复杂网络的自组织法则

读巴拉巴西，很多人是从他的《爆发》开始的。而这本《链接》是巴拉巴西的成名作，确立了他在复杂网络研究的世界权威地位，而“无尺度网络”理论也由此诞生。

在《链接》中，巴拉巴西试图让人们学会从网络的角度来思考问题，当然也包括网络是如何形成的、网络是什么样子的、及网络是如何演化的。作为一种跨学科产物的网络科学，它的兴起与发展，改变了人们以往审视和理解世界时采用“还原论”的单一视角。正如巴拉巴西在书中写道：“还原论是20世纪很多科学研究背后的推动力。还原论告诉我们，要理解自然界，首先要认识它的各个组成部分。这里包含着一个假设，一旦理解了每个部分，我们就很容易掌握整体。这就是‘分而治之’，从细节中寻找问题。”但是，自然界并不是一个设计完美、只有唯一答案的谜题。事实上，在复杂系统中，部件可以以许多种不同方式组合起来，要想把每个可能性都尝试一下，需要数亿年的时间。可自然界却能以短短数百万年的磨合，将这些部件精致、优美地组合在一起——这里面一定有一种能包容、融合的自组织法则。对巴拉巴西来说，寻找并尽可能地描述清、揭示出它的“样貌”，便是他复杂网络研究的初心与终点。这种思想其实和“见山是山、见山不是山、见山还是山”有异曲同工之妙，完成了在认识论上的从表象到意识到自由的层界递升。

对于网络科学研究，巴拉巴西最大的贡献在于提出了“无尺度网络”，这是一种遵循幂律分布的网络类型。幂律分布是一条没有峰，且不断递减的曲线，它最突出的特征是大量微小事件和少数非常重大的事件并存。打个比方，如果某个星球上的居民身高遵循幂律分布，那么表现出来的现象是，大多数人非常矮，但偶尔有极个别的长得非常高，哪怕高到几百米也属正常。于是，无尺度网络就像航空交通系统一样，很多小机场通过几个主要的交通枢纽连接在一起，简单讲：网络中大多数节点只有很少几个链接，它们通过少数几个高度连接的枢纽节点连接在一起。同样的例子还包括，时尚圈引爆潮流的往往总是那么几个加V的大咖，科技圈互联网主要的链接指向特定比例的网页，学术圈文献引用总是限定在各自领域的一些学者……巴拉巴西不否认复杂网络源于对帕累托80/20观点的升华，同时，他认为“富者愈富”是复杂网络的先发优势（这意味着复杂网络是诞生“穷者愈穷”、“弱者越弱”等马太效应的系统）。不管网络有多大、有多复杂，生长机制（总是会不断添加节点）和偏好连接（链接数更多的节点更容易被选择，因而又产生更多的链接）这两大定律支配着真实网络的结构与演化。

在“无尺度网络”理论诞生之前，网络科学领域一度流行随机宇宙、六度分隔、弱关系、小世界等理论。涉及到研究视角，主要有统计物理、系统科学、知识发现或数据挖掘三种，不难发现，这第一和第三分别对应了巴拉巴西的《链接》与《爆发》。前者代表过去，后者昭示未来，将来的趋势是以数据为中心，进行收集、挖掘、分析，而复杂网络包括时间序列、人类动力学等都只是围绕数据为其服务的工具。

《链接》初版于2003年，当时还没有Facebook，Mysapce也是在那一年刚刚成立，所以巴拉巴西研究的“社会网络”只是社会中的人际网络，而没有现成的、代表性的社交网站拿来参考。即便举例那些互联网，也只是web1.0时代雅虎收购谷歌、AOL吞并时代华纳、网络病毒等。借此，巴拉巴西指出，无尺度网络具有健壮性和脆弱性并存的特点。特别是，当一些集聚点遭到破坏时，就会对整个网络造成毁灭性的影响。现代社会也是一个“网络”，尽管今天的技术比过去先进好多倍，然而现代社会也存在非常脆弱的地方。一旦要害受到攻击，就可能造成整座大城市的瘫痪甚至更为严重的后果。

从幂律分布到无尺度网络，巴拉巴西一方面拓展了复杂网络研究的疆界，另一方面也帮助人们更深入理解互联网的结构特征。例如，互联网既不是扁平化，也不是分层化，而是无尺度网络化，它的典型特征便是在网络中的大部分节点只和很少节点连接，而有极少的节点与非常多的节点连接。这种结构是生态化的，具有自组织、自协调、哈耶克所谓的“自生自发”的性质。节点与节点虽然只是随机链接，表面上看呈现无组织状态，但放在大世界尺度看，却呈现出统计学上的幂律分布。而克里斯·安德森提出的“长尾理论”实际上是对幂律分布在商业模式上的阐述。