近年来，在国际复杂性科学研究领域，一门新兴交叉学科正在兴起，这就是人类行为的动力学和统计力学研究。统计物理学家运用数学模型对人类行为进行定量分析，特别是对时空统计规律进行挖掘和建模，成为当前统计物理与复杂性科学研究的热点。
人类动力学对人类行为的深入理解，有助于解释若干复杂的社会经济现象，并在舆情监控、疾病防治、交通规划、呼叫服务、信息推荐等方面产生应用价值。
挖掘人类群体行为的统计规律
什么是人类动力学？电子科技大学互联网科学中心教授周涛表示，人类动力学是一门新兴的交叉学科，主要由统计物理学家发起并推动。人类动力学关注人类日常的行为模式，力图挖掘新的统计规律并建立相应的动力学模型。以个体间通信行为为例，社会心理学的研究希望回答的问题是人为什么要和其他人通信，这中间既有心理学的原因—渴望交流，又有社会学的原因—信息的共享与资源的整合；而人类动力学则是希望揭示个体通信行为中展现出来的特定的统计规律，如通信时间间隔，并挖掘相应的动力学机制，如重要信件优先处理，容易回复的信件优先处理，有截止日期的信件优先处理。
统计力学是人类动力学的核心研究方法，在自然科学研究中，主要用于研究大量个体所组成的系统的宏观演化规律。中国科学院理论物理研究所研究员陈晓松告诉记者，随着复杂系统研究的不断发展，人们发现，人类社会与物质世界有着相同的特性。“我们以往用统计力学的方法观察和分析自然界中的系统，例如水由大量水分子组成，水分子之间的相互作用与所处的宏观环境有关，当压强或温度变化时，整个系统会发生变化。人类社会也存在相似的道理，当外部环境发生变化时，个体本身没有变化，但会由于个体间相互作用而发生集体的响应。”
据陈晓松介绍，早在19世纪就有科学家用统计物理学的方法研究人类社会。不过当时社会比较封闭，人类行为的群体特性并不明显。现代社会的交通、通信发展迅速，很多人类行为涉及上亿人群，群体特性和统计规律性越来越明显。这使得人类动力学的研究成为必要，同时现代科技手段也使得此研究变为可能。
大数据为人类动力学发展提供驱动力
数据是人类动力学研究最核心的要素。大数据时代为人类动力学的发展提供了很大便利，近年来涌现了一批基于互联网数据、手机数据、GPS等数据的人类时空行为统计规律的研究，这已经成为国际复杂性研究的新兴热点。不过，有学者表示，目前的研究仍只是冰山一角，未来将会涌现出越来越多的研究议题。
2005年，美国科学家巴拉巴西对于电子邮件发送与回复的研究可谓开创了新世纪人类动力学研究的新局面。中国科技大学近代物理系教授汪秉宏介绍说，过去对社会、经济系统的研究，常常把单个人的行为简化为可以使用泊松过程描述的稳态随机过程，人的行为的时间统计特征应该是较为均匀的。但是，自巴拉巴西通过对电子邮件发送与回复以及邮件通信等人类行为的时间间隔的实际统计，人们发现这些行为存在偏离泊松过程的特性：长时间的静默与短期内的高频率的爆发同时呈现在这些人类行为中，其时间间隔分布存在满足反比幂函数的胖尾。目前学者的研究涉及市场交易、网站浏览、电影点播、计算机指令的使用行为等，包含了商业行为、娱乐行为、日常使用习惯等众多的人类行为，在这些行为中，普遍发现有类似的偏离泊松过程的特性。
“既然人类的众多行为不能使用泊松过程来描述，那么我们不禁要问，这种行为特性的来源是什么？近年来统计物理学者提出了多种模型假设，如任务队列理论、可自适应调节的兴趣机制等。”汪秉宏说。
近几年，人类动力学的研究领域不断拓展。石家庄铁道大学交通运输学院副教授闫小勇向记者介绍了近年来人类动力学的研究前沿：一是人类动力学和复杂网络的结合，将网络的统计特性和人类行为的统计特性相联系，这比以前的研究更为复杂；二是人的空间行为分布研究，比如通过建模预测区域间的人口流动。
周涛表示，人类行为时空统计特性的挖掘具有广泛的应用价值。对人类出行特别是长途旅行规律的研究，有助于理解、预测和控制全球性传染病的流行；对人类群体出行行为时空图的分析可以为交通路网设计和道路流量规划以及公共服务设施和商业设施的选点提供借鉴；对人类网上行为的分析可以为更好地开展互联网信息服务提供借鉴。
期待与社会科学交叉整合
随着研究的不断深入，人类动力学研究的学科交叉特性也越来越明显。自然科学的研究范式将在何种程度上拓展至社会科学领域？这仍是一个极具争议的话题。
北京师范大学系统科学学院院长狄增如表示，物理学提供了一种研究自然的基本范式，“我们原来认为物质的世界和生命的世界不同，现在发现有共通的规律；原来认为自然科学和社会科学有不同的基础，现在发现可以用同样的方法和概念去把握。”
不过，原本用于研究物质世界的统计物理学在面对复杂的人类社会时，是否会遇到特别的困难？陈晓松告诉记者，在社会系统的分析方面，统计物理学很有用武之地，但这种结合也遇到了很多难题。统计物理学应用于自然科学时，通过宏观和微观的结合就能了解系统的演化机制。而社会这个系统牵涉的因素太多，很多偶发因素无法消除，科学地采集数据很难。目前人类动力学研究还处于初级阶段。
目前，大多数社会科学学者对这项研究仍持观望态度。美国密歇根大学社会学系教授谢宇认为，这个研究领域确实具有显著的学科交叉特性，在海外，一部分社会科学家也会参与其中。“我相信这是一个非常重要的研究领域，并且在未来会有很大进展。但是就目前来看，它并未解决社会科学中最困难和最普遍的问题，即个体差异性。”谢宇说。
来源：中国社会科学在线
