當凱莉·迪亞茲·伊頓接受數學家培訓時，她並沒有預料到自己的職業生涯會涉及社會公正研究。迪亞茲·伊頓在羅德島州普羅維登斯長大，當她來自秘魯的父親幫助其他講西班牙語的移民在美國安家時，她第一次看到了社會公正的行動。
但這將是幾十年之後，迪亞茲·伊頓才會開闢一條職業道路，利用她的數學專業知識來研究社會公正問題。最終，在多年的教育和培訓輾轉之後，這段旅程將她帶回了普羅維登斯，在那裡她與伍納斯闊塔克特河流域委員會合作開展專案，重點是保護河流流域的當地環境，併為周圍通常服務不足的社群加強資源。
迪亞茲·伊頓說，透過“像數學家一樣思考”並依靠資料分析、資料科學和視覺化技能，他們發現他們的專業知識在令人驚訝的方面是需要的。迪亞茲·伊頓現在是緬因州劉易斯頓貝茨學院種族公正、包容和開放 STEM 教育研究所的執行主任。
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例如，該委員會發現有必要幫助當地人更好地與社群資源建立聯絡。“即使醫療保健和教育似乎不屬於流域委員會的職權範圍，但這些都是相互關聯的問題，”迪亞茲·伊頓說。例如，空氣汙染會導致哮喘發作。在一個專案中，迪亞茲·伊頓和他們的合作者建立了一個測驗，以幫助社群成員根據他們的疾病或損傷的性質、移民身份和醫療保險範圍選擇合適的醫療保健選項。
“使我們成為數學家的事情之一是我們在邏輯和質疑假設方面的技能”，建立該測驗“是邏輯發揮作用的一個例子”，需要一個案例邏輯圖和所有可能的決策分支，才能製作一個有效的測驗，他們說。
數學似乎不太可能成為社會公正研究的夥伴。但事實證明，應用該領域的嚴謹性是識別，甚至有時是實施，社會問題的有效解決方案的一種有希望的方法。
數學家可以親身體驗將數學應用於影響人們及其社群的問題的混亂和複雜性——以及滿足感。與在純數學領域取得新突破相比，試圖找出如何幫助人們獲得急需的資源、減少社群暴力或促進性別平等需要不同的技術技能、思維方式和專業合作。即使對於像迪亞茲·伊頓這樣的應用數學家來說，轉型從事社會公正應用也帶來了新的挑戰。
數學家們說，社會公正研究是困難但令人滿足的——這些專案值得承擔，因為它們在為人類和地球創造現實世界的解決方案方面具有巨大的潛力。
資料驅動的研究
數學家們正在深入研究從社會不平等和醫療保健到種族歧視和預測性警務等問題。然而，索諾瑪州立大學羅納特帕克分校的應用數學家和數學流行病學家奧邁拉·奧爾特加說，他們的研究範圍受到他們獲取資料的限制。“必須要有經過衡量的資訊，”奧爾特加說。
幸運的是，社會問題的資料比比皆是。“我們的社會正在以驚人的速度收集資料，”奧爾特加指出。她的數學流行病學工作研究了哪些因素影響不同社群的疫苗接種率。例如，她的研究發現，在五年內，埃及的國家輪狀病毒疫苗計劃將足以降低疾病負擔，從而使成本節約抵消疫苗成本的 76%。“每當我們談論資源分配時，就會出現社會公正的問題：誰獲得資源？”她說。
莉莉·卡賈維的社會公正研究之旅始於一個有趣的資料集。
大約 15 年前，加利福尼亞州洛杉磯洛約拉馬利蒙特大學的數學家卡賈維“正在尋找真實世界的資料”，用於她正在教授的本科生統計學課程。她想要學生可以處理的資料，以“檢視新資訊並提出他們自己的問題”。她意識到洛杉磯警察局 (LAPD) 的交通攔截資料符合這一描述。
當時，每次洛杉磯警察局的警官攔截行人或攔下司機時，他們都必須報告攔截資料。卡賈維指出，這些資料包括“他們攔截的人的感知種族或民族”。
當學生分析資料時，結果令人難忘。“那是我第一次聽到學生們絕對正確地進行計算，然後對他們的結果發出明顯的驚呼，”她說。資料顯示，每 5 或 6 次對黑人男性司機的警察攔截中，就有一次導致車輛搜查——這一比率是全國平均水平的三倍多，全國平均水平約為每 20 次攔截中搜查一次任何種族或民族的司機，卡賈維說。
她決定將警察資料納入她的課程是卡賈維職業生涯中的一個關鍵時刻——它促成了一篇重要的出版物，並在多年來積累了使用數學研究種族歧視和警察執法的專業知識。她擔任加利福尼亞州種族身份和歧視諮詢委員會的委員，該委員會就如何在執法部門消除種族歧視向州和地方機構提出政策建議。
2023 年，她被授予婦女數學協會首屆瑪麗和阿爾菲·格雷社會公正獎，該獎項以一對倡導人權和數學與政府公平的數學家夫婦的名字命名。
有時，獲得資料是人際交往的問題。卡賈維的一位同事與美國公民自由聯盟的專家分享了卡賈維的關鍵文章。反過來，這些專家與卡賈維和她的同事分享了透過公共記錄請求獲得的關鍵資料。“獲得這些資料確實改變了我們可以分析的內容，”卡賈維說。“[它]使我們能夠揭示洛杉磯每年數十萬次攔截中平民和警察的經歷。”
對於一些數學家來說，這項研究的資料密集型性質可能是一種調整，需要他們發展新的技能並以不同的方式處理問題。密歇根大學迪爾伯恩分校的數學家田安·王就是這種情況，他接受過數論和表示論的培訓。
2020 年，王想更多地瞭解數學家與警方合作這一有爭議的問題，在許多情況下，這涉及使用數學建模和資料分析來支援警務活動。在明尼蘇達州明尼阿波利斯市警察殺死喬治·弗洛伊德之後，一些數學家正在抗議這種做法，這是更大規模的抗議系統性種族主義浪潮的一部分。王的研究使他們瞭解了一種稱為預測性警務的技術，王將其描述為“使用歷史犯罪和其他資料來預測未來犯罪將發生在哪裡，並[根據這些預測]分配警力資源”。
王想知道數學家用來支援警察工作的策略是否可以用來批評它。但首先，他們需要獲得一些額外的統計學和資料分析技能。為此，王參加了一個線上入門統計學課程，重新熟悉了 Python 程式語言，並與接受過統計方法培訓的同事建立了聯絡。他們還習慣於閱讀跨多個學科的研究論文。
目前，王正在應用這些技能來調查自動透過聲音定位槍聲的技術的警務效力。這項技術已在密歇根州底特律的部分地區部署，社群成員和組織對這項耗資數百萬美元的技術以及這種警察監視是否對公共安全產生影響表示擔憂。
瞭解情況
對於一些數學家來說，社會公正工作是他們職業生涯軌跡的自然延伸。“我選擇數學流行病學部分也是出於對社會公正的熱愛，”奧爾特加說。數學流行病學家應用數學來研究特定人群中疾病的發生以及如何減輕疾病傳播。當奧爾特加的博士生導師提到她可以在 2000 年代中期研究當時新推出的輪狀病毒疫苗的接種情況時，她就被吸引住了。
決定重新投身社會公正問題研究的數學家必須做好功課，並投入時間來考慮如何最好地與不同背景的同事合作。
英國巴斯大學的應用數學家喬納森·道斯調查了聯合國可持續發展目標 (SDG) 及其相關目標行動之間的聯絡。聯合國表示，可持續發展目標於 2015 年透過，是“一項在全球範圍內採取行動以消除貧困、保護地球並確保到 2030 年所有人享有和平與繁榮的普遍呼籲”，每個目標都有若干具體目標。
“作為一個全球議程，這是對所有人都參與進來的邀請，”道斯說。從數學的角度來看，分析可持續發展目標複雜系統中的聯絡“是一個很好的問題”，道斯說。“你有 17 個可持續發展目標。它們之間有 169 個具體目標。[這] 是在大資料方面不算很大的資料量，但剛好足夠大，很難將所有資料都記在腦海中。”
道斯對可持續發展目標的興趣是在他閱讀了 2015 年的一份評論後被激發的，該評論重點關注在實現個別目標方面取得進展如何影響整個目標集的進展。例如，如果在消除貧困的目標上取得進展，這將如何影響在為所有人實現優質教育的目標以及其他 15 個可持續發展目標上取得進展？
“如果存在一個網路，並且你可以為邊的強度和符號賦予一些數字，那麼你就得到了這個問題的數學化版本，”道斯說。他的一些結果描述瞭如果一個或多個連結受到擾動，網路的屬性將如何變化，很像生態食物網。他的工作旨在識別可持續發展目標網路中的等級結構，從而確定應優先考慮哪些可持續發展目標以維護整個系統的健康。
隨著道斯深入研究可持續發展目標，他意識到他需要擴大他的閱讀範圍，以包括不同的期刊，包括“以非常不同的方式撰寫”的出版物。這涉及到“嘗試學習一門新的語言”，他解釋說。他還及時瞭解了從事與可持續發展目標相關的重要工作的研究人員和組織的成果，例如奧地利拉克森堡的國際應用系統分析研究所和斯德哥爾摩環境研究所。
道斯的研究表明，可持續發展目標之間的相互作用意味著“貧困、飢餓、醫療保健、教育、性別平等等等之間存在許多積極的強化效應。”因此，“當即使在一個目標上取得進展時，也有可能將所有這些都提升起來”。但有一個例外：管理和保護海洋。在某些情況下，在其他一些可持續發展目標上取得進展可能會阻礙甚至損害水下生物的生存。
合作關懷
由於社會公正專案通常具有固有的跨學科性，因此研究社會公正的數學家表示，在這些情況下，與社群領袖、活動家或受問題影響的社群成員合作至關重要。
結識這些利益相關者可能並不總是感到舒適或自然。例如，當道斯開始他的可持續發展目標研究時，他意識到自己正在進入一個研究人員已經相互認識、關注彼此的工作並擁有數十年經驗的領域。“有一種感覺就像是不速之客參加聚會，”道斯說。在與其他研究人員交談後，他變得更加自在，這些研究人員對他的討論成果表現出真正的興趣，並且當他的工作被該領域的期刊接受時。隨著時間的推移，他意識到“跨學科空間足夠大，足以讓我們所有人做出貢獻”。
即使數學家被邀請加入社會公正研究團隊，他們仍然必須小心謹慎，因為第一印象可能會定下基調。
邁克爾·斯莫爾是應用數學家，也是澳大利亞西部大學資料研究所所長。在他的大部分職業生涯中，斯莫爾專注於複雜系統的行為，或具有許多簡單相互作用部分的系統，以及動力系統理論，該理論解決了物理和力學問題。
但是，當該大學的前任副校長問他是否願意與一群精神病學家和心理學家會面，討論他們關於年輕人心理健康和自殺的研究時，這改變了他的研究。在考慮了更好理解青少年和年幼兒童自殺的原因和風險的潛在社會影響，並思考了這個問題如何與他在複雜系統和“非線性動力學”方面的研究很好地結合在一起之後，斯莫爾同意與該小組合作。
該專案要求斯莫爾超越數字來看待問題。對於孩子們的家庭來說，年輕人不僅僅是一個數據點。“如果我走進[精神衛生專業人員]的房間，只是談論數學，數學，數學，以及這有多好，因為我們可以證明這個非常酷的定理，那麼我確信我會遭到抵制，”他說。相反，他指出，重要的是對其他領域的見解和潛在解決方案持開放態度。先傾聽再說話可能會大有裨益。
斯莫爾的協作思維模式使他參與了其他心理健康專案，例如旨在為澳大利亞原住民建立對文化敏感的心理健康支援的改善原住民心理健康和福祉專案。
職業考量
參與社會公正專案的數學家表示，幫助創造現實世界的改變可能非常令人欣慰。斯莫爾希望“從事我認為可以造福世界的問題”。花時間追求它們“既有技術挑戰[又]有社會選擇的意義”，他說。
然而，追求這條數學研究路線並非沒有職業障礙。“[這些型別的] 結果可能很難發表，”斯莫爾說。儘管他的大學支援並鼓勵他的心理健康研究，但他的大多數出版物都與他的標準數學研究有關。因此，他認為這兩條研究路線之間“需要平衡”，因為出版物不足可能會成為職業生涯的絆腳石。
迪亞茲·伊頓說，從事社會公正研究的數學家可能會從他們的大學獲得不同程度的支援。“我見過一些地方支援這項工作，但它不算作終身職位[或]它不會對你的就業市場有所幫助，”他們說。
找出社會公正研究是否會得到支援“在於進行一些真正開放和透明的對話。那些將為你的推薦信寫信的人是否會將這項工作視為學術研究？”迪亞茲·伊頓指出。
考慮到所有因素，卡賈維說，數學家不應因涉足解決世界上的棘手問題而感到畏懼：“我希望人們追隨自己的熱情。從小處開始是可以的。”
本文經許可轉載，並於 2024 年 5 月 22 日首次發表。