陈平等主编的罗德里奇复杂经济学国际手册介绍(I)

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陈平等主编的罗德里奇复杂经济学国际手册将于2024年11月29日在英国出版。Routledge International Handbook of Complexity Economics, Co-Edited by Ping Chen, Wolfram Elsner, and Andreas Pyka。全书共37章,808页。 这是1980年代经济混沌研究开始以来,复杂经济学出版史上的一件大事。

长期以来,美国垄断了复杂经济学的出版界,采取排外的方式,片面宣传某些学派的观点,无视其他学派的竞争,使复杂科学和经济混沌的研究,长期处于脱离历史与现实的模糊状态。本书采取包容的方式,鼓励不同学派的对话,以及跨学科研究的互动,在以下方面作出全新的贡献:

(一)澄清复杂科学,经济物理,和复杂经济学的发展史。

作者在开卷的综述文章中系统给出科学发展的经典文献。复杂科学始于1899年庞加勒 (Poincaré)发现牛顿天体力学的三体问题没有解析解,后来才知道这是决定论混沌的研究之始。复杂经济学的研究始于1980年应用数学家经济混沌的差分模型 (Day, Benhabib), 1987年获得经济混沌的经验和理论证据(Chen)。经济物理的发展始于1738年比利时的数学物理学家贝努里 (Bernoulli) 引入效用函数来描写风险。圣塔菲研究所宣称复杂经济学始于圣塔菲研究所于1988年召开的一次会议。波士顿大学物理系为首的经济物理学派宣称经济物理始于1999年出版的一本专著(Mantegna & Stanley)。这些宣传没有客观反映历史的科学文献。

(二)探讨复杂经济学的发展方向和动力。

圣塔菲研究所的领军经济学家亚瑟(Arthur),试图推广他们的ABS模型(agent-based)所做的人工生命和人造市场,宣称计算机模拟的研究方法比理论物理的数理方程更优越,理由是计算机能力的提升,类似历史上望远镜的发明,可以促进经济学的革命。

笔者检讨了历史上牛顿力学,相对论,量子力学,和大爆炸宇宙学的历史,指出科学革命的源头在于破解基础性的科学问题,科学革命的动力来自研究方法的变革。伽利略用望远镜观察行星运动是要检验天文学的地心系和日心系的优劣。没有科学问题的启发,望远镜只是人们的玩具或旅行的工具。开普勒把地心系与日心系的数学模型从园改为椭圆,才有牛顿建立引力理论的可能。经济混沌的发现,源于解决宏观经济周期观察的参照系问题(Chen 1996)。因为宏观和金融指数都有显著的增长加波动的趋势,必须分离趋势和波动分量才能构造稳态数理模型。这是经济学的哥白尼问题。具有生命节律特征的色混沌的发现,只有使用HP滤波器才有可能。计量经济学使用的FD滤波器,是白噪声放大器,用来制造市场均衡的假象,掩盖市场不稳定性和金融危机的可能。

理论物理的所有理论模型都是用微分方程描写的,只有经济学家使用差分方程,他们的数学知识还处在牛顿-莱布尼茨发现微积分的时代之前。原因是诺奖经济学家格兰杰(Granger)不相信物理学的频谱分析可以用于经济学。计量经济学家依赖回归分析,类似物理学家早期发现欧姆定律。但是麦克斯韦方程的建立,不是回归分析的结果。经济学家只懂单峰分布的数理统计,不懂双峰或多峰的统计力学,才把经济学的均衡模型往非平衡的经济数据硬套。这是新古典经济学空想资本主义的方法论根源。

本书邀请的计算机模拟不同学派的研究,发现计算机模拟的优劣取决于是否有现实的经济政策问题做检验。凯恩斯学派和熊彼特学派的计算机模拟对当代经济问题的研究,就比圣塔菲研究所的计算机模拟更有政策指导的优点。

(三)梳理复杂科学和复杂经济学各种互相冲突的思想和流派。

本书做了系统的努力来梳理复杂研究中的思想冲突和理论矛盾。有人曾经统计,关于复杂性的定义高达40多种。对于自组织和混沌现象有多种互相冲突的理解。其根源在于存在多种性质不同的决定论混沌。

物理学区分有能量守恒定律的保守系统(也称封闭系统)和没有能量守恒的耗散系统(也称开放系统),物理学理论和实验证实的量子混沌只存在于保守系统。新古典经济学的基本错误是模仿物理学的保守系统,才可能有优化和均衡。但是经济活动必须持续输入物质流和能量流,只能是开放系统,也就不可能存在所谓的“一般均衡”。

经济物理学家们的思想矛盾,源于开放系统存在多种混沌机制。经济物理的领军学派是把流体力学的湍流理论引入金融学的高频交易市场,他们宣称发现幂律(power law)。发现分形的数学家宣称从经验数据中发现方差是无穷大的 Levy 分布 (Mandelbrot 1963)。圣塔菲学派也鼓吹所谓的沙堆模型(sand-pile model) 和生命的边缘混沌(edge of chaos), 否定布鲁塞尔-奥斯汀学派的自组织和耗散结构理论。如果他们的理论成立,则地球生命和劳动分工都不可能长期存在。他们的共同错误是以偏概全。只有生物学家和经济物理学家发现的延时微分方程,才能描写熊彼特观察经济周期的视角,生命节律如心脏跳动,只能用非线性震荡来描写。而生命节律符合薛定谔的量子生物学理论:生命的量子力学基础必须是大分子结构,才能兼具稳定性和变异性的生命演化特征。经济学也是如此。

(四)检验物理学名家的不同思路。

圣塔菲研究所在科学舆论上的巨大影响,来自于三位圣塔菲研究所的诺奖科学家,他们自己也持互相矛盾的思路。阿罗(Arrow)是一般均衡理论的创立者,他始终不承认金融危机对一般均衡理论的挑战。发现夸克模型的诺奖物理学家盖尔曼(Gell-Mann)本质上是还原论者,它支持的计算机模拟出现的不同图形曲解为人工生命,给出一个哲学上的解释为“自适应系统”(self-adaptive system)。问题是他的适应是临近粒子的运动,而非生物演化源于适应宏观环境的变化和物种竞争的选择。凝聚态物理的专家安德森(Anderson)坚信凝聚态物理中的自旋玻璃模型(spin-glass)比普利高津的化学反应与人口动力学模型更能描写经济复杂性。我们发现自旋玻璃可以描写自然界如雪花的增长,但是不能描写经济增长。因为经济增长受生态资源约束,也就是S形的逻辑斯蒂增长(Logistic growth), 我们的代谢增长模型比新古典经济学的外生和内生增长模型都能更好地讨论当代生态危机和金融危机的根源,因为全球暖化的生态约束否定地球经济无限增长的可能性。复杂科学的历史表明庞加勒,薛定谔,普利高津,和梅伊(May)是复杂科学发展的四个里程碑。古典政治经济学的斯密定理(Smith 1787) 奠定当代复杂经济学的理论基础。我们提出的一般斯密定理发现劳动分工的发展受三重约束:市场规模,生物多样性,和环境涨落。在市场稳定性和复杂性之间存在此消彼长的辩证关系(trade-off)。由此可以理解历史上农村包围城市和边缘挑战核心的大国兴衰。

(五)复杂经济学的最新发展。

三位编辑花了极大努力去发现新的理论创新。文集同时包容了老一代名家的真知灼见,也发现年轻一代的大胆创新。任何科学理论最基础的问题是动力学规律需要多少个变量来描写。最简单的历史案例是牛顿的引力场是个标量场,只有粒子之间的距离就能决定引力场的强弱。牛顿力学是最基本的矢量场,三个空间坐标,三个速度坐标,一共6个变量决定牛顿力学的运动规律。电磁场的麦克斯韦方程还要加上电场和磁场的矢量坐标。爱因斯坦的相对论这是4维时间-空间的张量场,有16个独立变量。新古典经济学的基本错误在价格中心论,即只有价格一个标量就能解决经济系统的资源分配,这在现实中是不可能的。任何股市交易报告都包括价格和交易量两个变量。做金融数字交易的模型,用到的经济指标约百个以上。任何科学的经济理论,首先要解决描写经济动力学的变量选择问题。

中国科技大学的研究生石磊磊和他的老师汪秉宏从高频金融交易的数据分析中,提出价格-交易量的矢量场的波动理论,发现高频金融交易市场有内生的稳定性,这和高频金融交易市场的幂律理论的结论恰好相反。

复旦大学的唐毅南则引入单变量的高阶矩分析,不仅可以诊断2008年金融危机的本质和引爆点,而且可以提前一个季度实时预警金融危机的到来。

马里兰大学来自俄国著名的朗道(Landao)研究所的物理学家用统计力学方法发现两类不同的分布函数,不仅从世界各国的收入数据中揭露资本主义社会两极分化的规律,而且可以得出基尼系数的动态演化图,揭示出中国经济崛起和降低贫富差距的动态过程。

英国的女经济学家玛库丝 (Markose) 把软件程序的演化和遗传基因的创造性演化相比较,发现哥德尔的不完备定理可以用于计算复杂性的讨论,因为计算科学家强调差分方程的基础是图灵机。我们发现计算复杂性,物理复杂性,化学复杂性,生物复杂性,经济复杂性,和脑科学的网络复杂性构成倒金字塔的层级结构,而后三层可以称之为生命复杂性。物理学家目前承认的五种物质状态:气体,液体,固体,等离子体,和凝聚态,可能要扩充新的物质概念,有的诺奖物理学家建议存在“软物质”,我们建议叫“生命物质(via-matter)"。我们发现跨学科的对话和交锋极大地促进了复杂科学的发展。

(六)新古典经济学的重构和发展。

新古典经济学的初衷是试图用数理统计来解释观察到的需求供给关系。但是错误地理解了经典物理学的基础。可以用简单的泰勒级数展开,来理解复杂经济学和新古典经济学的特殊理论和一般理论之间的关系。新古典经济学的基本模型可以看作是复杂经济学的零级和一级近似。新古典经济学家中已经存在非线性和非稳定分析的基础,包括希克斯的非线性投资曲线(Hicks 1950),斯蒂格利茨(Stiglitz 1970)的W形劳动供给曲线,布兰查德和萨默斯顿描写欧洲失业率的磁滞回线(Blanchad & Summers 1986),以及贝克 (Becker 1991)的S形需求曲线等等,都是主流经济学和异端经济学交流对话和合作的铺路石。

(七)从互相冲突的学术流派到演化分杈的大统一理论。

科学史上不同学术流派的竞争,不一定是竞争排斥的关系,可以是人的认识从特殊到一般,从相对真理到绝对真理到关系。一个重要的发展就是构建新的统一理论,把其他互相冲突的理论分类为特殊条件下的近似。最早提出大统一理论的是爱因斯坦,他把牛顿力学作为相对论在远低于光速条件下的近似。国内翻译的凯恩斯的“通论”是误解了作者的原意是要仿效爱因斯坦,把非均衡的宏观经济学作为一般理论,而均衡的古典微观经济学作为特殊理论。这让我们看到复杂科学和复杂经济学的长远目标,是构造物理-生物-经济学的大统一理论,同时研究不同的生态技术环境,如何产生不同的文明和演化模式。如此才能同时讲好西方故事,中国故事,和其他文明的故事。

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