数学能告诉我们关于技术在城市传播的什么？ - 彭博社

Shutterstock社会学家们研究社会网络已经有大约50年，试图理解人们如何相互连接，以及新思想和工具如何在他们之间传播。尽管我们对这些网络的理解正在迅速发展，“现在，”来自英国的研究员Nick McCullen说，“物理学家和数学家们也开始参与这个游戏，使用他们的计算机模型。”而这对我们一些最大的物理网络——城市——的潜在影响相当引人注目。

彭博社城市实验室贝尔法斯特的中央车站为北爱尔兰的公共交通创造了新时代芝加哥应该考虑所有解决预算危机的方案，普利兹克说消除美国道路死亡的月球计划AOC提议设立300亿美元的社会住房管理局麦卡伦和他的同事们一直在尝试通过数学模型来描述节能技术如何在社区中传播，希望城市政策制定者有一天能够利用这种复杂的数学来找出如何让你（以及你的朋友和你朋友的朋友）在屋顶上安装太阳能电池板或改造那个透风的阁楼。

全球范围内，城市负责70%的碳排放。在许多城市地区，约30%的排放来自住宅部门。如果数学模型能够帮助城市理解能源技术如何传播——这与iPad如何普及是一个稍微不同的问题——那么这将是对环境和新兴的复杂性科学的双重胜利。

“目前，”巴斯大学建筑与土木工程系的讲师麦卡伦说，“我们正处于这些模型的概念验证阶段，试图展示它们能够提供关于现实世界的有用信息，能够提供有用的决策工具。”

要感染一种疾病，你只需要一次接触。对于技术，有时你需要一点说服。麦卡伦和他的同事们构建的模型，概述在一篇 论文中，最近发表在 SIAM应用动力系统期刊*，*部分基于我们对其他想法（如健康创新）如何通过社交接触传播的理解。

“这些想法中的一些来自健康领域，要感染一种疾病，你只需要一次接触，”麦卡伦说。“对于技术，有时你需要一点说服。可能需要你的一些朋友——一半的朋友——拥有某种技术，才能让你相信它对你有用。”

在研究人员构建的模型中，每个个体被表示为网络中的一个节点。人们基于三个因素来决定是否采用新技术：个人偏好（这种天气化是否能为我省钱或强化我的环保观点？）、同伴影响（我的很多朋友也使用这种技术吗？）和社会规范（似乎每个人都在使用它吗？）。

“例如，”合作者凯瑟琳·贝尔谈到这种最后的效果，“如果你所在社区的每个人突然都有太阳能电池板，而且你能看到他们有，那就像是‘跟上邻居’的效果。”

不过，许多环境技术对他人并不可见（智能手机显然无处不在，但高效的热水器却不是）。人们也不太可能在推特上谈论他们的能源使用（或缺乏使用），就像他们可能通过社交媒体分享关于笔记本电脑或手机的信息一样。“人们不会在线上开始热衷于谈论他们的阁楼绝缘，”麦卡伦说，“因为这听起来并不酷。”

这意味着这种技术的传播可能特别依赖于面对面的互动（而且你面对面网络中的节点远少于在线网络）。对于像太阳能电池板这样的可见技术，在线社交网络的影响力也可能不如你在街区中认识的人（以及你能看到他们房子的人）。去年发布的其他研究强化了这一观点：事实证明，在一个邮政编码中，太阳能电池板的采用率越高，那里的其他人也越可能采用它们。

“我们发现的一件事是，实际上是一些地方的联系很重要，”贝尔说。“如果你是朋友的朋友，并且有聚集现象，那就有帮助。”

这个整个数学练习的重点不是预测任何个别家庭可能对新技术做出的决定，而是模拟整个复杂网络中的人们行为。通过更多关于人们如何谈论能源使用的真实数据（显然，这方面的数据并不多），这些模型可以变得更加准确。在他们的帮助下，城市官员可以测试政策干预措施——推荐朋友计划、返利、特定的营销活动——以寻找最有效鼓励技术传播的策略。

“地方当局通常根本不使用数学计算建模来研究决策，”麦卡伦说。“这是我们第一次与他们互动。”但我们喜欢这种奇特合作的声音：数学家和物理学家与市政厅合作，利用技术传播的科学。

顶部图片：施雅丽/Shutterstock