教育政策仿真：推進(jìn)教育決策科學(xué)化的方法基礎(chǔ)

何文萱　柯政

摘要：教育決策的高利害性對(duì)其科學(xué)性提出了高要求，傳統(tǒng)教育政策研究方法已難以滿足教育決策發(fā)展需求。大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，使得可以前瞻性預(yù)測(cè)和分析政策實(shí)施效果的教育政策仿真成為可能。相較于“自上而下”的建模機(jī)制，以“自下而上”為取向的“基于主體的建模”更適用于教育政策仿真。其關(guān)注微觀層面具有適應(yīng)能力的主體，可通過(guò)主體的自主演化和主體間交互來(lái)預(yù)測(cè)教育政策實(shí)施效果，從而有助于解決教育決策中的復(fù)雜性和不確定性問(wèn)題。教育政策仿真能夠?qū)崿F(xiàn)教育政策實(shí)施效果預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提高教育決策的科學(xué)性，有助于深入認(rèn)識(shí)教育系統(tǒng)的運(yùn)行法則和內(nèi)在規(guī)律。此外，教育政策仿真還可以豐富和改進(jìn)教育政策理論研究，助力現(xiàn)實(shí)情境中真實(shí)問(wèn)題的挖掘。在具體實(shí)施上，教育政策仿真的具體操作步驟包括明確研究問(wèn)題和建模目標(biāo)、構(gòu)建靜態(tài)與動(dòng)態(tài)概念模型、模型實(shí)現(xiàn)、模型檢驗(yàn)、驗(yàn)證與校準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析等環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：教育決策;教育政策仿真;基于主體的建模;仿真技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-5195（2022）04-0065-09? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2022.04.008

一、推進(jìn)教育決策科學(xué)化需要?jiǎng)?chuàng)新研究方法

1.傳統(tǒng)的教育政策研究方法存在局限

近年來(lái)，我國(guó)愈發(fā)注重教育決策①的科學(xué)化，強(qiáng)調(diào)以科學(xué)和系統(tǒng)的方法論來(lái)指導(dǎo)教育政策研究。已有學(xué)者梳理了我國(guó)教育政策研究的發(fā)展脈絡(luò)，主要包括國(guó)際比較研究、理論思辨和實(shí)證研究（高曉清等，2007;胡伶，2017;范國(guó)睿，2020）。然而，已有教育政策研究方法存在不足，難以完全滿足當(dāng)下教育決策的發(fā)展需求。

在改革開(kāi)放初期，我國(guó)研究者開(kāi)始運(yùn)用國(guó)際比較方式來(lái)對(duì)國(guó)外改革經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、評(píng)析和借鑒。但由于社會(huì)背景和文化觀念等方面存在差異，國(guó)外的已有經(jīng)驗(yàn)并不一定能有效解決我國(guó)的教育問(wèn)題（李志超，2015）。上世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始采取理論思辨方式來(lái)對(duì)教育政策的相關(guān)概念、命題、基本理論等進(jìn)行邏輯推理，但隨著時(shí)代的發(fā)展，理論思辨研究也遭遇了一些質(zhì)疑和批評(píng)，比如缺乏對(duì)事物內(nèi)部矛盾的動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)（彭榮礎(chǔ)，2011）、研究問(wèn)題脫離現(xiàn)實(shí)（勞凱聲，2014）、論證主觀且缺乏現(xiàn)實(shí)根據(jù)等（余清臣，2018）。為了更好地結(jié)合現(xiàn)實(shí)，提升教育決策的科學(xué)性，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始呼吁加強(qiáng)實(shí)證研究（葉瀾等，1989;袁振國(guó)，2017），教育政策研究中也出現(xiàn)了這種趨勢(shì)。教育政策的實(shí)證研究主要采用訪談法、問(wèn)卷調(diào)查法和實(shí)驗(yàn)法等研究方法。但政策改革通常涉及多方權(quán)益的博弈，一般性調(diào)研方法（如問(wèn)卷調(diào)查法、訪談法等）難以進(jìn)行全面充分的溝通和協(xié)調(diào)，很難把握實(shí)際的政策傳播機(jī)制，更無(wú)法對(duì)政策實(shí)施結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)（劉復(fù)興，2004;李大宇等，2011）。在這樣的背景下，“試點(diǎn)”作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的典型方法脫穎而出，其能夠提供真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)反饋，檢驗(yàn)政策實(shí)施效果并分散風(fēng)險(xiǎn)（韓月，2019）。但真實(shí)實(shí)驗(yàn)的可操作性不高。實(shí)驗(yàn)對(duì)象具有不確定性和不可控制性，通常是牽一發(fā)而動(dòng)全身，成本高且風(fēng)險(xiǎn)大（趙俊芳等，2019）。而且，政策制定在很大程度上依賴(lài)于專(zhuān)家學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)判斷，教育系統(tǒng)的復(fù)雜性往往會(huì)超出他們的預(yù)料，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中一旦出現(xiàn)紕漏或差錯(cuò)，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果，甚至導(dǎo)致改革“后遺癥”。除此之外，從真實(shí)實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)論在可推廣性上存在不足。教育系統(tǒng)的復(fù)雜性、地域差異性等因素會(huì)導(dǎo)致一些政策試點(diǎn)的推廣范圍受限（劉軍強(qiáng)等，2018;吳全華，2018）。

既然傳統(tǒng)的教育政策研究方法存在較多局限，那么為了最大程度上保證政策制定的合理性和科學(xué)性，有必要進(jìn)行教育政策研究方法的創(chuàng)新。

2.政策仿真有助于提升教育政策研究科學(xué)化水平

近年來(lái)，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我們可以在虛擬環(huán)境中構(gòu)建模擬的社會(huì)系統(tǒng)。以游戲《模擬人生》為例，該游戲的工程師利用模型來(lái)模擬人類(lèi)行為，通過(guò)角色變量的設(shè)定來(lái)描述并控制虛擬市民的能力和即時(shí)需求、對(duì)活動(dòng)的偏好以及他們與其他虛擬市民和所處環(huán)境的關(guān)系，從而構(gòu)建了一個(gè)和現(xiàn)實(shí)高度貼近的虛擬人類(lèi)社會(huì)。這種對(duì)真實(shí)世界的模擬被稱(chēng)為仿真，仿真的思想和邏輯同樣可以應(yīng)用于學(xué)術(shù)研究。其中，政策仿真研究在國(guó)外的起步和應(yīng)用較早，主要用于社會(huì)治安政策、外交政策、宏觀經(jīng)濟(jì)或市場(chǎng)管理政策等方面（邱楓等，2013）。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者也開(kāi)始利用政策仿真方法開(kāi)展研究，主要集中于對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)政策（如產(chǎn)業(yè)政策、區(qū)域發(fā)展與規(guī)劃政策等）、社會(huì)政策（如社會(huì)保障政策）等的研究（婁成武等，2013）。

政策仿真能夠解決其他方法難以應(yīng)對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。以我國(guó)的生育政策為例，由于其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響巨大，因此在制定生育政策時(shí)，需要考慮諸多影響因素，這就對(duì)政策研究方法提出了很高的要求。一般性調(diào)研雖然能夠獲取社會(huì)各方對(duì)生育政策的態(tài)度傾向，卻難以長(zhǎng)期追蹤動(dòng)態(tài)的民意變化，也無(wú)法預(yù)測(cè)不同政策實(shí)施的結(jié)果和影響。真實(shí)實(shí)驗(yàn)方法亦不可取，一方面其受到倫理道德的限制，另一方面其可操作性低、政策實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)過(guò)高。而通過(guò)政策仿真研究，可以避免上述問(wèn)題。有研究者利用全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)為仿真起點(diǎn)數(shù)據(jù)，基于我國(guó)人口發(fā)展變化規(guī)律與趨勢(shì)進(jìn)行假設(shè)，測(cè)算出不同生育政策下未來(lái)人口數(shù)量和結(jié)果的變動(dòng)情況，分析了不同政策可能產(chǎn)生的影響，從而為政策制定提供證據(jù)（郭震威等，2008）。相較于真實(shí)實(shí)驗(yàn)，利用政策仿真方法不會(huì)受到現(xiàn)實(shí)的道德倫理限制，還可以避免研究的高成本與高風(fēng)險(xiǎn)弊端。政策仿真具有可重復(fù)、可檢驗(yàn)的特點(diǎn)，可以通過(guò)不斷修正和迭代，更真實(shí)地反映社會(huì)現(xiàn)象，讓我們對(duì)客觀規(guī)律有更深入的認(rèn)識(shí)。

鑒于此，可以將政策仿真方法引入教育政策研究中，從而提高教育政策研究的科學(xué)化水平。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者也關(guān)注到了這一前沿研究方法。他們認(rèn)為，利用模擬的方式，可以為科學(xué)的教育決策提供依據(jù)（顧小清等，2016）;在利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)的教育模擬系統(tǒng)中，可通過(guò)參數(shù)演化，自動(dòng)化、快速生成大數(shù)據(jù)，基于對(duì)大數(shù)據(jù)的分析觀察教育系統(tǒng)的演化過(guò)程，可進(jìn)一步總結(jié)教育演化規(guī)律（余勝泉等，2019）。

二、“自上而下”和“自下而上”：政策仿 真的兩種建模機(jī)制

政策仿真是我國(guó)教育政策研究的未來(lái)方向和必然訴求，本文將教育領(lǐng)域的政策仿真稱(chēng)為教育政策仿真。在教育政策仿真研究中，我們應(yīng)該如何模擬真實(shí)的教育政策實(shí)行環(huán)境，如何構(gòu)建模型，都是亟待探討的核心問(wèn)題。總結(jié)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，政策仿真研究中的建模機(jī)制可以分為“自上而下”和“自下而上”兩種基本取向（Axelrod，1997;Macy et al.，2002）。

1.自上而下的建模機(jī)制

目前常用的自上而下建模以經(jīng)濟(jì)學(xué)模型為主，比如可計(jì)算一般均衡模型（Computable General Equilibrium Model，CGE）、局部均衡模型等。以CGE為例，它將一個(gè)整體的系統(tǒng)拆分為不同的部門(mén)或區(qū)域，對(duì)政策變量（如稅率、利率、價(jià)格等）進(jìn)行量化，利用方程組來(lái)描述整個(gè)體系及變量之間的關(guān)系，求出方程組在均衡狀態(tài)下（如市場(chǎng)供需均衡）的結(jié)果，從而得到整個(gè)系統(tǒng)的反饋（趙春富等，2015;石敏俊，2016）。

自上而下建模方法的重點(diǎn)在于描述均衡狀態(tài)，對(duì)數(shù)理關(guān)系、模型假設(shè)等有精確的要求。其在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境研究領(lǐng)域較為常用，常被用于分析各類(lèi)稅收利率、國(guó)際貿(mào)易、收入分配與能源結(jié)構(gòu)等，是非常重要的政策分析工具。以經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?yàn)槔延醒芯空咄ㄟ^(guò)自上而下的建模機(jī)制分析財(cái)稅政策對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響（張同斌等，2012）、貨幣政策對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響（范小云等，2015）、碳稅政策對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響（張友國(guó)等，2015）等等。

2.自下而上的建模機(jī)制

另一種思路是自下而上的建模，代表方法為基于主體的建模（Agent-Based Modelling，ABM）②。與自上而下的建模相比，ABM把建模的重點(diǎn)放在微觀層面的主體（Agent）上，其核心理念是霍蘭（Holland）提出的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)（Complex Adaptive System），即系統(tǒng)中存在大量具有適應(yīng)能力的主體，這些主體由現(xiàn)實(shí)世界中的個(gè)體（如個(gè)人、學(xué)校、家庭等）抽象而來(lái)，主體在與環(huán)境及其他主體進(jìn)行交互的過(guò)程中，能夠不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)，在一定規(guī)則下產(chǎn)生有組織的系統(tǒng)行為，這種行為最終能夠涌現(xiàn)為宏觀層面的現(xiàn)象，從而形成一個(gè)虛擬的現(xiàn)實(shí)世界（廖守億等，2004;邱楓等，2013）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，ABM由一系列具有特定行為規(guī)則的主體構(gòu)成，通過(guò)主體間的交互行為來(lái)模擬系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性。典型的ABM應(yīng)該包含三個(gè)核心要素：一是主體，包括其特征屬性（如主體的個(gè)性、信仰等）和行為能力（如決策、交互等行為表現(xiàn)）;二是環(huán)境，即主體活動(dòng)的空間與該空間中的其他屬性特征，可以是地理意義上的空間位置，也可以表現(xiàn)為市場(chǎng)或社會(huì);三是交互規(guī)則，其回答與誰(shuí)交互和如何交互的問(wèn)題，具體包括主體適應(yīng)性（主體在不同情境下的策略選擇與進(jìn)化）、主體與環(huán)境的交互（環(huán)境變量變化對(duì)主體變量變化的作用機(jī)制）、主體之間的交互（主體受到其他主體稟賦屬性、態(tài)度、行為決策、關(guān)系等方面的影響）（王錚等，2016;Macal et al.，2010）。這種方法并不完全依托于變量的數(shù)理關(guān)系或統(tǒng)計(jì)特征，而是設(shè)定微觀個(gè)體的特征或行為，通過(guò)主體演化和主體間交互，運(yùn)行生成宏觀層面的現(xiàn)象或系統(tǒng)屬性，從而解決充滿復(fù)雜性和不確定性的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，能夠?yàn)轭A(yù)測(cè)教育政策實(shí)施結(jié)果以及教育決策提供依據(jù)。

三、基于主體的建模：一種具有廣闊前景的 教育政策研究方法

基于上述兩種建模取向，何種建模方法更適合我國(guó)的教育政策研究，其應(yīng)用前景和價(jià)值如何？下文將依次對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論。

1.基于主體的建模更適用于我國(guó)教育政策研究

自下而上取向的基于主體的建模更適用于我國(guó)的教育政策研究。下文將從教育政策研究實(shí)際情況、理論支撐和可操作性三方面來(lái)對(duì)其進(jìn)行論述，并通過(guò)案例進(jìn)一步說(shuō)明。

就教育政策研究的實(shí)際情況而言，自上而下的建模方式并不適用。首先，以CGE為代表的自上而下建模，關(guān)鍵在于參數(shù)的數(shù)理關(guān)系和精確量化假設(shè)，以及基于均衡狀態(tài)求解方程組。但是教育政策研究中尚未發(fā)展出系統(tǒng)的數(shù)理模型，也難以提出類(lèi)似均衡狀態(tài)的研究假設(shè)，這就導(dǎo)致無(wú)法對(duì)方程組進(jìn)行求解。并且，具體的教育政策往往充滿復(fù)雜性，無(wú)法聚焦于某個(gè)適用于所有群體的政策變量，對(duì)不同教育活動(dòng)參與者的影響也各不相同，不像經(jīng)濟(jì)政策那樣有單一明確的政策工具（如稅率、利率、價(jià)格等），因此無(wú)法簡(jiǎn)單而精確地進(jìn)行抽象和量化。更重要的是，這種方法無(wú)法體現(xiàn)不同主體（如教師、學(xué)生）在政策變動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的自主學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)性，不能動(dòng)態(tài)刻畫(huà)出他們的策略和行動(dòng)。

如何模擬真實(shí)的政策實(shí)行環(huán)境，歸根結(jié)底是我們?cè)趺凑J(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)社會(huì)的問(wèn)題。換言之，我們選擇的模擬思路應(yīng)該同我們?nèi)绾握J(rèn)識(shí)政策制定和實(shí)施相一致。方法論意義上的復(fù)雜科學(xué)越來(lái)越多地影響人們對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)和教育系統(tǒng)的基本看法（鄭金洲等，2005）。在傳統(tǒng)的社會(huì)學(xué)觀念中，社會(huì)生活被理解為是“自上而下”塑造社會(huì)結(jié)構(gòu)或制度，進(jìn)而控制個(gè)體行為及規(guī)范。而按照復(fù)雜科學(xué)的觀點(diǎn)，系統(tǒng)具備自主性和自組織性，系統(tǒng)在運(yùn)行中并不依賴(lài)人為的控制，而是大量個(gè)體在相互作用和影響下自然演化的結(jié)果（范國(guó)睿，2004）。就教育系統(tǒng)而言，分門(mén)別類(lèi)的學(xué)科課程體系、類(lèi)型多樣的教育機(jī)構(gòu)體系、各項(xiàng)教育政策和措施等，并非是遵從固定程序的預(yù)設(shè)結(jié)果，而是由系統(tǒng)內(nèi)部各種主體通過(guò)交互、內(nèi)生驅(qū)動(dòng)而演化出的結(jié)果。

符號(hào)互動(dòng)學(xué)派也持有類(lèi)似的主張，他們認(rèn)為，社會(huì)環(huán)境根據(jù)社會(huì)活動(dòng)過(guò)程而獲得各種意義。在符號(hào)互動(dòng)學(xué)派看來(lái)，人們不是被動(dòng)的、機(jī)械的，也不是具有一成不變的人格，而是處于變化的狀態(tài)中，是動(dòng)態(tài)的行動(dòng)者（胡榮，1989）。現(xiàn)實(shí)社會(huì)是由各種關(guān)系組成的組織，它的出現(xiàn)與一群參與社會(huì)活動(dòng)、參與由各種社會(huì)經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)行為組成的社會(huì)過(guò)程的有機(jī)體有關(guān)（喬治·赫伯特·米德，2014）。在互動(dòng)中，人們進(jìn)行角色扮演，相互溝通、解釋、學(xué)習(xí)，調(diào)整自己的動(dòng)作，指導(dǎo)和控制自我，于是產(chǎn)生了社會(huì)（胡榮，1989）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，社會(huì)是由互動(dòng)著的個(gè)體構(gòu)成。因此，我們對(duì)于各種復(fù)雜的社會(huì)現(xiàn)象的解釋?zhuān)荒軓倪@種互動(dòng)中尋找答案。符號(hào)互動(dòng)學(xué)派的研究單位正是微觀層面的社會(huì)過(guò)程，其重點(diǎn)在于探究社會(huì)個(gè)體互動(dòng)的性質(zhì)和過(guò)程。

根據(jù)復(fù)雜科學(xué)理論和符號(hào)互動(dòng)理論，宏觀社會(huì)的結(jié)果都是微觀個(gè)體行為和互動(dòng)的累積和涌現(xiàn)，這與ABM的建模思路不謀而合。在教育政策制定和實(shí)行中，教師、家長(zhǎng)等群體并不是被動(dòng)地接受改變，而是不斷積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、相互學(xué)習(xí)，自主靈活選擇不同的策略，從而達(dá)成個(gè)體利益最大化。此外，不同主體之間也有利益表達(dá)和協(xié)調(diào)等互動(dòng)，這些自適應(yīng)和交互行為共同對(duì)政策實(shí)施效果產(chǎn)生影響，是非常典型的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)。

有學(xué)者將社會(huì)科學(xué)研究領(lǐng)域的仿真趨勢(shì)總結(jié)為：從傳統(tǒng)的基于變量的模型向基于行動(dòng)主體的模型發(fā)展，由“Factors”轉(zhuǎn)向“Actors”，也就是轉(zhuǎn)向自下而上的建模。ABM提供了一條探索動(dòng)態(tài)演化過(guò)程的路徑，是政策仿真研究領(lǐng)域的前沿方法和關(guān)鍵技術(shù)。這種政策仿真方法在具體操作上要求較高，但得益于大數(shù)據(jù)時(shí)代的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和算力的發(fā)展，基于模型的數(shù)據(jù)收集和運(yùn)算已經(jīng)成為可能。首先，通過(guò)大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以采集到長(zhǎng)時(shí)間、全樣本的動(dòng)態(tài)過(guò)程數(shù)據(jù)。其次，借助大數(shù)據(jù)計(jì)算和人工智能，可以建立復(fù)雜的可計(jì)算模型，因而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)的模擬。

國(guó)外已有一些教育政策研究者開(kāi)始關(guān)注ABM方法，在此通過(guò)一個(gè)教育券政策的研究案例來(lái)說(shuō)明該方法如何實(shí)現(xiàn)科學(xué)的教育決策。就現(xiàn)實(shí)而言，美國(guó)在實(shí)際發(fā)行和使用教育券上的經(jīng)驗(yàn)不足，這限制了研究者從既有經(jīng)驗(yàn)中獲得大量數(shù)據(jù)和信息。對(duì)于該問(wèn)題的探索，在以往的實(shí)證研究中，有研究者從特定的方面（如學(xué)校財(cái)政等）來(lái)分析教育券制度所產(chǎn)生的影響，雖然能獲得清晰的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，但結(jié)論比較片面，也無(wú)法呈現(xiàn)多方主體態(tài)度和行為演化的內(nèi)在機(jī)制和動(dòng)態(tài)過(guò)程。也有研究者選取了復(fù)雜的理論模型，但對(duì)政策實(shí)行后宏觀結(jié)果的預(yù)測(cè)能力有限。于是，有學(xué)者利用ABM構(gòu)建了一個(gè)高度異質(zhì)性的學(xué)區(qū)教育系統(tǒng)，模擬兩種不同教育券（通用教育券和目標(biāo)教育券）發(fā)行條件下學(xué)生和學(xué)校的反應(yīng)，即考察學(xué)生轉(zhuǎn)學(xué)情況和同伴效應(yīng)，以及學(xué)校之間的競(jìng)爭(zhēng)，從而評(píng)估兩種教育券對(duì)教育公平和教學(xué)效率的影響（Akyol，2016）。就該案例而言，ABM不僅能夠測(cè)試不同類(lèi)型教育券發(fā)行下學(xué)生和學(xué)校的反應(yīng)，還能展現(xiàn)主體自適應(yīng)過(guò)程和主體間交互的動(dòng)態(tài)演變，比如學(xué)生教育選擇策略的改進(jìn)、同伴效應(yīng)的作用、校際競(jìng)爭(zhēng)及學(xué)校情況的變化，從而打開(kāi)教育系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)演化的“黑箱”，這都是研究方法創(chuàng)新帶來(lái)的“附加值”。

2.基于主體的建模在教育政策研究領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

承上所述，ABM適用于我國(guó)教育政策研究。這一方法有助于我們更深入地理解教育政策實(shí)行后社會(huì)現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程，具備廣闊的應(yīng)用前景，其價(jià)值主要表現(xiàn)為：測(cè)試教育政策實(shí)施效果，輔助并優(yōu)化決策;推動(dòng)教育政策研究理論創(chuàng)新;激發(fā)研究者探究真實(shí)教育問(wèn)題的潛能。

（1）教育政策“模擬器”

將仿真技術(shù)應(yīng)用于政策決策輔助研究，可以建立一個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)、低成本，且具備科學(xué)性和可行性的政策研究平臺(tái)，霍蘭將這種用途的ABM稱(chēng)為“飛行模擬器”。“飛行模擬器”的使用能夠大幅度提高政策實(shí)施效果預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。教育政策作為實(shí)驗(yàn)的自變量，其影響通常不是直接的、線性的，而是多方主體相互影響的結(jié)果，甚至政策本身在實(shí)行過(guò)程中也會(huì)受到環(huán)境和教育主體的影響。通過(guò)建模與仿真，我們可以利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)，整合不同行動(dòng)主體的特征屬性和交互規(guī)則，模擬出不同政策的實(shí)施過(guò)程，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的結(jié)果，比較不同政策方案的異同，從而為決策者提供前瞻性的預(yù)判報(bào)告。

以高考改革政策為例，這一政策作用于學(xué)生、家長(zhǎng)、教師和學(xué)校等多個(gè)主體，其影響不是機(jī)械的、線性的。最終的政策實(shí)施結(jié)果由主體的互動(dòng)決定，往往會(huì)出現(xiàn)一個(gè)既不是規(guī)劃出來(lái)的、也不是大家主動(dòng)選擇的結(jié)果。改革結(jié)果為什么不如改革者的預(yù)期，宏觀結(jié)果涌現(xiàn)的微觀機(jī)理是怎樣的，不同條件下改革實(shí)施結(jié)果會(huì)有什么差異，想要回答這些問(wèn)題，就需訴諸“飛行模擬器”。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)ABM研究高考改革政策的基本邏輯為：從主體的微觀行為視角出發(fā)，以高考改革政策在教育主體之間的傳播機(jī)制為基礎(chǔ)，研究他們?cè)诮逃顒?dòng)中的行為規(guī)則、決策模式以及主體間相互影響機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，采用ABM構(gòu)建一個(gè)“學(xué)校—機(jī)構(gòu)—家庭”教育活動(dòng)模擬模型，并基于模擬器對(duì)各方的決策和行為進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，從而設(shè)計(jì)出合理可行的、能夠有效提升學(xué)生素質(zhì)素養(yǎng)與促進(jìn)教育公平的高考改革方案，并對(duì)其進(jìn)一步優(yōu)化，從而達(dá)到預(yù)估政策實(shí)施效果和優(yōu)化教育決策的目的。

（2）理論研究“實(shí)驗(yàn)室”

除了對(duì)具體教育政策的研究，仿真技術(shù)還能對(duì)教育政策研究領(lǐng)域的理論創(chuàng)新作出貢獻(xiàn)。不同于“演繹—律則模型 ”（Deductive-Nomological Model）和“歸納—統(tǒng)計(jì)模型”（Inductive-Statistical Model），基于主體的建模方法為社會(huì)科學(xué)研究提供了全新的第三種方式（Axelrod，1997;Hedstr?m et al.，2010）。它從一些基本假設(shè)出發(fā)，演化生成可以歸納總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此有學(xué)者認(rèn)為其介于理論構(gòu)建型研究方法（如案例研究）與理論驗(yàn)證型研究方法（如統(tǒng)計(jì)分析）之間（Davis et al.，2007）。作為理論研究的“虛擬實(shí)驗(yàn)室”，ABM具有十分重要的價(jià)值。它不是通過(guò)普適性的社會(huì)規(guī)律或某些變量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而是通過(guò)一系列主體（以及屬性）及其與其他主體互動(dòng)的行為，來(lái)展示社會(huì)現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)制。相對(duì)于傳統(tǒng)的研究方法，仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)有力的機(jī)制性解釋和清晰明確的研究邊界。

一方面，我們可以通過(guò)模擬的方法探索因果關(guān)系并獲得機(jī)制性解釋?zhuān)瑥亩S富和改進(jìn)教育政策理論。現(xiàn)有的教育政策研究大多采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)探索因果關(guān)系，比如研究自變量政策A和因變量B（如學(xué)生成績(jī)等）之間的關(guān)系，并不能進(jìn)一步解釋和分析非線性的交互作用（如不同學(xué)校之間的借鑒和互動(dòng)等），而政策仿真研究方法能夠幫助我們探知?jiǎng)討B(tài)的因果過(guò)程及機(jī)制性解釋。機(jī)制性解釋的核心思想在于，機(jī)制并不是一個(gè)可以簡(jiǎn)化的因果概念（比如X會(huì)決定Y），而是一個(gè)因果過(guò)程實(shí)體（即X影響Y的過(guò)程，甚至是X和Y互相影響的過(guò)程）（Hedstr?m et al.，2010）。要解釋的結(jié)果是由因果過(guò)程中的“齒輪”及其運(yùn)轉(zhuǎn)引發(fā)的，因此適當(dāng)合理的解釋?xiě)?yīng)該詳細(xì)說(shuō)明因果過(guò)程中的“齒輪”及其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。在仿真研究中，基于一定理論和基本假設(shè)，主體會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的行動(dòng)和交互，這些主體行為進(jìn)一步引發(fā)社會(huì)現(xiàn)象，完整呈現(xiàn)出現(xiàn)象產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)制和動(dòng)態(tài)過(guò)程，從而深化和豐富我們對(duì)教育政策理論的認(rèn)識(shí)。

另一方面，我們可以在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證或測(cè)試現(xiàn)有的理論，觀察假設(shè)或條件的變化對(duì)結(jié)果的影響。這一點(diǎn)尤為重要，因?yàn)榛趶?qiáng)假設(shè)或固定條件下的獨(dú)立推論很容易出錯(cuò)。比如經(jīng)典的理性人假設(shè)，其認(rèn)為人的行為是理性的，總是力圖以自己最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)去獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益，然而現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的教育主體是有限理性且易受到環(huán)境影響的。通過(guò)建模仿真可以放寬對(duì)微觀主體的特征屬性和行為規(guī)則的假設(shè)條件，從而能夠測(cè)試?yán)碚摰姆€(wěn)健性。同樣，對(duì)于那些只適用于特定條件的理論，我們也可以改變模型參數(shù)，探索該理論在實(shí)際情境的適切性，并找出像臨界點(diǎn)或閾值這樣的關(guān)鍵指標(biāo)。

（3）真實(shí)問(wèn)題“發(fā)展點(diǎn)”

基于主體的建模在多個(gè)方面對(duì)研究者提出了要求，比如對(duì)微觀社會(huì)活動(dòng)的關(guān)注、對(duì)具體參數(shù)和規(guī)則的刻畫(huà)等，這些要求能夠激發(fā)研究者發(fā)現(xiàn)、抽象和精煉真實(shí)問(wèn)題的巨大潛能，是研究真實(shí)問(wèn)題的“發(fā)展點(diǎn)”。

ABM提供了一個(gè)自下而上觀察社會(huì)現(xiàn)象的角度，促使研究者打破常規(guī)思維，因此可能會(huì)給人們認(rèn)為理所應(yīng)當(dāng)?shù)膯?wèn)題帶來(lái)不同理解。按照以往的研究思路，研究者更多會(huì)考察教育政策實(shí)行以后某類(lèi)主體的反應(yīng)和行動(dòng)，并將其視為孤立的、被動(dòng)的和機(jī)械的，往往忽略了家庭、學(xué)校作為具有學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力主體的主觀能動(dòng)性。那么，學(xué)校和家庭究竟如何理解和學(xué)習(xí)教育政策，在政策實(shí)行后如何選擇能使得自身利益最大化的行動(dòng)策略，又是如何通過(guò)一系列利益表達(dá)和協(xié)調(diào)活動(dòng)來(lái)影響政策實(shí)行，這都是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

政策仿真研究不僅要求研究者聚焦于微觀的主體行為和互動(dòng)，并且要求對(duì)參數(shù)及規(guī)則表征進(jìn)行精細(xì)而準(zhǔn)確的刻畫(huà)，這使得研究者必須深入到真實(shí)的問(wèn)題中去。以“雙減”政策下校外輔導(dǎo)的選擇為例，假設(shè)升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)壓力會(huì)影響家庭課外輔導(dǎo)投入，那么在不同政策環(huán)境下，哪種類(lèi)型的家庭對(duì)政策變動(dòng)最為敏感，家庭的決策模式是否會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)壓力發(fā)生變化，是不是會(huì)受到其他家庭或者學(xué)校的影響，這些行為決策方式和交互規(guī)則具體是怎么樣的？為了回答這些問(wèn)題，我們需要立足現(xiàn)實(shí)情境，深入挖掘和分析，這正是教育政策仿真所激發(fā)的研究潛能。

四、基于主體的建模在教育政策研究中的基 本操作框架

目前而言，政策仿真尚未發(fā)展出一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)化流程。本研究在分析已有文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對(duì)ABM在教育政策研究中的基本操作框架進(jìn)行了梳理和總結(jié)，其具體實(shí)施步驟大體上包括：明確研究問(wèn)題和建模目標(biāo)、構(gòu)建靜態(tài)概念模型（即確定模型主體與環(huán)境）、構(gòu)建動(dòng)態(tài)概念模型（即構(gòu)建交互規(guī)則）、模型實(shí)現(xiàn)、模型檢驗(yàn)、驗(yàn)證與校準(zhǔn)、進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)、結(jié)果分析（如圖1所示）（李大宇等，2011;邱楓等，2013;王錚等，2016）。下文以“某省是否具備推進(jìn)新高考綜合改革的社會(huì)輿論基礎(chǔ)”這一問(wèn)題為例，進(jìn)一步闡明該操作框架的應(yīng)用情況。

1.明確研究問(wèn)題和建模目標(biāo)

在正式建模前，需要明確研究問(wèn)題和建模目標(biāo)，將現(xiàn)實(shí)原型抽象并簡(jiǎn)化為可操作的問(wèn)題，這一步驟又被稱(chēng)為領(lǐng)域模型的構(gòu)建。在教育政策研究中，建模首先要注意同一個(gè)研究問(wèn)題的不同研究目的將指向不同的領(lǐng)域模型。當(dāng)研究目的在于洞察教育政策傳播過(guò)程或教育參與者的反應(yīng)和行為時(shí)，我們可以選用僅囊括基本細(xì)節(jié)的模型;當(dāng)研究旨在為教育決策提供依據(jù)時(shí)，我們需要更大規(guī)模體系的模型，對(duì)建模的要求更高。本例的建模目標(biāo)是為政策制定和實(shí)行提供前瞻性預(yù)判，因此需要在設(shè)定模型時(shí)選用更細(xì)致的交互規(guī)則和更龐大的數(shù)據(jù)，盡可能地模擬該省的真實(shí)情況。其次，對(duì)同一問(wèn)題的解讀和分析也可以從不同的視角出發(fā)，確定合適的研究視角和研究邊界至關(guān)重要。對(duì)是否推行新高考的研究，可以從社會(huì)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)效益、民眾意志等多元角度出發(fā)，本例著眼于啟動(dòng)新高考改革的社會(huì)輿論，也就是通過(guò)建模探究“該省推進(jìn)新高考改革后社會(huì)輿論將發(fā)生怎樣的變化”，為教育部門(mén)分析啟動(dòng)改革的輿論基礎(chǔ)提供參考。最后，還需要考慮研究的限制條件，如建模能力、數(shù)據(jù)可獲得性等。

2.構(gòu)建靜態(tài)概念模型

明確研究問(wèn)題后，應(yīng)分析主體變量和環(huán)境變量，根據(jù)關(guān)鍵要素的特征確定模型的假設(shè)條件，構(gòu)建靜態(tài)概念模型。在這一步，首先需要思考模型主體是什么，有哪些行為，其特征和偏好如何。從現(xiàn)實(shí)原型中提煉出模型的主體后，需對(duì)其特征屬性和行為能力進(jìn)行初始化賦值。一般來(lái)說(shuō)，教育政策研究中的主體有家庭（包括學(xué)生、家長(zhǎng)等）、學(xué)校（包括教師等）、社會(huì)機(jī)構(gòu)等。就本例而言，社會(huì)輿情主體必然包括家庭和學(xué)校。在面對(duì)高考改革問(wèn)題時(shí)，這些參與者的偏好是相對(duì)固定的，家長(zhǎng)和學(xué)生尤為關(guān)注高考的公平性，同時(shí)受到“唯分?jǐn)?shù)論”和“唯文憑論”的影響，中學(xué)教師追求升學(xué)率，而高校教師對(duì)生源質(zhì)量等更為關(guān)注。其次，要回答主體所處的環(huán)境如何，主體與環(huán)境如何交互等問(wèn)題，并對(duì)這些影響因素的屬性進(jìn)行量化和初始化。在本例中，環(huán)境可能表現(xiàn)為該省高考競(jìng)爭(zhēng)壓力氛圍、當(dāng)?shù)馗母锝?jīng)驗(yàn)等。值得注意的是，應(yīng)針對(duì)研究問(wèn)題提出具體的研究假設(shè)，例如：家長(zhǎng)對(duì)新高考改革的初始態(tài)度和看法由其自主意識(shí)決定，并且他們是有限理性的，易受外部環(huán)境的影響;民眾對(duì)高考改革的敏感度高等。

3.構(gòu)建動(dòng)態(tài)概念模型

構(gòu)建基于主體模型的交互規(guī)則在于識(shí)別主體適應(yīng)性、主體與環(huán)境的交互和主體之間的交互，這是構(gòu)建動(dòng)態(tài)概念模型的關(guān)鍵。主體適應(yīng)性主要是指主體在不同情境下的策略選擇與進(jìn)化，即主體在經(jīng)驗(yàn)積累中的自主學(xué)習(xí)。主體與環(huán)境的交互是指環(huán)境變量變化對(duì)主體變量變化的作用機(jī)制，如實(shí)行新高考“一科兩考”后，學(xué)生在特定學(xué)科的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)減小。主體間的交互是指主體會(huì)受到其他主體稟賦屬性、態(tài)度、行為決策、關(guān)系等方面的影響，是相互影響的過(guò)程，這種交互可能是經(jīng)驗(yàn)分享和學(xué)習(xí)合作、利益溝通和協(xié)商、競(jìng)爭(zhēng)等，例如家庭會(huì)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和相對(duì)優(yōu)勢(shì)改變科目選考策略。在本例中，著眼于社會(huì)輿論，可以設(shè)定如下規(guī)則：學(xué)校對(duì)家庭有輿論引導(dǎo)作用，學(xué)校對(duì)家庭的影響與其權(quán)威性相關(guān);對(duì)新高考具體舉措不了解、態(tài)度中立且從眾性高的家庭更易受到輿論影響等。

4.模型實(shí)現(xiàn)

構(gòu)建完概念模型后，需通過(guò)計(jì)算平臺(tái)將其實(shí)現(xiàn)為仿真模型。ABM需要通過(guò)軟件工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前國(guó)際上廣泛應(yīng)用于開(kāi)發(fā)的平臺(tái)可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是提供類(lèi)庫(kù)的平臺(tái)，該類(lèi)平臺(tái)可以調(diào)用類(lèi)庫(kù)中的封裝函數(shù)，對(duì)編程基礎(chǔ)要求較高，具有代表性的有Swarm、Repast等，如美國(guó)桑塔菲研究所利用Swarm開(kāi)發(fā)了虛擬的股票市場(chǎng)。另一類(lèi)平臺(tái)不依賴(lài)底層的編程開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以直接在Windows等主流系統(tǒng)中單機(jī)運(yùn)行或在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，用戶(hù)可以改變平臺(tái)自帶模型庫(kù)的設(shè)置來(lái)進(jìn)行探索性研究，更為簡(jiǎn)單易用，如StarLogo、NetLogo等（王錚等，2016）。

5.模型檢驗(yàn)、驗(yàn)證與校準(zhǔn)

模型檢驗(yàn)、驗(yàn)證與校準(zhǔn)旨在保證仿真模型的可信度。模型檢驗(yàn)（Verification）的目的是確認(rèn)仿真模型是否正確實(shí)現(xiàn)了概念模型，關(guān)注的是“是否正確地建模與仿真”，即強(qiáng)調(diào)建模過(guò)程的正確性。檢驗(yàn)工作主要是對(duì)軟件系統(tǒng)的調(diào)試，包括檢驗(yàn)概念模型、軟件設(shè)計(jì)及代碼。在此基礎(chǔ)上，模型驗(yàn)證（Validation）的目的是確認(rèn)仿真模型是否正確反映了被仿真系統(tǒng)（真實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界），關(guān)注“是否建立了正確的仿真模型”，即強(qiáng)調(diào)建模結(jié)果的正確性。驗(yàn)證方法中較為直接的是比較仿真模型的輸出結(jié)果與真實(shí)世界的觀測(cè)結(jié)果，如果兩者相似程度高，則說(shuō)明模型的精確度高;如果模型和真實(shí)世界差距較大，則需要通過(guò)調(diào)整模型參數(shù)等方式對(duì)模型進(jìn)行校準(zhǔn)（Calibration）（李大宇等，2011;王錚等，2016;Macal et al.，2010）。由于教育決策對(duì)模型輸出結(jié)果的穩(wěn)健程度要求較高，敏感度分析也是必不可少的。

6.仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

經(jīng)由檢驗(yàn)、驗(yàn)證和校準(zhǔn)后，研究者可以調(diào)整教育政策變量并運(yùn)行仿真模型，從而獲得不同條件下的模型輸出，即預(yù)測(cè)不同政策的實(shí)施效果，并進(jìn)一步開(kāi)展政策評(píng)價(jià)、方案選擇等工作。就本例而言，研究者可以借助仿真模型預(yù)判高考改革可能出現(xiàn)的輿情風(fēng)險(xiǎn)，并觀測(cè)到微觀主體的行動(dòng)及其交互如何引發(fā)輿情。

五、總結(jié)

本文分析了教育政策仿真相較傳統(tǒng)教育政策研究方法的優(yōu)勢(shì)，介紹了政策仿真的兩種建模思路，并從教育政策研究實(shí)際情況、理論支撐和可操作性三個(gè)方面出發(fā)，詳細(xì)闡述了基于主體的建模這一自下而上建模方法在教育政策研究中的適切度，并分析了該方法的價(jià)值和應(yīng)用前景。最后，通過(guò)一個(gè)案例，簡(jiǎn)要梳理了該方法在教育政策研究中的基本思路和操作框架。

將ABM應(yīng)用于教育政策研究領(lǐng)域是很有價(jià)值的，但我們并不能忽略使用該方法時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。一方面，如何評(píng)價(jià)政策仿真的結(jié)果。有學(xué)者認(rèn)為，可以借鑒自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中的可重復(fù)性、可比較性、可標(biāo)準(zhǔn)化和可推廣性來(lái)考量仿真研究的信效度（鄭永和等，2020）。研究者在建模中的參數(shù)設(shè)定可能存在隨機(jī)性，而模型對(duì)參數(shù)設(shè)定是敏感的，這就導(dǎo)致模型在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中存在“蝴蝶效應(yīng)”，即仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間會(huì)出現(xiàn)差異。模型的訓(xùn)練和調(diào)試需要大量真實(shí)數(shù)據(jù)，而由于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的可行度低，從現(xiàn)實(shí)中獲得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在困難，這加大了模型可信度評(píng)估的難度（邱楓等，2013）。這就更加凸顯了敏感性分析、模型驗(yàn)證和校準(zhǔn)的重要性，其也是目前仿真研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。另一方面，該方法在技術(shù)上對(duì)研究者提出了挑戰(zhàn)，主要是對(duì)跨學(xué)科專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作的要求，以及構(gòu)建計(jì)算機(jī)模型的技術(shù)性要求（鐘瑋等，2017）。

教育政策仿真具有廣闊的應(yīng)用前景，是教育政策研究的前沿方向和必然訴求，是推進(jìn)教育決策科學(xué)化的方法基礎(chǔ)。教育政策仿真有助于預(yù)測(cè)政策實(shí)施效果并評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)教育政策理論改進(jìn)和創(chuàng)新，挖掘現(xiàn)實(shí)情境中的真實(shí)問(wèn)題。在未來(lái)的研究中，應(yīng)充分挖掘仿真技術(shù)的潛能，推進(jìn)教育政策研究方法的創(chuàng)新和發(fā)展，全面系統(tǒng)地討論教育政策問(wèn)題，提高教育決策的科學(xué)性。

注釋?zhuān)?/p>

①“教育決策”是與教育事業(yè)相關(guān)的選擇或決定，本文中特指教育領(lǐng)域的公共政策決策。

② 已有文獻(xiàn)中，學(xué)者們對(duì)該方法的翻譯有所不同，如“基于主體的建模與仿真”“基于主體的模型”“基于主體模擬”等，本文中統(tǒng)稱(chēng)為“基于主體的建模”。

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