Met de complexiteitswetenschap maatschappelijke problemen doorgronden

© Sjoerd van der Hucht Fotografie / My Eyes4u productions
Op 1 januari 2021 werd CBS-methodoloog Frank Pijpers benoemd tot bijzonder hoogleraar complexiteit voor officiële statistiek aan de Universiteit van Amsterdam (UvA). In die functie wil hij een brug slaan tussen het CBS en de wetenschap op het gebied van de complexiteitstheorie.

De economie, het klimaat, sociale netwerken, het zijn allemaal voorbeelden van complexe systemen die bestaan uit veel onderdelen waartussen interactie plaatsvindt en die verbonden zijn in netwerken. De complexiteitstheorie bestudeert het collectieve gedrag van zo’n systeem. Het kan dan bijvoorbeeld gaan om de verspreiding van infecties of meningen. Pijpers: ‘Daarmee kunnen belangrijke verschijnselen in de samenleving en de economie begrijpelijker worden. Voor het CBS is deze theorie interessant om complexe fenomenen vanuit statistisch oogpunt beter in samenhang te kunnen beschrijven. Vandaar dat het onderwerp complexiteit sinds 2016 onderdeel uitmaakt van het CBS-onderzoeksprogramma.’ Pijpers is hiervan programmamanager.

Sociale structuren

‘De wortels van de complexiteitswetenschap liggen in de jaren tachtig en negentig’, zegt Pijpers. ‘Het is dus nog een jonge wetenschap. In dit vakgebied willen we dieper inzicht verkrijgen in complexe fenomenen, de kruisverbanden tussen trends ontdekken en daarmee oplossingen vinden voor allerlei maatschappelijke vraagstukken. Een voorbeeld is het onderzoek dat het CBS samen met de gemeente Den Haag deed naar de sociale netwerken van jongeren in Den Haag en de vraag in hoeverre criminaliteit verweven is in de sociale structuren van die jongeren. Een ander onderzoek van het CBS gaat over mantelzorg door mensen uit het eigen sociale netwerk. Hier is in kaart gebracht waar ouderen wonen, welke ouderen kinderen hebben en op welke afstand die wonen. Dat kan belangrijke informatie opleveren over zorg die ouderen nodig hebben.’

Brug tussen CBS en wetenschap

In zijn nieuwe functie als bijzonder hoogleraar complexiteit hoopt Pijpers een brug te slaan tussen het CBS en de wetenschap op het gebied van de complexiteit. ‘Ik werk daarvoor 1 dag per week bij de UvA, waar ik mijn tijd verdeel tussen het Korteweg-de Vries Institute for Mathematics (KdVI) en het Institute for Advanced Study (IAS). Ik doe er onderzoek, geef er les en begeleid er promovendi en studenten. Bij deze instituten wordt internationaal befaamd onderzoek gedaan op het gebied van complexiteit, algebra, geometrie en wiskundige natuurkunde. Dat is een perfecte combinatie om kennis te mobiliseren.’ Wereldwijd loopt het CBS voorop met zijn complexiteitsonderzoek, zegt Pijpers. ‘Andere statistiekbureaus - zoals het Australische - hebben veel interesse voor dit onderwerp en willen het nu ook internationaal op de agenda zetten.’

Interdisciplinair onderzoek

Het IAS van de UvA werd in 2016 opgericht om onderzoek te doen naar complexe vraagstukken die de grenzen tussen faculteiten overstijgen. Een van de belangrijke aanjagers was de toenmalige burgemeester van Amsterdam, Eberhard van der Laan. Het gerenommeerde instituut biedt wetenschappers een vrijplaats om zich - niet gehinderd door de grenzen tussen disciplines - aan belangrijke fundamentele en maatschappelijke vragen te wijden. Peter Sloot, hoogleraar Complexe Adaptieve Systemen aan de UvA en wetenschappelijk directeur van het IAS: ‘Onderzoek wordt vaak opgezet vanuit één vakgebied terwijl de meest prangende wetenschappelijke vragen juist kennis uit meerdere disciplines vergen. Denk aan klimaatverandering, immigratieproblematiek, een economische crisis. Dat zijn stuk voor stuk thema’s waar je met wetenschappers uit verschillende disciplines naar moet kijken.’ Volgens Sloot is het belangrijk dat zij dezelfde taal leren spreken, zodat ze samen iets nieuws kunnen creëren. ‘De gemeenschappelijke noemer in het IAS is de complexiteitswetenschap.’

Peter Sloot is wetenschappelijk directeur van het IAS

Interventies

We leven in een complexe wereld waarin alles met elkaar verweven is en waar oorzaak en gevolg moeilijk te ontrafelen zijn. Sloot: ‘De complexiteitswetenschap stelt ons in staat om in al die verknoopte relaties causale verbanden te ontdekken en numerieke voorspellingen te doen over de uitkomsten van mogelijke interventies.’ Begrijpen welke interventie nodig is om een bepaalde uitkomst te krijgen, is één van de meest urgente en uitdagende vragen van onze tijd, aldus Sloot. ‘Om interventies te kunnen doen zijn 3 dingen nodig: een diepe kennis van het probleem, veel data én wiskundige modellen om computersimulaties te kunnen maken. In de praktijk betekent dit dat een analyse wordt gemaakt, bijvoorbeeld van een probleem in de stad, en dat vervolgens met behulp van voorspellende numerieke modellen bepaald wordt welk beleid het gewenste effect heeft waardoor het probleem kan worden opgelost.’

Samenwerking

Op allerlei gebieden - van schoolsegregatie tot criminele netwerken en van diabetes tot geestelijke gezondheidszorg - werkt het IAS samen met gemeenten, ministeries en andere organisaties. Ook met het CBS zijn er al langere tijd sterke banden. Sloot: ‘De vorige Directeur-Generaal van het CBS maakte deel uit van onze externe adviesraad, waar ook wetenschapper Robbert Dijkgraaf in zit. Onze samenwerking met het CBS gaat verder dan alleen het verzamelen van data en de analyse ervan. Het modelleren van complexe oorzaak-gevolg relaties en netwerken is de kern van ons onderzoek. Inhoudelijk hebben we veel raakvlakken. Om de samenwerking nog concreter te maken, zijn het CBS en het IAS in januari 2021 een strategisch partnerschap overeengekomen met een specifieke onderzoeksagenda en is Frank Pijpers benoemd tot bijzonder hoogleraar complexiteit voor officiële statistiek. Ook is de nieuwe DG van het CBS, Angelique Berg, recent toegetreden tot onze Board of Trustees.’ Pijpers benadrukt dat de rol van het CBS in deze partnerschap is om modellen te stresstesten. ‘De beste methode om modellen te toetsen is door te bepalen welke modeluitkomsten in de echte wereld gemeten kunnen worden, en toepasselijke data daarvoor te vinden en optimaal te gebruiken.’

Curriculum vitae Frank Pijpers
Frank Pijpers studeerde sterrenkunde aan de Universiteit van Leiden en promoveerde op complexe massaverliesprocessen van oude sterren. Daarna werkte hij in Denemarken en het Verenigd Koninkrijk aan de wiskunde van inversieproblemen in de academische wereld. Er volgde een overstap naar het Engelse ministerie van Onderwijs, waar hij zich bezighield met statistische modellen. Bij zijn indiensttreding bij het CBS begon hij als projectleider bij het team sociale zekerheid. Nu maakt hij deel uit van het methodologieteam binnen het CBS, waar hij zich onder andere verdiept in de complexiteitstheorie.