社会系统的统计物理学.ppt

一、理论物理研究所简介 二、统计物理学简介 三、社会系统的统计物理学 四、国际几个研究小组简介 五、几项研究工作简介 六、展望 1978年6月 邓小平副总理亲自批准成立理论物理研究所 1985年成为中国科学院向国内外首批开放的研究所 1993年被第三世界科学院选为首批参加协联计划的优秀中心 1997年10月被中国科学院确立为首批基地型试点研究所 1998年8月，被列为中科院知识创新工程首批十二个试点单位之一 2002年2月成立了依托于理论物理所的中国科学院交叉学科理论研究中心 2004年11月被选为中科院四个国际现场评估研究院所之一 2004年12月被批准为中国科学院与第三世界科学院奖学金学者培训基地 2005年成立了第一届国际顾问委员会 2005年被评为全国优秀博士后科研工作流动站 2006年成立首个亚洲的Kavli理论物理研究所 历任所长 彭桓武 1978-1983 周光召 1983-1990 郝柏林 1990-1994 苏肇冰 1994-1998 欧阳钟灿 1998-2007 吴岳良 2007-至今 人员情况 总体目标 统计物理学简介 利用概率和统计方法 研究大量个体组成系统由个体行为导致 集体和宏观特性 呈现合作、有序、凝聚现象，不由个体的性质决定，而是超越个体特性的集体行为 More is different (Philip W. Anderson,1972) ······将万事万物还原成简单的基 本规律，并不意味著着从这些规 律出发重建宇宙的能力······ 不能依据少数粒子的性质简单 外推出多粒子复杂集聚体的行 为。. 相反，在复杂体系的每一 个层次会呈现全新的性质。研 究、理解此类新行为，就其基础性而言，与其他研究相比毫不逊 色。 统计物理学研究对象 传统上： 1）气态、液态和固态下的原子或分子 2）金属、半导体中的电子 3）光子、声子等量子场的量子 统计物理研究对象 新的对象： 1）大量个体组成的各种社会系统 2）大量个体组成的各种生物系统 以及其它一些系统 统计物理学的历史 以追朔十九世纪后半叶，可以以Clausius的气体动理学作为开始 建立在热力学的基础上 热力学：用压强、体积、温度和能量等 热力学量描述系统 气体状态方程 Van der Waals状态方程 对不同原子组成的气体，都有 (P + an2/V2)( V - bn) = n R T P：压强，V：体积，T：温度， 不同系统：a,b不一样 统计物理的相变与临界现象 相变：气态 ? 液态 ? 固态 等 类比于：社会形态的变革 临界现象：无中生有 ? 产生新的相 例如：铁磁相、超流相等 类比于：共同语言和文化的自发产生、 就某个议题共识的呈现等 --相变临界现象中存在标度性和普适性 统计物理学的分类 平衡态统计物理学：静态、不随时间变化 非平衡态统计物理学：动态、随时间变化 统计物理学的研究方法 早期：以实验研究为主 现在：模拟和理论研究变得更为重要 社会系统的统计物理学 以统计物理学的思想和方法研究 具有各种相互作用个体组成的社会系统 静态和动态的集体行为 国际几个著名研究小组 最近的综述文章 Reviews of Modern Physics, 81,591(2009) “Statistical physics of social dynamics” 综述了： 观点、文化、语言、集体行为、阶层形成等的动力学 一个评论：比较缺乏实证研究 (发展的早期应以实验研究为主) 几项研究工作简介 社会系统的“状态”方程：Cobb-Douglas生产函数 Q = A Lα Kβ Q: 总生产，L: 劳力投入，K: 资本投入 A: 总生产率 由 Wicksell提出, Cobb and Douglas (1900-1928)检验. 城市GDP与就业人数和投资关系 如果社会总资源可以由资本与劳动力组合来表示 T = K+bLω 在T的约束条件下要求Q最大化: 中国地级以上城市2007实证结果 幂次指数随时间变化 2007中国城市家庭用电与人口关系 超大城市与沿海城市 中部城市 西北城市 排名-尺寸分布：渗流与城市 Every site is occupied with probability “p” 渗流模型的临界现象 P Pc 临界几率：簇团