经济学与计算数学的动态联盟

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  原瑞典皇家科学院院长E. Lundberg指出:“正是这条经济研究路线——数理经济学和计量经济学,代表了最近几十年这个学科的发展。”诺贝尔经济学奖获得者James Mirrcless开玩笑说:“诺贝尔奖没有数学家的份,不过,数学家已找到了摘取诺贝尔桂冠的途径——那就是把自己变成经济学家!”
  一、经济研究需要数学参与
  现代经济学越来越多地借助严密的数学语言、复杂的数学工具和先进的数学方法,表现出鲜明的数学化倾向。而且,随着古诺、杰文斯、门格尔、瓦尔拉斯、戈森、埃奇沃思、马歇尔、帕累托等一批经济学家的作品问世,传统的经济学研究方法论也发生了“巨变”——经济学开始和数学结盟,开辟出研究的新天地。经济学思想的大转变通常出现在危机之后,如2008年世界金融危机之后,中国经济转型的速度加快,研究经济学与计算数学之间的关系就显得尤为重要。
  虽然数学语言、方法和思想广泛运用于其他学科,但在经济学中的运用却引发了最为激烈和持久的争论,主要原因有三个:一是经济学科太复杂,既连接政治,又关乎民生;二是数学本身难度高,精通数学和经济学的学者不多;三是两门学科的融合度有待提高。
  目前,在经济学和数学关系问题上存在两种偏向:一是对在现代经济学中运用数学持否定态度,认为数学模型在现代经济领域中没有多大用处;二是过分推崇数学,认为只有运用数学模型表达的经济学思想才算完善。
  二、经济学借力数学迅速发展
  如果经济研究囿于纯粹的定性分析,不度量各变量或因素在数量上的重要性,那么研究可能陷入持续的争论中,难以形成结论或形成模糊地结论。如面临中国宏观经济下行压力,有人主张降低工资,以增加企业利润,从而刺激经济活动;有人则提出增加工资,刺激消费需求,从而刺激产出和就业;有人建议降低利率,刺激企业投资增加或新企业的创建;有人建议提高利率,以增加银行储蓄,提高银行的放贷能力。如果不考虑各种正向效应和反向效应的相对大小,上述建议似乎都合理,但是借助数学工具计量,就能清楚地分析它们的利弊。
  古诺、埃奇沃思、杰文斯、瓦尔拉斯等认为数学对经济研究十分重要,他们把数学方法引入经济领域。1838年,古诺在《财富理论的数学原理研究》中指出:“数学的用处绝非是单纯地计算出数字结果,它还可以用来发现不能用数字表达的量之间的关系,以及不能由代数表达式来表述的函数之间的关系。”埃奇沃思是分析工具的发明者,他给我们带来了效用函数的一般形式、无差异曲线及这些曲线的凸性、契约曲线等,推动了经济学研究的发展。杰文斯指出,应改革古典经济学家充分利用的演绎法,便于公开使用数学技术,因为“经济学如果是一门科学,它必须是一门数学的科学”。瓦尔拉斯认为:“面对同样的事物,当使用数学语言可以做出简洁、精确而清楚的表达时,为什么一定要像李嘉图经常做的那样,或者像穆勒在《政治经济学原理》中说的那样,用日常语言在极其笨拙并且不正确的方式下来解释这些事物呢?”
  19世纪中期以来,对经济学理论发展作出重要贡献的是那些具有数学头脑的人。约翰·穆勒在其名著《政治经济学原理》中断言,价值和价格理论已经得到详尽的阐述,无论是他自己或其他人,都没什么可添加的了。但事实并非如大师所言,继穆勒之后,经济学理论出现了两次突破,都是借助数学在经济学中的运用来实现的。
  如竞争性市场中一般均衡的存在性及其福利含义的证明和分析必须借助于角谷不动点定理、李雅普诺夫定理、支撑超平面定理及其他一些集合理论等数学工具;保险学中保费以及养老金的计算,正是利用了大数概率论定律等数学知识;随机微分方程与数理统计在期权定价、投资风险分析与优化等金融问题中扮演着重要角色。
  十几年来,我国“文字经济学家”推动了许多房地产政策出台,却造成了今天危机四伏的局面。从数学的角度来看,房地产业的变量很多,但主要变量有限,内部变量主要是供求和地域,外部变量主要是资金和政策。试想,如果有一个较好的“中国房地产发展模型”系列跟踪房地产业,辅助中央和地方决策,引导生产、投资、消费三者的思想行为,情况可能会大不相同。
  三、数学经济模型的功能及其局限
  数学经济模型是为了经济目的,用字母、数字及其他数学符号建立起来的等式或不等式,以及用图表、图像、框图等描述客观经济事物的特征及刻画内在联系的数学结构。
  数量经济学的方法主要是数学经济模型方法,有经济计量分析、经济系统分析、成本收益分析、投入产出分析、最优规划分析、电子计算机模拟等。这些建模研究在经济实践中非常有用,它可以运用于国民经济的最优计划和管理、部门联系的平衡研究、经济预测、企业经济决策、扩大再生产的数量分析等方面。
  但是,数学作为工具和方法,必须在经济学理论(思想)的框架下发挥作用。分析工作,即数学推理,必须预先假定我们对事实及其意义的洞察力足够清晰到可以提出有意义的问题和假设,从而建立相应理论。否则,数学方法可能会误导经济研究。与文字逻辑相比,数学推理具有如下功能:①数学语言更简练、严谨和精确,理解问题更深刻;②推理的每一个阶段都可做出明确的假设;③能够处理n个变量的一般情况,有助于从具体的经济现象中抽象出本质,所获结论的适用性更广;④在合理假设的前提下,使复杂问题的分析变得更加简单,既不改变其本质,又具有一般性。
  经济学作为社会科学的分支学科,是人类活动中有关经济现象和经济行为的理论,它受文化、历史和制度等诸多因素的影响。数学工具运用于经济学,离不开一定的假设条件,它不是无条件适用于任何场合,否则会导致理论指导实践的失效。如果忽视经济学中社会科学的特性,而把经济学简单地看成一系列抽象假定、复杂公式的科学,那么它就失去了人文性和科学性。微观经济学和宏观经济学的奠基人马歇尔和凯恩斯都使用了抽象的研究方法,也都充分认识到抽象分析的局限性。
  四、数学知识恰当渗透经济研究
  中国经济学界借力数学存在两种不良倾向:一是滥用数学工具。即使很简单的结论也能编制一大套数学模型,制造一连串的推导;为编制模型,抽象掉不该被抽象的实际情况,列出的假定条件与客观情况不符;套用不适合中国实情的西方经济学模型,得出一些错误的结论。二是把工具当作目的。研究时过分追求数学化,甚至把经济学当数学,以数学公式的多少当成区分经济学的标准,实际上区分的标准是内容,而非数学工具的运用。
  马歇尔和凯恩斯等经济学大师重视思想,对运用数学保持高度警惕,而把数学推理放在附录和脚注。马歇尔认为:“近年来对经济学的研究使我日益感到,一个能够很好处理经济假说的数学定理极不可能成为好的经济学定理。”凯恩斯认为:“近代所谓‘数理’经济学,大部分只是杂凑,而其倡导者却在自命不凡但毫无用处的符号迷阵中,把现实世界之复杂性与息息相通性置之脑后了。”
  能够对经济主体的行为产生决定性影响的变量非常多,而且它们相互联系着。研究者如果为了使问题变得可控、可操作而删除某些(不能测度的)变量,据此建立的数学模型将完全与现实经济问题脱节。
  如微观经济学中的厂商理论假设厂商追求利润最大化,在这里利润被表述为厂商的收益与生产成本之差。我们对这一模型习以为常,但这个分析框架忽略了一些重要变量——货币资本和(或)股票资本。众所周知,现代企业的生产、投资和融资决策相互影响,而且都为满足利润目标而制定,
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