重构理解城市的框架——对话杰弗里•韦斯特 | WeCity专家观察

简介

杰弗里•韦斯特（Geoffrey West）是享誉全球的复杂系统科学领军人物，并在2006年被《时代周刊》评选为全球最具影响力100人。物理学家出身的他曾在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室带领研究工作，之后担任顶尖的复杂系统研究机构——圣塔菲研究所所长。韦斯特教授经过长期研究和实证从而归纳出解构复杂世界的简单逻辑，并将其理论应用在城市研究中，著有《规模：复杂世界的简单法则》。

周祎旻，哈佛大学肯尼迪政府学院梅森学者，曾任新加坡政府高级规划师、高级助理司长等职务。目前在腾讯研究院交流访问。

双方就城市复杂系统、城市科学、城市规律以及城市发展的方向等话题进行了一次谈话。本文根据谈话内容整理。

杰弗里•韦斯特教授及其著作《规模》中文版

周祎旻：你在著作《规模：复杂世界的简单法则》中全面的阐述了你多年在复杂系统领域的研究结果。那么，我们应该怎样理解城市这个复杂系统及其中的复杂问题呢？

韦斯特：首先，我们必须了解复杂系统是什么，它与简单的系统有什么不同。城市是一个典型的复杂系统，它有多样化的组成部分——人口、建筑物、活动，以及许多不同的时间尺度和空间尺度。除此之外，它在不断地发展变化且具有自我调节的能力。

所以，城市是一个典型的复杂自适应系统。通过了解它的组织结构和动力来源，从而更好的预测城市的未来，这是21世纪人类面临的挑战之一，我们的未来取决于城市的未来。

我所做的研究是通过物理科学和数学的思想、概念、范式，解析城市的运作方式，了解是否有任何超越历史、地理、环境和文化的基本原则，通过它们来帮助我们规划、建设新的城市。因为在世界各地——尤其是中国、非洲和拉丁美洲，城市将持续增长，我们需要更好的新城市。因此，创建一门“城市科学”（The Science of Cities），使我们可以在一个量化的、可预测的体系下建立一个框架是非常重要的，但这必须建立在城市作为复杂自适应系统这个基础上。

周祎旻: 你提到了“城市科学”的必要性，以便更好地理解城市的动态、增长和演化。从一名城市管理者的角度，暂时我还没有看到这样一门系统性科学的实践。你认为我们目前处于什么阶段？

韦斯特：我们还处于一个非常原始的阶段。当前我们取得的巨大进步是建立了规模法则（Scaling Law）。它可以展现一个城市的演变过程，以及与另一个城市的关系，城市的各种指标和特征如何随着它们的规模而变化。当我们从窗户向下看，首先会看到很多建筑物，其次会看到道路，进而看到人和其它; 虽然它们可能看起来杂乱无章，但这些是城市复杂性和多样化的基础。当人们认识到规模法则之后，你会找到城市复杂性和多样性的根本原因，实际上，有一种近似简单的规律和非常系统的关系，似乎在全球范围内都是有效的。

从这个意义上说，研究已经取得了很大进展，并在某种程度上解释了这些规律的起源，它们可以从在城市中运作的基础网络中得出，无论它们是道路或电线等基础设施网络，或是社交网络—如人与人之间、人群之间的互动。我们许多研究人员都相信这些是法则背后的决定性因素。但在归纳出数学方法和城市运作范式方面，我们仍然处于原始阶段。

周祎旻: 你提出了一个宏大的、统一的可持续性视角，关注整个人类、社会、环境系统各部分之间的相互关联，这很有启发性。与此同时，构建这样一个统一的大视角似乎存在一种两难的局面，因为我们已建立的制度框架是为了管理、研究各个社会领域的不同部分。

韦斯特：这应该是21世纪的一个重大挑战。在过去，我们确实将问题解构为特定领域：我们分别处理城市的财务、健康、教育、基础设施等等所有这些事情。在研究领域，我们也这样做：大学分为部门或学院，部门又分为子部门或系。即便它们都试图解决相互关联的问题，但这些部门通常是自主的且几乎不会彼此对话。在过去，把问题分解来研究处理给我们带来过许多知识和经验，这似乎成为了一种自然而然的做法。

不过，我们已经以极快的速度发展到了一个前所未有的复杂社会，以前的这套做法很可能不再有效，甚至不适合用它来思考。各方面证据都显示，我们需要以更全面，更整合的方式思考，并将这些事物视为整体的一部分，认识到每个事物本身就是一体的，是一个复杂的自适应系统，但又只是更大的复杂自适应系统的一部分。

所以我们面对的是系统中的系统（system of systems），每个系统都在适应和发展自己。为了解决其中一些重大问题，特别是可持续发展问题，无论是区域范围内，还是全球范围内，我们都需要发展更加统一，更加整合的理论。我做了一些异想天开的并称之为“可持续性的大一统理论”的概括（the grand unified theory of sustainability）。希望将所有利益相关者聚集在一起，我们需要将他们所有人结合在一起，不仅仅是对话，而是实际合作。从制定决策的人员，一直到最前线的执行人员，在各个层面共同努力，做一些具体的工作。

我们最终需要的是一个全景框架，一个我们可以着手分析所有这些问题的基础，并看看这些问题是如何相互关联的。否则，我们注定将忙于处理越来越复杂、意想不到的后果。其中一些后果将导致一种不再可持续、不再可行的局面。

周祎旻: 随着数据挖掘技术的深入发展和应用，我们有机会看到多种多样的城市特征和运作模式，这大大提升了我们对社会及城市的洞察力。那么，我们如何更好地利用这些数据来构建这一城市科学的目标呢？

韦斯特：我们已经可以生成现今关于城市运作和人们行为方式的大量数据，但一门科学的形成，不仅需要大量当前数据作为基础，也需要对比历史数据从而观察城市的演变。我们虽然有很多现今或近期的数据，但我们无法获得城市在1920年或者1820年乃至更早的数据。我相信这些数据肯定以不同形式存在。但是，找出它们并将它们转化为可以使用的数字形式是一项艰巨的任务。目前，既然我们还没有充分的历史数据，我们就必须依靠发展假设思想和理论，还要利用城市一切已有或潜在的数据来源，去了解城市的运作和演变方式。

周祎旻: 根据复杂系统理论中“涌现”(emergence)的概念，城市不仅仅是建筑物、道路或基础设施等等。实际上它是关于生活在其中的人，人的社会网络、互动、创新，它是城市空间中各种活动的总和及叠加效应，所有这些都是依从非线性模式产生的。但通常我们分析和管理城市所应用的还是一种线性的思维方式，或者说是一种简化论的方法（reductionist approach）, 将复杂的系统和现象化解成一个个小部分处理。在这种思维下，我们要如何更好地理解城市的非线性特征并找到揭示这种特征的方法呢？

韦斯特：是的，因此我用规模法则概括出城市的一个基本特征，即城市是非线性地扩展。如果将一座城市规模扩大一倍，城市里所有事物的规模并不会变为现有的两倍。根据我们的研究，如果在给定的城市系统中将城市规模扩大一倍，你将需要增加85％的城市基础设施。所以城市不会需要多一倍的加油站或者道路，只需要85%左右; 而与城市社会经济活动相关的方面，例如餐馆的数量、专利的数量、教育机构的数量、罪案数量、疾病数量等等，这些都将需要扩大一倍再加15%，即115%左右。不同的城市怎么可能都会呈现出这样的规律？这是由于社会网络结构的普遍性遍布所有城市。城市本质上是人，在很大程度上，人们几乎都是一样的——有着最本质的食物和能源需求、相互交流方式、集群和社交需求。

所以，这就是城市的非线性特征。我们相信这种非线性源于社会互动，即通过将人们聚集在一起而产生的积极反馈机制。如果A与B谈话，B与C交谈互动，C和D互动，D再回到A，他们之间有这种互动，产生了创意，创新也因此而来。这是一个比较简化的例子，但这确实是一个城市所做的。事实上，人们可以将城市视为促进这种互动的机器，所以城市算得上是一个奇妙的发明创造，是一种鼓励和促进社会互动、创造更多财富、创造更多想法和创新的机器，并以高度非线性的方式组织在一起。非线性是整个过程不可或缺的一部分。

周祎旻: 我想谈一个关于城市更具体的问题。为了更好地规划和设计城市社区，我们该如何从复杂系统的角度理解和定义社区？例如，什么是邻里或社区，构成一个社区的本质是什么，以及人们可以如何识别自己属于这个社区而不是其他社区。这个问题对现今许多城市、尤其是快速发展的城市来说都是很关键的。

韦斯特：这是一个重要但非常难回答的问题。核心是什么定义了一个社区，每个人都会有一个主观的判断。人们谈论的社区，可以是市中心，可以是个人居住的某个地区。你可以认为它具有某些特征; 它可能与经济活动有关，也可能与社会地位有关等等。但我认为，城市规划的一大挑战是真正定义一个社区，并以一种可操作的方式定义它，但显然我们没有这样的定义和操作方式。我们却常常认为社区有边界，我们经常划清界线，但这种边界非常不明确。

社区的边界不仅不明确，而且没有被充分认识的特征之一就是它的动态性。社区不是一个固定的地方，它的范围可能会发生变化。试图理解并监测这种动态是一个巨大的挑战，但我认为，为了促进生活质量和生活水平，理解和描述社区是非常重要的工作。

特别是因为人都有一种天性，尽管我不喜欢用这个词——“部落主义”（tribalism）。我们都有一种特定的认同感， 不仅仅关于我们所居住的城市，或者我们居住的城镇，许多时候，这种认同感与邻里社区有关。捕捉和描述这种认同感对我们理解社区会有很大帮助。

当然，在分配资源和行政管理方面，社区是城市的主要单元，城市也常常被解构为社区。但这种做法可能是武断的，多数是基于历史，有些可以追溯到一百多年前。我认为我们需要重新考虑这一点。回到你之前的问题，我认为对大数据的应用，能够以一种前所未有的形式更接近地定义和理解一个社区。毕竟在过去我们能做的仅仅是任意绘制它们的边界。

同样地，城市也是这样。我们确实给它划了精确的界线，可以是政治边界、行政边界，它们是任意的。我不确定这些界线是否有用，至少从城市自身的角度来看它是一个大都市区和一个网络系统的一部分，并且这个网络系统不会尊重地图上任意绘制的人工线条。因此，是时候超越这些界线了，因为许多新工具和手段正让我们获得优势以解决城市在这个综合网络中真正面对的问题。

周祎旻: 回顾城市的发展历史，绝大多数城市经历了各种起起落落但都没有消亡。这是否意味着有某种维持城市系统的秩序，保持系统不会消亡？我们可以从城市的过去发展中提炼什么经验教训或原则并应用于我们当前的工作，使城市保持活力和成功？

韦斯特：是的，尽管城市和公司都是社会组织，但公司常常倒闭消失而城市可以历经千年。公司虽然不只是一维的，但是是非常有限或非常小的维度。而城市是典型的多维度系统，这些维度会随着城市的发展不断扩大。从历史看，维持城市蓬勃发展的成功之处，在于鼓励多样化的发展——就业多样化，产业多样化，并创造出一个鼓励新想法和创新的环境让人们聚集在其中。

因此，创建一个多维交互的环境是至关重要的，它保证了城市不断地重塑自我，并通过持续的重塑过程，引导城市的开放式增长。当然，关键问题是如何维持开放式增长？我的结论是，需要一种对“创新”的新认识和新模式。因为我们在思考创新时，通常将其视为技术术语。许多过去的伟大发明都被认为是技术创新。但有些是非技术类型，例如文化的创新。在某种程度上，你可以说资本主义和企业家精神的出现是一种文化变革，尽管一直以来人类社会都有这类元素，但资本主义和企业家精神在过去的两百年成为一种主要的互动形式，并且成为了城市政治、社会和经济发展的主要动力。

现在是时候进行一次重大的文化上的变革，以避免我们社会的崩溃。这种变革应该思考我们与社会的关系，人们彼此之间的关系以及如何摆脱个人主义、自恋文化及消费主义生活方式。目前的文化中，不同形式的贪婪，或者想要得更多，一直处于主导地位。我们需要更多地关注我们的周围并与其更加紧密地联系在一起；我们应认识到我们不需要更多的物质，一个人要拥有多少辆汽车才能满足？可以这么说，人类应该想进入一个不仅仅拥有物质福祉的阶段，而是要拥有一个更好的地球，一种精神和文化的福祉。

我不知道那会是什么样的情况，但它需要一种不同于我们过去的范式转换（paradigm shift），因为我们无法维持目前的范式——快节奏的生活习惯、快速创新过程所产生的大量需求和外部效应。这种增长似乎是可能继续下去的，只是它需要不断增加供应能源和资源来维持。除非我们做出其他改变，否则我们无法跟上这种愈发加快的步伐。

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