球员的技术特征以及巴西队、意大利队的教练策略考虑在内, 而其他一些随机因素,例如场地条件、风速、主场优势、观众干 扰以及其他所有大多数体育赛事中可能产生影响的琐碎因素 就更不必说了。 不幸的是,据我所知,还没有这样一个世界杯球队的仿真 产品。但是却存在这样一个可用于在计算机中进行美国职业 橄榄球比赛的产品。让我们研究一下美国职业橄榄球比赛 “超级杯赛”,这可能是世界上的第三大体育赛事,它在每年的 1月决出美国职业橄榄球队的冠军。对于不熟悉美国橄榄球 的读者,下面关于比赛的讨论,所有你需要知道的是:它在形 式上与内容上都与足球类似,包括两个球队,通过带球扔球 或踢球将球置于对方门线之内,从而获得尽可能多的分数。 记住这些,下面我们转向“超级星期天”,“旧金山49人”队与 “圣地亚哥战马”队之间的一次较量,它决定1994~1995赛季 美国橄榄球联合会的冠军。 超级星期天 1995年1月29日,星期天,“!日金山49人”队在迈阿密的 乔罗比亚露天体育场举行的“第29届超级杯赛”上与“圣地亚 哥战马”队相遇。今天,半个世界的人都知道,“49人”队以 49:26的比分击败了“战马”队,这可能是有史以来最令人厌倦 的“超级杯赛”。“战马”队的行为似乎表示出他们从一开始就 知道他们与“49人”队不属于同一档次,以至于比赛开始不到 4分钟就让对方两次快速持球触地得分。简直是个笑话! 当我在舒适的工作室中观看这场令人难受的比赛转播 时,我禁不住想知道:如果让这两支球队进行一系列的比赛, 而不是这样的单场比赛的话那会发生什么样的结果?在这
样一种多次比赛中,是一个球队能像“49人”队在迈阿密的单 场比赛中表现的那样,展示出明显的优势,还是两个球队的胜 负结果看起来仅像抛硬币那样得到完全随机的结果序列?假 如比赛不在像乔罗比亚露天体育场这样的中立场地,而是根 据天气情况在金山与圣地亚哥之间进行主、客场比赛,结果 又将如何?为了将这一想象提升至一个更高的层次,现在假 设你不喜欢由“49人”队教练塞弗特( George Seifert)或“战马” 队教练罗斯( Bobby ross)指挥的比赛,觉得你可以以更好的方 式指挥球队,你真的能做得更好吗? 这是一个想象中的指挥与推测问题,就像2月至8月这 漫长的淡季中球迷们所能做的那样。对于这类问题所能说 的只能是:它们永远存在于空想的王国之中,除了进行实际的 实践外,没有任何办法可以回答这些问题。果真如此吗?现 代技术是否可能为我们提供一种方法,借此在实验室中客观 地进行这样的想象推测,而不是将它们划归为不可回答的 问题? 直到若干年前,对这一问题的回答仍然是很明确的“没有 办法”!然而,数年之前,计算机游戏开发人员发布了橄榄球 仿真程序,它可以使球迷们在他们的计算机中有效地创建完 整的“美国橄榄球联合会”(简称NFL)。大概这些游戏中最高 级、最精致的是 Football pro’95(简称 FBPRO95),由一个名为 Sierra On-Iine的公司开发。在这个相当精致的仿真程序中, NFL中每个球队的每个球员都被按类别进行表示与估值,例 如:速度(SP),加速度(AC),敏捷度(AC),体力(ST),耐力 (EN),技术(HA),智力(IN),以及守纪律性(D)。这些估值由 公式来计算,这些公式涉及球员在合适位置时的个人与球队 统计数据。表1.1显示出1994赛季末NFL的几个主要的四 分卫的估值。有了这些个人的估值,再加上可以由用户制定
赛中23分的胜幅。但分数与比赛的输赢不是对仿真实验室 准确性与可行性进行测试的唯一方法。这里有另一种办法。 对于那些不光在口头上谈钱的人,在“超级杯赛”上的一 个小赌注增加了比赛场外的刺激,并为支持一个球队提供了 实在的理由。拉斯维加斯体育博彩中对该比赛列出的结果 是:“49人”队蠃得19分。对于不熟悉体育博彩行话与操作 的人们,这意味着:要赢得押在“旧金山”队上的赌注,必须是 “49人”趴赢得19分以上的比分。否则,支持“战马”队的人 们将赢得赌注。如果最终的比分差为“旧金山”队恰好赢得了 19分那么双方赌平,没有钱被转手。 在赌徒们看来,这10场“超级杯赛”仿真完全不同于球迷 单纯对于输赢的看法。察看表12中底行所列出的比分差, 我们可以发现“49人”队从未超过拉斯维加斯线(即赢得19 分以上),每次都低于19分。所以如果有人傻得对这些电子 球场上的实验过于认真的话,其赌博的唯一方式是说服“圣地 亚哥”队将那19分加进庄家的赌本。也许有人会说是诸多变 化无常的因素影响了比赛的结果,仿真10次的样本不够大, 在对结果作出断言前(或下赌注之前)应做更大量的实验。所 以仅仅是为了好玩,我让我的一台计算机花了将近一周的时 间重复进行了100次“超级杯赛”,结果是“49人”队赢得其中 的54场。每场的平均得分高于对手6.67分,“圣地亚哥”队 赢得46场,所赢得场次的平均分数高于对手7.15分。 对这些结果的进一步统计分析表明,“4人”队的确在统 计上优于“战马”队,但不像赌博中那样将近贏得19分。实际 上,在整个100场仿真比赛中,“49人”队没有在一场比赛中 赢得超过赌注线的分数。我们将简短地对迈阿密赛场的实际 战况与我的计算机中的电子赛场之间难以解释的差距进行 分析
FBPO95是一个替身世界的例子,它通过低层主体(两个 竞争球队的运动员与教练)之间的相互作用来解释高层现象 (橄榄球比赛的最终比分)。注意本书中我们将采用主体一词 来表示仿真实验中的基本活动单元。读者也许希望用其他可 替代的称呼,像决策者、对象、演员等等,它们都是我们所用名 词的同义词。这样的一个徼世界或自底向上的模型,依赖于 我们对主体及主体之间相互作用的认识。这将在高于主体本 身的层次上产生一个模式,这样的一种模式通常被称为“突现 现象”。因为它是从系统中独立主体之间的总体相互作用中 突现出来的。本书中要讲的内容包括:在计算机存储器中这 样一个微世界的构成,此种模型的行为,以及我们采用这种电 子替身表示现实片断可以达到的程度。我们将考虑的问题 包括: 这些仿真世界如何与对应的真实世界相联系? 哪种类型的真实世界系统适于用电子替身?为什么? 我们如何建立这样的世界? 我们如何用这些电子替身世界研究真实世界? 从电子环境内的主体间相互作用中可以突现出什么类 型的行为? 我必须尽早指出,建立这样一个计算机化的世界并非 种新想法。对本世纪50年代仿真与模型文献的粗略考察可 以发现许多提出上述模型的文章,甚至有几篇试图具体构造 它们。例如,这一时期兰德公司、国防学院及其他地方的许多 军事演练,以及当时的商业仿真游戏,它们都着眼于单个的决 策者及其相可作用,将它们作为决定国家或公司决策行为的 因素。 当然,困难在于为了观察将要突现出的现象,通常需要极 大地深入系统,以发现什么样的主体可以产生引起我们注意
的行为。另一个困难在于如何描述主体间的相互作用,它们 中的每一个皆可以从以往的行为中学习,并随着过程的进行, 不断地改变与其他主体相互作用的模式。例如,在橄榄球场 上,当球员面对某一情形时,他不会总是作出相同的反应。如 果“达拉斯牛仔”队的艾克曼( Troy Aikman)总是将球短距离向 中场快传给他的强侧边锋诺瓦塞克( Jay Novacek),而不管是 第3次10码进攻还是还有5码要推进,那么联合会的其他球 队会立即将这一模式加入对付“牛仔”队的比赛计划中,并适 当地安排他们的防线。类似地,金融市场上的交易人不能总 是使用固定的策略,例如“如果市价连续3天上涨即买人,否 则卖出”等等,如果他们想保持不负债的话,就必须根据当前 其他交易人的行为改变买卖策略。 这些例子说明,为了有效地建立并使用像NFL或纽约股 票交易所的电子形式,必须拥有若干相互作用的主体,赋予这 些主体在过程进行中学习并修改策略的能力。在满足了这些 规则后,我们即可以回过头来重新考虑本世纪50年代的研究 人员只能梦想的计算能力。实际上,即使像 FBPROA5这样先 进的程序,也没有使球员具有在比赛过程中学习并修改行为 的能力。该程序仅具有简单的计算能力,它仅仅给各种可能 行为成功的可能性加权,并根据权重随机地选择一个。很显 然,这是为了将程序的计算负载保持在家用计算机的能力范 围内,以使球迷在有限的硬件上可以运行游戏。游戏的开发 商毕竟是从商业角度卖程序,而不是仅仅为分析NFL提供研 究工具。退一步讲,即使游戏开发商希望将 FBPRO95做得更 精致,试图决定在橄榄球比赛游戏中采用一定的学习过程,这 仍然不是一件轻松的事情。 由于这些技术与心理方面的原因,建模者倾向于将他们 努力的方向转向我们称为聚集的或高层的模型。这类模型的