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我在本书中阐述的绝大多数思想都始于一个事件。
那是在1987年4月的一天，我正在斯坦福大学校园里走着，准备到自己的办公室去，突然，一个人骑着自行车围着我绕了个圈子，然后停在了我面前。那是肯尼斯·阿罗（Kenneth Arrow），他跨在自行车上，头上还戴着一个头盔。阿罗告诉我，9月份将会召开一个学术会议，让一群理论经济学家与一群自然科学家交流思想；与会的经济学家由他来确定，物理学家则由菲利普·安德森（Philip Anderson）来确定。会议将在圣塔菲研究所举行，那是位于落基山脚下的一个刚刚启动的小型研究所。他问我想不想去参加，我立即回答：“没问题！”尽管我还不知道自己在会议上要讲些什么，但是这个想法听上去就非常吸引人了。
几个月之后，会议如期在圣塔菲研究所举行。我发现，这是一个真正意义上的“重量级”会议，远远超出了我自己的想象。在与会的10位经济学家中，阿罗确定的人选包括了拉里·萨默斯（Larry Summers）、汤姆·萨金特（Tom Sargent）、何塞·沙因克曼（Jose Sheinkman）和威廉·布兹·布罗克（William Buz Brock）。而菲利普·安德森选择的10位科学家（物理学家）中，则包括了约翰·霍兰德（John Holland） [2] 、戴维·吕埃尔（David Ruelle）、斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）和戴维·派因斯（David Pines）。这次会议是在圣塔菲研究所租来的一所修道院的小教堂中举行的，环境清雅静谧，会议的日程安排也非常宽松。每天上午，先由一位与会者发言，然后大家讨论；到下午，再由另一位与会者发言，然后大家一起讨论。所有这些学者，不仅要学习对方学科中解决问题的方法，还要搞明白对方学科是如何提出问题的，而且还有必要了解对方学科在考虑问题时的思维方式。许多问题，在经济学界通常不会有人提起，但是在这里都被物理学家们正儿八经地提出了：你们这群经济学家为什么要坚持完全理性？你们为什么要给出这么强的线性假设？当然，经济学家们也问物理学家：一个系统，例如自旋玻璃，明明还没有达到稳定状态，你们为什么就说问题已经“解决了”？共识是，在经济学和物理学中，都需要讨论混沌理论和非线性动力学，同时这两个学科都要对正反馈和相互作用进行建模。白天的会议结束后，与会者晚上还要继续讨论，不过不是集中到一起，而是两三人一组，互相交流想法和探讨问题。
这个会议是高强度的，既令人精神振奋，同时也令人疲惫不堪。当10天的会议终于宣告结束时，与会者并没有得到任何明确的答案，但成果还是有的。在物理学家一方，他们理解了经济的极端复杂性：经济世界中的元素，即人，与物理世界中的元素，即“格子中的离子”不一样，因为人这种“元素”在决定下一步做什么的时候，不仅要依据自己和其他“元素”的当前状态，同时还要依据他们对这些“其他元素”，在给定他们自己可能做什么的条件下，可能会做什么样的推测。而在经济学家一方，也对现代物理学有了全新的真切感受：现代物理学强调相互作用和非线性；物理系统不但可以存在多个可能的最终状态，而且缺乏可预测性。这也就是说，经济学家也理解了物理学的复杂性。
会议结束后，我听到了一个消息：圣塔菲研究所接下来要有大动作。研究所的决策机构，即新成立的科学委员会决定，一旦会议收尾工作完成，就立即启动一个长期的研究计划，名为“经济可看作是进化的复杂系统”。他们邀请约翰·霍兰德和我明年来圣塔菲研究所主持这个研究项目。我在斯坦福大学刚好可以休一个年假，因此立即接受了；但是约翰却难以从密歇根大学脱身，因此只好婉拒。这样一来，就只能由我一个人来主持圣塔菲研究所的第一个研究计划了。该计划将从1988年8月正式开始执行。
回到斯坦福大学后，我的当务之急是，为这个新研究项目找到一批一流学者，组成一个高效的团队，并确定它的研究方向。我在这次会议中结识的一些学者可以参加这个研究计划。约翰·霍兰德答应来工作几个月，物理学家理查德·帕尔默也将会参与进来，而且他的时间还更充裕一些。斯图尔特·考夫曼则愿意长住在圣塔菲研究所。然后，我又从我自己的社交网络中寻找合适的人选。我邀请了戴维·莱恩和尤里·埃尔莫利耶夫（Yuri Ermoliev），他们两人都是出色的概率理论家。阿罗和安德森帮了我大忙。有几个人，我费尽唇舌也无法说服他们加入，而身为诺贝尔奖得主的阿罗和安德森却只要打一个电话，他们就马上兴冲冲地过来了。至于研究方向，我一时之间还难以确定。一开始，物理学家默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）提出了一个建议：我们应该发布一份关于“构建一个全然不同的经济学”的宣言。但是，我对此还没有足够的信心；事实上，我这时还不能肯定我们究竟要设置哪些研究主题。虽然我已经在经济与复杂性这个方向上做了相当多的工作，但是现在可以供我们选择的主题范围更加广泛了。从这次会议来看，许多人倾向于把混沌理论作为一个核心主题，但是对我来说，这种想法没有什么吸引力。大体上，我认为我们更应该关注收益递增的问题，这是我更加熟悉的领域。相反，对于将物理学方法“移植”到经济学中来，和将非线性动力学应用于经济学研究的思路，我不是很感兴趣。但是，我们也许能够研究经济学中的计算这个有意思的课题。
1988年，当这个研究项目正式启动时，我们对研究方向的讨论更加深入了，不过仍然没有最后的定论。我们还在寻找前进的道路。我从圣塔菲研究所给肯尼斯·阿罗和菲利普·安德森打电话，征求他们的意见。他们又与这个研究项目的资助人、花旗银行的约翰·里德（John Reed）取得了联系。里德的回复是：想做什么都可以，只要研究的问题是关乎经济学的基础的，不是传统的、常规的就行。对于我及研究团队中的其他成员来说，这个“指示”不啻一个美好的梦境。我们可以做我们想做的任何事！这极大地激发了我们的热情。在圣塔菲研究所，不会有来自本学科的同事在旁边盯着我们，更不会有人来问我们为什么做一些迥异于传统的事情。
事实上，在我们的小团队之外，圣塔菲研究所还有几位来自物理学或理论生物学的同事。斯图尔特·考夫曼就是其中一位，我们立即邀请他加入了我们的研究项目。圣塔菲研究所确实没有更多的渠道为我们提供研究人员。当时，它还只是一个寂寂无闻的初创研究机构，偏居落基山脉一隅，既没有学生，也没有教室；既没有院系，也没有学科。它自身也可以说是一个“实验品”，而且它的创办者还强调，就是不能有学科之分。
我们不停地讨论，主要的讨论场所就是那个修道院的厨房。我记得，有一天清晨，考夫曼说，你们经济学家为什么只研究均衡时如何如何？如果去研究非均衡经济学又会怎样？很可能，所有经济学家都像我一样，脑海中曾经闪过这个问题，却从来没有真正认真地去思考过。无论如何，当考夫曼提出这个问题时，我呆住了，其他经济学家也一样。我找不到合理的答案。它与下面这个问题属于同一类问题：如果不能考虑重力，那么物理学将是什么样子？作为一个思想实验，这个问题当然是可以想象的，但它确实可以说是一个奇怪的问题。我们在考夫曼提出的这个问题上卡壳了，于是我们将它先放到一边，继续寻找前进的方向。
不过到了那个时候，我自己感兴趣的一个方向有一半已经成型了。这个方向是在前一年的会议上浮现出来的。就在会议的第一天午餐后的讨论中，约翰·霍兰德描述了他对“分类器系统”（classifier system）的研究。这里所说的“分类器系统”，大体上就是指这样一种系统，它由一系列描述“条件-行动”（condition-action）的规则连接而成。举例来说，一个规则可以是，如果系统的环境满足条件 A ，那么就执行动作 R ；另一个规则可以是，如果系统的环境满足条件 D ，那么就执行动作 T ；而第三个规则可以是，如果 A 为真，同时 R 动作被执行为假，那么就执行动作 Z ；诸如此类。行为者所采取的行动不但会改变环境，而且还会改变系统的整体状态。这样一来，只要将一系列这种“如果……那么……”规则串联在一起，你就可以让系统“识别”不同环境，并适当地执行特定的动作，就像大肠杆菌能够“识别出”环境中的葡萄糖梯度，并且朝适当的方向游动一样。此外，你还可以让系统从某些不那么好的规则开始，并用随着时间流逝而发现的更好的规则来替换那些不那么好的规则。这就是说，系统可以学习和进化。
当听霍兰德谈到这些时，我就已经非常兴奋了。我环顾四周，想看看同一房间内一起参加讨论的其他经济学家是不是也有我这种感受。没有任何证据表明他们有着跟我一样的感受。事实上，其中有一位经济学家甚至利用这个时间在午后小睡。不知何故，我有一种越来越强烈的感觉：在某种程度上，这可能就是我们最终的答案，而我们必须做的就是找到适当的问题。可以这么说，霍兰德正在描述的是“智能体”（intelligence）这样一个框架，或者说适当的行动是可以在系统内自动进化的。稍后，我向霍兰德详细请教了他的思想。1987年，我们在圣塔菲研究所的同一所房子里一起住了两个月，并讨论了好几次，但是我们两人都未能阐明如何将这些思想直接与经济学联系起来。
不久之后，我不得不返回斯坦福大学，因为我要在那里讲授发展经济学的课程。渐渐地，我形成了一个想法：我可以与约翰·霍兰德设计一个原始的人工经济，在我的计算机上运行。这个人工经济将使用他的学习系统，来生成越来越复杂、互为基础的行动规则，以此来模拟一个经济体从最简单的原始形式开始，发展为复杂的现代形式的进化过程。在我想象出来的图景中，这个微型经济体及其迷你经济主体，将“安居”在我办公室角落的一台电脑里，自发地进化。只要我按下回车键，整个进化过程就开始了，然后我就可以去做其他事情了。也许几个小时后，我一回来就叫我的同事：“快来看看这些经济主体的行为，他们正在用黑曜石交换羊毛呢！”让计算机一直运行下去，一天后，也许我就会看到，为了进行交易，货币已经进化出来了，而且原始的银行也出现了。再过几天，股份公司也会出现。再到后来，我们将会看到中央银行、保险公司、工会及工人偶尔举行的罢工，甚至可以观察到期权交易的行为。这无疑是一个雄心勃勃的研究思路。我打电话将它告诉了霍兰德。他非常有兴趣，但是那时候，他和我都不知道到底怎样才能实现这个人工系统。
那时的情况就是如此。直到1988年6月的夏天，我们的研究方向仍然没有最终明确下来，但是研究项目已经启动了。不久之后，霍兰德和我再次在圣塔菲研究所聚首。我非常渴望对这种能够以某种形式自我进化的经济体进行研究。有一天，我和霍兰德在峡谷路一家名为“宝贝”（Babe）的餐馆吃午饭，他问我这个想法是怎么来的，如何才能将它落到实处。我告诉他，我发现，要让整个经济系统自发进化确实很难，但是还有一个更加简单的思路也许是可行的。我们可以模拟股票市场，而不直接模拟整个经济的进化。这个股票市场将是完全独立的。它将存在于计算机上，并且只有很少几个经济主体。更准确地说，“他们”是电脑化的投资者，每个投资者实际上是一个计算机程序。这些经济主体（即投资者）将会买入或卖出股票，试图发现涨跌趋势，甚至进行投机活动。我们可以从最简单的经济主体开始，然后允许他们通过运用霍兰德的“条件-行动”规则进行学习，这样他们就会逐渐变得聪明起来。我们可以对这个“股票市场”的行为进行分析，并将这些结果与真实市场的结果进行比较研究。霍兰德非常喜欢这个想法。