27.1 从元方程到领域模型
元方程的作用是规定研究问题,不是替代领域理论。每一次实例化都应回答六问:系统边界是什么;S、D、E分别怎样观察;时间尺度是什么;F、G、H采用何种数学对象;哪些变量可干预;什么结果会使模型失败。缺少任何一问,都容易把三方程变成事后解释。
图27-1 SDE证据阶梯:不同证据回答不同问题
证据阶梯不是价值等级,而是问题分工。定义文本回答“术语是什么”;形式模型回答“关系能否被清楚表达”;观察数据回答“现象是否存在”;干预实验回答“机制是否可操纵”;跨场景复现回答“结果是否具有外部有效性”。不能用低层证据替代高层主张,也不能因为一项干预失败就否定所有概念价值。
27.2 四层形式化
第一层是概念图:明确三维与箭头,适合理论澄清。第二层是离散状态模型:用状态、事件和更新规则表示发生,适合日志和智能体。第三层是概率模型:用条件分布、潜变量和贝叶斯更新处理不确定性。第四层是连续动力系统或控制模型:用微分方程、变分原理和稳定性分析研究连续演化。领域应从可测的最低层开始,而不是为了显得数学化直接跳到最高层。
| S(t+1)=F(D_t,E_t; θ_F) D(t+1)=G(S(t+1),E_t; θ_G) E(t+1)=H(E_t,S(t+1),D(t+1); θ_H) |
|---|
这个离散模型强调旧E进入新E,但更新顺序只是候选。同步模型、异步模型、事件驱动模型和多尺度模型都可能更合适。研究者应报告选择顺序的机制理由,并做顺序敏感性分析。
27.3 识别与估计
三方程含有强内生性:S影响D,D影响E,E又影响S。普通回归容易把反馈误当成相关。可采用时间滞后、随机干预、工具变量、结构因果模型、状态空间模型、系统辨识或强化学习实验;但每种方法都有假设。最重要的是公开哪些参数可由数据识别,哪些只能由先验或专家约束。
27.3.1 识别的最低条件
一个领域模型至少需要满足四项最低条件。时间顺序可分:S、D、E的测量窗口不能完全重叠到无法判断更新;干预对象可定义:研究者知道改变的是哪一维的哪一部分;测量具有近似不变性:同一指标跨时间或群体不随意改义;竞争解释被保留:隐藏变量、共同原因和选择偏差没有被三方程语言自动消除。
负控制尤其重要。可以加入与任务无关的伪S、打乱顺序的伪D、随机链接的伪E,检验模型是否仍给出同样解释;也可在不应发生回写的窗口中检查假阳性。若模型对负控制不敏感,它可能只是高自由度叙述器。
27.4 竞争模型
SDE模型至少应与三类基线比较:固定E的单向模型,只含S=F(D,E);含目标约束但无环境回写的双式模型;以及领域主流模型。若完整三方程没有提高预测、干预、迁移或解释压缩,研究者不能以“理论更深”回避失败。
27.5 预注册与可裁决预测
SDE Universes近期“追问即发生”研究给出一个值得推广的方向:把回写事件操作化,提出与主流理论方向相反的可裁决预测,并预先写出禁止清单。三方程研究也应预注册:哪个维度将先改变、改变幅度、回写窗口、竞争解释、排除标准和停止规则。只有事前预测,才能区分理论与事后故事。
27.5.1 五条预注册硬规则
第一,变量定义在看主要结果前锁定;第二,主导张力、候选第三维和时间窗口事前写明;第三,至少指定一个非SDE竞争模型;第四,报告路径切换、排除和停止规则;第五,把否定结果分为“顶层关系失败”“领域实例失败”“测量失败”和“数据不足”。只有这样,理论修订才不会把所有失败都吸收成新解释。
27.6 首批可证伪条件
| 层级 | 失败条件 | 研究后果 |
|---|---|---|
| 维度 | S、D、E中一维可被另两维无损替代,或稳定出现具有独立贡献的第四维 | 缩减或扩展顶层本体 |
| 方程 | 完整三方程长期不优于单向/双向模型 | 限制适用范围,重写H或删除回写主张 |
| 动力 | 两维张力无法预测第三维改变及其时点 | 三原理退回诊断语言,不作为动力模型 |
| 路径 | 六路径编码一致性低,或不预测结果 | 修改诊断轴与路径命名 |
| 跨尺度 | 只有不断改变量尺度才能吸收反例 | 判定理论不可证伪,暂停扩张应用 |
表27-1 SDE研究的首批可证伪条件
27.7 开放数据与复现
三方程研究尤其需要保存过程数据,因为D和E回写无法由最终输出恢复。实验应记录版本、动作、工具调用、失败、反馈、记忆更新和环境变化;敏感数据可在治理下共享结构化摘要。没有过程日志,研究者只能在结果之后重新叙述路径,容易产生确认偏差。