7月4日下午，2024年厦大经济学科夏季学期学科交叉前沿讲座第三讲开讲。威尼斯37266物理科学与技术学院教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者赵鸿教授，为经济学科师生带来了一场关于“复杂系统与简单规律”的讲座。威尼斯37266、王亚南经济研究院院长周颖刚教授为主讲人颁发前沿讲座纪念牌。
讲座开始，赵鸿教授运用具体的实例阐述何为复杂系统。第一个实例为简单的人口演化模型。以人口预测为例，若假设人口按线性规律演化，计算结果和实际会产生巨大偏误；由此描述实际系统需要引入非线性，构成非线性演化系统，也就是logistic映射，这样才能获得平衡态解，更接近于社会的真实状态。此模型生动展示了复杂的运动可以通过引入最基本的非线性因素而出现，能够随参数变化展现规则运动到混沌运动的演化。
第二个实例为气象系统，通过引入简单的非线性常微分方程组展示了天气系统可以在同样的方程不同的参数条件下展示出规则运动和混沌运动，而实际的气象系统目前处于混沌运动区域，表现出短期可预测，长期不可预测的特点。同时，通过此系统，赵鸿教授还讲解了“蝴蝶效应”，蝴蝶效应使得气候参数的微小变化对平衡态解也有较大的影响，这也是自然界很多系统包括金融社会系统的基本特性。第三个实例展示从通常的欧氏几何向分形几何的转变。现实世界存在着大量非光滑曲线，在处处连续但不可导的情况下不能使用传统的微积分对其进行分析，而分形几何则是为了处理这类问题而发展出来的，它是理解复杂系统的一个数学基础。其中分形Koch曲线在有限区域内呈一条无穷长度的线，利用Koch曲线能够对自然界中存在的非光滑曲线（如海岸线、人体血管等）进行分析。
其次，赵鸿教授以2021年物理学诺贝尔奖为例，向同学们介绍了复杂系统可以具有简单的规律。地球气候是一个对人类来说至关重要的复杂系统，其中温室效应是科学家长期以来关注的重点问题。太阳辐射是地球大气最重要的热量来源，其过程中的大气逆辐射是温室效应产生的关键因素。获奖者Klaus Hasselmann和Syukuro Manabe建立了地球气候的物理模型，通过量化气候变化因子探究二氧化碳含量与气候变暖的关系，并证明了温室效应的产生与人类活动的相关性，同时还能识别二氧化碳产生的源头。他们以完善的全球气候模型这一复杂系统探究了气候规律，为人类理解复杂物理系统作出了开创性贡献。这一成果表明只要发展合适的方法，复杂系统是可以被准确认识的。
最后，赵鸿教授从复杂系统的角度，将历史事件与当今现象做对比，从复杂系统角度探究了部分经济社会现象的机理。在交通、网络尚且不发达的过去，各地区之间的联系与交流较为松散，可将其视作一个简单系统。以黑死病为例，该疾病自地中海北岸向欧洲大陆呈弧形缓慢传播；且由于地缘的阻隔，疾病只散布于欧洲地区，传播比较缓慢。而在交通网络日益完善、各地区联系日益紧密的今天，航空网、经济社会网、社会关系网的交织已然形成了一套耦合的复杂系统，在复杂网络结构下，新冠疫情、网络谣言、金融危机等冲击可以在一定的条件下迅速从发源地蔓延席卷至世界各地。因此当今社会的很多问题和现象，包括金融相关问题，都需要放在复杂系统复杂网络的背景下予以研究和理解。
（威尼斯37266 2023MA 石华磊）
