保卫数学课,别让“专家”害了你

译者按:原文发表于2013年2月,针对美国读者,因此提到“全国”“国人”等,都指美国、美国人。作者Edward Frenkel是UC Berkeley的数学教授。这篇文章的切入点比较特别,值得一读。

本文仅用作翻译练习,不代表译者立场。(不过译者是多年的数学爱好者~XD)

#别让经济学家和政客黑掉数学课! ###代数当然有必要学

Written by Edward Frenkel Translated by Charlene

爱因斯坦的办公室

爱因斯坦的办公室。Photo by Ralph Morse/Time & Life Pictures/Getty Images

黑客可以黑掉一个人的电脑,植入“后门”程序控制它。设想一下,假如一群很牛的黑客有办法给全国经济植入“后门”,假如他们可以偷偷用这个“后门”,随心所欲地抬高税率和削减社会福利……这样的事情好像不太可能发生,但如果把“后门”换成神秘莫测的经济学统计数字——“CPI”,你就会明白,他们就是这么利用它的。

CPI是居民消费价格指数的缩写,用来衡量通货膨胀情况。阶梯纳税、社保、医保,各种各样的费用都跟CPI挂钩,影响着亿万国人。一月份,白宫和国会刚达成“财政悬崖”协议,结果受到严重阻挠,因为有人提议更改CPI的计算公式。据Matthew Yglesias描述,“这份阴险的提案意图通过改变通胀的计算方法,降低社保,提高税额”。这一计划没有得逞,在最后关头被人咔嚓了。但多数人并没有意识到,其实以前已经发生过这种事。James Weatherall在新书“The Physics of Wall Street”中,讲述了那段往事:1996年,5名经济学家组成了Boskin委员会,他们的任务是为政府节省十亿美元。他们发现,假如把CPI降低1.1个百分点,就能在未来十年省下这么多钱。然后呢?他们提出一种新的CPI计算公式,刚好能让CPI降低这么多!

有人就要问了:经济学发挥作用的时候,是作为真正的科学,还是作为事后诸葛亮,就像苏联时代受到操纵的统计数据那样?更重要的问题是:就因为政府以为我们不懂其中的数学道理,他们就为了政治目的而随意改变这个至关重要的公式,那么我们有没有人注意到了?我们愿不愿意听任他们这样做?

讽刺的是,在《纽约时报》一篇专栏评论中,社会科学家Andrew Hacker竟然提议,把代数“这块麻烦的绊脚石”踢出中学课程计划,改成教学生明白“CPI是怎么计算出来的”。他,以及写出类似提案的其他人,显然根本不明白,CPI之类的统计数据都以实际证据为基础,它们怎么计算其实是很有难度的数学问题,要想解决,就必须深入理解数学的所有分支——也包括高等代数。

你喜欢也好,不喜欢也罢,反正计算CPI离不开抽象艰深的数学。假如只消费一种物品,那么通胀率很容易衡量,用它在今天的单价除以一年前的单价即可。但是假如有不止一种物品,那么只知道价格就不够了,还需要知道今天还有一年前的消费水平(消费量),也就是经济学家所谓的“篮子”。当然,对于一个具有代表性的顾客,要计算他在今天的开支很简单:各种物品的消费水平乘以单价,然后相加。不过,这个数据应该跟一年前的什么数据相比较呢?假如消费水平保持不变,那么改成乘以去年的单价,就可以同样计算一年前的开支,然后用今年的开支除以去年的开支,就能衡量通胀率。可惜,消费水平一般都会变化,不仅因为我们的口味年年在变,也会受到价格变动的影响。计算通胀指数,必须考虑到这种变化。所以我们必须想办法比较今天的篮子和一年前的篮子。这其实是一道很难的数学问题,一个多世纪以来,经济学家为此绞尽脑汁,依然没能完全解决。哪怕只想开始讨论这道问题,也必须学会一种语言,用符号化的量代表篮子和价格,才能计算。这种语言,就是代数的语言!

事实上,只会代数语言还远远不够。Weatherall在书中指出,要想计算真正的生活成本指数,其实必须用到所谓的“规范场论”。以这种数学理论为基础,有一种统一的物理理论可以解释自然中的三种力:电磁作用、强核力、弱核力。(多位诺贝尔奖得主都是因为这种统一理论的进展而获奖,该理论也曾用来预言希格斯玻色子的存在性,这种基本粒子踪迹难寻,最近科学家才在日内瓦地下借助大型强子对撞机发现它。)大约与Boskin委员会同一时期,经济学家Pia Malaney和数学物理学家Eric Weistein做出突破性的发现:规范场论也是经济学的基础。Malaney当时是哈佛的经济学博士生,想把该理论对指数问题的重要意义告诉Dale Jorgenson,但是没有成功。后者是哈佛教授,也是Boskin委员会成员。事实上,Jorgenson对此的回应是把Malaney撵出办公室。Malaney和Weinstein迟迟没有得到应有的赞誉,直到最近,乔治·索罗斯新经济思维研究所才认可他们,开始提供研究资助。而大部分经济学家依然无视他们的成果。

我们现在就处在这样的境地:政客急着利用“后门”数学公式满足他们的政治目的,经济学家乐意跟政客合作,但他们似乎都不打算用适当的数学知识,为通胀指数问题求出合理科学的解。大众呢?呵呵,只有极少数人注意到了这一点。假如按照Hacker的路子走,继续降低数学教育的标准,那么以后恐怕再也不会有人能理解背地里发生了什么事。

不管你抱有何种政治取向,有必要明确一点:在这个“美丽新世界”,公式和方程发挥着前所未有的重要作用,掌控权势之人正在利用大众对数学的无知,而且将继续如此,除非我们认识到数学的真正面目:它是一种强大的武器,可以用来救人,也可以用来害人。

唉,可惜啊,我们非但没有认识到这种现实情况,反而一直把话语权交给那群最典型的数盲。

Weatherall在书里极尽努力,希望严肃讨论一件事:需要用新的数学理论解释CPI。结果,猜猜《纽约书评》找谁给这本书写书评?就是Andrew·“代数没用”·Hacker!讲道理的论战没有什么不对的,当然值得鼓励;但是如果一个人固执己见,明明表现出对某个主题一无所知,别人却一而再再而三地把他当成这方面的专家,那就不对了。

这种恶性循环必须打破。Richard Feynman说得好,“想分析自然却不想用数学的人,必然只能得到浅陋的理解。”现在,不但不该减少学校的数学课,反而应该继续扩充,在教学中利用新的工具:计算机,iPad,互联网上广泛传播的知识资料。如今,孩子们早早就能熟悉计算机,学起数学概念来,应该比前人都要快,都要高效。但是老师应该指明方向,鼓励他们立下大志。只有把数学当正事,不再逼迫老师花费无数时间教他们应对标准化考试,才能实现这些。数学界人士也要参与进来,学校应该请他们来帮助老师,让学生明白数学的无限可能性,看到数学公式不但有现实用处,而且简洁优美,如诗如画,又如乐曲一般。

我们应该同心协力,实现宪法第二修正案(“每个人都有权携带武器”)的21世纪版:每个人都有权携带“数学武器”——拥有必需的数学知识和数学工具,在这个数学影响日益增强的世界,保护我们免受少数掌权者专横决策的伤害。下一次如果再有人想要改变一个与我们息息相关的公式,我们就有勇气提出质疑:“慢着,这个公式是什么意思?你们为什么要改动它?”



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