宏观经济微观模拟模型

2001年3月第2期 吉林大学社会科学学报Jilin University Journal S ocial Sciences Edition Mar.,2001 N o.2 宏观经济微观模拟模型张世伟1　赵东奎2

(1.吉林大学商学院,吉林长春130012; 2.吉林大学社会科学学报,吉林长春130012)

摘　要:长期以来,宏观经济分析和微观经济分析一直相互分离。应用微观模拟模型,

我们可以将二者有机地联系起来。基于数据库技术的微观模拟模型正在成为西方经济学者

理论研究和政策分析的工具;基于主体技术的微观模拟模型将为大规模智能模拟实验打下

理论和实践基础。借鉴西方经济学者研究的思想和方法,我们可以研制适合我国国情的微

观模拟模型,并应用该模型分析和发现我国经济运行的基本规律。

关键词:宏观经济模型;微观模拟模型;基于主体的模型

中图分类号:F22410　文献标识码:A 文章编号:025722834(2001)022*******

收稿日期:2000206224

作者简介:张世伟(19642),男,吉林长春人,吉林大学商学院副教授,博士研究生;

赵东奎(19712),男,黑龙江阿城人,吉林大学社会科学学报编辑。

微观经济是宏观经济的基础,宏观经济制约和影响微观经济。目前,宏观经济分析最常用的工具是宏观经济计量模型和可计算一般均衡模型。这些宏观经济模型一般采用累积数据来描述其特征量,采用与特征量有解析关系的方程组来描述多个特征量之间的关系,并通过求解方程组得出经济分析的结果。面对复杂的现实经济系统,要建立一个宏观经济模型,必须进行许多简化处理。经济学者的一般方法是:或者完全忽略微观个体的行为分析,或者采用典型个体代替群体,忽略个体间的差异性。无论那种方法,都导致宏观经济分析和微观经济分析的相互分离。[1]

为了建立宏观经济分析和微观经济分析之间的桥梁,美国学者G.Orcutt 于1957年提出一种新的宏观经济模型:微观模拟模型。[2]研制经济微观模拟模型的主要思想是:以经济系统中的微观个体作为描述和处理的对象,应用计算机通过模型来模拟其特性和行为,进而发现现实经济系统的运行规律。40年来,随着计算机技术的飞速发展,微观模拟模型的建模技术不断发展和完善,逐渐从基于数据库(Database 2based )技术的传统微观模拟模型向基于主体(Agent 2based )技术的智能化微观模拟模型转换。与此同

时,随着政府统计部门微观数据资源的日益丰富,微观模拟模型也得到日益广泛的应用,目前已成为西方国家分析和制定经济政策的有效工具。

一、基于数据库技术的微观模拟模型

宏观经济微观模拟模型强调经济系统的复杂性。复杂性意味着:(1)系统是由一系列相互作用的主体构成;(2)系统显示了个别主体活动的动态和累积行为;(3)累积行为可以与个别主体行为的细节知识无关。研制宏观经济微观模拟模型的主要内容是:根据对社会统计资料分析确定模型的系统结构,即经济主体的种类、数目和规模;根据对微观经济个体活动的调查和分析确定经济主体的行为规则;根据经济制度结构确定经济主体之间相互作用的“游戏规则”;宏观经济变量依据微观经济个体活动的累积产生。

基于数据库技术的微观模拟模型研制方法是:应用数据文件存储经济主体的特征值;应用算法模拟经济主体的行为规则和经济主体之间的游戏规则,算法作用于数据文

;通过对特征值的统计、分析和综合,可以洞察到经济政策对微观经济个体的影响,进而洞察到宏观经济变量的变化情况。

1976年,美国学者G.Orcutt率先研制了美国经济微观模拟模型,该模型对家庭部门进行了微观模拟:应用现实家庭样本,并将他们假设的行为模式应用于样本个体上;数据库中每个个体的特征用于确定模拟行为和模拟行为结果。该模型用于分析税收和收入转移项目的分配效应及其对财政收入的影响,它已被美国政府部门广泛地用于分析经济政策对家庭部门的第一轮影响。其后,美国学者又对该模型进行了许多扩展,并应用于社会保险、房地产政策和税收改革等领域,但这些模型仍仅关注家庭部门。[1]企业的微观模拟模型最初是由G.Eliass on于1978年在研制瑞典经济模型中提出的。模型包含瑞典最重要的企业,对这些企业的模拟几乎复制了瑞典经济。F.T ongeren于1995年在荷兰经济模型中引入企业的微观模拟模型,该模型模拟了荷兰的120个企业。这两个模型用于宏观层次对微观层次(企业)的影响分析,以及微观层次对宏观层次的反馈分析,进而可以评价政府的产业政策和企业政策。

1986年,美国学者G.Bennett和B.Bergmann研制了美国经济微观模拟交易模型(简称交易模型)。[3]该模型的系统结构包括:(1)家庭主体,就业和失业的工人700个;(2)企业主体,农业、矿业、建筑业、汽车制造业、其它耐用品制造业、非耐用品制造业、资本密集型服务业、贸易业、其它服务业和房地产业;(3)金融主体,金融中介和银行;(4)政府主体,联邦政府、地方政府和货币当局;(5)国外主体。

交易模型采用比例因子法将美国经济缩微入交易模型中。美国经济数据被用于建立模型的数据库,模型中的主体行为与现实经济主体行为类似,每个主体的情景和实践被追踪并进入决策过程。主体的行为导致数据库中相关记录的特征值的改变。主体之间的交互作用采用“买方—卖方”的交易形式,货币与实物的交易行为被精确地集成入模拟经济中。宏观经济总量,如总产出、价格水平、失业率等,均可通过微观层次的行为派生出来。

交易模型主要用于研究工商企业的政策效应,但理论上可以用于探查任何政策的全

部效应。该模型恰当地描述了:(1)发行指数化债券的财政和货币效应;(2)劳动时数变化的就业和劳动生产率效应。

二、基于主体技术的微观模拟模型

近年来,受进化经济理论和人工智能技术进展的影响,一些西方经济学者探索着应用人工适应主体(Artificial Adaptive Agent)技术建立智能型微观模拟模型。人工适应主体技术包括遗传算法、分类器系统、神经元网络和细胞自动机等。经济学者主要应用遗传算法和分类器系统来模拟经济主体的行为。[4]基于主体技术的微观模拟模型,不仅强调经济系统的复杂性,而且强调经济系统的适应性。适应性意味着:(1)系统中主体的活动可被赋予一个值(如效用、适应或偿付);(2)随着时间的推移,主体的行为趋向于使该值增加。和基于数据库技术的微观模拟模型的研制方法相比,基于主体的微观模拟模型强调主体智能问题求解和学习行为的模拟。

基于主体技术的微观模拟模型早期的一个成功范例是R.Marim on等人的模拟货币模型。[5]模型假设经济由不同类型的家庭主体组成;每类家庭主体生产自己的产品,且仅对比自己高一级家庭的产品感兴趣。模拟的家庭主体都有智能性,并在决策过程中使用了分类器系统。模型模拟的经济中,即使主体开始于随机的规则,他们的交易和消费模型都会收敛到静态纳什均衡。模型发现了5类不同家庭经济的均衡;验证了只有储存成本低的商品才能充当交易媒介的角色。

美国Santa Fe实验室一直进行人工股票市场的研制工作。[6]模拟市场的交易者都具有人工智能性,他们根据对未来风险和回报的预期来买卖股票。价格内生确定以使市场出清。市场能够重现一些现象,包括基本分析和技术分析的可预见性等。主体行为与市场特性相互一致;给定时间序列数据和个别预测值,主体能够学习理性预期均衡。

1996年,美国Sandia实验室的N.Basu等人采用遗传算法和分类器系统等高级人工智能技术,研制了美国经济微观模拟模型—ASPE N。[7]模型一经问世,就受到经济学界的重视,许多经济学者在美国商业周刊上对此模型进行了评价和展望。克莱因等人认为它标志着一个新的经济实验平台已经出现,并且形成一个新的研究团体。[8]ASPE N 建立了一个微型社会,并应用人工适应主体模拟微观经济主体的决策行为,人工适应主体与现实经济主体有同样的行为模式。人工适应主体不仅能进行智能问题求解,而且能通过实践学习来调整其预期和行为,真实地再现了经济主体效用或利润最大化过程。主体之间的互相作用通过市场来实现,模拟的市场通过价格和数量协调商品的供给和需求。经济主体特征和行为的随机性通过M onte Carlo方法实现,宏观经济变量通过对微观个体决策的累积得到。

ASPE N原型包括1000个家庭主体、4个单一行业企业主体和1个政府主体,该原型主要用于分析经济周期波动。扩展版本又引入2个银行主体、1个联邦储备主体、1个房地产经纪主体和1个资本品生产主体,企业主体也被扩充为3个食品企业、2个非耐用品企业、2个汽车企业和2个房地产开发企业,该模型主要用于分析货币政策的作用机制。1997年研制的ASPE N经济转轨模型,用于分析东欧国家由计划经济向市场经济