不是所有的現(xiàn)象或所觀察事物之間的關(guān)系都適合于用數(shù)學(xué)來描述(mathematicaldescription)。盛有陳釀的木桶以及酒香、酒味之間的關(guān)系就是一例;而且,兩個(gè)或多個(gè)概念之間的某種數(shù)學(xué)關(guān)系不能解釋上述關(guān)系。考慮一下一個(gè)蘋果從離地6英尺高的樹枝落到地面上的情形。你可以把這事拍成電影,用詞語來描繪,或?qū)懗鰯?shù)學(xué)公式狊=1/2犵狋2來顯示蘋果所穿過空間的距離等于地心引力與下落時(shí)間的平方的乘積的1/2。這三種描述方法都不能解釋為什么蘋果會以這種方式落到地面上,物理學(xué)家還不知道地心引力的本質(zhì)。然而,數(shù)學(xué)模型具有優(yōu)勢,它表示得更清晰,有希望應(yīng)用于某個(gè)物體落到地面上的所有場合。所以,大部分科學(xué)家同意,與另兩種形式相比,數(shù)學(xué)陳述(mathematicalstatements)總是更優(yōu)越。不幸的是,生物學(xué)和社會科學(xué)中的許多觀察成果,不可能滿足數(shù)學(xué)陳述所需要的條件,即堅(jiān)定地忠誠于數(shù)學(xué)陳述規(guī)則(imperative)。
作出以下區(qū)分非常重要:一種是試圖對一套豐富的證據(jù)作出數(shù)學(xué)陳述;另一種是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,包含著各種發(fā)明出來解釋某種舊有的現(xiàn)象或預(yù)測某種新現(xiàn)象的先驗(yàn)的概念。開普勒(Kepler)的方程式是用來描述關(guān)于火星軌道的廣泛的觀察成果的。相反,弦理論家的各種方程式包含在未曾觀察到的十維空間(tendimensions)中振動的能量包(packetsofenergy)的觀念。如果某類現(xiàn)象既符合證據(jù),又不需要設(shè)立太多違背已知事實(shí)的假設(shè),以其內(nèi)在本質(zhì)而不是通過各種結(jié)果或后果來界定它的各種概念,這時(shí),關(guān)于此類現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型更富有成效。比如,在牛頓描述一個(gè)下落的蘋果的方程式中,時(shí)間和距離的物理概念有固定的定義,該定義獨(dú)立于該落體的結(jié)局,也獨(dú)立于其他從同一株樹上落下的蘋果所需要的距離和時(shí)間。
這些要求看起來可能平淡無奇,但不幸的是在進(jìn)化生物學(xué)(evolutionarybiology)和經(jīng)濟(jì)學(xué)這兩個(gè)依賴形式模型的領(lǐng)域中,許多數(shù)學(xué)模型未能達(dá)到它們的要求。比如,一些進(jìn)化論的模型假定可以繁殖無窮大的種群,在某種動物的基因(稱為“異位顯性”[epistasis])中不存在彼此交互式的影響,這兩種假定都違背已知的事實(shí)。假設(shè)為某種動物的最佳行為策略制定一個(gè)進(jìn)化論的模型,它包含以下五個(gè)概念:為了“一種資源”(食物或棲息地[niche])與某個(gè)競爭者競爭的“戰(zhàn)斗成本”,把它與“逃跑”相比較,該資源的“價(jià)值”以及為該動物的“內(nèi)含適應(yīng)性”(inclusivefitness)制定的每個(gè)行為策略的種種含義。[34]這任何一個(gè)概念都是從其功能上而不是從內(nèi)在本質(zhì)上來界定的。
一個(gè)觀察兩只鷹從遠(yuǎn)方接近同一個(gè)被掠食目標(biāo)的生物學(xué)家,在兩只鷹相遇前,不可能計(jì)算出與它們作出戰(zhàn)斗或逃離的決策相關(guān)的戰(zhàn)斗或退卻的適應(yīng)成本(costtofitness),或每只鷹的適應(yīng)性的變化。此外,如果該資源是一個(gè)用于構(gòu)筑巢穴而不是用于獲取食物的棲息地,那么該方程式中價(jià)值、成本和適應(yīng)性的大小會發(fā)生變化。然而,令人驚訝的是,進(jìn)化論生物學(xué)家在其各種抽象的模型中忽視了這些細(xì)節(jié),未能詳細(xì)說明所得到的或所失去的是不是食物,是不是接近交配對象的機(jī)會,是不是一個(gè)棲息處———這些都使各個(gè)方程式變得不明確,使人懷疑它們的普適性。
類似的問題也使人們懷疑許多經(jīng)濟(jì)學(xué)家的模型的價(jià)值。雖然我將在第四章詳細(xì)考慮這個(gè)問題,但在這里舉一個(gè)例子有助于理解。在溫暖的6月的第一天,經(jīng)過一個(gè)寒冷的春天后,幾百萬工人將需要作出選擇:休假一天或盡自己的義務(wù)向某個(gè)雇主表示尊敬。在這種情況下,經(jīng)濟(jì)學(xué)家依賴于“優(yōu)選權(quán)”(狆狉犲犳犲狉犲狀犮犲)的概念。這些工人們必須在兩種不同的效用間作出選擇,而這兩種效用只有在每個(gè)工人完成所選擇的事情后才能衡量。經(jīng)濟(jì)學(xué)家首先需要找出這一天去上班和不去上班的工人的比例,然后根據(jù)這一事實(shí)為這種情況發(fā)明一個(gè)數(shù)學(xué)模型。
這種局限性使人想起20世紀(jì)行為主義者所受到的挫折,他們也是依賴于“報(bào)酬”(狉犲狑犪狉犱)的概念,但沒有一種內(nèi)在定義使他們提前知道哪些現(xiàn)象擁有這種特殊的性質(zhì)。心理學(xué)家必須等待并看到動物奮力獲得的刺激物或處境(situations)是什么,然后根據(jù)這一事實(shí)稱這些刺激物或處境為報(bào)酬。
請思考一下公認(rèn)的一張關(guān)于經(jīng)濟(jì)學(xué)家的模型的漫畫是怎樣的。在對一個(gè)1000人進(jìn)行持續(xù)一年時(shí)間的實(shí)驗(yàn)的例子中,研究者可以測量每一個(gè)人反對或迎合其妻子、雇主或好朋友要求的場合的比例。設(shè)想證據(jù)表明,一般那些更經(jīng)常地反對并較少滿足其妻子要求的男人的平均數(shù),更多地滿足其雇主的要求但不向朋友表現(xiàn)出偏愛之意的人的平均數(shù)。草擬出一個(gè)總的模型,說明滿足需要的效用超過了反對的成本,或說明反對的效用相當(dāng)于他們選擇這種應(yīng)付三個(gè)情況的比例的平均數(shù),都將是錯(cuò)誤的。更準(zhǔn)確地講,優(yōu)先選擇一個(gè)而放棄另一個(gè)策略,是隨著特定社會背景的不同而變化的。在經(jīng)濟(jì)學(xué)和生物學(xué)的模型中,沒有給特殊性(specificity)留下一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢谩?nbsp;