《超越战争论》为何能实现军事研究的真正科学化?
汪涛出品:《超越战争论——战争与和平的数学原理》完全突破了军事理论研究领域在过去所遭遇的科学方法论困境,使这一传统社会科学领域达到了与自然科学完全一样的科学化程度,使其基本的战争规律可以适用于一切战争对象的研究,并且不容许出现任何例外。
《超越战争论》引起的反响和读者提出的问题
《超越战争论》出版后,获得了巨大反响,很多知名的学者和专家也提出了一些建议和问题。风云学会会长,中科大微尺度物质科学国家实验室副研究员袁岚峰先生提出一个问题:《超越战争论》中提出的战争数学模型核心来自于已有的Lanchester定律。该书提出的“战争循环因果序列”和“战策循环因果序列”采用的数学工具与Lanchester定律的微积分工具有所不同,而一般在自然科学领域很少仅仅因数学工具的不同而能称为是真正的理论突破。那么本书真正的理论突究竟是什么呢?
以下则是微信上部分与我大学测量专业同班同学的交流内容:
张仲颖博士(美国波士顿):@汪涛 我对军事科学一无所知。不过觉得你从数学的角度去研究毛泽东的军事思想和理论是一个很新的方法,不知道是否是一个开创性的方法。只是它的应用是什么?是否只限于军事学院的研究和课程?
胡瑞敏(武汉大学计算机学院院长):这里涉及到行为科学、人工智能和领域知识。行为科学的基础是行为大数据的获取,没有足够多源的大数据无法表达复杂的社会冲突。人工智能的问题在于非规则的顿悟类知识也是没有办法处理的。而领域知识的难点在于所有的严重冲突都不是简单重复历史,历史的知识无法泛化。结论是,用数学研究战争就和所谓的数是万物的本源及世界是计算出来的一样没有问题。问题是研究出成果的条件,现在不具备,短期也不具备。复杂性科学领域目前的观点是原有的研究范式已经失效,相关超越因果,整体代替碎片,数据驱动代替模型推演,是对传统科学的真正超越。美军去年将人类行为与大数据分析列为未来军事科学六大颠覆性技术之一。刘亚洲最近说中国军事最大的短板是军事科学理论与人才的缺乏与落后。
张仲颖:@汪涛 我同意你数理方法应该建立在对象(object)测量的基础之上。这里的“测量”概念是否就是数学上的测度概念?一般来说一个事物的测度没有定义,基于它的动力数学模型就无法建立,更何谈用数学方法去解决与其相关的实际问题?你所谈到的有关“数理战术学”的缺陷可能就源于此吧?不过你所强调的的“测量基础”其实与@胡瑞敏 教授提到以人工智能为基础的大數据方法论并不矛盾。目前大数据方法的最重要的基础就是基于统计概率论的机器学习方法。而概率统计的基础就是大数据,也就是测量结果。在当今的技术环境下,大数据测量可以通过物联网实现;而建立在大数据基础上的机器学习算法则设计、实现于各种数学模型。
兰夏(政府官员):测量,如果是对非人对象进行测量,因其结果是不变的,可以进行简化。但战争是敌我双方的相互作用,也是一种测量。只不过是人对人的测量。故孙子曰:兵无常势,水无常形。每一次的战争都会有变化,能因敌变化而取胜者,谓之神。单纯依靠一种数学模型,恐怕有点简单化了,当然我认为可以作为一种辅助手段。
汪涛:@兰夏 您说的很对。理论的研究需要不断逼近现实,只是逼近的科学方法问题。书名称“数学原理”其实不完全严格,只是照顾到大多数人的理解问题,并且借了牛顿《自然哲学的数学原理》一书的表达。事实上我做的主要工作是建立测量基础,复杂的现实需要以测量基础获得的边界条件来表达,而不单是依靠数学模型。
许晓牛(成功商人):你为什么现在花这么多时间研究战争课题?我们离战争很近了吗?你的本职工作不是通讯吗?(很多人看到我出的书跨越这么多领域也都问到我:“你到底想干嘛?”)
汪涛:这只是其中一部分研究成果。我的最终目的是证明咱们老本行的测量专业是一切科学的基础。
张自达(六西格玛管理黑带,将测量用于管理学的专家):一语惊醒梦中人!原来我们的专业如此高大上,我要好好的思考一下下。
其他还有一些网友通过网络和邮件向我提出了很多问题,本文对这些问题可算是作一个统一的回答。
战争研究数学化的努力与困境
用数学化的方法来研究战争是很早就有的思想。19世纪瑞士军事理论家A·H·若米尼就把大量几何学知识用于军事理论的研究。更显著的突破出现在1914年,英国汽车工程师F.W.Lanchester用微积分的数学工具对战争进行系统的研究,提出了著名的Lanchester定律。在此基础上,不断有人引入更多数学工具如随机过程等,对Lanchester定律的变化形式进行研究。
20世纪90年代,中国国防科技大学系统工程与数学系的沙基昌教授不仅引入士气的因素研究了Lanchester定律的变化形式,而且力主建立“数理战术学”的学科来对此进行系统的研究,并写下同名专著《数理战术学》(科学出版社,2003年)。这一学科的建立一定程度上模仿了数理经济学的模式,并且沙基昌教授在其相关文献中经常将数理战术学的进展、价值和意义同数理经济学相比较(参见:沙基昌,“数理战术学——未来战争决策的新手段”,《百科知识》,1994年2月15日;沙基昌,“作战指数与火力分配统一处理的方法和意义_兼论数理战术学”,《国防科技大学学报》,1993年8月29日)。尽管采用了大量数学工具,数理战术学依然如其他社会科学成果一样,与实际战争过程的符合度并不高,能实现70、80%的符合度就不错了。这与自然科学不容许出现一例反例情况差距依然巨大。
社会领域科学化普遍存在的问题
牛顿力学在经典的《自然哲学的数学原理》一书出版之后系统地建立起来,从此,科学方法在人类认识自然的进程中不断获得巨大的成功,这使“科学”成为全人类唯一普遍接受的认识世界的方法。当然,科学的进展也并不是一帆风顺的,由于纯科学的方法在自然学科领域巨大的成功,人们一度认为牛顿力学已经揭示了整个宇宙的一切真理,整个宇宙包括人类社会都不过是一个巨大的“钟表”,后人需要做的只是对牛顿力学进行修修补补的工作而已。法国哲学家拉美特里就写过一本很有名的书叫《人是机器》来表达人类社会同样完全可用牛顿力学来描述的观念。而后在将牛顿经典力学应用于生物、社会等领域过程中却遇到了极大的困难和挫折,这被称为“机械宇宙观的破产”。直到今天,整个科学的研究对象被分为“自然科学”和“社会科学”两大领域,这种划分其实并不是一种依据研究领域进行,因为显然不能说人类社会就“不自然”。之所以进行这种划分其实是因为研究方法而进行的区别,社会科学难以采用与现有自然科学一样的研究方法。
尽管如此,人们并没有停止在社会领域采用更加科学方法的努力,这种努力主要体现为数学化。数理经济学已经成为全球经济学界非常普遍的研究传统,相比较而言,数理战术学的形成比较晚。无论数理经济学还是数理战术学,其科学性都受到很多的质疑。在所谓“机械宇宙观”的时代,人们只是简单地想把物理学的研究方法和原理直接应用于一切领域,其实对科学方法本身到底应当是什么并没有进行深入系统的科学研究。研究科学本身的学科目前主要有两个,一是科学哲学,二是科学学。但这两门学科远远没有使人们对科学倒底是什么获得清晰的答案。科学哲学是以哲学方法来研究科学,本身就不是采用科学方法研究的结果。
数学模型与边界条件
数学化并不是科学化的全部,而只是其中之一。近代科学最重要的特征是引入“实验方法”,这个认识是整个科学界一致的看法,但事实上这个认识是有些偏差的。实验方法并不能有效应用于一切研究领域,尤其是社会科学领域。实验的根本目的是测量,并不是一切科学的测量都可被归为“实验”,一切实验目的却都是为了测量。这一细微的偏差,加上人们以为只要采用了数学模型就更科学的简单想法,所导致的结果就是一种“半科学”的状态。看似数学模型都很高级,但却总显得与实际之间隔着一层迷雾。相关学者大多数学功底较好,但却对相关研究领域的细节了解不足。他们过多以数学模型去解决问题,而对其适用的边界条件极少关注。
真正科学原理的数学模型是极少变化,甚至绝对不容许有任何变化的,变化的只是边界条件。一旦这些数学模型发现变化,那就是公理级的,会引发科学革命级别的变化。例如,相对论建立的光速不变原理改变了牛顿力学的基本公理,引发了科学革命。即使如此,牛顿力学依然是今天绝大多数宏观低速条件研究自然科学的基础。这些原理级的规律并非简单地直接适用于一切对象,而是经过抽象的理想对象。例如,牛顿力学的适用对象是经过抽象的“刚体”和“质点”,现实世界中的物体很少是真正符合刚体和质点假设的,因此,只有通过测量将实际对象分解为多个刚体和质点后,才能有效地应用牛顿力学来解决问题。如果直接讨论现实中的落体,亚里斯多德的落体数学模型可能更接近实际,只有当通过测量确定了现实世界的物体形状,空气阻力等边界条件后,牛顿力学的科学和真理性才能真正显现出来。
但数理战术学包括数理经济学中的研究方法并不是这样。以数理战术学中彼德森提出的对数模型为例,当发现存在大量作战单位的大兵团作战结果与Lanchester定律之间符合度很不好时,彼德森就提出了一个对数模型(被称为Lanchester方程的对数律)。这种一遇到新的情况时,就搞出一个新数学模型的方式,必然出现“两个经济学家坐到一起,会出现三个经济学理论”的情况,数理战术学同样会如此。
《超越战争论》对此类问题处理方法则完全不同,该书是确定了“战争循环因果序列”、“战策循环因果序列”这些最基本规律适用的对象范围是抽象的“战争维”,而不是一切战场、战役或战区。这样,当遇到大兵团作战情况时,并不是改变模学模型,而是将实际战争对象分解为大量“战争维”,每一个战争维里都是完全符合最基本的“战争循环因果序列”和“战策循环因果序列”。最终总体大兵团作战的战场、战区、战役等是这些不同战争维交战结果的数学合成。这与所有自然科学里的基本研究方法都是完全一样的。当遇到任何实际研究对象时,处理方法全都是如此,不是寻求新的数学模型,而是以战争维等基本概念为测量基础去寻找到与其相适应的边界条件,并将其分解为最小的,完全符合最基本规律的单位。这就是为什么《超越战争论》可以适用于一切战争过程,但却可以保持最基本的定律绝对不变的关键原因所在——只改变边界条件,绝不改变基本数学规律。其他任何新发展的数学规律,必须是,并且只能是基本数学规律在给定边界条件下的数学推论。这些方法是所有自然科学领域都同样采用的方法。
大数据技术与社会领域的科学化
以测量基础研究社会科学并不仅仅是一个理论,也是需要有实际技术发展为条件的。要完善地将一个社会科学研究对象分解为最基本的抽象单位,需要能够获得大量甚至海量的测量数据,并且能够具备处理这些海量数据的能力。好在今天物联网(传感器与通讯网结合)与大数据处理技术(海量信息存储与计算)已经逐步成熟,这使《超越战争论》所建立的科学研究方法具备了现实的技术条件。以往之所以通过少量的、碎片化的数据回归分析去建立有一定相关性的经验性的数学模型来解决问题,也是因为无法获得研究对象完备的边界条件,即使获得了也没有能力实时处理造成的。这种方法本身就必然在描述研究对象时因果关系不完备,所获得的数据也非常不完备,因此存在很大偏差也就在所难免。尤其当条件稍一发生变化,就会发现相应的数学模型很可能就不再成立。
“超越”体现在哪里?
《超越战争论》以循环因果律方法为基础,将军事和战争理论研究的科学化程度推向了空前的高度。该书实现了以下三个超越:
超越特定武器装备。本书可适用于过去、现在以及未来任何武器装备(冷兵器、热兵器、机械化兵器、信息化兵器、核武器、太空武器、高能束武器、无人武器装备……)。
超越特定作战环境。本书可适用于陆战、海战、空战、太空战争等任何作战环境。
超越战争范畴。超越单纯战争范围来研究战争,将战争仅看作是一种特殊的投资手段,并将战争手段与和平手段进行投入产出的对比分析,从而获得理性评估战争的系统标准和依据,以及实现和平的绝对条件和相对条件,从而相当于找到争取和平的严格逻辑路径和方法。
牛顿力学用最精简的三大定律解释宇宙间的一切规律。
《超越战争论》用三大数学模型解释战争的一切规律。
只有做到这一点,才是真正的科学!
作者简介:汪涛,纯科学理论创始人。中兴通讯国际市场副总裁,北京数码视讯科技股份有限公司国际市场总经理,现为数码视讯国际投资总裁。
出版专著:《通播网宣言》《生态社会人口论》《纯电动拯救世界》《超越战争论——战争与和平的数学原理》
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