然而，第一定律仅仅是故事的一半。第二定律没有出现在瓦尔拉斯和杰文斯当时所了解的物理学中，第二定律指出了衡量系统混乱或随机程度的指标——永远都在增长的熵。宇宙作为一个整体不可避免地会从有序状态转变为无序状态，其最终的归宿是一种随机的、毫无特征可言的、温度完全均匀的瘴气。随着时间的推移，宇宙中所有的秩序、结构和模式都会瓦解、衰退、消失，如汽车生锈、建筑崩塌、山峰被侵蚀、苹果腐烂、倒入咖啡里的奶油消散至完全融合。熵为时间指明了方向。伟大的物理学家、圣塔菲研究所的创始人之一默里·盖尔-曼指出，如果你有尚未长大的孩子或孙辈，你的食品柜里可能既有花生酱又有果冻。随着时间的推移，在给孩子们做三明治的时候，花生酱会混入果冻中，果冻会混入花生酱中。盖尔-曼指出，如果他让你看花生酱中如何越来越多地混入果冻的延时视频，然后再让你看一个果冻消失、与此同时花生酱变得干净的视频，你立即就会明白哪一个影片是正向播放，哪一个是倒退播放。63如果没有熵和不可避免地从有序到无序的转变，我们就无法分辨什么是过去、现在和未来。从熵的发现开始，它就成了物理学家看待宇宙的一个核心概念。64
但对于瓦尔拉斯、杰文斯和其他传统经济学的建设者来说，这条自然界的最高法则并未体现在他们的框架中。第二定律是一个经过了长期酝酿的科学概念，包含了1824年到1865年间许多人的努力，其中包括萨迪·卡诺（Sadi Carnot）、鲁道夫·克劳修斯（Rudolph Clausius）和威廉·汤姆逊爵士。然而，它的重要性直到19世纪末才被人们意识到，而它的许多重要含义直到20世纪才开始发挥作用（一直延续至今）。熵这个概念对当时的人来说太新了，人们对它的理解过于浅薄，以至于未能将它加入当时给了瓦尔拉斯和杰文斯以启发的入门教科书中。65
芝麻开门
在对热力学的第一定律和第二定律有所了解之后，我们就能开始接触另一个在瓦尔拉斯和杰文斯的时代无法触及的概念：关于封闭系统和开放系统的概念(6)。热力学系统是指任何一套我们希望界定和研究的确定的空间、物体、能量或信息。宇宙本身就是一个系统，在宇宙这个最大的系统之中，人们可以定义任意数量的小系统。比如，地球是一个系统，你的身体、房子、装满水的浴缸也都是系统。封闭系统是指与其他系统没有任何互动或交流的系统，没有物质或信息进入或流出，宇宙就是一个封闭系统。宇宙没有“外界”，没有其他系统存在于它的边界之外并且可以与它互动。66能量可以被转化成物质，反之亦然，而且系统内的能量有可能会被转化成不同的形式，但根据第一定律可知，总量是恒定的。此外，随着有序状态转变为无序状态，封闭系统最终会趋于均衡，封闭系统内的总熵永远都在向着最高水平增长。
第二类系统是开放系统，能量和物质会不断进入、流出。这样的系统能够利用流动的能量和物质来暂时对抗熵，并创建一段时间内的秩序、结构和模式。举个例子来说，地球就是一个开放系统，它处于太阳流出的能量河流的中央。这种能量流创造出了大型的、复杂的分子，分子又创造了生命，进而创造出一个秩序与复杂性共存的生物圈。熵并没有置身事外，地球上的事物一直在瓦解和衰减，所有有机物最终都会死亡。但来自太阳的能量会不断地为新秩序的诞生提供能量。在开放系统中，由能源赋能的新秩序创建与由熵驱动的旧秩序瓦解之间的斗争从未停歇。自然的会计规则十分严格，在开放系统中，创建新秩序需要付出代价。为了在宇宙某个地方创建新秩序，其他地方的旧秩序就必须被摧毁，这是因为净效应必须永远是熵的增长（秩序的减少）。因此，当太能的能量在地球上创建新秩序时，新秩序里所有的生命和活动都会产生热量，热量又会被反射回太空。无论热量最终去到哪里，它都会产生一种随机效应，从而导致熵增加。地球就是通过这种方式来引入能源并输出熵的。
假设你一直忙于工作，第二定律让你的房子从有序状态变为无序状态。你决定投入一些能量来对抗熵——整理房屋。你燃烧卡路里来擦洗、归置物品，从而向房屋注入能量，同时你还会用电来驱动吸尘器、洗碗机和洗衣机。此外，物质还会以一种高度有序的状态进入房屋，包括食品、衣服、清洁用品等。然而，当你和你所使用的所有物品向周围的环境辐射热量时，宇宙就能获得熵。并且，你用的电也会产生浪费的热量，发电站的烟囱排放物和离开你的房屋重新进入环境中的物质都以垃圾的形式处于一种无序状态。你的房子这个系统引入了能量和物质，并在房子的范围内被用来创造秩序，然后又向宇宙的其他部分输出热量和无序物质，从而输出它的熵。
封闭系统永远都有一个可预测的最终状态。尽管它们在进程中或许会做一些无法预测的事情，但最终都会趋于最大值的熵的均衡。开放系统则要复杂得多。有时，它们会处于稳定的、看似均衡的状态，或者它们会展示出非常复杂而不可预测的行为模式——距离均衡状态十分遥远，这些行为模式包括指数增长、彻底崩溃以及大起大落。只要开放系统能够获得自由能，它的最终状态或者说何时能够达到最终状态就无法预测。
在第1章中，我将复杂适应系统定义为互动的行为主体能够相互适应并且适应环境的系统。复杂适应系统是开放系统的一个子类，它通过能量来处理信息、维持秩序、创造复杂模式。比如，蚁群通过带回蚁巢的食物和物品获得能量和物质，在建筑蚁巢和组织活动的过程中，它们利用能量和物质来对抗熵。自由能量的存在使得复杂适应系统（例如蚁群）可以远离均衡、创建秩序并且处于动态之中。如果你移除这种能量，那么熵就会占上风，系统就会衰退并最终趋于均衡状态。作为圣塔菲会议的参与者之一，密歇根大学的理论家约翰·霍兰德曾说过：“事实上，系统一旦达到均衡，它并不是稳定了，而是死了。”67
经济的错误归类
瓦尔拉斯与杰文斯并不熟悉第二定律，因此他们并没有意识到开放系统与封闭系统之间的差别，也没有意识到复杂适应系统的存在。人们对于开放系统的细致了解在20世纪才真正开始，19世纪60年代至70年代，在生于俄罗斯的化学家伊利亚·普里高津（Ilya Prigogine）的推动下，相关研究开始加速。当时，传统经济学的模型是基于一个隐含的假设建立起来的，即经济是一个热力学的封闭均衡系统，瓦尔拉斯、杰文斯及其他边际主义者甚至不知道他们将这个假设加入了理论之中。在后续的100年里，经济学和物理学分道而行，这个假设就埋藏在了传统经济学的数学核心里。68
在经济学理论方面，对于第二定律的无意识意味着边际主义者及其后辈在根本上（虽然是无意地）将经济进行了错误归类。经济并非封闭的均衡系统，它是一个开放的非均衡系统，更确切地说，是一个复杂适应系统。而证据就在你的窗外，就在你的鼻子下方。相关证据是如此明显，但它之前逃过了大部分经济学家的注意，直到近期才有所改观。69如果说经济是封闭的均衡系统的话，那么它的定义特征是趋向于更少的秩序、复杂性和结构，因为熵会让任何封闭的均衡系统不可避免地走向毫无特征的静止。封闭的均衡系统不能即时自我管理，它们不能产生模式、结构和复杂性；最重要的是，它们不会随着时间的推移而创造新的东西。70在你的窗外，与经济相关的所有运动、组织和活动不可能是封闭均衡系统的产物。正如我们在第1章看到的，从能人的101库存单位到现代社会的1010库存单位，经济的定义特征变成了复杂性的剧增。从石器时代至今，经济活动的增长已经成了一个大张旗鼓地对抗熵的长篇故事，而这种故事仅会发生在开放的非均衡系统中。
传统经济学家或许会问，开放系统和封闭系统的物理性与经济学到底有何关系？开放系统和封闭系统是物理学概念，而经济学是一种社会现象。我是否也像我所批判的瓦尔拉斯那样，使用了不正确的比喻推理？答案是否定的。我们必须记住，社会系统不仅是存在于经济学家脑中或教科书方程式中的抽象数学模型。它们是由物质、能量和信息组成的真实的物理系统，它们是由人和窗外的一切事物组成的，并且它们跟其他现象一样，也遵循着物理学定律。每天都有大量真实的、物理的能量注入真实的、物理的经济体，这就是经济体运转的动力所在。71我们的狩猎采集祖先向他们的经济领域注入的能量是他们所食用的食物和收集的柴火，现代经济体为自身注入能量的方式是巨无霸、微波炉即食餐，还有石油、天然气、煤炭、水力发电、核能源以及其他任何人类可以利用的能源。进入经济的能源为对抗熵和创建秩序提供了能量。同样，经济遵循第二定律，在排放垃圾、污染物、温室气体和热量的同时，它们也在向宇宙输出无序状态。
经济不仅与开放系统极为相似，在事实上、物理上确实也是宇宙开放系统群体的成员。如果我们切断经济的能量供应——断绝食品、石油、天然气和煤炭，那么熵就如入无人之境，经济就会趋于真正的均衡。可悲的是，我们今天仍能看到这样的情况，许多被战争蹂躏的经济体不可避免地会衰退，因为熵会占上风，这些地方的经济会趋于真正的均衡——那是充满痛苦与饥饿的均衡，而从定义上来看，不断发展的、有活力的经济从不会走向均衡。
甚至于只由“纯粹信息”组成的、仅存在于交易者电脑屏幕里的市场（例如纳斯达克股票市场）也遵循着物理世界的某些原则。几年前美国就出现了一位出乎意料的“提醒者”——一只松鼠钻进了康涅狄格州一处临近纳斯达克主机中心的变电器里。这个小东西受了电击之后切断电源，直截了当地关闭了市场。72正如我们将在第14章讨论的那样，所有创造财富的经济活动都需要某种能量以及各种各样的物质和（或）信息（尽管反过来说不一定是对的，即并不是消耗能源、利用物质和信息的活动就一定能创造财富）。经济活动严格根植于现实的物理世界，因此经济学理论也不能脱离热力学定律。
传统经济学家或许会承认经济是真实的物理系统，甚至承认它们是开放系统，但他们依然会分辩说开放系统和封闭系统的物理性质无关紧要，因为相对于物理基础来说，经济学家对经济模型进行了高度的抽象化。也就是说，经济模型比物理科学模型更加粗粒化。就像生物学家不参考亚原子物理也能得到细胞模型，经济学家也可以在不明确参考物理热力学的基础上得出经济模型。经济学有着属于自己的概念，例如消费者偏好、价格和产品功能，它们是作为社会领域的抽象概念而存在的，这就好比生物学家有着属于本领域的高度抽象的概念（如基因）。传统经济学家或许会提出，瓦尔拉斯和杰文斯从物理教科书中借用了一些数学技巧，他们的罪过之处不过就是试图让经济学的抽象概念更加严谨。均衡分析只不过是一种数学技术，仅此而已。那么，既然物理学和经济学都可以使用代数，为何经济学使用均衡的概念就不行呢？73
其实，这个赞成均衡的观点中包含着两层意思。第一是“不同程度的抽象化”的观点，第二是“只不过是数学而已”的观点。当然，对于不同的现象，科学需要不同程度的抽象化。如前所述，科学理论既可以是像高速公路地图那样的大图像、粗颗粒，也可以是像区域街道地图那样的细颗粒。它们都同样有效，也必须互相兼容并符合现实。因此，经济学可以有属于自己的高度抽象、粗颗粒、不属于物理学的概念，这些概念可以不对物理定律进行详尽的参考。然而，经济学理论却不能与基本的物理定律相悖。“经济是一个封闭的均衡系统”的说法明显不符合基本的物理学定律。为了使“抽象化的程度”这个论点站得住脚，我们必须相信，即便经济实际上是一个开放的不均衡系统，由于某种原因，它也最好被当作一个封闭的均衡系统。事实上，反过来才是对的。我们将在本书第二部分看到，不现实的假设和缺乏实证的问题是这样产生的：封闭的均衡技术对开放的不均衡经济进行了错误的模型化。74
赞成均衡论点的第二个层面——“只不过是数学而已”，错误地理解了均衡是什么以及数学是什么。数学是一种语言，它是一个我们用来描述和解释世界的符号系统。75数学是一种特殊的语言，因为人们对于各种数学符号所代表的含义以及使用这些符号的规则达成了高度的一致。人们进行过各种各样的尝试，试图创造一种“纯粹”的数学——它仅仅是一种抽象的语言，其符号仅仅是纯粹的逻辑结构，与现实世界无关。76尽管这样的尝试对于拓展数学领域的边界大有裨益，但当前的数学家和哲学家都认为没有人可以把数学与它在物理世界中的意义剥离开来。77当然，数学家可以创造一个在物理现实中并不存在的虚幻世界，例如不可见、不可触摸的43面体。但我们用自然语言也能这么做——我们可以通过写小说或制作电影来创造现实世界中并不存在的事物。然而，人们对于这些虚幻事物的理解，无论是最新的好莱坞大片，还是43面的超球面体，都不可避免地会跟他们在现实世界的经验产生关联。78并没有什么事情“只与数学有关”。
如果“经济均衡”在现实世界中代表着某种含义，那么接下来的问题就是，它代表的含义是什么？并没有什么规定要求两个不同领域的研究者必须按照相同的含义来使用术语。因此，我们要问“均衡”这个术语在经济学和物理学中的含义是否相同。经济学家对于均衡的定义或许全然不同，那么我所提出的问题就变成了一个术语混淆的问题。如果均衡在不同领域的含义不同，那么我们应该可以由一种定义翻译出另外一种定义。然而，据我所知，经济学中的均衡的定义与物理学中的均衡的定义没有任何区别。恰恰相反，这两个领域对于该词的运用完全一致。《牛津物理学词典》对于均衡的定义是“系统的（一种）状态，在这种状态中，力、影响和反应等相互平衡，因而不会发生任何净变化”。79而《科林斯经济学辞典》将均衡定义为“一种没有变化趋势的平衡状态”。80此外，针对均衡分析，经济学家和物理学家所使用的数学方法也是一样的。
这就引出了一些令人不安的问题。传统经济学真的说过经济学和市场是均衡系统吗？这是一种合理的理论延伸吗——我们是否可以将一系列广泛的类别都称为均衡系统，包括吊在弹簧上的砝码以及猪肉市场？然而，经济学又怎能被称为封闭的均衡系统呢，是因为能量和物质从它的一端进入，熵从另一端输出吗？这种说法难道不违背物理学定律吗？还是说，经济和市场仅仅是与均衡系统类似？这会不会是由于特殊的经济学历史而导致的错用比喻呢？81
我认为基于传统经济学核心的新古典主义模型是建立在一个错用比喻之上的。19世纪晚期的经济学家并没有意识到这一点，他们好心好意地从物理学借用了一系列理念，从而从根本上将经济错误地归类为封闭的均衡系统。这种做法奠定了今天我们所看到的传统经济学的框架。这种错误归类就像一个紧箍咒，迫使经济学家不得不作出一些极度不现实的假设，并且限制了经济学在实证上的成功。
瓦尔拉斯的教堂之外
圣塔菲会议持续了10天，会议结束后人们感到既兴奋又疲惫。82尽管经历了大量激烈的辩论和少数几次冲突，但总体而言会议是在一种强烈的彼此尊重的氛围中结束的。经济学家本身对于传统经济学理论的怀疑更深了，并且对长期存在的经济学问题产生了新的思考。物理学家得以大致了解了一种在本质上令人着迷而又复杂、具有挑战性的现象。会议促成的联系和合作在会后依旧在继续，并且圣塔菲研究所还发布了一个关于经济学的多学科交叉的研究项目，最初由布莱恩·阿瑟和约翰·霍兰德担任主席，由花旗银行提供资金支持。就像从山上滚落的雪球一样，将经济看作复杂适应系统的理念愈演愈烈。圣塔菲研究所依然是其背后主要的驱动力，多年来举办了各式各样的工作坊和会议，涵盖了从金融到经济不平等的诸多主题，10年后还举行了新的会议。83也许更重要的是，如今研究这些问题的研究者分布极其广泛，实际上美国每一个重大的经济部门都至少有一人或两人在研究复杂经济学的某个方面。并且，跨学科合作也获得了良好的发展，如今在一些非经济学专业期刊（如《物理评论快报》《自然》以及《理论生物学杂志》）上看到经济学文章已不足为奇。
本章所呈现的批评并不是为了表达对经济学或经济学家的言语攻击，而是对构成传统经济学的某些具体理论进行批评。经济学就像一个广派教会(7)，在经济学领域之内，传统经济学“正教”之外有许多工作要做，并且许多近期工作正在推动扩展传统经济学的边界。我们将在第二部分看到，许多经济学家本身已经离开传统经济学，带头发展复杂经济学的新理论，他们还常常会与来自其他领域的同事携手合作。我既不是在批评经济学想成为科学的愿望，也不是在批评数学在该领域的应用。许多批评家渴望回到瓦尔拉斯理论提出之前的简单时日——当时的经济学是政治和道德哲学的一个分支，人们无须具备高深的数学技能就能成为经济学家。尽管经济学拥有作为一门科学的许多独特特征，但如果缺乏数学的精准和严谨，它就无法创造出在科学上站得住脚的解释。 84我所提出的问题是：经济学是否使用了正确的数学工具？
这种批评绝不会抹杀经济学在过去一个世纪取得的成就。如前所述，科学理论永远只是近似于它们试图描述的潜在事实。在第二部分，我将论证复杂经济学比传统经济学更接近经济事实，这就好比爱因斯坦的相对论比牛顿三大定律更接近物理事实。尽管如此，我仍然相信传统经济学在许多重要的问题上接近正确或在方向上是正确的，而且它的理念改善了数十亿人的生活。此外，传统经济学的理论对于人们来说具有一种真正的智力美，并且被最聪明的人发展出了科学的优雅。一代人在前人的基础上提出理念，偶尔进行替换，科学就是这样进步的。经济学获得进步，超越瓦尔拉斯教堂建设者所创建的范式——没有什么比这更能为他们的遗产增添荣耀。
第二部分 洞悉财富起源真相的工具：复杂时代需要复杂经济学
真正的发现之旅，
不在于寻找新的风景，
而在于拥有一双发现的眼睛。
——马塞尔·普鲁斯特
04 定义复杂经济学：审视经济的五种视角
菲律宾首都马尼拉的周边有一个堪称世界之最的垃圾场，这个垃圾场有一个与它本身极不和谐的名字：乐土。1玛丽亚·卢兹·奥孔德拉（Maria Luz Ochondra）就生活在这里。没有人知道乐土及周边生活着多少人，但至少有数千位成人和孩子每天都在这个垃圾堆里寻找有用的东西。神父乔尔·伯纳多（Joel Bernardo）是当地的一位天主教牧师，他说这些人似乎是世界的“垃圾”，穷人中的穷人。
另外一位居民帕斯·卡洛佩兹（Paz Calopez）则这样描述乐土：“垃圾场总在冒烟、冒火，下雨的时候也是一样。垃圾燃烧着，在夜里也不停歇，发出‘噼噼啪啪’的声响，我们觉得那是电池爆炸的声音。垃圾场的气味比厕所还要恶心，尤其是推土机作业的时候。”2000年7月，这里发生了一起事故，一连数周的雨水浸湿、泡软了小山似的垃圾堆，垃圾场突发崩塌，致使200余人丧生，其中就包括奥孔德拉的两个儿子。
我们很难相信，在这个地球上最像地狱的地方，在这个最绝望的人群居住的地方，却萌生了一种复杂的、甚至可以说是生机勃勃的经济形态。1994年，菲律宾政府关停了另外一处大型垃圾场，导致送往乐土的垃圾数量大大增加。乐土不断被填满，此地的经济也几乎在同一时间焕发了生机。处于乐土经济底部的是拾荒者，他们以垃圾为生，每天的工作就是在垃圾堆里寻找废金属、塑料瓶、橡胶轮胎和其他有用的东西。有时他们还能找到废弃的家电、家具、衣物和儿童玩具，甚至还有食物。对于捡来的东西，拾荒者会将其中一部分留作自用，但大部分都会卖给垃圾贩子。
垃圾贩子则是经济链条的下一环节。垃圾贩子会对从拾荒者那儿收来的东西进行分类，然后将金属、塑料和橡胶转卖给回收商和制造商。有些垃圾贩子甚至会同大型公司或连锁酒店签订回收合约。在卡车将垃圾倒到普通垃圾堆之前，合约允许垃圾贩子雇用拾荒者对这些客户的垃圾先扒拉一遍，挑选出有价值的部分。拾荒者是按件收费的。由此，垃圾贩子能更有效地筛选出更有价值的东西，而他们的客户则可以少付一部分垃圾处理费。
经济链条的再下一环节则是各种针对拾荒者和垃圾贩子及其家人的服务。各色棚屋小店向他们出售各种各样的物品，例如肥皂、鞋、自行车零件、冰激凌和学习用品等。尽管拾荒者的生活非常艰难，既不健康也不安全，但垃圾堆还是为他们提供了相对稳定的收入，使得他们中的大部分人不至于饿死——在一个有7400万人口每天人均收入不足1美元的国家，被饿死是一种真真切切存在的风险。正如神父伯纳多描述的那样，“原始资本主义在这里发生着作用，它确实创造了财富，这里每天可以产生数百万比索”。
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经济源自何处？像乐土这样的复杂经济生态是如何从一堆垃圾中产生的？这些行为、关系、组织和理念是如何支撑起一种经济形式的？随着时间的推移，它们又会如何变化？起源问题对于大多数学科而言都是至关重要的。我们很难想象，如果现代宇宙学中没有大爆炸，或者生物学上没有进化论会是什么情形。同样，如果无法回答“经济从何而来”这个问题，我们很难相信其会成为一门真正的学科。然而，经济的起源问题并未在传统经济学中占据重要的地位。2如前所述，传统经济学倾向于关注经济蛋糕如何分配的问题，但不关注经济蛋糕最初是如何出现的。传统的增长理论甚至以“假设存在这样一种经济形式”作为开头。经济的形成过程是一个一流的学科问题，并且是传统经济学与我所谓的复杂经济学的一个显著区别。
欢迎来到糖域的世界
乔舒亚·爱泼斯坦（Joshua Epstein）与罗伯特·阿克斯特尔（Robert Axtell）是来自布鲁金斯学会的两位研究者，该学会是华盛顿特区领先的公共政策智库之一。1995年，他们决定开展一个实验，以验证是否可以从零开始构建一种经济形式。就像生物学家试图在培养皿上创造出试管生命一样，爱泼斯坦和阿克斯特尔希望验证能否在电脑模拟的世界里，在硅片上创造出一种经济生命体。3
传统的微观经济模型通常以这样一种假设作为开始：消费者、生产者、技术和市场都是存在的；宏观经济学模型则以假设货币、劳动力市场、资本市场、政府和中央银行的存在作为开始。爱泼斯坦和阿克斯特尔没有假设这些元素，他们希望回到最初的原点，回到一种自然的状态，他们的模型里只存在拥有几项基本技能的人物，以及具备一些自然资源的环境。他们希望找到能够激发经济产生连锁反应的最小条件。那么，我们需要什么条件才能创建一个系统，并使它不断走向更高的经济秩序呢？4
为了描述爱泼斯坦和阿克斯特尔的模型，我们可以想象有一群人因为海难来到了一个荒岛上，但荒岛和这些遭遇海难的乘客都是电脑虚拟出来的。电脑里的荒岛是一块方方正正的场地，上面横竖各有50个格子，就像一个巨大的棋盘。这个虚拟的荒岛上只有一种资源——糖，每个格子里糖的数量均有差别。糖堆的高度范围在0（没有糖）到4个糖单元（最高值）之间。糖被堆在两座糖山上，一座在最北端，另一座在最南端，糖山的高度分别为3个单元和4个单元（见图4-1）。两座糖山之间有一块“贫瘠地”，那儿几乎没有糖。爱泼斯坦和阿克斯特尔将他们想象出来的糖岛称为糖域。
图4-1 糖域
资料来源：爱泼斯坦与阿克斯特尔（1996）。
当然，糖域的地形是真实岛屿的极简版，但它强调了真实岛屿的三个主要特征：（1）存在物理空间的概念。也就是说，在糖域上，你可以向东、南、西、北四个方向移动。（2）存在能源资源：糖。（3）地形地势变化不一，既有高山又有峡谷，既有沃土又有荒地。
同样，虚拟人物是真实人物的极简版，但他们之间有一些关键的共同之处。每一位虚拟人物，或称“行为主体”，都是一个独立的、可以从糖域环境中获取信息的电脑程序，他们可以通过自身代码对信息进行计算，作出决策、采取行动。在最基础的模拟版本里，糖域上的每一位行为主体只能做三件事情：找糖、移动、吃糖，仅此而已。为了寻找食物，每位行为主体都拥有四处察看的视觉能力，并且拥有朝着糖堆移动的能力。每一位行为主体都可以通过新陈代谢来消化糖。
爱泼斯坦与阿克斯特尔希望验证简单行为主体在简单的环境中能否创造出类似于经济的东西。因此，在游戏的每一个环节，每一位行为主体都必须遵守一套基本的规则：5
◎ 在视野范围内，行为主体可以向坐标的四个方向张望：东、南、西、北（行为主体无法斜视）。
◎ 行为主体可以判断出在视野范围内，哪一个尚未被占领的方格拥有最多的糖。
◎ 行为主体可以移动到方格内并吃糖。
◎ 行为主体吃糖的数量计入贷方，新陈代谢所消耗的糖的数量计入借方。如果行为主体吃的糖的数量比消耗的数量多，那么它存糖账户上的数值就会增加（你可以想象一下身体脂肪的增加），并且这些储蓄会进入下一环节。如果它吃的不如消耗的多，就会花光储蓄（消耗脂肪）。
◎ 如果行为主体存糖账户上的数值小于零，那么行为主体就会被判定为饿死，被移除出游戏。如果情况相反，行为主体就会一直活到系统设定的最大年纪。
为了开展这些任务，每一位行为主体都有通过遗传获得的视力和新陈代谢能力。也就是说，每一位行为主体都关联着相应的电脑代码，即电脑DNA，这决定着行为主体能看见前面的多少个方格以及每个来回需要消耗多少糖。一位视力良好的行为主体能看见前方的六个糖方格，而视力不佳的行为主体只能看见一个糖方格。同样，新陈代谢慢（好）的行为主体在游戏的每个环节只需要1个糖单元，而新陈代谢快（差）的行为主体则需要4个糖单元。视力和新陈代谢遗传在群体中是随机分布的，因此，行为主体的群体是多种多样的。一些行为主体的视力很差、新陈代谢很好；另一些则视力好、新陈代谢差；还有的视力和新陈代谢都很好，也有倒霉透顶的——两者都很差。行为主体的最大寿命也是随机设定的，到了既定寿命后，电脑死神会将它们从游戏中移除。最终，当糖被吃掉，它会像庄稼一样又在原地长回来，生长速度是每个时间段生长一个单位。因此，如果一个高度为4的糖堆被吃掉了，它需要4个时间段来恢复到原来的高度。
在游戏一开始，250位行为主体被随机安置在糖域里。某些行为主体恰巧被安置在多糖的山上，生来就有很多糖，而另外一些行为主体运气不佳，出生在少糖的贫穷地区。游戏开始之时，场面显得有点混乱，行为主体们四处奔波寻找糖，许多降生在少糖地区的行为主体被活活饿死。很快糖域中就出现了秩序。就像我们能够预料的那样，有行为主体发现了两座多糖的山，然后开始在山的周围集聚（见图4-2，其中1、2、3、4是连续的时间点）。这样一来，出生地所决定的命运马上就开始起作用。由两座糖山所在的多糖区域所组成的岛结构使得行为主体分成了两组。6如果将注意力放在糖域里某个具体的区域，我们就会发现一些其他的东西。行为主体的吞食效率十分惊人，在很长一段时间内，附近的糖几乎所剩无几，即便我们只为行为主体设定了极其简单的规则，他们也会高效地按最大量摄入。当糖堆又长到可以被收取的时候，它几乎立马就会被虎视眈眈的行为主体吞食。因此，他们几乎马上就能看到一个自我管理的基本模式。行为主体快速地组成两个集中的“部落”，分别分布在两座糖山上，然后高效地“收割庄稼”。
图4-2 糖域上所呈现出来的秩序
资料来源：爱泼斯坦和阿克斯特尔（1996年）。
富者愈富
爱泼斯坦和阿克斯特尔对模拟过程中糖域群体的各种数据进行了收集和追踪。
他们追踪的其中一个变量是行为主体的财富，即某个时间点上行为主体储蓄账户里糖的数值。在每一个阶段，研究者都会找出最富有的行为主体（比如其财富值为100），然后将最富有与最贫困的行为主体之间的差距分为10个数值段，比如，0～10、11～20、21～30，等等。接下来，他们会计算在每一个数值段里有多少位行为主体（有两位行为主体的财富值为0～10，六位为11～20等）。从这个直方图中，爱泼斯坦和阿克斯特尔得到了一些关于财富随着时间变化的有趣发现（见图4-3）。在模拟实验的开始，糖域是一个非常平等的社会，财富分布十分均匀，钟形曲线上只有少数几位行为主体极其富有，少数几位极其贫困，中产阶级占了大多数。此外，最富有者与最贫困者之间的差距相对较小。
图4-3 糖域中财富分布的进化
资料来源：爱泼斯坦和阿克斯特尔（1996年）。
随着时间的推移，分布情况出现了极大的变化。当行为主体在两个糖山集合时，整个糖域的平均财富增加了，但财富的分配却出现了偏态分布，即出现了一些超级富裕的行为主体，一大群雅皮士行为主体，中产阶级的规模不断缩小，而贫困行为主体的规模不断扩大。如图所示，坐标轴的规模在随着时间不断变化，最初最富有的行为主体只有30个糖单元，但在最后，最富有的行为主体有270个糖单元。
在第2章中，我们简要讨论了19世纪的经济学家维尔弗雷多·帕累托的工作。除了发展“帕累托最优”的概念，这位意大利经济学家还对社会财富的分配有着极大的兴趣。1895年，他收集了多个国家国民的收入数据，并将这些数据制作成了一个分布曲线图，即“帕累托分布”。帕累托分布并不是一个钟形的正常分布，其主要是指许多人位于财富分布的最底端，中产阶级十分广泛，少数人超级富有。帕累托分布也是80/20原则的出处，意指80%的财富掌握在20%的人手中。在过去一个世纪里，经济学家已经证实，人们的收入和财富大致符合帕累托分布，并且这个结果与不同国家不同时期情况的相符程度非常高。可以说，简单糖域模型中的财富分布如实反映了现实世界的帕累托分布。7
有人会问，为什么会发生这种情况呢？为何在糖域中都会富者愈富、贫者愈贫？在糖域这个可控的世界里，验证各种假设是一件非常简单的事情。首先我们可能会问，这是自然现象吗？它是否与参与者的基因遗传有关？是不是所有具有良好视力和缓慢新陈代谢的行为主体都获得了较多的财富？答案是否定的。基因遗传在设定时是均匀随机分布的。如果财富与糖域里的基因遗传有关，那么财富的分布应该十分平均才是，即富有者、中产者和贫困者的数量应该大致相同。其次，有人可能会问，这是由于行为主体的出生环境所导致的吗？换言之，是否所有出生在糖山之巅的行为主体都能够获得大部分财富，而出生在贫瘠之地的行为主体会一直贫困？这个问题的答案也是否定的。同基因遗传一样，行为主体的出生地也是均匀随机的，因此，如果这是决定行为主体最终经济阶层的原因，那么他们在各阶层的分布也应该是均匀的。但为何从最初的随机条件开始，最后得到的却是财富的偏态分布呢？
答案是，本质上说是“因为所有因素”。偏态分布体现了系统的涌现特性(8)，这是行为主体群体的集体微观行为所涌现出来的宏观行为。物理景观、行为主体的基因遗传、他们“出生”的地点、遵守的规则、彼此之间互动的动力以及最重要的运气，所有这一切联合起来导致了财富偏态分布的涌现结果。为了弄清其中的原理，我们可以假设行为主体1和行为主体2都具有中等的基因遗传，并且都出生在中等糖量的地区。在出生之时，他们成功或失败的机会是相等的。但行为主体1在进行生命中的第一次移动时，他向各个方向都看了看，发现其他行为主体已经占领了东、西、南三个方向的方格。于是他向着北方出发，一路吃糖。很偶然的情况下，北方指向的是一座糖山的中心地带，并且同样很偶然的是，那里的行为主体很少。于是，在接下来的几个回合中，行为主体1尽最大可能大饱口福，累积了大量储蓄，直到其他行为主体发现这个区域并进入。然而，正是这个最初的黄金时间段使得行为主体1的财富远远高于平均值，并且让他作为最先进入糖山的行为主体之一留在那里，舒舒服服地度过余生。行为主体2就没有那么幸运了。第一次移动的时候，他选择了向南，那是一片贫瘠之地。当他意识到自己的错误时，其他行为主体已经占领了富饶的北方地区，这让他无法在几个回合内就回到富庶之地。在做这些动作时，他的储蓄不断减少，离平均值越来越远。当他找到去往更加富庶区域的道路时，那个区域已经人满为患，因此他很少有机会发现没被占领的牧场。
行为主体2存活了下来，但是随着游戏的继续，他与具有同样禀赋的行为主体1的差距越来越大。因此，即便行为主体具有同样的初始禀赋，早期微小的偶发事件也会随着游戏的推进被放大，最终造成两位行为主体截然不同的结局。这种结局就是经济学家所谓的横向不平等，这在传统经济学理论中是被严格禁止的。在传统经济学的均衡世界里，具有同样能力、偏好和禀赋的人们最终应该获得同等水平的财富值，如果出现了差距，那就是随机分布的噪声。但在糖域这个非均衡世界里，横向不平等是一个无法改变的事实。值得一提的，行为主体1和行为主体2之间的结果差异不仅仅是由于系统的随机性（因此不是传统经济学所谓的噪声）。随机性起到了让行为主体选择不同的道路的作用，但游戏的动态使得道路与道路之间的分歧越来越大，最终结果的偏态程度也就比随机因素单独导致的更加严重。
为了弄清动态是如何发挥作用的，我们可以假设行为主体1的基因相对更优，或者出生地点的情况相对更好，那么他就能走得更快、更远。同样，假设行为主体2的初始禀赋稍差，他每况愈下的程度更加严重，这就很有可能导致他食不果腹。这样一来，个体能力、出生环境以及个体命运的迂回曲折，所有这些加在一起，就为每一位行为主体的模拟人生创造出了独特的道路。关键之处在于，某一个时间点上的小小区别（比如在某处的幸运或倒霉际遇）就会导致道路尽头结局的重大差别。这些小小区别的加速会让一些行为主体变得富有，让另一些行为主体变得潦倒。此处可以想象一下模拟开始时我们提到的钟形曲线，现在可以将曲线两端的尾部向外拉伸。右边的尾部延伸至将一些超级富豪包含在内，而中产部分凸起的形状会收缩。当我们伸展左边（贫困）的尾部，又不能让他们的储蓄比糖值为零更低（在零的时候行为主体就会死掉），这样一来这部分的尾部就会被砍掉。延伸的、被砍掉的分布会让我们得到图4-3底部的结果。
所有这些意味着哪怕是在糖域中，也不存在导致贫困和不平等的简单因果关系。相反，它是一个复杂的、各种因素的集结。哪怕是在糖域这样高度简化的世界里，找到贫困问题的解决办法也非易事。爱泼斯坦和阿克斯特尔指出，糖域太过简单，以至于无法得出关于现实世界贫穷和不平等的具体结论。但模型显示，单一维度的观点——无论是左派观点（例如，贫困是由于富人剥削穷人）还是右派观点（例如，如果你很穷，那肯定是因为你愚蠢或者懒惰，或者又蠢又懒）都有可能是错误的，并且任何有效的解决方案都必须要系统地解决问题。复杂经济学家超越了糖域的简单世界，可以让我们更好地理解现实世界中的不平等，我们将在第18章看到他们的工作成果。
小鸟这样做，蜜蜂这样做……行为主体也这样做
爱泼斯坦和阿克斯特尔在糖域中加入了另外一个因素，他们知道，在现实世界里，这个因素能把世界搅得天翻地覆，那就是——性。经济学家已经证明，性对于经济学的影响至少是从19世纪初期托马斯·罗伯特·马尔萨斯写出著名的《人口论》时就已经被发现的。幸运的是，像糖域这样的电脑模型能让我们实时地观察人口增长和进化的作用，并通过各种条件和假设进行实验。
爱泼斯坦和阿克斯特尔决定为每一位行为主体贴上一个注明年龄和性别的标签。8当行为主体达到“生育年龄”，并且拥有最低限额的糖储蓄时，他或她就被认为是有生育能力的。在每个阶段，能够生育的行为主体会全面扫描所在方格的左邻右舍。如果发现异性的适育行为主体，他们就会配对并进行繁殖。新生儿的DNA一半来自母亲，一半来自父亲。因此，孩子的视力和新陈代谢能力是父母亲能力的混合体。此外，孩子还能够继承父母亲的财富，他们的财富值等于一半父亲的财富加上一半母亲的财富。婴儿行为主体的出生地是邻近父母亲所在方格的一个空方格，因此孩子所在区域的糖富有量与父母所在区域的类似。这对于高度简化的设置有两个重要作用：一是群体中健康状况最差的成员拥有后代的可能性最小；二是健康状况好的成员的后代在起跑线上拥有明显的生理和环境优势。
当爱泼斯坦和阿克斯特尔在新增了性因素的糖域按下“运行”按钮时，行为主体开始像往常一样匆忙奔走，收糖。适育的行为主体很快就能配对、生子，春去夏来，糖域上随之出现小小行为主体“啪嗒啪嗒”的脚步声。一段时间后，爱泼斯坦和阿克斯特尔发现了三件事。
第一，群体中最不健康的成员会消失，而最健康成员的后代越来越多。随着时间的推移，行为主体的视力和新陈代谢效率的平均值开始提升，这些因素的提升又会导致平均财富值的增加。
第二，新的出生-死亡动力将会引发人口波动。在性因素出现之前，行为主体数量与土地的承载能力大致相当。然而，丰收和饥馑的循环伴随着性出现了。健康的行为主体能够进行储蓄，拥有很多子孙，但最终，人口的增长会超过土地的承载能力，于是行为主体开始对糖储备进行过度放牧，引发饥荒，导致人口数量急剧下降。最后，土地再生，循环又从头开始往复。
第三，贫富差距越来越大。在第一部分，我们已经看到，没有性因素的简单模型里也能产生偏态财富分布。代际基因遗传和财富继承的引入进一步加速了富者愈富、贫者愈贫的趋势。
伸进糖域的“看不见的手”
至此，糖域里的行为主体已经成为纯粹的狩猎采集者，他们收集和消费从糖域里发现的糖。但爱泼斯坦和阿克斯特尔又在这个人为创造的世界里加入了更多现实主义的因素。9他们引入了第二件商品——香料，每个方格的价值由糖和香料的储存量共同决定。跟糖一样，香料集中在两座山上。糖山分布在东北和西南，而香料山分布在东南和西北。爱泼斯坦和阿克斯特尔还稍微调整了行为主体的新陈代谢，让所有的行为主体都需要两种商品才能存活。其中有所区别的是，部分行为主体需要大量糖和少量香料，而另一部分行为主体需要大量香料和少量糖，这些是由他们的DNA决定的。在传统经济学的术语中，这种需求的差异可以被认为是行为主体的偏好。10跟之前一样，行为主体可以储蓄他们消耗不完的糖和香料。
