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复杂性中的思维物质

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第52章

书籍名:《复杂性中的思维物质》    作者:克劳斯·迈因策尔


                                    但是,主要是由于它的保守特征,使得哥德温的模型看来在经济上是不现实的。该模型把互不相干的一组假设放在一起,而假设之间的相互影响没有得到反映。

        因此,加入“经济摩擦”假设,就使这个模型更为现实了。在生物学中,耗散的洛特卡-沃尔特拉模型已示意在图3.11c中,其中有一个吸引子。一个耗散系统总是具有吸引子或排斥子,其形式包括不动点、极限环或奇怪吸引子。由于耗散系统具有不可逆的时间进化,任何种类的回溯预测都是排除在外的。

        现实中,人们不可能将一个动力学系统与其他动力学系统割裂开来考虑。因此,在2.2节中,我们研究了耦合的吸引系统,例如两个时钟(图2.11a,b)。组合系统的态空间由一个环形圆纹曲面代表(图2.11c,d)。整个系统的动力学,由环形圆纹曲面上的轨迹和向量场的相图来表示。

        一个耦合振荡系统的经济模型,可以由国际贸易来提供。设想一个简化了的只有总投资和储备的单种经济的宏观经济模型,其总投资和总储备依赖于收入和利率。这个系统的动力学依赖于关于收入的演化方程,收入由市场上对物品的过度需求来调节,第二个演化方程是关于利率的方程。这些方程以模型中产生出内在振荡的方式构成了一个非线性振荡子。

        3种经济的相互作用,例如,可以用3个独立的二维极限环来加以描述。如果这3种经济都处于振荡中,该系统的总运动就构成了一种三维环形圆纹曲面的运动。非线性振荡子的耦合可以理解为对三维环形圆纹曲面上的自主经济运动的扰动。这种耦合程序已经应用到了几种经济实例中,诸如国际贸易模型、商业循环模型和独立市场。

        当允许自组织的经济系统受到政治干预的影响时,就出现了至关重要的实际政策问题。在某些情况下,市场是不可能按照福利标准来发展的。如果让经济自由放任,它就可能出现涨落波动的特征。如果不考虑经济增长的复杂性和非线性,政策措施可以对这样的倾向产生相反的效应。

        对于经济突变带来的巨大社会和政治后果,已经在凯恩斯主义和新凯恩斯主义的框架中讨论过若干种政策措施。例如,当代的财政政策可以被看作一种动力学控制。它应该可以减少经济涨落的幅度。但是,战后的经验已经表明,希望把涨落减少到零是不可能的,也不可能保持就业率不变。而且,一项好的政策总是需要相当的时间来收集数据、分析结果并提出相应的立法和行政措施。结果是,任何政策当它起作用时可能就已经过时了。因此,在复杂的非线性的经济世界中,一项政策措施可能会是完全无用的。

        例如,当假定的经济动力学及其政策干预的时间途径过于简单时,凯恩斯的收入政策就可能是无效的。在复杂系统的框架中,经济政策措施可以被解释为对于振荡系统施加紧急的外部作用力。因此,它不可能排除掉经济系统出现混沌现象。在物理学中,受迫振荡是人们所熟悉的。例如,如果一个像钟摆那样的动力学系统(图2.5)处于振荡中,并且受到外力的周期性影响,那么,由于振幅不断增加、振荡总体衰减以及完全的无规则性,其结果就可能是不可预见的。

        从古典经济学到现在,商业循环理论的目标一直是建立起具有规则涨落的经济系统的动力学。按照线性力学的观点,实际的商业循环可以用规则系统来建模,对其可以再加上随机的外部冲击,而这种冲击又必须或多或少用适当的经济学假设来说明。当然,对于一个模型,当它的基本性质是由外部力量来决定的,这些外部力量又没有合理的经济学解释,这样的模型就是很难令人满意的。如果一个实际的系统是非线性的、混沌的,可能影响其经济动力学的外部作用力的进一步的信息也就可能是多余的。从方法论的观点看,按照奥卡姆的格言entia  non  suntmultiplicanda  sine  necessitate[无必要就不增加(理论)实体〕,他的著名剃刀应该用来切除这些多余的关于经济学的预先假设。

        从一个实际工作人员的观点来看,他究竟是面对一个随机的线性过程还是一个混沌的非线性过程的问题,这是一个离题的问题。这样的两种系统都使得他难以作出精确的预测。由于混沌模型敏感地依赖于起始条件,任意精确的数字计算机也不可能计算出这种系统的长期的未来演化。轨迹将指数地发散。另一方面,他却相信,面对着系统的过于复杂的行为,随机的外部冲击是可以放弃的。

        然而,具有混沌时间序列的非线性系统却并不排除局部的预见性。如果非线性系统的吸引子可以加以重构,那么数字技术就允许以足够高的精确度对系统的短期进化作出预测。短期经济预测可以是复杂系统理论在经济学中的一种有趣的应用,不过这也仍然处于其婴儿期。

        对于经济学模型来说,经济学从一开始就遇上了经验检验和确证的严重方法论问题。这与自然科学中可以进行任意多次的测量并进行实验室实验形成了鲜明的对照,经济的时间序列必须包括时间单位如天、年、季度或月份的数据。典型的标准的时间序列长度是由数百个点构成的。因此,对于经济模型的有限的可靠性就已经具有了经验的理由。当然,经验式的实验基本上是排除在外的。

        因此,关于内部经济动力学的适当知识,至少有助于建立数学模型,对其未来的发展可以用计算机实验进行模拟。如果政治家和管理者的经济和政治环境的假设得到了实现,他们就至少可以获得可能经济图景的“相图”。对于高度敏感的非线性系统的定性洞察,至少有助于防止反应过度的人们把该系统从不稳定点推向更不稳定,甚至也许是推向更大的混沌。

        经济学中的非线性模型的主要根据,是由最近的经济增长的结构变化给出的,这种结构的变化是新领域的技术发展引起的。传统的经济学理论假定了收入递减。某种物品生产和投向市场的越多,则其生产和销售就将变得越困难,获利就将越少。人们的相互作用是由负反馈来决定的,负反馈通过对经济变化引起的每一作用的反作用来稳定经济。

        在一种存在着负反馈的经济系统中,价格和市场份额的平衡就可以实现,也就可以预测。一个著名的例子是20世纪70年代发生的石油危机。20世纪70年代原油价格的突然上涨,使得人们开始节省石油,寻求可替代能源,于是又导致了石油价格在20世纪80年代的下降。在传统的经济学中,平衡即是一种对应于特定环境中的最佳结果。收入递减定理意味着存在着某个平衡点。其中有收人递减的负反馈的经济系统,对于传统的诸如农业、矿业和大宗产品等部门是典型的。

        但是,以高技术知识为基础的经济部门却获得了收入递增。高技术产品像计算机、软件、飞机、化学产品和电子产品的发展和生产,需要复杂的研究、实验、计划和设计过程,需要高额投资。但是一旦高技术产品投向了市场,生产能力的扩大却是相对便宜的,收入也就开始增加。因此,现代高技术产业就必须作为收入递增的正反馈的动力学模型来描述。

        具有正反馈的系统,不止一个平衡点,而是有若干个平衡点。它们不必是最优的。如果某种产品在市场上恰好具有竞争优势,市场主导者就将长期处于市场主导地位,甚至会在不必改进产品的情况下扩大其优势。现代高技术产业的许多例子表明,相互竞争的产品在开始时可以占有大致相等的市场份额。但是增加了某一特定产品市场份额的微小涨落决定着它的最后成功。常常会出现这样的情况,市场上的最后主导者从技术观点看却不是最好的。

        这些效应是不可能在传统的线性动力学框架中得到解释的。但是在非线性系统中它们却是人们所熟知的。图6.8表示在正反馈情况下两种技术的竞争。某些市场份额的轨迹显示在凸面上。一种技术越是支配着市场,它就越容易获得更大的市场份额。由于主导市场的位置是由随机的涨落引发的,因而它是不可预见的。在图6.8中,左边的曲线表示最后取得支配地位的技术A。在其他两种情况下,在起始的涨落之后最终取得市场支配地位的是技术B。

        这些经济模型的非线性的动力学是由最初的随机涨落和正反馈决定的。显然,可能途径的分叉是一种由最初的随机涨落导致的对称破缺,这也是在复杂物理学系统中为人们所熟悉的。读者只要回忆一下加热流体出现的定态对流卷(图2.20b),其中对流卷方向是向左还是向右就取决于起始的随机涨落。

        除了耗散系统以外,保守系统中也会出现对称破缺。我们考察一下旋晶中偶极子当温度下降时发生的自组织(图4.9a)。在热平衡态,依赖于起始的随机涨落,旋晶变成指向同一方向的排列。市场份额的动力学表现出遵从同样的方式发展。很多例子表明,因为起始随机涨落而制约了技术的发展方式。在19世纪,相邻的铁路公司在大范围中采取了相同的规范。而标准的规范只是历史随机事件的结果,而不是由于技术上的理由。