物理实验与经济学的关系

物理实验与经济学的关系经济管理学院14C142徐慧敏摘要：巴纳赫说：“数学家能找到定理之间的相似之处，优秀的数学家能看到证明之间的相似之处，卓越的数学家能察觉到数学分支之间的相似之处。最后，究级的数学家能俯瞰这些相似之处之间的相似之处。”文史哲相通是大家人所共知的，经济数学和物理三个学科是否也有类似情况呢？本文将围绕经济学与物理实验的关系展开。关键词：物理学，经济学，数学。一、物理学与经济学的共同点在西方，物理学和经济学同属数量学科，两门学科都广泛地运用了数学。物理学通过力变化来解释和推论物体的运动，决定物质运动的力，是相对稳定的，使人们可以通过改变力的种种实验，来得到自己愿望的物质的运动。再说，无生命的物质也不会主动变化。力与物质的相对稳定，要推论和演绎力的变化和物体运动之间复杂关系，抽象概括能力很强的数学就成了的强大武器。二战前的欧洲大陆，是热衷抽象思辨及唯理论的故乡，这里的自然科学和数学水平都很高，普朗克、爱因斯坦既是科学家也是数学家，这说明数学工具是非常胜任物理世界的。情形正如伽利略所说：“自然之书是数学写成的”。物理学向人们揭示了自然界的运行机制，这种机制以某种方式映射到人类社会，用物理规律可以有效的解释经济运行中的问题，由此自然科学与社会科学出现融合趋势的大科学观。最近几十年来，物理学对复杂系统的研究取得了很大的进展.由于经济系统与其他复杂系统具有相同或十分相似的性质，物理学家们自然设想利用处理复杂系统的理论和方法对其进行有效分析。利用统计物理学原理解释股票证券市场的按幂律分布的无标度现象并能说明其背后所隐含的政策导向影响中国股票市场的特征；利用重要的物理混沌理论解释经济系统本质上是一个高度复杂的非线性系统。非线性系统的一般特性在经济系统的运动中都有突出表现，如失灵性（如少量的资金投入对起动经济是不可能的）、非单值性、饱和特征（如对劳动力需求的饱和限制）以及继电特性——突变性等等。一些研究已同样证明，经济系统中存在非平衡相变（自组织）的基本特征——非对称性，并发现了经济系统运行中的对称破缺现象。而物理学中的混沌理论正好在这方面为研究经济运行的复杂变化提供了理论和方法。二、经济学与物理学的内在联系经济现象是无法在人的意识支配下重复出现的，这与大气活动、天体进化和地球演化有着类似，20世纪90年代后物理学家借用物理学的分析方法和手段，从大量经济数据中探寻各种经济现象背后的规律，催化了经济物理学的诞生。越来越多的物理学家也热衷于经济和金融问题的研究，他们引进了经济学家从未应用过的概念和方法，如：关联与自关联、标度律、自组织临界性、相变、自适应性、混沌、分形、渗流、神经网络、重整化群、自旋玻璃模型、量子场论方法等等。这些新概念和新方法给经济和金融这一类复杂系统的研究带来了新的生机。物理学影响了经济学，反之，经济学也影响了物理学。比如，有些人认为，物理学上的非线性理论思想主要来源于经济学（值得商榷）。诺贝尔经济学奖得主阿来（应该是阿罗）在市场理论及资源有效利用方面作出了开创性的贡献，并对一般均衡理论重新作了系统阐述。除了经济学，他的全部事业中还有两项平行的兴趣：历史学和物理学。上世纪60年代，阿来写了一部通史----《文明的兴衰---经济因素》。这部著作设法从文明史推导出永久的规律性，特别是数量的规律性。阿来还说，作为一名经济学家，他从未停止过反思和建立引力、电磁和量子的统一理论涉及的问题。“经济学和物理学中关于构思模型和经验数据的解释问题的相同性，特别使我震惊。没有什么事情比这两个表面上如此不相似的科学之间的这种对比对我更有教育意义。”同样是诺贝尔经济学奖得主的弗里德曼则说：“我相信经济学所具有的科学成分和物理学、化学或其它自然科学成分在性质上并没有什么不同。股票（期货）市场价格涨落的物理本质就是在某一区域的构成介质发生失稳，并伴随有应变能的加速释放。要有效地跟踪其市场价格波动，就要从非线性动力学这个角度，来观察分析股票（期货）市场的价格波动问题，并对这一失稳过程进行分析研究。三、经济学与物理学、数学之间的区别数学、物理学对经济学非常有用，但经济学毕竟不是数学和物理学。我们不能简单地认为只有运用数学模型和物理方法才能科学地表达经济学的思想。应该说，数学只是经济学的工具，而不是经济思想本身。虽然，现在几乎每一个经济学领域都用到数学，但多数的、主要的领域还是靠经济学知识，而不是数学取胜。因为，最终总是经济学的想法决定一部著作、一篇论文的思想，而不是数学推导掌控人的思维。上述众多获得诺贝尔经济学奖的大师们之所以能铸就辉煌，归根到底，靠的是经济思想，而不是数学工具。的确，数学在经济学中的运用也引起过学界内外的争议。诺贝尔奖得主中也有一些人，如产权理论的创立者科斯，是从来不用数学工具的。还有一些人则干脆反对在经济学中运用数学工具，如缪尔达尔和哈耶克----自由主义的登峰造极之人，他们强调跨学科的研究方法。哈耶克把经济学、法理学、心理学等学科结合起来研究自由问题，卡尼曼也是把心理学和经济学结合起来，研究不确定条件下的决策问题。而且，经济学与物理学也是不可完全类比的，因为经济学无法象物理学那样做可控实验。经济学越来越重视个体之间的互动（interaction），在物理学里，个体（分子）之间也有互动，但经济个体的互动是带有策略性和理性决策的，这可能使得互动的结果是收敛的，而不是发散的。从研究对象上看，物理学和经济学有着天壤之别，我认为研究对象是划分自然科学和社会科学的主要因素了吧。以物理学为鼻祖的自然科学（我个人倾向于把数学凌驾于自然学科之上）都是研究客观事物的规律的，而经济学作为社会科学是研究由带有主观性的人类参与的社会规律的。从目前物理学的体系来看，物理学是研究时空结构和物质运动和相互作用规律的（不知道我这样归纳是否到位）；经济学起初是研究稀缺资源的优化配置的，但随着社会经济的发展，现在经济学的研究领域逐渐在向研究人的经济行为转变。经济学研究的事物之间的关系，主要是价格和人的行为选择之间的关系，通过价格变化来解释和推论人的行为选择。而价格远没有物理学的力稳定，影响价格的因素非常多；同时作为研究对象的人远没有无生命的物质那样具有齐一性——有多少人就有多少个世界，即使面对同一个价格，不同的人有不同的选择，因为每个人的收入等约束条件不同。总而言之，物理实验与经济学之间看似无关，其实联系十分紧密。