我们都知道网络非常重要,一个好的例子是电网。
但网络也会造成隐患。2003年8月15日,美国发生了一次大停电。一个地区崩溃,影响到了整个网络。
大规模的经济危机,比如美国2008年发生的那一次,同样证明了网络隐患的危害性。在银行网络里,当糟糕的情况发生时,钱财停止流动,会导致公司破产崩溃。
当然,网络效应的隐患也可能成为我们的帮手。比如,要阻止恐怖主义,首先从切断支持恐怖主义的经济来源开始,进而可以导致该组织的全面瘫痪。
从这些故事中,我们学到几样东西:
- 第一,想知道一个系统稳定还是容易崩溃,必须首先知道这个网络结构的作用是什么。即这个网络看起来是什么样子的,它是如何影响这个系统的稳定性的。
- 第二,即使许多失败看起来是随机的,偶然发生的,但事实上,巨大的故障常常遵循着非常严格的规律和机制。
- 第三,我们可以使用科学的工具来量化和预测这些规律。
接下来,我会讲到网络所具有的规律和机制,是它们在控制着这些网络的运行。而这对于我们的生活意味着什么?
六度分隔
第一个原则也许是最著名的,叫作"六度分隔"。简单地说,世界很小。地球上任意的两个人,之间只相隔两三个人就可以认识。
1929年,一位名叫弗里杰什·卡汀西的作家提出,人人都以为这个世界很广阔,人与人之间有很遥远的距离。但实际上,只需要间隔几个人,你就能把世界上的任何两个人联系起来。作为例子,这位匈牙利作家把自己和一个底特律的福特工厂工人联系在了一起。
再后来,根据数学计算,我们需要中间三个人就可以链接全世界,这被称为"六度分离法则"。所有的网络都遵循它。
再进一步,我们应该如何给网络建模,从数量上描述它们?
两个匈牙利的数学家保尔·鄂尔多斯、阿尔弗雷德·雷尼,在1959年、1960年开始思考如何去描述大自然里的这些大型网络。
他们从许多相互不连接的节点开始,随机连接这些节点。一开始,只是创建了几对节点,就像个体之间相互认识一样;后来开始融入一些小的群体,这些群体相互之间是独立的;某个时刻,这些群体也开始自然地相互连接。突然间,网络就自然诞生了。
这个过程中,两位科学家有一个重大发现:网络不是逐渐形成的。并不是说如果你有更多的连接,就会得到更多的网络。
首先,有大量相互独立的节点,突然之间,几乎一瞬间里,网络形成了。
回到生活中,人们常说,想要在商业的世界里获得成功,就必须形成关系的网络。
但是你常常发现,如果你只是在个体之间形成任意的连接,机会并不多,它没有形成网络。如果你继续这个过程,添加越来越多连接节点到这个网络里,那么在神奇的一刻,所有族群会相互连接到一起,一个大的网络就形成了。
富者越富
现实的网络连接模式,为什么不是随机的?
我们可以看到,新的节点更喜欢与已经高度连接的节点相连。在万维网上,有超过一万亿个网页。节点所拥有的连接数越多,你就越有可能找到它,越有可能与之相连。
你与一个随机选择的节点相连接的可能性,与它拥有的连接数成比例。
这会导致什么情况?——中心点自然而然地出现。
因此,大的节点比小的节点增长得更快,这就是所谓的"富者更富"现象。它不仅会变成一个中心点,而且会无限保持其中心点的地位。
我想要提醒你们,在现实的系统中,还会发生节点消失、连接消失,重新连线等情况。而只要这个网络继续扩展下去,只要有偏好连接,节点就不会随机选择,新节点会选择连接更多的节点。
富者更富的机制存在一个问题,它总是预测最早的节点会变得更大。在商业的世界里,有先行者优势,无论谁先打进市场,谁就将拥有最高的市场份额。但是我们知道,这并不总是正确的。一个后来的节点是有可能超越之前的节点的。
节点有内在的属性,每一个节点都有一个适应度。适应度告诉我们,你在市场上的竞争力有多大。
以万维网来说,适应度就是这个网页所提供的服务,即如果你上那个网页,你想不想再次回到那个网页上。以社交网络来说,适应度就是如果你见到某个人,是否想要他的电话号码,再见到那个人。
当一个节点比所有其他节点有更高的适应度,随着时间的推移,将形成一个中枢辐射式网络,新的节点会只与这个节点相连,它成为了系统里这个超级中心点。最大的节点可能将保持一个恒定的市场份额。
这让我们回忆起微软在过去几十年里所做的事情,对吗?
Windows操作系统曾经占据了85%的市场长达数十年时间,直到苹果电脑出现,这种情况才真正改变。
致命弱点
我们为什么要关心这些中心点呢?因为,它们一旦存在,就从根本上决定了这个系统的行为。
许多复杂的系统都想要保持它们的基本属性,即使当其中的许多组成部分都不运作或者暂时性崩溃的时候。
例如在因特网上,任何时候都有数百个路由器不起作用,但是我们没有注意到。它们可能会在一两分钟或一两天内修好,似乎不影响因特网提供服务。
许多自然系统有它自己的稳健性。当有人去度假的时候,公司不会停止运作,这个系统不会崩溃,这些基本的功能还能继续运作下去。
所以我想问一个问题:这种稳健性来自于哪里?
我们做了个测试。选择某些节点,进行移除。这些大的网络能够容忍一些节点出现故障。即使有一些节点出现了问题,现存的、还没有崩溃的节点,依然有路径相互连接。
而如果你移除掉的节点数量达到了关键点,这个网络就会崩溃。
也就是说,每个网络都有一个可以计算的内在关键点。这也是随机网络和常规网络的关键区别所在。
当发生随机的错误,如果你随机地去掉这个节点,这个网络不会崩溃。但是,如果你恶意攻击,去除掉几个最大的节点,就会看到,这个网络立即变成了小碎片。
这是无标度网络的致命弱点。它们不怕随机失败,但是它们害怕受到攻击。如果你了解一个网络,只需要移除中心点,整个系统就开始支离破碎。
群体
当你绘制一个社会网络时,会得到像毛团一样的东西,很难看出它的任何内部结构。下图是一个移动通话网络,来自欧洲一个国家,个人是节点,连接对应着相互通话。
但是在这个网络里,有一个非常讲究细节的内部结构。人们大多只是相互交谈,与其他群体之间的联系较少。
现在我根据通话的频率以及时段,重新给连接着色。红色的,意味着两个个体通话频繁。
当有通话时,不同的群体有不同的意义。不出乎意料的话,青少年到了深夜还在频繁通讯,而在白天几乎不怎么通讯,那时他们在睡觉或者在学校。而他们的父母,在午夜时交谈不多,但在中午或一天的其他时间段,非常频繁地交谈。
所以,这些群体能让你有效地识别出共同的行为模式,可以进而被用于许多不同的目的。
这是一个公司网络,这里可以找到一些很明显的群体,而有一些不是那么明显。如果这是一个大的顾客群体,你知道他们是如何相互交流的,你就会给这个群体做出不同的标记,以区别另一个群体。如青少年和他们的父母。
你们可以预料到,这些人通过相互交流,有许多的共同点。所以他们也许会接受你给他们的相似的信息。
当然,这里有重叠群体,一个人可以是许多群体的成员。
第一次系统性地讨论连接的力量的是马克·格兰诺维特,1973年他写了一篇很优秀的论文《弱连接的力量》。他意识到,强连接,倾向于出现在群体内部;而弱连接,常常是与这个群体以外的个体。
事实上,非常出乎人们的意料:
当询问波士顿居住区的人,他们的工作是从哪里得到的?你预料到他们会说,我找工作是多亏了我的熟人。然而当他们真正回答的时候,大部分人说:不不不不,是来自于一个我不怎么认识的人,被称为弱连接的人,告诉我有关工作的信息,最后让我找到了工作。强连接的问题是,在群体内部没有新的信息,因为每个人什么都知道,他们交谈得很多,在群体内部会分享所有的信息。
如果你想要得到新的信息,如一个新的工作机会、一个新的商业机会,你就必须走出强连接,激活你的弱连接。
小结
如果看看当下我们崇拜的这些大公司,不再是制造业的大集团,而是那些真正非常有效地利用网络的公司,比如谷歌、脸书、苹果和Twitter。
一旦你理解了网络的工作原理,就可以把它带到你真实生活的组织里。(完)