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天蓉:這個世界到底有多大?
送交者: 天蓉 2011年10月26日15:10:45 於 [教育學術] 發送悄悄話

  這個世界到底有多大?一類人一類回答:

  地理學家說:地球的半徑是6370公里,赤道的周長大約四萬公里,這就是我們的世界;天文學家說:世界比地球大多了!地球只是宇宙中的滄海一粟。就拿太陽係為例子吧,太陽系的半徑大概50個天文單位左右,1個天文單位就大約是1.5億公里,這個距離,連宇宙最快的光速都要跑8分鐘。這還只是太陽系。你說說看,我們的整個宇宙世界有多大?

  剛才是科學家們的說法。可是,信佛的人說:佛曰“一人一世界,一樹一菩提”。世界嗎,自己去理解啦,你覺得它有多大就有多大。

  閒話少說,言歸正傳。我們要問的是:我們的網絡世界到底有多大?

  談到網絡世界,也得具體指出,是哪一個網絡世界?就象大自然到處遍布了各種樹木各種森林一樣,我們的文明社會也充滿了、交織着各種網絡:實在的或抽象的、有形的或無形的、技術的或人文的、歷史的或現代的。無形的網,諸如社會中的國家之間、社團之間、家庭之間、人際之間的關係網,錯綜複雜,撲朔迷離。有形的網,諸如電力網、電話網、交通網、運輸網,琳琅滿目,比比皆是。

  在這篇文章中,我們要探索的就是錯綜複雜,撲朔迷離的人際關係網。

  首先,讓我們給網絡的大小下一個定義。任何網絡都可以抽象為一個由許多頂點和連線組成的‘圖’,十八世紀偉大的數學家歐拉從研究七橋問題而創造的圖論,便成為構造網絡世界數學模型最適用的數學工具。所以,網絡的大小,就定義為所對應的圖的大小。

  圖論中的‘圖’,是由許多頂點和連線構成的。具體到人際關係網來說,每個人就是圖中的一個頂點,人與人之間的關係,比如:認識或不認識,就構成圖中頂點之間的連線。

  人類社會中的各種社團組織,小到家庭、朋友圈、教會、公司、學校,大如黨派、政府、國家,都是人際關係網的具體社會體現。隨着計算機通信技術的進步,互聯網的發展,更有了各種虛擬世界的人際關係網,諸如email、facebook、twitter,等等。

  如何定義圖的大小?頂點數和連線數並不等同於圖的大小。幾何中,可以用點和點之間的最大距離,也就是‘直徑’,來描述幾何體的‘大小’。因此,要定義圖的大小,首先需要在圖中引進‘距離’,或‘直徑’的概念。

  人際關係網的直徑,定義為任意兩個人之間,最多要經過多少個關係(連線數),才能互相到達?比如,我們考慮一個有200個人的教堂,如果這個教堂的每個人都互相認識,意味着任意兩人之間都有1條連線互相到達。因此,這個教堂的‘人際關係網直徑’是1。我們再考慮一個100人的小公司,分成部門一和部門二,分別有經理A和B。公司員工之間互相認識的不多,兩個經理A、B互相認識,且分別認識自己部門的所有員工。這種情形下,在每個部門內部,員工之間互相到達,需要通過自己的部門經理,也就是:經過2條連線。而部門一的員工C,要到達部門二的員工D,則需通過3層關係:C<->A,A<->B,B<->D,三條連線。因此,這個公司的‘人際關係網直徑’是3。

  從剛才的兩個例子不難看出,如此所定義的關係網的大小,與關係網的人數是無關的。從人數來看,上例中200人的教堂大於100人的公司;而從關係網來看,公司的直徑為3,大於教堂直徑1。所以,關係網的直徑所度量的,不是人的多少,而是人與人之間關繫緊密的程度。

  虛擬網絡世界的人際關係網,諸如email、facebook、twitter等等,所對應的是

  具有成千上萬個頂點和連線的巨大的‘圖’,這種圖已經與二百多年歐拉所研究的圖有了本質的區別:這些巨大的圖是隨機的、統計的、算法的。舉萬維網為例。把萬維網中的每個網頁看作是圖的頂點,網頁之間的聯繫是圖的連線。那麼,萬維網所構成的圖有近十億個頂點和幾十億條連線。並且,圖的頂點和連線都不是固定的,而是隨機變化的。

  對一個如此巨大又複雜的隨機圖,我們卻仍然可以用剛才的方式來定義它的大小,只不過,現在的數學量都應該是統計意義上的,所以,任何量的前面,都應隱含着 ‘平均’二字。再以萬維網為例,我們說:萬維網的大小(直徑)定義為從一個網頁到另外任意一個網頁,鼠標最多需要點擊次數的平均值。出人意料的是,根據研究結果,萬維網的直徑並非如萬維網的網頁數目那樣,是一個巨大的天文數字,而是大約等於19。也就是說:從萬維網的一個網頁,要連到任意另一個網頁,平均最多需按19次鼠標。

  萬維網描述的是網頁之間的關係。再回到有關人際關係網的話題,我們以近幾年非常熱門的社交網站:比如‘facebook’和‘twitter’ 為例。從圖論的觀點來看,這兩個社交網絡有什麼不同呢?在我們剛才所考慮的教堂和公司的例子中,圖的連線並無方向性。也就是說,人們的關係只是一種簡單 ‘互相認識’ 的關係。如此而構成的圖,稱之為‘簡單圖’。如果我們還進一步考慮‘我認識奧巴馬,奧巴馬不認識我’之類的情況的話,就得在連線上畫上單向或雙向的箭頭,這樣構成的圖,稱之為‘有向圖’。 在facebook中,‘朋友’的意義是相互的,即:“如果你是我的朋友,那麼我也是你的朋友。”因而,它構成的‘圖’中的連線沒有方向,是簡單圖;而twitter所構成的‘圖’則是有向圖。這兩個社交網站都足夠大,社會學家們便從它們提供的資料,來研究人類大社會人際關係網的大小。

  根據2011年世界人口統計,人的數目大約70億。如果還將死去的人都包括在內的話,應該是幾百個億的數量級。這樣一個人類大社會構成的巨大的人際關係網,它的‘直徑’會有多大呢?研究結果更是出人意料,它的直徑只等於6!也就是說,地球上任何兩個人之間,最多通過6次關聯,就能互相到達。這就是所謂“六度分隔”說法的來源。這個‘大社會,小世界’的現象,可用一句人們在聚會時偶然碰見意料之外的熟人時常用的話來概括:“世界真小!”

  除了‘直徑’之外,還有兩個有趣的特性表徵與人際關係網大小有關的性質:‘聚類係數’和‘度分布曲線’。

  聚類係數可以用來描述人際關係中的“物以類聚,人以群分”的抱團聚類現象。

  聚類係數的數值從0到1變化。用通俗的話來說,如果在一個人際關係網中,每個人所有的朋友互相都是朋友,這個網的聚類係數就是1。反之,如果每個人的朋友互相之間全都不認識,這個網的聚類係數就是0。直觀地看,聚類係數越大,說明抱團抱得越緊;聚類係數越小,說明組織越鬆散。

  對人際關係網聚類係數的研究表明,人際關係網的聚類係數是一個小於1,但大大地大於1/N的數,這兒N是關係網的總人數。人類社會有明顯的社團現象。各社團內部聯繫緊密,社團和社團之間,有相對少得多的連線相連,稱之為所謂的“弱紐帶”。而正是這些弱紐帶,在形成“小世界”模型上,發揮着非常強大的作用。有很多人在找工作時會體會到這種弱紐帶的效果。 通過弱紐帶的連接,人際關係網的‘直徑’迅速變小,人與人之間的距離變得非常“相近”,錯綜複雜撲朔迷離的人際關係網,因此才表現出了‘六度分隔’的現象。

  度分布曲線則可描述人際關係中各種人物的重要程度。人際關係網中的度分布曲線,用通俗的說法,就是網中朋友數目的分布曲線p(k),這兒k是‘朋友數’,p(k)是‘朋友數’為k的人數。比如說,如果有一個100人的社團,每個成員都是完全同等重要的,每個人都有而且只有10個朋友,那麼,除了10之外,朋友數為別的數目(1,2,3,4,5,6,7……11,12等等)的概率(人數)都是0。所以,這個人際關係網的朋友數分布曲線就是一個只在在10這個數值處等於100的delta函數。但實際上的人類社會網顯然完全不是一個平均同等的社會:每個人的重要性由他所處的社會位置所決定。比如說,總統、社會名流、或是影視明星的社交圈要比普通人大得多。舉例說,大多數的人(上億個人)平均每人有20-100個朋友,而名人們可能平均每人有多於120個朋友,性格孤僻的一伙人可能平均每人只有幾個朋友,這樣的話,度分布曲線看起來是一條在20-100之間出現高峰的一條鐘形曲線。

  據說一個心理學教授在課堂上提出一個問題:“要認識多少人?才能接觸到全世界?”同學們一陣靜默後,教授意味深長地說:“你只需要認識一個人!”

  這個教授的言外之意是:這個世界事實上是緊密相連着的,也許我們沒有察覺出來。的確,我們人人都置身於這個連接的小世界中,因此,我們應該充分相信和利用自己的人脈關係,認識朋友,擴展圈子,盡享人際關係之樂。

  綜上所述,有關我們這個世界的人際關係網的大小,可以用下面幾句話來概括:

  大社會,小世界。

  強作用,弱紐帶。

  物聚類,人分群。

  六度隔,遠朋來。

  名流士,多賓客。

  孤僻人,少往來。

  勤社交,擴人脈。

  地球村,溫暖在。

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