到他們開始會面，並在「非正式」時間共處後，新點子才開始浮現，處理問題的新方式才開始傳播。
我幫世界經濟論壇（World Economic Forum）做事時，看到許多政府高官和跨國企業的執行長，同樣不明白創新需要怎樣的工作方式。我在世界經濟論壇領導有關「高度連結世界」（“hyper-connected world”）的討論，嘗試為大數據造成的難題尋找解決方案，尤其是個體私人資料不受控制的散布。我清楚看到，多數政界和商界領袖思考創新和集體行動的方式，與我在麻省理工學院看到的例子有巨大差異。多數人以相對靜態的方式思考，如競爭、規則，有時也會考慮複雜性。我則是用相對動態、演化的方式思考，注意網絡中的意念流動、社會準則的生成，以及複雜性的產生過程。多數人會考慮運用以個體和最終穩定狀態為中心的架構，我則從「社會物理學」（social physics）的角度思考，著眼於網絡中的成長過程。
為了認識這種思考方式上的差異，我展開了長達10年的研究計劃，希望建立一個嚴謹的知識架構，為當前以個體為中心的經濟和政治思維，引進社群互動的面向。這個架構假定社會性學習（social learning）和社會壓力，是推動文化演變和影響高度連結世界的首要力量。這項研究計劃在學術上出奇成功，社會物理學架構的每一部分均在論文中描繪出來，而且發表在全球最嚴謹的一些科學期刊上。我期望這些論文能為複雜性和網路科學的領域帶來額外的深度，並為進化動力學帶來新的觀點。
不過，我們都知道，學術論文是很學術性的。因此，我還致力促進這些理論在現實世界中的實踐，協助創辦了六家公司，運用這些理論幫助企業提升生產力和創造力，改善行動社群網絡，使普通人得以成為成功的投資人，協助支援社會的心理健康。很幸運地，這些在現實世界中的實踐同樣出奇成功，一大原因在於我那些極富才幹和遠見的前學生成為這些公司的高層。
本書為一場更大規模的討論揭開序幕，我希望它能夠幫助社會物理學的普及，因為相關概念對市場競爭和監理等傳統觀念有重要的補充作用，能夠提供一些我們非常需要的細膩觀點。在高度連結的世界，社群動態是決定各種結果的關鍵因素，增進對社會物理學的認識已經變得非常重要。
【內文試閱】第1章 從意念到行動
利用大數據了解人類社會如何演化
新點子從何而來？它們如何轉化為行動？我們可以如何創造樂於合作、富生產力和創造力的社會結構？這些可能是每個社會最關鍵的問題，眼下更是特別重要，因為我們正面臨全球競爭、環境難題和政府失能等挑戰。
近幾百年來，西方文化大行其道，這在很大程度上是拜繼承自啟蒙時期思想家如亞當‧斯密（Adam Smith）和約翰‧洛克（John Locke）的典範所賜，他們的學術框架為這些關鍵問題提供了答案。我們在這個基礎上建立了一個多元社會，藉由競爭和協商來決定商品分配和政府政策。我們的開放式公民社會在競爭中戰勝了較傾向由上而下的集權社會，如今幾乎所有國家都在試驗某種形式的自由市場和政治選舉。
但是，近幾年來，結合人與電腦的網絡改變了我們的生活，它們大幅提升了參與程度、加快改變的速度。隨著網際網路使我們的生活日益密切連結，事件的發展速度似乎愈來愈快。我們淹沒在資訊的洪流中，甚至不知道該注意什麼、該忽略什麼。
我們的世界因此有時似乎瀕臨失控，社群媒體如推特（Twitter）上的貼文可能引發股市崩盤，甚至是推翻政府的抗爭。雖然數位網絡的應用已經改變了經濟、企業、政府和政治的運作，我們仍未完全了解這些結合人與機器的新網絡的本質。我們的社會忽然間已變成一種人與科技的結合體，其能力與弱點異於以往任何一個社會。
遺憾的是，我們並不真正知道該怎麼做。我們理解和管理世界的方式，是在一個較從容、連結程度較低的時代形成的。我們目前的社會觀念誕生於18世紀末的啟蒙時期，並於20世紀上半葉演變成當前的模樣。當年世事變遷較為緩慢，真正推動世界演變的，往往只是一小群商人、從政者或富裕家族。因此，當我們思考如何管理社會時，我們會談論「市場」和「政治階級」等抽象概念；事物在這些框架中緩慢演變，所有人掌握的資訊基本相同，人們因此有時間理性行動。
然而，在今天高度連結的光速世界，這些假設備受考驗，正逐漸失效。今天的虛擬群體可以在短短幾分鐘內形成，而且往往是由世界各地數以百萬計的人所構成，每天貢獻內容和評論的還可能是不同的數百萬人。金融交易仰賴實體交易大廳，政治協商仰賴一小群人在煙霧瀰漫的密室中討價還價、直到達成協議，像這樣的年代已經過去了。
為了了解這個新世界，我們必須擴展自己熟悉的經濟和政治觀念，顧及這些數以百萬計的人彼此學習、互相交流觀點所產生的影響。我們不能再認為自己不過是審慎思考後做出決定的個體；我們必須考慮影響個人決定和促成經濟泡沫、政治革命和網路經濟的有力社群效應。
亞當‧斯密本人明白，引導市場「無形之手」的並非只是競爭，還有我們的社會結構。在他的著作《道德情操論》（The Theory of Moral Sentiments）中，斯密認為人性的交換欲望並非僅限於商品，還包括思想、援助和出於同情的恩惠。他還認為，這些社會交換引導資本體制創造出造福社會的問題解決方案。不過，在斯密那個年代，資產階級幾乎都住在一個城市裡，彼此認識，受到必須當好公民的社會壓力約束。一旦少了這種有力的社會聯繫所產生的責任感，資本體制往往變得貪婪，政治則變得惡毒。在我們這個超高速連結的新世界，多數社會聯繫十分薄弱，無形之手常常失靈。
本書的目的，是提出一套社會物理學，擴展經濟和政治思想，不僅考慮競爭力量，還顧及觀念、資訊、社會壓力和社會地位的交流，以求較完整地解釋人類的行為。為了達到這個目的，我們不僅必須解釋社群互動如何影響個人的目標和決定，更重要的是，必須解釋這些社群效應如何產生亞當‧斯密所謂的無形之手。我們必須明白社群互動和競爭力量如何產生作用，才有望確保我們這個超高速連結的網絡社會保持穩定和公平。
什麼是社會物理學？
社會物理學是一門量化社會科學，描述資訊和意念流與人類行為之間確實的數學關係。社會物理學幫助我們了解意念如何經由社會性學習機制在人際間流動，以及這種意念流如何決定企業、城市和社會形成規範，影響其生產力和創造性產出。它使我們得以預測小群體、企業部門，以至整個城市的生產力。它也能幫助我們調整交流網絡，可靠地提升決策品質和生產力。
社會物理學產生的關鍵見解，全都與人際間的意念流有關。這種意念流當然可見於電話或社群媒體通訊的形態，但也可藉由評估人們相聚的時間長短、是否去同樣的地方和擁有類似的經歷來觀察。我們在後續章節將會看到，意念流對了解社會極其重要，不僅是因為及時的資訊對維持系統高效運轉至關緊要，更重要的是因為行為轉變和創新，正是靠新意念的傳播和組合來推動。
聚焦於意念流，正是我選擇將本書英文書名取為「社會物理學」的原因。傳統物理學的目的是了解能量的流動如何轉化為運動之變化，社會物理學則是嘗試了解意念和資訊的流動如何轉化為行為之變化。
關於社會物理學的應用，我們來看一個例子。有一群金融交易的當沖客，藉由某個社群網站分享交易情報，有時他們很少人能賺到可觀的利潤，這對他們自己和他們的經紀人都不好，後者會因為他們放棄交易而失去生意。為了改善當沖客的交易成績，經紀人試用標準方案，例如設法提升這些當沖客的知識和技術。這些傳統方法確實有些效果，有一群當沖客的成績進步了約2％。
其中一家經紀公司允許我在麻省理工學院的研究實驗室介入，利用我們模擬社群網絡意念流的數學模型，試用一種社會物理學方案。我們分析該社群網站上交易者之間數以百萬計的具體訊息，發現他們彼此之間的影響太強，以致出現「羊群現象」──交易者彼此過度模仿，所有人因此傾向採用相同的交易策略。
社會物理學的數學分析顯示，解決這個問題的最好方法，就是改變社群網絡、降低新交易策略在網絡中的傳播速度。我們推動這些變革後，交易者的投資報酬率平均增加一倍，遠勝於標準經濟方案的效果。
標準的管理指南並不會教你降低網絡中的意念傳播速度，前述的結果並不令人意外，因為我們用數學模型分析了大量數據，所以能夠設計確切的介入方式，並且準確預測結果。那些方程式源自社會物理學的數學，我將在第2章加以解釋。
這是一門實踐科學
「社會物理學」這個名字歷史悠久，它最初出現在19世紀初，當時人們參考牛頓物理學，將社會比喻為一部巨大的機器。但是，社會就是不大像機器。人們對社會物理學的第二波興趣出現於20世紀中期，當時學者發現許多社會指標有一定的統計規律，例如符合齊夫分布（Zipf distribution）和重力定律描述的形態。在此同時，社會科學界改進了有關社會互動基本機制的理論。在最近一波「社會物理」（sociophysics）的熱潮中，我們發現了人類活動和通訊中的統計規律，以及它們與經濟指標的有趣相關性。因為這些新類型的數據，社會科學理論的量化程度大大提升。
但是，這些努力均未能闡明促成社會變化和產生那些統計規律的機制。相關理論和數學表述仍然零散，很難應用在實際問題上。我們必須超越僅僅描述社會現象的層次，設法建立社會結構的因果理論。這方面的進展是邁向大衛‧瑪爾（David Marr）所稱的行為計算理論：以數學方式解釋社會的種種反應，闡明這些反應如何解決（或無助於解決）人類的問題。這種行為計算理論集中關注人類行為的產生過程，正是建立較好的社會體系所需要的。這種理論可將社會互動機制和我們新近獲得的巨量行為資料聯繫起來，以求設計出更好的社會體系。
本書提出這項實踐理論的基本概念，內容以我近來發表於世界重要科學期刊的系列論文為基礎。這項理論由連串數學模型構成，它們簡單得令人難以置信，可用淺白的文字解釋，可相當準確說明本書闡述的數十個真實事例。這些例子包括財務決策（包括泡沫等現象）、「引爆點」式的連串行為變化、發動數以百萬計的人協助搜尋、節省能源、出門投票，以及社會影響如何塑造政治觀點、購買行為和健康選擇。
實踐理論的最終考驗，當然是它能否用來塑造結果。它足以成為社會改造的指導理論嗎？為了回答這個問題，我將說明人們已如何利用這項新理論創造更好的公司、城市和社會制度。這個新的社會物理學框架可以為小群體、企業、城市，以至整個社會提供量化分析結果，應用幅度之廣在社會科學中近乎獨一無二。目前已有多個商業領域，在日常運作中應用社會物理學框架，在金融投資、健康監測、行銷、改善企業生產力和增加創造性產出等方面服務數千萬人。
不過，社會物理學的重要性，終究並非僅限於它能提供準確、有用的量化預測。如果社會物理學只是複雜的數學，其應用將僅限於受過特別訓練的專家。我認為它最終能產生多大的影響，也取決於它是否為各界（如政府和產業領袖、學者和一般公民）提供一種語言，超越市場和階級、資本和生產之類的舊詞彙。「市場」、「政治階級」和「社會運動」等詞彙塑造了我們的世界觀，這些詞彙當然是有用的，但它們也反映過度簡化的思維，因此會限制我們清晰、有效思考的能力。本書將提出一套新概念，相信有助我們較準確地討論世界與規劃未來。
大數據
社會物理學的引擎是大數據，也就是最近變得無處不在、全面反映人類生活各方面的數位資料。社會物理學的作用，有賴分析我們在現實生活中留下的「數位麵包屑」（digital bread crumbs），如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等，藉此辨識、分析人類經歷和思想交流的形態。這些資料記錄我們每個人選擇做些什麼，反映日常生活的實況。這與臉書（Facebook）的貼文大不相同，臉書貼文是人們選擇告訴別人的訊息，按照當下的標準編輯，其中能夠較準確反映我們的真實情況的，是我們將時間花在哪裡與買了什麼，而不是我們說自己做了什麼。
分析這些數位麵包屑中的形態的流程稱為「現實探勘」（reality mining），這對我們了解相關個體是怎樣的人大有幫助。我的學生和我已經發現，我們可藉由現實探勘來判斷相關人士是否很可能將罹患糖尿病，或他們是不是那種會償還貸款的人。藉由分析大量人口的相關形態，我們發現以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、革命和泡沫等，如今是可以解釋的。《麻省理工學院科技評論》（MIT Technology Review）因此將我們研究出來的現實探勘，列為10項將改變世界的技術之一──詳情請參考附錄1〈現實探勘〉。
社會物理學使用的科學方法異於多數社會科學，因為它主要仰賴「實地實驗室」（living laboratory）。什麼是實地實驗室？想像一下，我們將整個社區置於一個成像室（imaging chamber）中，記錄和呈現社區成員的行為、通訊和社交互動的所有面向。社區成員照常生活，我們則持續記錄一切，時間可能長達數年，這便是一個實地實驗室。
近十年來，我的學生和我已發展出建立和應用這種實地實驗室的能力，逐秒測量整個社會有機體，包含群組、公司和整個社區等，時間可能長達數年。方法很簡單，我們蒐集來自手機感測器、社群媒體貼文和信用卡交易等源頭的數位麵包屑，藉此測量相關群體。
為此，我已開發出一些法律和軟體工具，保護實驗參與者的權利和隱私，確保他們完全明白我們如何處理他們的資料，以及他們可以隨時選擇退出實驗。我在本書也將說明，我設計的方案對協助改善世界各地的隱私保護措施產生了重要作用──有關這些法律和軟體工具的詳情，請參考附錄1和附錄2〈開放式個人資料儲存〉。
這些數以十億計的通話紀錄、信用卡交易和GPS定位紀錄，為科學家提供了一種新鏡片，使我們得以十分仔細地觀察社會。當年，荷蘭的鏡片工匠製造出首批實用的鏡片，研究者因此得以做出首批顯微鏡和望遠鏡；我的研究實驗室和我則開發出蒐集整個社群的數位麵包屑的工具，我們因此得以製造出首批實用的「社會觀察鏡」（socioscopes）。這些新工具使我們得以看見生活的種種複雜面向，這是社會科學進步的希望所在。一如顯微鏡和望遠鏡徹底革新了生物學和天文學的研究，實地實驗室中的社會觀察鏡將徹底革新人類行為的研究。
也是一門豐富的社會科學
目前社會科學多數仰賴調查和實驗室現象的分析，也就是以一般情況或刻板印象的描述做為基礎。但這種方法無法解釋真實生活的複雜性，也無法說明我們的各種異常心理同時產生作用時的情況。它們也忽略了一項重要事實：我們的互動對象之具體情況，以及我們與他們互動的方式，一如市場力量或階級結構那麼重要。社會現象實際上由個體之間數以十億計的小規模交換構成，而人們交易的不僅是商品和金錢，還包括資訊、觀點，以至純粹的閒聊。這些個別交易中有一些形態，促成金融市場崩盤和阿拉伯之春等各種現象，我們必須了解這些微型形態，因為它們不會只是產生典型的一般社會現象，拜大數據所賜，我們有機會藉由數以百萬計的人際交換網絡，看見社會的種種複雜面向。
為了支持本書，我已將世界上最大型、最詳細的幾個實地實驗室資料集放在網路上。拜這些新的數位資料源所賜，我們得以精確地測量人與人或人與商人之間的互動形態，並描繪人們日常生活中的經歷形態。這些實地實驗室資料集包括：
朋友與家人：來自一個年輕家庭小社區約18個月的數據，內含許多類型的社群變量，包括位置、接近程度、通訊、購買、社群媒體的使用、行動應用程式和睡眠。我們每6分鐘測量30個行為變量，這項研究產生了150萬個小時有關人類社會經驗的量化紀錄。
社群演化：來自某大學學生宿舍的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和通訊資料；此外，還有健康、政治和社會變量。這項研究包括總共50萬小時的量化觀察。
現實探勘：來自兩間大學實驗室研究生的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和電話使用資料；此外，還有數個其他社會變量。這項研究涵蓋逾33萬小時的人類互動。
識別牌資料集：來自某白領工作場所的一個月數據，包括每16毫秒測量一次的位置、通訊和肢體語言資料，以及精確的工作流程和任務測量。
經匿名處理的數據、圖像、代碼、說明和相關論文，可在realitycommons.media.mit.edu找到，這些資料的蒐集過程遵循美國保護人類受試者的聯邦法律。
這些實地實驗室詳細呈現了部分美國人的生活面貌，但世界多數人口居住的開發中國家情況又是如何？2013年5月1日，我主持了「數據推動發展」計劃的揭幕儀式。這可能是世界上第一個真正的大數據公有資源（big-data commons），它描繪非洲國家象牙海岸全國人口的移動和通話形態，並蒐集經濟、人口、政治、飲食、貧窮和基礎設施方面的數據。相關資料如今可在www.d4d.orange.com/home找到。
這些匿名總合資料由行動通訊營運商Orange捐出，由比利時魯汶大學（University of Louvain）和我在麻省理工學院的研究小組提供協助，合作單位包括象牙海岸布瓦凱大學（Bouake University）、聯合國全球脈動計劃（Global Pulse）、世界經濟論壇，以及行動通訊產業組織全球行動通訊系統協會（GSMA）。在本書最後一章，我們將敘述人們如何利用這項數據公有資源，徹底革新象牙海岸的政府和公共服務。
本書大綱
本書旨在說明社會物理學如何結合有關人類行為的大數據和社會科學理論，創造一門在許多現實情境下可以應用的實踐科學（事實上已有諸多應用）。在本書的第1部分，我藉由若干例子建立理論基礎，說明社會物理學最重要的兩個概念：
社群網絡中的意念流（idea flow），以及意念流可以如何分為探索（尋找新意念或新策略）和參與（促使所有人協調他們的行為）兩個部分。
社會性學習（social learning），有關新意念可以如何成為習慣，以及社會壓力可以如何加快、塑造學習。
本書的這個部分也說明我們可以如何使用數位麵包屑，為諸如社會影響、信任和社會壓力等概念建立準確、實用的指標。拜這種技術所賜，我們得以測量社群網絡中的意念流，並利用誘因塑造現實情境中的社會性學習形態。我將利用線上社群網絡、健康、金融、政治和消費者購買行為等例子，說明社會物理學的運作。
在本書的第2部分，我利用各類型的現實事例，說明人們如何應用社會物理學提升組織的靈活性、創造力和生產力。相關例子包括研究實驗室、廣告創作部門、內勤支援作業，以及客戶服務中心。
本書的第3部分，檢視社會物理學更大規模的應用，也就是應用在整個城市的情況。我主要關注我們可以如何應用社會物理學改造城市，提升效率、創造力和生產力。
在本書的最後部分，我闡述社會物理學在社會制度上的應用。我探討資料導向社會中的政府角色和法規結構，並提出隱私和經濟法規的改革建議。
我希望在這一路上，讀者可以學到社會物理學的思考方式。因為它的量化和預測特質，這門新學科在許多方面與經濟學類似；事實上，本書的語言有很大一部分借用自經濟學。然而，社會物理學並非研究經濟個體的行為和經濟體的運作，而是嘗試了解意念流如何轉化為行為和行動。換句話說，社會物理學是研究人類行為如何受意念交流的驅動，研究人們如何合作以發現、選擇和學習策略，以及如何協調彼此的行動，而不是研究市場如何受金錢的交換驅動。
社會物理學與其他學科，例如認知科學，也有若干表面相似之處，但社會物理學與認知科學有相當重要的差異。社會物理學的關注焦點並非個人的思想和情感，而是社會性學習做為行為與規範的主要驅動因素。這個學科的一項基本假設，是向其他人的行為榜樣及相關脈絡特徵學習，是人類行為改變的主要機制，而且很可能是支配性的機制。因為忽略內在認知過程，社會物理學本質上是概率性的，帶有因為忽視人類自覺思想的生成性質而無法消除的不確定性。
資料導向社會：普羅米修斯之火
日漸興起的社會物理學，結合經濟學、社會學和心理學的一些分支，並納入網絡、複雜性、決策和生態科學方面的知識，以大數據將它們融合起來。我藉由創造超越市場、階級和黨派等集合體的社會系統，檢視意念交流的具體形態，說明我們可以如何著手建立較強健的社會，避免市場崩盤、族群與宗教暴力、政治僵局、普遍的貪腐，以及危險的集權情況。我們首先應開始制定科學化、可靠的成長和創新政策，並建立保護隱私和促進公共事務透明度的資訊和法律架構，這些措施可賦予我們監控政策效果的空前能力，我們將能知道自己何時被欺騙了、何時遭踐踏了，因此能採取行動以迅速、有效地解決問題。
這種資料導向社會的願景，含有一個不明言的假設：資料不會遭到濫用。但社會物理學造就的能力──能看清市場和政治革命的具體運作，也能預測和控制它們──有如普羅米修斯之火，可以用來行善，也可以用來作惡。簡而言之，為了發揮資料導向社會令人興奮的潛力，我們必須推行我提出的「資料新政」（New Deal on Data），以可行的政策確保供應公共財所需要的資料容易取得，同時保護公民。任何一個社會要能成功，持續保護個人隱私和自由，都是至關緊要的。
近五年來，為了保障前述的個人自由，我和夥伴共同主持政界領袖、跨國企業執行長及公共倡議團體之間的相關討論。結果是，美國、歐盟和若干其他國家，正朝「資料新政」的方向研擬相關商業法規。這些變革開始賦予個人對有關自身資料空前的控制權，同時也有助提升公共與私人領域的透明度和促進見解的產生。
這些變革雖然有助保護民眾免受企業侵害，但對於防止政府的侵害並沒有什麼幫助。2013年6月，美國國家安全局（NSA）前約聘人員愛德華‧史諾登（Edward Snowden），揭發美國政府大規模監控電話通訊紀錄和網際網路數據，他將這些活動稱為「壓迫的結構」（architecture of oppression）。我們需要一場新的公開辯論，探討個人隱私與政府蒐集和使用個人資料之間的平衡；換言之，「資料新政」必須延伸至政府。我們也必須採用令政府難以濫權侵犯民眾隱私的電腦和通訊技術。
另一項挑戰是，我們的社會系統需要更多的對照實驗。眼下政府和企業，往往基於非常薄弱的證據，便推出新的政策和系統。社會科學目前採用的科學方法辜負我們的期望，在大數據年代有崩潰的危險。咖啡對我們是好，還是不好？糖又如何？數十億人消費這些產品超過一個世紀後，我們應該知道答案。但我們得到的，似乎只是不時改變的「科學」意見。我們必須建立實地實驗室，為建構資料導向社會檢驗和證實相關見解，藉此復興社會科學。
我們的社會已開始了一趟將媲美印刷和網際網路等革命的偉大旅程，我們將首次掌握真正認識自己和了解社會如何演化所需要的資料。藉由更認識自己，我們或許能建立一個美好的世界：沒有戰爭，也沒有金融崩盤，傳染病可以迅速偵測和遏止，能源、水和其他資源不會再被浪費掉，政府能幫助我們解決問題而非製造問題。不過，要達到這些目標，我們首先必須認識社會物理學，然後我們必須釐清做為一個社會，我們最重視什麼，以及為了達到目標願意做出哪些改變。
我活在未來。我任職的麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）位居創新世界的中心，幾乎所有新想法或新技術在登上世界舞台前，都會先經過這裡。麻省理工學院也位居世界上新創企業最密集的地區，雖然矽谷的規模更大。如果你想活在未來，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab），也就是我的知識家園，很可能是世界上最好的地方。例如，15年前我便主持全球第一個「賽博格」（cyborg）群體，所有成員生活和工作時，身上均配置以無線方式連結的電腦，戴著可當作電腦顯示器使用的眼鏡。這個實驗的許多構想，最終找到了實際用途：我以前的學生如今正領導一些尖端商業計劃，如內建電腦顯示功能的Google眼鏡和全球第二大社群網絡Google+。
我的有利位置賦予我獨特的機會，可以第一手觀察創造型文化如何蒐集新意念、幫助這些新意念生存壯大，並最終使它們得以實踐。或許更重要的是，我得以觀察到創造型文化必須如何改變，才能在高度連結、極速發展的世界中壯大，而麻省理工學院正是這樣的地方，整個世界也正在進入這樣的環境。
這些經歷使我發現，我們有關人類自身和社會如何運作，有許多傳統觀念是錯誤的。最好的點子並非只能來自最聰明的人，而是往往來自擅長彙集他人想法的人。推動變革的並非只是最堅決的人，往往還有與同道中人保持密切聯繫的人。最能激勵人的不是財富或名望，而是同儕的尊敬和幫助。
麻省理工學院媒體實驗室、我的研究團隊，以及我主持的創業計劃能夠成功，前述觀念至關緊要。我不用傳統的方式授課，而是引進有新想法的訪客，促使夥伴與外面的同道互動。在我擔任媒體實驗室的學術主管時，促使學校允許我廢除傳統的評分方式，我們嘗試以同儕社群的形式成長，以是否獲得同儕敬重和現實中的專案協作情況來衡量自己是否成功，來決定自己能否獲得更多機會。我們活在社群網絡中，不是活在教室或實驗室中。
本書源自激烈的文化衝突：一方是我在媒體實驗室的做事方式，另一方是別處的普遍做事方式。舉例來說，我在印度數家大學以分散式組織的形式建立媒體實驗室亞洲分部後，發現的最大問題之一，便是各大學的研究人員不相往來，他們的研究往往因此停滯不前。同領域的研究人員從不會面，有時即使在同一家大學也是這樣，因為大學行政當局和資助機構認為，研究人員閱讀彼此的文章就已足夠，不必見面或一起參加學術會議。然而，等到他們開始會面，並在「非正式」時間共處後，新點子才開始浮現，處理問題的新方式才開始傳播。
我幫世界經濟論壇（World Economic Forum）做事時，看到許多政府高官和跨國企業的執行長，同樣不明白創新需要怎樣的工作方式。我在世界經濟論壇領導有關「高度連結世界」（“hyper-connected world”）的討論，嘗試為大數據造成的難題尋找解決方案，尤其是個體私人資料不受控制的散布。我清楚看到，多數政界和商界領袖思考創新和集體行動的方式，與我在麻省理工學院看到的例子有巨大差異。多數人以相對靜態的方式思考，如競爭、規則，有時也會考慮複雜性。我則是用相對動態、演化的方式思考，注意網絡中的意念流動、社會準則的生成，以及複雜性的產生過程。多數人會考慮運用以個體和最終穩定狀態為中心的架構，我則從「社會物理學」（social physics）的角度思考，著眼於網絡中的成長過程。
為了認識這種思考方式上的差異，我展開了長達10年的研究計劃，希望建立一個嚴謹的知識架構，為當前以個體為中心的經濟和政治思維，引進社群互動的面向。這個架構假定社會性學習（social learning）和社會壓力，是推動文化演變和影響高度連結世界的首要力量。這項研究計劃在學術上出奇成功，社會物理學架構的每一部分均在論文中描繪出來，而且發表在全球最嚴謹的一些科學期刊上。我期望這些論文能為複雜性和網路科學的領域帶來額外的深度，並為進化動力學帶來新的觀點。
不過，我們都知道，學術論文是很學術性的。因此，我還致力促進這些理論在現實世界中的實踐，協助創辦了六家公司，運用這些理論幫助企業提升生產力和創造力，改善行動社群網絡，使普通人得以成為成功的投資人，協助支援社會的心理健康。很幸運地，這些在現實世界中的實踐同樣出奇成功，一大原因在於我那些極富才幹和遠見的前學生成為這些公司的高層。
本書為一場更大規模的討論揭開序幕，我希望它能夠幫助社會物理學的普及，因為相關概念對市場競爭和監理等傳統觀念有重要的補充作用，能夠提供一些我們非常需要的細膩觀點。在高度連結的世界，社群動態是決定各種結果的關鍵因素，增進對社會物理學的認識已經變得非常重要。
【內文試閱】第1章 從意念到行動
利用大數據了解人類社會如何演化
新點子從何而來？它們如何轉化為行動？我們可以如何創造樂於合作、富生產力和創造力的社會結構？這些可能是每個社會最關鍵的問題，眼下更是特別重要，因為我們正面臨全球競爭、環境難題和政府失能等挑戰。
近幾百年來，西方文化大行其道，這在很大程度上是拜繼承自啟蒙時期思想家如亞當‧斯密（Adam Smith）和約翰‧洛克（John Locke）的典範所賜，他們的學術框架為這些關鍵問題提供了答案。我們在這個基礎上建立了一個多元社會，藉由競爭和協商來決定商品分配和政府政策。我們的開放式公民社會在競爭中戰勝了較傾向由上而下的集權社會，如今幾乎所有國家都在試驗某種形式的自由市場和政治選舉。
但是，近幾年來，結合人與電腦的網絡改變了我們的生活，它們大幅提升了參與程度、加快改變的速度。隨著網際網路使我們的生活日益密切連結，事件的發展速度似乎愈來愈快。我們淹沒在資訊的洪流中，甚至不知道該注意什麼、該忽略什麼。
我們的世界因此有時似乎瀕臨失控，社群媒體如推特（Twitter）上的貼文可能引發股市崩盤，甚至是推翻政府的抗爭。雖然數位網絡的應用已經改變了經濟、企業、政府和政治的運作，我們仍未完全了解這些結合人與機器的新網絡的本質。我們的社會忽然間已變成一種人與科技的結合體，其能力與弱點異於以往任何一個社會。
遺憾的是，我們並不真正知道該怎麼做。我們理解和管理世界的方式，是在一個較從容、連結程度較低的時代形成的。我們目前的社會觀念誕生於18世紀末的啟蒙時期，並於20世紀上半葉演變成當前的模樣。當年世事變遷較為緩慢，真正推動世界演變的，往往只是一小群商人、從政者或富裕家族。因此，當我們思考如何管理社會時，我們會談論「市場」和「政治階級」等抽象概念；事物在這些框架中緩慢演變，所有人掌握的資訊基本相同，人們因此有時間理性行動。
然而，在今天高度連結的光速世界，這些假設備受考驗，正逐漸失效。今天的虛擬群體可以在短短幾分鐘內形成，而且往往是由世界各地數以百萬計的人所構成，每天貢獻內容和評論的還可能是不同的數百萬人。金融交易仰賴實體交易大廳，政治協商仰賴一小群人在煙霧瀰漫的密室中討價還價、直到達成協議，像這樣的年代已經過去了。
為了了解這個新世界，我們必須擴展自己熟悉的經濟和政治觀念，顧及這些數以百萬計的人彼此學習、互相交流觀點所產生的影響。我們不能再認為自己不過是審慎思考後做出決定的個體；我們必須考慮影響個人決定和促成經濟泡沫、政治革命和網路經濟的有力社群效應。
亞當‧斯密本人明白，引導市場「無形之手」的並非只是競爭，還有我們的社會結構。在他的著作《道德情操論》（The Theory of Moral Sentiments）中，斯密認為人性的交換欲望並非僅限於商品，還包括思想、援助和出於同情的恩惠。他還認為，這些社會交換引導資本體制創造出造福社會的問題解決方案。不過，在斯密那個年代，資產階級幾乎都住在一個城市裡，彼此認識，受到必須當好公民的社會壓力約束。一旦少了這種有力的社會聯繫所產生的責任感，資本體制往往變得貪婪，政治則變得惡毒。在我們這個超高速連結的新世界，多數社會聯繫十分薄弱，無形之手常常失靈。
本書的目的，是提出一套社會物理學，擴展經濟和政治思想，不僅考慮競爭力量，還顧及觀念、資訊、社會壓力和社會地位的交流，以求較完整地解釋人類的行為。為了達到這個目的，我們不僅必須解釋社群互動如何影響個人的目標和決定，更重要的是，必須解釋這些社群效應如何產生亞當‧斯密所謂的無形之手。我們必須明白社群互動和競爭力量如何產生作用，才有望確保我們這個超高速連結的網絡社會保持穩定和公平。
什麼是社會物理學？
社會物理學是一門量化社會科學，描述資訊和意念流與人類行為之間確實的數學關係。社會物理學幫助我們了解意念如何經由社會性學習機制在人際間流動，以及這種意念流如何決定企業、城市和社會形成規範，影響其生產力和創造性產出。它使我們得以預測小群體、企業部門，以至整個城市的生產力。它也能幫助我們調整交流網絡，可靠地提升決策品質和生產力。
社會物理學產生的關鍵見解，全都與人際間的意念流有關。這種意念流當然可見於電話或社群媒體通訊的形態，但也可藉由評估人們相聚的時間長短、是否去同樣的地方和擁有類似的經歷來觀察。我們在後續章節將會看到，意念流對了解社會極其重要，不僅是因為及時的資訊對維持系統高效運轉至關緊要，更重要的是因為行為轉變和創新，正是靠新意念的傳播和組合來推動。
聚焦於意念流，正是我選擇將本書英文書名取為「社會物理學」的原因。傳統物理學的目的是了解能量的流動如何轉化為運動之變化，社會物理學則是嘗試了解意念和資訊的流動如何轉化為行為之變化。
關於社會物理學的應用，我們來看一個例子。有一群金融交易的當沖客，藉由某個社群網站分享交易情報，有時他們很少人能賺到可觀的利潤，這對他們自己和他們的經紀人都不好，後者會因為他們放棄交易而失去生意。為了改善當沖客的交易成績，經紀人試用標準方案，例如設法提升這些當沖客的知識和技術。這些傳統方法確實有些效果，有一群當沖客的成績進步了約2％。
其中一家經紀公司允許我在麻省理工學院的研究實驗室介入，利用我們模擬社群網絡意念流的數學模型，試用一種社會物理學方案。我們分析該社群網站上交易者之間數以百萬計的具體訊息，發現他們彼此之間的影響太強，以致出現「羊群現象」──交易者彼此過度模仿，所有人因此傾向採用相同的交易策略。
社會物理學的數學分析顯示，解決這個問題的最好方法，就是改變社群網絡、降低新交易策略在網絡中的傳播速度。我們推動這些變革後，交易者的投資報酬率平均增加一倍，遠勝於標準經濟方案的效果。
標準的管理指南並不會教你降低網絡中的意念傳播速度，前述的結果並不令人意外，因為我們用數學模型分析了大量數據，所以能夠設計確切的介入方式，並且準確預測結果。那些方程式源自社會物理學的數學，我將在第2章加以解釋。
這是一門實踐科學
「社會物理學」這個名字歷史悠久，它最初出現在19世紀初，當時人們參考牛頓物理學，將社會比喻為一部巨大的機器。但是，社會就是不大像機器。人們對社會物理學的第二波興趣出現於20世紀中期，當時學者發現許多社會指標有一定的統計規律，例如符合齊夫分布（Zipf distribution）和重力定律描述的形態。在此同時，社會科學界改進了有關社會互動基本機制的理論。在最近一波「社會物理」（sociophysics）的熱潮中，我們發現了人類活動和通訊中的統計規律，以及它們與經濟指標的有趣相關性。因為這些新類型的數據，社會科學理論的量化程度大大提升。
但是，這些努力均未能闡明促成社會變化和產生那些統計規律的機制。相關理論和數學表述仍然零散，很難應用在實際問題上。我們必須超越僅僅描述社會現象的層次，設法建立社會結構的因果理論。這方面的進展是邁向大衛‧瑪爾（David Marr）所稱的行為計算理論：以數學方式解釋社會的種種反應，闡明這些反應如何解決（或無助於解決）人類的問題。這種行為計算理論集中關注人類行為的產生過程，正是建立較好的社會體系所需要的。這種理論可將社會互動機制和我們新近獲得的巨量行為資料聯繫起來，以求設計出更好的社會體系。
本書提出這項實踐理論的基本概念，內容以我近來發表於世界重要科學期刊的系列論文為基礎。這項理論由連串數學模型構成，它們簡單得令人難以置信，可用淺白的文字解釋，可相當準確說明本書闡述的數十個真實事例。這些例子包括財務決策（包括泡沫等現象）、「引爆點」式的連串行為變化、發動數以百萬計的人協助搜尋、節省能源、出門投票，以及社會影響如何塑造政治觀點、購買行為和健康選擇。
實踐理論的最終考驗，當然是它能否用來塑造結果。它足以成為社會改造的指導理論嗎？為了回答這個問題，我將說明人們已如何利用這項新理論創造更好的公司、城市和社會制度。這個新的社會物理學框架可以為小群體、企業、城市，以至整個社會提供量化分析結果，應用幅度之廣在社會科學中近乎獨一無二。目前已有多個商業領域，在日常運作中應用社會物理學框架，在金融投資、健康監測、行銷、改善企業生產力和增加創造性產出等方面服務數千萬人。
不過，社會物理學的重要性，終究並非僅限於它能提供準確、有用的量化預測。如果社會物理學只是複雜的數學，其應用將僅限於受過特別訓練的專家。我認為它最終能產生多大的影響，也取決於它是否為各界（如政府和產業領袖、學者和一般公民）提供一種語言，超越市場和階級、資本和生產之類的舊詞彙。「市場」、「政治階級」和「社會運動」等詞彙塑造了我們的世界觀，這些詞彙當然是有用的，但它們也反映過度簡化的思維，因此會限制我們清晰、有效思考的能力。本書將提出一套新概念，相信有助我們較準確地討論世界與規劃未來。
大數據
社會物理學的引擎是大數據，也就是最近變得無處不在、全面反映人類生活各方面的數位資料。社會物理學的作用，有賴分析我們在現實生活中留下的「數位麵包屑」（digital bread crumbs），如通話紀錄、信用卡交易、GPS定位紀錄等，藉此辨識、分析人類經歷和思想交流的形態。這些資料記錄我們每個人選擇做些什麼，反映日常生活的實況。這與臉書（Facebook）的貼文大不相同，臉書貼文是人們選擇告訴別人的訊息，按照當下的標準編輯，其中能夠較準確反映我們的真實情況的，是我們將時間花在哪裡與買了什麼，而不是我們說自己做了什麼。
分析這些數位麵包屑中的形態的流程稱為「現實探勘」（reality mining），這對我們了解相關個體是怎樣的人大有幫助。我的學生和我已經發現，我們可藉由現實探勘來判斷相關人士是否很可能將罹患糖尿病，或他們是不是那種會償還貸款的人。藉由分析大量人口的相關形態，我們發現以前看似隨機「不可抗力」的許多事物，如股市崩盤、革命和泡沫等，如今是可以解釋的。《麻省理工學院科技評論》（MIT Technology Review）因此將我們研究出來的現實探勘，列為10項將改變世界的技術之一──詳情請參考附錄1〈現實探勘〉。
社會物理學使用的科學方法異於多數社會科學，因為它主要仰賴「實地實驗室」（living laboratory）。什麼是實地實驗室？想像一下，我們將整個社區置於一個成像室（imaging chamber）中，記錄和呈現社區成員的行為、通訊和社交互動的所有面向。社區成員照常生活，我們則持續記錄一切，時間可能長達數年，這便是一個實地實驗室。
近十年來，我的學生和我已發展出建立和應用這種實地實驗室的能力，逐秒測量整個社會有機體，包含群組、公司和整個社區等，時間可能長達數年。方法很簡單，我們蒐集來自手機感測器、社群媒體貼文和信用卡交易等源頭的數位麵包屑，藉此測量相關群體。
為此，我已開發出一些法律和軟體工具，保護實驗參與者的權利和隱私，確保他們完全明白我們如何處理他們的資料，以及他們可以隨時選擇退出實驗。我在本書也將說明，我設計的方案對協助改善世界各地的隱私保護措施產生了重要作用──有關這些法律和軟體工具的詳情，請參考附錄1和附錄2〈開放式個人資料儲存〉。
這些數以十億計的通話紀錄、信用卡交易和GPS定位紀錄，為科學家提供了一種新鏡片，使我們得以十分仔細地觀察社會。當年，荷蘭的鏡片工匠製造出首批實用的鏡片，研究者因此得以做出首批顯微鏡和望遠鏡；我的研究實驗室和我則開發出蒐集整個社群的數位麵包屑的工具，我們因此得以製造出首批實用的「社會觀察鏡」（socioscopes）。這些新工具使我們得以看見生活的種種複雜面向，這是社會科學進步的希望所在。一如顯微鏡和望遠鏡徹底革新了生物學和天文學的研究，實地實驗室中的社會觀察鏡將徹底革新人類行為的研究。
也是一門豐富的社會科學
目前社會科學多數仰賴調查和實驗室現象的分析，也就是以一般情況或刻板印象的描述做為基礎。但這種方法無法解釋真實生活的複雜性，也無法說明我們的各種異常心理同時產生作用時的情況。它們也忽略了一項重要事實：我們的互動對象之具體情況，以及我們與他們互動的方式，一如市場力量或階級結構那麼重要。社會現象實際上由個體之間數以十億計的小規模交換構成，而人們交易的不僅是商品和金錢，還包括資訊、觀點，以至純粹的閒聊。這些個別交易中有一些形態，促成金融市場崩盤和阿拉伯之春等各種現象，我們必須了解這些微型形態，因為它們不會只是產生典型的一般社會現象，拜大數據所賜，我們有機會藉由數以百萬計的人際交換網絡，看見社會的種種複雜面向。
為了支持本書，我已將世界上最大型、最詳細的幾個實地實驗室資料集放在網路上。拜這些新的數位資料源所賜，我們得以精確地測量人與人或人與商人之間的互動形態，並描繪人們日常生活中的經歷形態。這些實地實驗室資料集包括：
朋友與家人：來自一個年輕家庭小社區約18個月的數據，內含許多類型的社群變量，包括位置、接近程度、通訊、購買、社群媒體的使用、行動應用程式和睡眠。我們每6分鐘測量30個行為變量，這項研究產生了150萬個小時有關人類社會經驗的量化紀錄。
社群演化：來自某大學學生宿舍的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和通訊資料；此外，還有健康、政治和社會變量。這項研究包括總共50萬小時的量化觀察。
現實探勘：來自兩間大學實驗室研究生的9個月數據，包括每5分鐘測量一次的位置、接近程度和電話使用資料；此外，還有數個其他社會變量。這項研究涵蓋逾33萬小時的人類互動。
識別牌資料集：來自某白領工作場所的一個月數據，包括每16毫秒測量一次的位置、通訊和肢體語言資料，以及精確的工作流程和任務測量。
經匿名處理的數據、圖像、代碼、說明和相關論文，可在realitycommons.media.mit.edu找到，這些資料的蒐集過程遵循美國保護人類受試者的聯邦法律。
這些實地實驗室詳細呈現了部分美國人的生活面貌，但世界多數人口居住的開發中國家情況又是如何？2013年5月1日，我主持了「數據推動發展」計劃的揭幕儀式。這可能是世界上第一個真正的大數據公有資源（big-data commons），它描繪非洲國家象牙海岸全國人口的移動和通話形態，並蒐集經濟、人口、政治、飲食、貧窮和基礎設施方面的數據。相關資料如今可在www.d4d.orange.com/home找到。
這些匿名總合資料由行動通訊營運商Orange捐出，由比利時魯汶大學（University of Louvain）和我在麻省理工學院的研究小組提供協助，合作單位包括象牙海岸布瓦凱大學（Bouake University）、聯合國全球脈動計劃（Global Pulse）、世界經濟論壇，以及行動通訊產業組織全球行動通訊系統協會（GSMA）。在本書最後一章，我們將敘述人們如何利用這項數據公有資源，徹底革新象牙海岸的政府和公共服務。
本書大綱
本書旨在說明社會物理學如何結合有關人類行為的大數據和社會科學理論，創造一門在許多現實情境下可以應用的實踐科學（事實上已有諸多應用）。在本書的第1部分，我藉由若干例子建立理論基礎，說明社會物理學最重要的兩個概念：
社群網絡中的意念流（idea flow），以及意念流可以如何分為探索（尋找新意念或新策略）和參與（促使所有人協調他們的行為）兩個部分。
社會性學習（social learning），有關新意念可以如何成為習慣，以及社會壓力可以如何加快、塑造學習。
本書的這個部分也說明我們可以如何使用數位麵包屑，為諸如社會影響、信任和社會壓力等概念建立準確、實用的指標。拜這種技術所賜，我們得以測量社群網絡中的意念流，並利用誘因塑造現實情境中的社會性學習形態。我將利用線上社群網絡、健康、金融、政治和消費者購買行為等例子，說明社會物理學的運作。
在本書的第2部分，我利用各類型的現實事例，說明人們如何應用社會物理學提升組織的靈活性、創造力和生產力。相關例子包括研究實驗室、廣告創作部門、內勤支援作業，以及客戶服務中心。
本書的第3部分，檢視社會物理學更大規模的應用，也就是應用在整個城市的情況。我主要關注我們可以如何應用社會物理學改造城市，提升效率、創造力和生產力。
在本書的最後部分，我闡述社會物理學在社會制度上的應用。我探討資料導向社會中的政府角色和法規結構，並提出隱私和經濟法規的改革建議。
我希望在這一路上，讀者可以學到社會物理學的思考方式。因為它的量化和預測特質，這門新學科在許多方面與經濟學類似；事實上，本書的語言有很大一部分借用自經濟學。然而，社會物理學並非研究經濟個體的行為和經濟體的運作，而是嘗試了解意念流如何轉化為行為和行動。換句話說，社會物理學是研究人類行為如何受意念交流的驅動，研究人們如何合作以發現、選擇和學習策略，以及如何協調彼此的行動，而不是研究市場如何受金錢的交換驅動。
社會物理學與其他學科，例如認知科學，也有若干表面相似之處，但社會物理學與認知科學有相當重要的差異。社會物理學的關注焦點並非個人的思想和情感，而是社會性學習做為行為與規範的主要驅動因素。這個學科的一項基本假設，是向其他人的行為榜樣及相關脈絡特徵學習，是人類行為改變的主要機制，而且很可能是支配性的機制。因為忽略內在認知過程，社會物理學本質上是概率性的，帶有因為忽視人類自覺思想的生成性質而無法消除的不確定性。
資料導向社會：普羅米修斯之火
日漸興起的社會物理學，結合經濟學、社會學和心理學的一些分支，並納入網絡、複雜性、決策和生態科學方面的知識，以大數據將它們融合起來。我藉由創造超越市場、階級和黨派等集合體的社會系統，檢視意念交流的具體形態，說明我們可以如何著手建立較強健的社會，避免市場崩盤、族群與宗教暴力、政治僵局、普遍的貪腐，以及危險的集權情況。我們首先應開始制定科學化、可靠的成長和創新政策，並建立保護隱私和促進公共事務透明度的資訊和法律架構，這些措施可賦予我們監控政策效果的空前能力，我們將能知道自己何時被欺騙了、何時遭踐踏了，因此能採取行動以迅速、有效地解決問題。
這種資料導向社會的願景，含有一個不明言的假設：資料不會遭到濫用。但社會物理學造就的能力──能看清市場和政治革命的具體運作，也能預測和控制它們──有如普羅米修斯之火，可以用來行善，也可以用來作惡。簡而言之，為了發揮資料導向社會令人興奮的潛力，我們必須推行我提出的「資料新政」（New Deal on Data），以可行的政策確保供應公共財所需要的資料容易取得，同時保護公民。任何一個社會要能成功，持續保護個人隱私和自由，都是至關緊要的。
近五年來，為了保障前述的個人自由，我和夥伴共同主持政界領袖、跨國企業執行長及公共倡議團體之間的相關討論。結果是，美國、歐盟和若干其他國家，正朝「資料新政」的方向研擬相關商業法規。這些變革開始賦予個人對有關自身資料空前的控制權，同時也有助提升公共與私人領域的透明度和促進見解的產生。
這些變革雖然有助保護民眾免受企業侵害，但對於防止政府的侵害並沒有什麼幫助。2013年6月，美國國家安全局（NSA）前約聘人員愛德華‧史諾登（Edward Snowden），揭發美國政府大規模監控電話通訊紀錄和網際網路數據，他將這些活動稱為「壓迫的結構」（architecture of oppression）。我們需要一場新的公開辯論，探討個人隱私與政府蒐集和使用個人資料之間的平衡；換言之，「資料新政」必須延伸至政府。我們也必須採用令政府難以濫權侵犯民眾隱私的電腦和通訊技術。
另一項挑戰是，我們的社會系統需要更多的對照實驗。眼下政府和企業，往往基於非常薄弱的證據，便推出新的政策和系統。社會科學目前採用的科學方法辜負我們的期望，在大數據年代有崩潰的危險。咖啡對我們是好，還是不好？糖又如何？數十億人消費這些產品超過一個世紀後，我們應該知道答案。但我們得到的，似乎只是不時改變的「科學」意見。我們必須建立實地實驗室，為建構資料導向社會檢驗和證實相關見解，藉此復興社會科學。
我們的社會已開始了一趟將媲美印刷和網際網路等革命的偉大旅程，我們將首次掌握真正認識自己和了解社會如何演化所需要的資料。藉由更認識自己，我們或許能建立一個美好的世界：沒有戰爭，也沒有金融崩盤，傳染病可以迅速偵測和遏止，能源、水和其他資源不會再被浪費掉，政府能幫助我們解決問題而非製造問題。不過，要達到這些目標，我們首先必須認識社會物理學，然後我們必須釐清做為一個社會，我們最重視什麼，以及為了達到目標願意做出哪些改變。
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