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分享第一个诺贝尔经济学奖的弗里希模型是永动机猜想

已有 1607 次阅读 2018-3-13 21:33 |个人分类:复杂科学|系统分类:科研笔记| 随机过程, 噪声驱动, 热力学, 永动机, 经济周期

      我在1985年发现经济混沌的经验证据,1987年以“非线性动力学与经济周期”为物理学博士的论文题目,通过德克萨斯大学奥斯汀校区的跨学科博士委员会的论文答辩。委员会成员除了主席是1977年诺贝尔化学奖获得者,非平衡态热力学与自组织理论的奠基者普里戈金(Ilya Prigogine)之外,还有大爆炸宇宙模型的首创者和交通流科学的创立者赫曼(Robert Herman), 提出经济成长阶段论的经济学家和政治家,曾任美国总统外交委员会主席和国家安全事务特别助理的罗斯托(Walt Rostow), 发展新货币指数理论的经济学家巴奈特(Willianm Barnett), 以及其他在物理化学生物等领域做前沿研究的教授。答辩后德克萨斯大学研究生院院长根据委员会的报告,专门给本人写了一封贺信。数理经济学的创始人,诺奖经济学家萨缪尔逊(Paul Samuelson)也对混沌研究非常感兴趣。除了自己也提出一个差分方程的微观混沌模型,还在1995年给普里戈金研究中心评价我的研究成果时预测,我的工作可能建立经济学的新范式。然而主流经济学和主流科学杂志都拒绝发表我的论文。最后是麻省理工学院系统工程的旗舰杂志,系统工程评论的主编听说我的成果以后,主动邀请发表我的经济混沌的论文, 见本网站博客上发表的:   “Empirical and Theoretical Evidence of Economic Chaos,” System Dynamics Review, Vol. 4, No. 1-2, 81-108 (1988)。只是因为郝柏林编著的《Chaos II》(1990)在混沌研究的实验部分收录我的这篇论文,成为唯一收录的经济混沌文章,才在复杂科学和混沌研究的领域中,以经济混沌的代表者知名,没有被西方主流经济学封杀。我奇怪的是,受到两位诺奖经济学家(Samuelson, Simon)和一位诺奖物理学家支持,有全面经验数据和理论模型支持的研究,为什么在西方主流科学界遇到如此大的阻力?而且非线性方程数学并不难,没有爱因斯坦相对论和量子场论那样的高深数学,为什么经济学家拒绝相信,甚至拒绝讨论?

     我在1996年彻底解决宏观经济观察的哥白尼问题(观察参照系问题)和用基于维格纳变换与伽伯空间的时频非稳态时间序列分析,分离强噪声数据的混沌信号与噪声信号问题,发现宏观金融指数中普遍存在(连续时间的)“色混沌”以后,觉得经济混沌的存在已经确认。剩下的问题只是研究主流经济学害怕经济混沌的原因在哪里?

     我和计量经济学家布洛克(William Brock)和诺奖经济学家格兰杰(C.W.J. Granger)的辩论,发现一个荒唐的现实:经济学家竟然把数学模型贴上意识形态的标签。经济学的核心问题是经济周期的起源。凡是认为经济周期有决定论模型的经济学家,都被贴上“社会主义”的标签,因为决定论周期模型支持马克思批评资本主义有内生矛盾产生经济周期,它意味做有可能走向社会主义,假如模型参数处于发散振荡解。而相信亚当-斯密看不见的手的经济学家,只许用随机过程建模。

     作为物理学家,早就知道决定论方程也可以写成平行的随机过程。随机过程如果是单峰分布,均值存在,方差有限,则决定论方程的轨道和随机过程均值的时间轨迹大致吻合。更让人惊奇的是,我在德克萨斯大学做莱西尔(Linda Reichl)教授统计物理的研究生作业的第一道题,就是谐振子的布朗运动模型。三个理论物理学家和几个实验物理学家研究的结果,都证明在布朗运动冲击下的谐振子的周期运动是指数衰减的周期震荡。这和大家荡秋千的经验一致:如果你是随机推动秋千,秋千很快就会停摆,不可能产生持续震荡。

     令我震惊的是,主流新古典经济学家和计量经济学家,反对经济混沌的主要理由,是他们坚信,市场本身是稳定的。所有的经济波动,价格涨落,都是外来噪声(例如信息或技术)冲击的结果。只能用随机游走和布朗运动描写,号称“有效市场假说”,在2008年金融危机之后,还给提出有效市场理论的法玛 (E. Fama)和反对有效市场理论的西勒(R. Shiller)一起发诺贝尔经济学奖。而噪声驱动理论的鼻祖就是1933年提出,1969年分享第一个诺贝尔经济学奖的弗里希模型(R. Frisch).

    我是不重视经济学教科书,只读经济基础模型原著的人。我读弗里希模型的结果,发现他的建模和物理学的谐振子布朗运动是一样的,但是结论完全相反。弗里希在大萧条中,用他的模型来挽救对市场稳定的信仰,宣称他已经证明模型的解是噪声驱动可以维持有摩擦力的钟摆持续震荡。因为他本人是新创立的计量经济学旗舰杂志(Econometrica)的主编,他在一次非正式的纪念某经济学家的论坛发言,定性描述他的噪声驱动周期模型,并在他的杂志上连续三期预告他的论文即将发表,给出他的数学证明。然后从1934年起再也不提这件事了。然而经济学家欢呼万岁。在1969年的诺奖颁奖典礼上,给这一从未正式发表,又在1930年到1945年间,三次被物理学家否定的结论视为原创而颁奖。更奇怪的是,弗里希本人在获奖演说中从物理学讲到数学和经济学,但是只字未提他的获奖模型。而后来经济学多次颁发诺贝尔经济学奖的经济周期理论,包括弗里德曼(M. Friedman)的外生货币理论,卢卡斯反凯恩斯的理性预期和微观基础理论(R.Lucas),以及真实经济周期(RBC)理论,基础都是弗里希的噪声驱动理论。

    我发现弗里希模型的荒谬在它等价于单热源的永动机,也就是热涨落可以做功。我批评弗里希模型的文章同时在德克萨斯大学的ICC研究所和北大中国经济研究中心以讨论稿的形式在1999年发表,2010年收入我的英文论文集:Economic Complexity and Equilibrium Illusion: Essays on Market Instability and Macro Vitality,  London: Routledge (2010)。并在牛津大学批评计量经济学为炼金术的著名计量经济学家 亨德里(D. Hendry)主持的讲座报告,引发热烈讨论。中文版(2015)附在下面,请对物理学,数学,和经济学都有兴趣的读者自己思考当代计量经济学的市场自稳定的神话。然后判断:究竟是线性随机过程,还是非线性动力学与非线性随机过程能更真实地描写宏观和金融的市场波动?

     

陈平,“经济周期理论的弗里希模型之谜:均衡经济学和永动机模型”, 《清华政治经济学报》,2015年,第3卷,第2, 41-54




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