超级传播者与自组织网络

​作者：Justin

@Justin Liu斯莱特林学院魔药学博士

东哥这几天都在催我写一写疫情，但一直没动笔，因为我春节都在忙留学生支援武汉的筹款行动，连年夜饭时都在打电话联系货源。欣慰的是，我们的行动已经初见疗效。

兄弟团体今天调配10万口罩进入疫区

一开始，我只是想科普超级传播者和无尺度网络的关系，关于这点，巡洋舰和集智俱乐部都有所介绍。但在躬身入局之后，我发现这次疫情蕴含的信息非常丰富，值得做更深的讨论，我在这里先抛几个引子。

1 社会结构与超级传播者

毋庸置疑，新冠病毒引发的动荡超过了当年的非典：更多的病例，更快的传播速度（非典4个月才达到的传染人数，新冠病毒只花了25天），更广的传播范围（也就只有冬天的西藏幸免于难），当然也触发了政府更猛烈的“免疫反应”，让大家提前体验平成肥宅的未来。

为什么会变成这样呢？

考虑疾病传播的SIR模型，任意时间段，同时有人正处于疾病传染期，也有人新被感染，同时也有人被治愈。那么当治愈速率高于新感染速率时，这个流行病就会是自限性的，会逐渐消亡。因此，病毒传播在随机网络中，是存在阈值的。

但“超级传播者”现象会迅速打破这种平衡。比如这次疫情中我们看到的，一个病人迅速感染了14个医生，或是一个旅行的家庭感染了两个国家（新加坡+马来西亚），当感染数以超指数增加，但治愈数还是按之前的速度线性推进，这就永远赶不上流行的速度，越拉越远。

那么为什么会出现超级传播者的现象？

超级传播者的本质，是无尺度网络。如果网络的结构并非随机的，比如在优先链接生成的无尺度网络中，一旦病毒传播到集散节点(hub)，就能够通过这些节点迅速扩散，这种节点就是超级传播者。他们通常是经过多地的旅行者，以及社会关系超过邓巴数的社交中枢者，拥有在不同集群（cluster）中传播的能力。

当年非典在香港和加拿大，英国，新加坡三国的流行，最终都能追溯到一个来香港参加宴会的广东医生（患者1），通过一系列超级节点（患者6，35，130，127）传播。

2001年Satorras的PRL证明，如果人群的接触分布遵循完全的无尺度网络（BA模型），传染病是不存在传播阈值的：只要病毒还有一点点传染性，这个病就会持续扩散下去，全体躺枪。

Pastor-Satorras, R. and Vespignani, A. (2001) Epidemic Spreading in Scale-Free Networks. Physical Review Letters, 86, 3200.

那么这次新冠病毒会这样传播吗?

5年前在研究生院读公共卫生辅修时，我对一个观点印象深刻：所有的公共卫生问题，归根到底都起源于社会结构问题。慢性病，流行病，都是某些社会结构下的蛋。新冠病毒的传播模式之所以接近于无尺度网络，是因为现在，人和人的连接模式也逐渐向无尺度网络发展。

在SARS之后的17年里，中国的社会网络已经发生了极大的变化，两个方面：1，连接度的提高，2019年的春运总客流量是30亿，这相当于全国人口都移动了至少两次，那么基础连接度当然大于2。如果没有高铁，也许就不会有这次疫情。

而更关键的是第二点：人口优先链接，造成超级节点出现。省城往往越过地市，直接吸县里的人口，而北上广可以吸全国，全都遵循BA网络生成的强者愈强原则。在网络特征上，超大城市和全国都产生了很强的超连接。因此，当新冠病毒击中武汉这个超大城市时，最终发现，居然有500万人口外流到全国的每一个角落。

陈伟《春运人口流动透视的转型期中国城市网络结构》doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2016.11.007

最近一年很多人都在讲中国的“超大规模优势”，这并非是单纯靠人堆出来的（不然，为啥印度就没有？），本质是一个连接度极高的人流物流财流网络。糟糕的是，在疫情传播上，同一个网络就成了“超大规模劣势”，成也萧何，败也萧何！而此时此刻，我们每个人都躺在家里瓦解这个网络。阻止疫情的代价，是瘫痪创造中国奇迹的结构性源动力，所以最近A50指数跌惨了。

在微观上，分级诊疗虚设，也导致三甲医院成为超级节点，从而让病毒的院内感染，也具备了在无尺度网络中传播的特征。在过去几天里，这逐渐失控成了医疗资源的挤兑和交叉感染。

你可能会扼腕，为啥分级诊疗现在搞不起来，大家非要去三甲送死呢？这里的根源在于，“无尺度超大规模”真的非常有效率，一定是这种资源集聚能带来更好的工作效果。在效率优先的玩法下，这种优先链接根本挡不住，无论是超级城市，还是超级三甲。实际上，技术进步往往会消除阻碍优先链接的限制。

这也解决了一个疑问，为什么中国人一直都在吃野生动物，但之前却没有引发大瘟疫呢？是因为封闭性保护了我们的祖先，在中国传统的静态乡土结构中，吃蝙蝠最多造成灭村，而不会在更大的网络中流行。历史上瘟疫往往发生在战乱或灾害后，这是因为居民逃荒造成了人群连接度的短时间提升。这里我觉得可以验证一下，大规模移民是不是也会造成瘟疫？例如曾经出现的洪洞大槐树，湖南填四川，走西口和闯关东。

我们处在一个极为特殊的社会发展阶段，社会的网络结构让身处其中的个体都游刃有余，而对病毒来说，它也游刃有余，这并非它很坏，一定要长成这种潜伏期长，烈度稍弱的特征。病毒并非个体，是进化的力量，让病毒群落里更适合当前传播网络的表现型能感染上超级传播者，随着他们走向更多的地方。而中国的“超大规模网络”，可能给了这个病毒更快的进化能力，用数量弥补了进化的时间（而非阴谋论所认为，是人工设计的）

对此我做出一个预言，当前严控的措施，会不会导致病毒向着烈度更低，但无症状传染度更高的方向发展，也许会最终成为类似单纯疱疹病毒（“上火”的真正原因）的存在，长久地和中国人为伴。这算是好事还是坏事呢？不管怎么样，这可能意味着中国的“超大规模性”变迁快速驯化了一个病毒，那可是前所未有了。

那么，既然病毒利用了网络结构的特征来肆虐，我们是不是也能够用网络结构的力量去战胜它呢？

2 中央计算的瘫痪，与自组织网络的生成

在过去的几天里，我参与了支援武汉医院的物资调配行动。这事情本不该我们去弄，因为照理说，医疗物质有完善的调配机制，但是它们却突然瘫痪了。

很多人都在诟病湖北政府那几个憨批，但我觉得这是可以理解的，因为春节期间高效的协作网络本来就会暂时解耦，而突然的封城更是直接把整个工作系统搞宕机了。

把大家都锁在家里，固然能破坏病毒传播的网络，但这也意味着我们对抗病毒的协作网络被瓦解了，这是伤敌八百，自损一千的做法。医生找不到上班的车，到了晚上发现没有饭吃，仓库的口罩没车能送到武汉，好不容易找到车，又被武警拦在了高速上，因为没人知道要什么通行证才准进出。

武汉政府的社会主义铁拳一拳干停了全城的自由协作模式，但问题是，他们却没有做好全面接管的准备。于是封城之后，各大医院的医疗物资迅速耗竭无法补充。

话说，如果他们真的有那么强的社会管理能力，这病也不会被拖成现在这种恶果。而且理论上，他们也没有那么强的中央调配计算能力。湖北政府这几个憨批想要以这么弱的组织能力，替上千万人安排超常规的医疗供给，见到这一幕，哈耶克和米塞斯肯定会哑然失笑。

路德维希.冯.米塞斯《人的行为》

当中央计算出现暂时的瘫痪后，医院却没有坐以待毙，很快就打破常规，开始在微信和微博上向公众直接寻求帮助。而公民也迅速自组织起来，通过网络连接到这些需求并重建供应链。这个过程中出现了很多有趣的事情。

首先行动的是有医学院的武大和华科校友会。见到同学们受难，校友会迅速建立了募捐群，虽然人数不多，但是他们的社会能量却非常强，可谓是财大气粗敏捷干练。而且通过现有的校友群，以弱连接的方式迅速卷入了其他学校的校友资源。很快，我也通过NUS校友卷入了这场行动。仔细一想，这相当于一群“阿特拉斯”的中等规模动员。

新建的这些微信群很快发现光有钱没用，他们开始利用已有线上基础设施，如阿里的1688供应商，京东的供应商网络，撒网筛货源。需求端的医生联络方式也被整理成excel，在各个群里这些信息反复流通，并被逐个验证。这是一个分布式信息计算，验证和归集的系统。

这个过程一开始是混乱的，每个供应商和求购的医生都有被重复询问。但很快大家就建立起了分工模式，一些“超级节点”自然涌现了，往往作为群管理员位于各种信息和资源的核心传送位置，负责某个环节，如寻货，物流，医院接洽，甚至是纠察的工作。大部分人开始接受超级节点的安排，静待“缴费”。

新国大校友募捐群的运行模式

这个过程只花了不到24小时。自组织的运营效率，是令人刮目相看的，得益于社交网络的完善，被圈在屋里的人们自发地在云端重建了一个协作网络。一些企业家也参与到这个过程中，开始利用资源给医生提供更好的餐食，交通和住宿服务。

但是阴影也快速产生:出现了高仿的骗钱群，出现了劣质货源和投机者恶意举报，也出现了“不明真相的群众”对超级节点的质疑。部分节点开始缺乏睡眠，要用轮值群主的方式来保持运营效率。线下组织可能要几周时间才会经历的发展，线上在72小时内就都走了一遍。

这里面最严重的问题是：信任。货源是否可信，需求端是否可信，节点是否可信，大量的时间和精力花在了“确认”这个看起来简单的动作上面。因为自组织的方式聚起了弱连接的一帮人，信任度很难建立，也没有权威的可信第三方来实现“双向确认”，这导致大量的无交易和浪费，等待。虽然理论上我们知道这是没有价格指引下，去中心化协作的千古难题，但我们依然不得不经历这一切。

我并不认为自组织可以承担长期化协作和调度的任务，实际上我们也遇到这样的情况：货源和交易机会首先被我们发现，但最终得以成交还是政府出面作为可信第三方来进行中央调度，因为我们一开始根本无法建立可信交易的条件（是因为我们没有区块链么？？？）。在经过72小时后，大部分的物资调配工作已经被中央的工作组接管了，民间只能调配一些次要资源。

毕竟，如果我们这些自组织的网络继续进化，将会逐渐变成和现有的政府功能相似。很快我们会发现，他们有的弊端我们也无法避免，而我们基于人脑分析和群内线性讨论的信息处理方式，更落后。

但我们依然骄傲于我们的应对速度要比湖北官方快得多，可以说，我们是用病毒传播相似的网络结构进行组织，敏捷地应对了病毒传播造成的次级伤害。在情况清楚后，国家级别的中央计算看起来会更加高效，具有高级管理能力。

但在复杂网络的涌现期，是不能指望中央计算能够快速加以应对的。如果都像湖北省这些憨憨一样，万事都只管上报和等上峰指令，毫无主动性，宁愿等死也不愿行动，那么最终就像现在这样，让全国人民陪他们一起家里蹲。

这几个月很多公号都在长篇累赘地谈组织能力和运营能力建设，没想到最大的反例出现在了武汉政府身上，真是令人无语。而一些企业，如阿里这样的高级组织，反而在危机中做的有声有色。要不，咱调几个阿里P11去武汉当区长?

或者至少，请多弄些河南省长这种航天军工科研工业系的人做官员吧，他们应该对复杂系统的管理更有经验。

这几天的经历让我最感叹的是，任何事情都是双刃的，互相钳制的：造成高效率的，也会造成高风险；维稳维的最死的，就会在黑天鹅面前迟钝；而能够快速反应的，也会有成事的阻碍；总之，任何命运赐予的礼物，都在暗中标好了价格。

2020年代的开始，不是狂飙的文化，而是狂飙的病毒。保持敏捷，保持反脆弱，相信我们一定会走出这场看不见硝烟的奋战。