蝴蝶效应

2011-09-29 09:55:02

蝴蝶效应（ The Butterfly Effect）是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀，遥远的国家就可能造成一场飓风。

美国气象学家爱德华•罗伦兹（Edward Lorenz）1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。“一个气象学家提及，如果这个理论被证明正确，一个海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶。对于这个效应最常见的阐述是：“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀，可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。”

这句话的来源，是这位气象学家制作了一个电脑程序，这个可以模拟气候的变化，并用图像来表示。最后他发现，图像是混沌的，而且十分像一只蝴蝶张开的双翅，因而他形象地将这一图形以“蝴蝶扇动翅膀”的方式进行阐释，于是便有了上述的说法。

蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。此效应说明，事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性，初始条件的极小偏差，将会引起结果的极大差异。

蝴蝶效应在社会学界用来说明：一个坏的微小的机制，如果不加以及时地引导、调节，会给社会带来非常大的危害，戏称为“龙卷风”或“风暴”；一个好的微小的机制，只要正确指引，经过一段时间的努力，将会产生轰动效应，或称为“革命”。

蝴蝶效应在混沌学中也常出现，又被称作非线性。

先从美国麻省理工学院气象学家罗伦兹（Lorenz）的发现谈起。为了预报天气，他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式，意图利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性。1963年的一次试验中，为了更细致地考察结果，他把一个中间解0.506取出，提高精度到0.506127再送回。而当他到咖啡馆喝了杯咖啡以后回来再看时却大吃一惊：本来很小的差异，结果却偏离了十万八千里！再次验算发现计算机并没有毛病，洛伦兹（Lorenz）发现，由于误差会以指数级增长，所以在这种情况下，一个微小的误差随着不断推移将会造成截然不同的后果。他于是认定其为“对初始值的极端不稳定性”，即“混沌 ”，又称“蝴蝶效应”，亚洲蝴蝶拍拍翅膀，将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风！

这个发现非同小可，以至于科学家都不理解，几家科学杂志也都拒登他的文章，他们认为这“违背常理”：相近的初值代入确定的方程，结果也应相近才对，怎么能大大偏离呢！

线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。如问：两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍？大家很容易想到的是两倍，可实际是 6－10倍！这就是非线性：1＋1不等于2。

激光的生成就是非线性的！当外加电压较小时，激光器犹如普通电灯，光向四面八方散射；而当外加电压达到某一定值时，会突然出现一种全新现象：受激原子好象听到“向右看齐”的命令，发射出相位和方向都一致的单色光，就是激光。

非线性的特点是：横断各个专业，渗透各个领域，几乎可以说是：“无处不在时时有。”

如：天体运动存在混沌；电、光与声波的振荡，会突陷混沌；地磁场在400万年间，方向突变16次，也是由于混沌。甚至人类自己，原来都是非线性的：与传统的想法相反，健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的，而是混沌的，混沌正是生命力的表现，混沌系统对外界的刺激反应，比非混沌系统快。

“蝴蝶效应”的理论以实证手段证明了中国1300多年前《礼记•经解》：“《易》曰：‘君子慎始，差若毫厘，缪以千里。’”《魏书•乐志》：“但气有盈虚，黍有巨细，差之毫厘，失之千里。”的哲学思想，从这点说明感知比认知来得直接，其所谓的吸引子就是《混元场论》中元外场作用，其《混沌学》的非线性理论就是《混元场论》场中对象元独立的绝对计数时间体系。

蝴蝶效应的研讨意义：混沌和非混沌，逻辑演绎系统和断层之间的选择问题，就是我们关注蝴蝶效应的意义所在，中国古代也有学派注重善始善终的问题，是说善于展开一个系统，也善于结束这个系统，以这个为目的而研究的方法论。进而，可以说，蝴蝶效应实质是一种方法论，这种方法论，承认系统的边界，是建立在宇宙无限论之上的探讨宇宙的有限性的方法。

中国《韩非子•喻老》昔者纣为象箸而箕子怖。以为象箸必不加于土鉶，必将犀玉之杯。象箸玉杯必不羹菽藿，则必旄象豹胎。旄象豹胎必不衣短褐而食于茅屋之下，则锦衣九重，广室高台。吾畏其卒，故怖其始。居五年，纣为肉圃，设炮烙，登糟邱，临酒池，纣遂以亡。故箕子见象箸以知天下之祸。

商纣的王叔箕子见到纣王用象牙筷子就很害怕，因为有了象牙筷子，杯子也换成发犀玉杯，有了象牙筷子犀玉杯就不吃粗食豆汤，要吃牛肉，象肉，豹肉，未出世的胎肉等精美的食物。吃牛肉象肉豹肉胎肉，就不会穿着短的粗布衣在茅屋中食饭，就穿着很多华衣美服，在华丽的宫殿进食。箕子怕他亡国。

有点不可思议，但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐，看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析，那时岂不是悔之晚矣？横过深谷的吊桥，常从一根细线拴个小石头开始。

其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生，而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起连锁反应，最终导致其他系统的极大变化。

蝴蝶效应也是系列科幻惊悚电影的名称，2004年上映《蝴蝶效应1》，2006年上映《蝴蝶效应2》续集，2009年上映《蝴蝶效应3》。

零和游戏是指，一项游戏中，游戏者有输有赢，一方所赢正是另一方所输，游戏的总成绩永远为零。零和游戏原理之所以广受关注，主要是因为人们发现在社会的方方面面都能发现与"零和游戏"类似的局面，胜利者的光荣后往往隐藏着失败者的辛酸和苦涩；但20世纪人类在经历了两次世界大战、经济的高速增长、科技进步、全球一体化以及日益严重的环境污染之后，"零和游戏"观念正逐渐被"双赢"观念所取代。人们开始认识到"利己"不一定要建立在"损人"的基础上。通过有效合作，皆大欢喜的结局是可能出现的。

零和游戏原理源于博弈论。

两人对弈，在大多数情况下，总会有一个赢，一个输，如果我们把获胜计算为得1分，而输棋为-1分，那么，这两人得分之和就是：1+（-1）=0。

博弈论的英文名为game theory，直译就是“游戏理论”。游戏者有输有赢，一方所赢正是另一方所输，游戏的总成绩永远是零。“零和游戏”之所以广受关注，主要是因为人们发现，在社会的方方面面都有与“零和游戏”类似的局面，胜利者的光荣后面往往隐藏着失败者的辛酸和苦涩。

但20世纪以来，“零和游戏”观念正逐渐被“非零和游戏”即“负和”或“正和”观念所取代。“负和游戏”指，一方虽赢但付出了惨重的代价，得不偿失，可谓没有赢家。赢家所得比输家所失多，或者没有输家，结果为“双赢”或“多赢”，称为“正和”。比如投资股票和债券，投资者一方面可在股票或债券的价格涨落中赚取差价或从每年的派息之中获得利益，上市公司用投资者的钱来经营，创造利润，上缴税金，增加就业等等，双方或多方面都可从中获益。

在竞争的社会中，人们开始认识到“利己”不一定要建立在“损人”的基础上。有效合作，得到的是皆大欢喜的结局。从“零和”走向“正和”，要求各方要有真诚合作的精神和勇气，遵守游戏规则，不耍小聪明，不要总想占别人的小便宜，否则，“双赢”的局面就不会出现，吃亏的最终还是自己。

以下有一些重要的观念是你在了解该交易是否为零和游戏所必须先知道的。这个分类决定于我们对玩家利润与亏损的定义有多宽广。它本身的分类对我们并不重要，但是对发起人就很重要了。要介绍这观念的发展，我们先讨论扑克游戏，然后我们再切入操作，因为扑克相对于操作是一种很好的比喻。

扑克是一种零和游戏

扑克在朋友之间、在扑克俱乐部、或是锦标赛都可以玩，我们来探讨这些游戏之间的异同。一般来说朋友之间玩扑克是一种典型的零和游戏。无论那一个人赢，就会有其它的人输，这之间的输赢总和是零。

扑克俱乐部里面玩的就不太一样了，因为俱乐部对赌注总额会收取一个固定比率的费用，比方说是１％，则这将形成负和游戏。也就是输赢的总和小于零(如果加上俱乐部的抽成就为零了)玩家们集合亏损给俱乐部。如果我们定义俱乐部也是这个赌局特殊型态玩家的话，这个赌局又变成了零和游戏。换句话说，我们计算赢家所赢的和输家所输的扣除俱乐部抽成的总和，那又变成一个零和游戏了，扣除了付俱乐部的抽成之后，不管是谁赢，其它人就是输家。

锦标赛中的扑克赌局是由赞助商提供奖品，因此它是一个正和游戏（如果它的奖金超过所有参赛者的报名费的话），若我们计算总奖项的净值，那么扑克仍然是一个零和游戏。扣除了奖项之后，无论是谁赢，其它人都是输。

无论在什么场合玩扑克，这种赌局根本上的特性都存在，它就是一个零和游戏（假设这是一个基准），以这个观点看来，上述三种型态都是相同的，玩家们经常不关心它的基准为何，而持续玩相同的策略。人们玩扑克要依靠这个基准的理由，撇开技术的差异性，那就是在锦标赛中大部分的玩家是赢家，而俱乐部中大部分的玩家是输家。

扑克是一种正和游戏

到目前为止，我们只凭金钱的贡献来定义扑克赌局中的赢家和输家。若要来解释为什么俱乐部中的玩家平均来说是输，这种定义太过于狭隘。我们的定义也无法解释为什么理性的玩家在扑克赌局中会玩得比较好，技巧较差的元家只着眼于金钱的输赢，不像技巧性的玩家着眼于他们怎么输，显然人们玩扑克是基于很多种理由，而不是只为了预期投机利润而玩。我们仔细考虑人们玩扑克的四个理由，前两个理由包含外部的利益，第三个理由包含无益的及不理性的行为，第四点为预期润。

第一可能也是最重要的一点，许多人玩扑克的原因是因为他们单纯地就是想玩（或是学着如何玩）。这些玩家愿意玩，即使一开始就预期会输，这个玩乐的外部利益可以解释为什么朋友之间纵使经常会输给技术较好的人，也会经常性地聚在一起玩。当玩家从扑克中取得此种衍伸乐趣时，扑克就是一种正和游戏。

第二，有些玩家玩扑克是因为他们可能尚未学会如何玩，或是仍无法成为一个技术较好的玩家来经由扑克赚钱。这些新手玩家们可能缺乏信息或是能力有限，但是绝不会不理性。如果他们了解到他们无法经由玩扑克赚钱，他们就会放弃。要学习是否能由扑克当中赚钱的代价相当昂贵，这些知识是藉由玩扑克可以获得的相当有价值的外部利益。新手玩家经常被称为笨蛋，而“笨蛋在每一分钟都会诞生”。然而，直到他们学习到并评价这个教训，这些人并不是笨蛋。

第三，有些玩家无法学习，或是无法接受他们无法藉由玩扑克来赚钱。这些玩家所追求的微小利润从来就没有实现过，他们经常是不理性的，而且可能有点情绪化。这些玩家是真正的笨蛋，因为他们拒绝去学习他们该学的东西，或是坚持花最高昂的代价去学习一些无用的方法。

最后，有些玩家玩扑克是因为他们是真正的行家，这些具有高超技术的玩家总是赢走其它玩家们的钱。他们所赢的可以超过所需的支出，这些支出包含给俱乐部的抽成，以及他们如果做别的工作可以得到的薪水，以及要维持专业与竞争力所产生的费用。这些玩家从那些愿意把钱输给他们的技术较差的玩家手中获利（也许是俱乐部）。这些人通称为“郎中”，因为他们捕食较弱的玩家。较弱的玩家通常避免与郎中同局，为了避免被认出来，这些郎中总是经常变换地方来捕食。如果郎中无法寻得猎物，或由于猎物们成功地避开他们，或由于猎物们一下子就放弃了，这些郎中也很难以生存。