漫談經(jīng)濟(jì)物理學(xué).pdf

22 卷第 6 期 總 132 期 29 漫談經(jīng)濟(jì)物理學(xué) 黃吉平 一 導(dǎo)言 經(jīng)濟(jì)物理學(xué) 的英文單詞是 econophysics 這 個(gè)詞是美國科學(xué)院院士斯坦利 h e stanley 教授 在 20 世紀(jì) 90 年代中期提出的 大體說來 經(jīng)濟(jì)物 理學(xué)就是運(yùn)用物理學(xué)中發(fā)展的方法 模型 思想去 討論 分析 理解經(jīng)濟(jì)或金融問題 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)自 誕生之日起 就受到了人們的極大期待 這里 的 人們 也包括傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家 或金融學(xué)家 國 際 上 兩 家 著 名 的 綜 合 性 學(xué) 術(shù) 期 刊 自 然 nature 和 美國國家科學(xué)院院刊 pnas 已 經(jīng)刊發(fā)過不少經(jīng)濟(jì)物理學(xué)方面的研究論文 可是經(jīng) 過十幾年的發(fā)展 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)家的眼中又 是什么模樣的呢 大體說來 經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為 經(jīng)濟(jì) 物理學(xué)正在對計(jì)量金融的一些應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生一些影 響 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家已經(jīng)成功發(fā)展了一些模型用于解 釋金融市場中的價(jià)格波動 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)的研究成果 多半發(fā)表在物理或統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面的期刊 而非發(fā)表 在主流經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊 主流經(jīng)濟(jì)學(xué)家對經(jīng)濟(jì)物理學(xué)并 無顯著印象 此外 就這個(gè)問題 我自己也與幾位 經(jīng)濟(jì)學(xué)家交流過 獲悉他們還有一些更具體的負(fù)面 印象 他們認(rèn)為經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家常常不用經(jīng)濟(jì)學(xué)家熟 悉的語言和方法來描述和處理經(jīng)濟(jì)問題 還有 他 們覺得 在可預(yù)見的將來 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家對經(jīng)濟(jì)學(xué) 的研究無法建立類似于牛頓力學(xué)那樣完整的理論 體系 無疑 對經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家而言 情況不容樂觀 還有很長的路要走 為此 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家迫切需要運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)知識 來武裝自己 并且 需要研究那些經(jīng)濟(jì)學(xué)家所關(guān)心 的問題 如果經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家沒有經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識 而 憑借對經(jīng)濟(jì)學(xué)的一知半解就做研究 很可能會鬧笑 話的 例如 簡單重復(fù)經(jīng)濟(jì)學(xué)中公認(rèn)的成果而不自 知 至于研究經(jīng)濟(jì)學(xué)家關(guān)心的課題 這個(gè)可能應(yīng)該 成為經(jīng)濟(jì)物理學(xué)可持續(xù)發(fā)展的重要方向 當(dāng)然 也 并非盡皆如此 這里試舉一例 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家非常 關(guān)心經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的標(biāo)度律 而經(jīng)濟(jì)學(xué)家并不甚 關(guān)心 可是這些標(biāo)度律有著豐富的物理內(nèi)涵 其意 義之一就是拓寬了傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的研究范疇 把已有的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中的一些物理圖像推廣到經(jīng)濟(jì) 或金融系統(tǒng) 此舉顯然是帶給傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)物理學(xué) 家的一個(gè)福音 對此 統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的奠基人玻爾茲 曼老先生若能復(fù)生 我相信 他老人家看到這些成 就亦會欣慰萬分 并對自己通過自殺離開人世而后 悔不迭得捶胸頓足 此外 也值得一提的是 很多主流經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊 要求投稿人繳納審稿費(fèi) 即便論文最終被拒這 個(gè)審稿費(fèi)也是要交的 而物理類的期刊從不作此要 求 物理學(xué)家已經(jīng)習(xí)慣了不繳納審稿費(fèi)的審稿模式 了 我認(rèn)為 這也可能是導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家沒有把 更多的成果發(fā)表到主流經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊的原因之一 當(dāng) 然 這僅僅是個(gè)猜測 想來物理學(xué)家也 不差錢 投稿給物理類期刊也許僅僅是習(xí)慣使然 但 欲使 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)成果得到更多的關(guān)注 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家的 這個(gè)習(xí)慣似乎有做適度調(diào)整的必要 對比經(jīng)濟(jì)學(xué)與物理學(xué) 我們可以這么說 自 20 世紀(jì)起 人類的生活已經(jīng)被物理學(xué)徹底改變了 例 如計(jì)算機(jī) 激光等 可是 經(jīng)濟(jì)學(xué)帶給人們的是什 么呢 對比物理學(xué)的輝煌 似乎可以這么說 作為 一門傳統(tǒng)的學(xué)科 經(jīng)濟(jì)學(xué)欲臻成熟佳境 也還有很 長的路要走 在此過程中 吸收其他學(xué)科 例如物 理學(xué) 中成熟的 可行的經(jīng)驗(yàn) 方法等 顯得頗有 必要 二 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)的方法論 1 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究范式 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究范式中多的是定性研究 少 的是定量研究 當(dāng)然 不可否認(rèn) 在金融或計(jì)量經(jīng) 濟(jì)學(xué)中 也有定量研究 但是 作為經(jīng)濟(jì)學(xué)中那些 支柱性的研究成果通常都是一些透過現(xiàn)象看 本質(zhì) 的定性論述 可是 也正是這些論述支配著國家的 宏觀政策走向 下面試著拿市場中 看不見的手 為例來簡要說明之 經(jīng)濟(jì)學(xué)的鼻祖亞當(dāng) 斯密 adam smith 230 多年前就在 國富論 中指出 自由市場表面看似 混亂而毫無拘束 實(shí)際上卻是由一雙所謂的 看不 見的手 invisible hand 所指引 引導(dǎo)市場生產(chǎn)出 正確的產(chǎn)品數(shù)量和種類 人們用這只 看不見的手 30 現(xiàn)代物理知識 可以成功解釋許多現(xiàn)象 并據(jù)此得出結(jié)論 在 看 不見的手 的影響下 市場可以有序運(yùn)行 政府不 必做任何事情 可是 1929 1932 年期間的經(jīng)濟(jì)大蕭 條導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)學(xué)家不得不重新審視 看不見的手 了 他們認(rèn)為 看不見的手 要起作用 必須滿足特定 的條件 欲滿足這些條件 政府必需做適當(dāng)?shù)暮暧^ 調(diào)控 可是 2008 年起的金融危機(jī)再次顯示 宏觀 調(diào)控也非萬全之舉 2 傳統(tǒng)物理學(xué)和經(jīng)濟(jì)物理學(xué)的研究范式 傳統(tǒng)物理學(xué)的研究范式是 第一步 實(shí)驗(yàn)研究 開展實(shí)驗(yàn) 得到規(guī)律 第二步 理論研究 基于解析理論和 或 計(jì)算機(jī)模擬建模 得出唯象或基礎(chǔ)理論 第三步 比較理論與實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證理論 第四步 應(yīng)用 當(dāng)然 具體情況具體分析 這里的 第一步 和 第二步 并無嚴(yán)格的先后關(guān)系 它們可對調(diào)或 并列 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家主要從物理學(xué)的視角來審視經(jīng) 濟(jì)問題 鑒于已有的經(jīng)濟(jì)學(xué)成就并不令人滿意 例 如 無法準(zhǔn)確預(yù)測周而復(fù)始的經(jīng)濟(jì)危機(jī)等 物理 學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得的豐功偉績使人們有理由期待物 理學(xué)的研究范式可能對經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究大有裨益 為 此 人們在從事經(jīng)濟(jì)物理學(xué)研究時(shí)更傾向于遵守傳 統(tǒng)物理學(xué)的研究范式 這也從客觀上提高了經(jīng) 濟(jì)物理學(xué)成為物理學(xué)一級學(xué)科下的二級學(xué)科的可 能 但是 考慮到經(jīng)濟(jì)物理學(xué)研究對象與傳統(tǒng)物理 學(xué)關(guān)注的對象迥異 這里把經(jīng)濟(jì)物理學(xué)的研究范式 歸納如下 第一步 實(shí)驗(yàn)研究 基于既有的經(jīng)濟(jì)或金融 數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù) 得到規(guī)律 開展可控實(shí)驗(yàn) 得到 規(guī)律 第二步 理論研究 基于解析理論和 或 計(jì)算機(jī)模擬建模 得出唯象或基礎(chǔ)理論 第三步 比較理論與實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證理論 第四步 應(yīng)用 或提出政策建議 同樣 這里 第一步 與 第二步 的先后順 序并不嚴(yán)格 至此 可以給出從事經(jīng)濟(jì)物理學(xué)研究 的三種方法了 3 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)的三種研究方法 方法一 統(tǒng)計(jì)分析 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)研究范式中提 及的基于既有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 是經(jīng)濟(jì)物理研究過 程中常用的方法 國際上 使用這種方法的課題組 首推當(dāng)代經(jīng)濟(jì)物理之父斯坦利 20 世紀(jì) 90 年代起 斯坦利及其合作者就開始廣泛地把統(tǒng)計(jì)物理中各種 成熟的研究方法用于分析經(jīng)濟(jì)或金融市場中的海量 數(shù)據(jù) 之后 引起了 統(tǒng)計(jì)物理分析 經(jīng)濟(jì) 金融 數(shù)據(jù)的空前熱潮 國內(nèi)學(xué)者 如華東理工大學(xué)周煒 星教授等 在此亦成果赫赫 鑒于被分析的這些經(jīng) 濟(jì) 金融 數(shù)據(jù)都源于現(xiàn)實(shí)市場 所以 有人把這 種方法看作是實(shí)驗(yàn)研究 這里 統(tǒng)計(jì)方法 本身可 以看作是 實(shí)驗(yàn)儀器 而 各種各樣的經(jīng)濟(jì)或金融 數(shù)據(jù) 則是實(shí)驗(yàn)樣品 但 真正意義上的 實(shí)驗(yàn) 應(yīng)該是指通過限定某些參量 并調(diào)節(jié)另外一些參量 從而獲得結(jié)果的研究方法 物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室做的 實(shí)驗(yàn)當(dāng)屬此類 也就是說 真正的 實(shí)驗(yàn) 應(yīng)該具 有 可控性 顯然 統(tǒng)計(jì)分析 并非 可控實(shí)驗(yàn) controlled experiments 或并非物理學(xué)家眼中真正 意義上的 實(shí)驗(yàn) 這里值得提及的是 經(jīng)濟(jì)物理學(xué) 家基于統(tǒng)計(jì)物理的分析與數(shù)學(xué)家的統(tǒng)計(jì)分析方法有 著比較顯著的區(qū)別 大體說來 物理學(xué)家更多關(guān)注的 則是金融 經(jīng)濟(jì) 系統(tǒng)整體的普適性 例如標(biāo)度律等 其實(shí) 這個(gè)區(qū)別亦可從 統(tǒng)計(jì)物理 物理學(xué) 與 統(tǒng) 計(jì)學(xué) 數(shù)學(xué) 統(tǒng)計(jì)學(xué) 之間的差別來理解之 代表性研究成果 股票價(jià)格的 胖尾 分布 圖 1 可被視為統(tǒng)計(jì)分析方面的一個(gè)代表成果 經(jīng)濟(jì)學(xué) 家通常認(rèn)為股票價(jià)格變動遵循的是無規(guī) 或高斯 分布 與 胖尾 分布相比 無規(guī)分布忽略了股票 市場中大的起伏 而事實(shí)上 正是這些大的起伏導(dǎo) 致了整個(gè)金融市場 甚至整個(gè)國家的危機(jī) 因此 這個(gè)分布被揭示后 相關(guān)的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型 也需要做 修正了 這里值得一提的是 在 20 世紀(jì) 60 年代 其實(shí)已經(jīng)有經(jīng)濟(jì)學(xué)家 j business 36 394 1963 提出 這個(gè)胖尾分布 并認(rèn)為該分布是列維 levy 穩(wěn)定 分布 經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家在此的新貢獻(xiàn)主要是揭示了這 里的分布規(guī)律與之前發(fā)現(xiàn)的列維穩(wěn)定分布有所區(qū) 別 特別是在小概率事件的發(fā)生方面 顯著偏離了 列維穩(wěn)定分布 方法二 建模 建模分為基于行為人的建模與 非基于行為人的建模 計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)家也有不少基于 行為人模擬的方法 但是 他們