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1、第? ?卷第 ? 期 ? ? 年 ? 月 自动化学报 ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? , ? ? 控制理论与宏观经济模型 万百五 韩崇昭 ?西安 交通大 学系统工程研究所? 摘要 本文从控制理论和系统工程 的角度 , 简单综述了宏观经济数学 模型的历史与当前发展 的 状况 ?分析了宏观经济数学模型区别于物理或工程系统模型的重要特征及模型在经济预测 、 决 策评价和结构分析上的实用性?根据控制理论在经济学中应用的发展趋势 , 探讨了宏观经济数 学模型未来发展的方向 ? 一 、 宏观经济数学模型的发展和类型 一切宏观经济数学模型都是某种经济理论与数学方法相结合的产物 , 用以描
2、述对象 各主要参量 间的数量关系 , 从而达到分析 、 预测 、 评价或决策的 目的 ? 西方国家的宏观 经济数学模型均 以现代的西方经济理论?如 ? ? ? ? ? ? ? ? 的 “一般 均衡理论” ? ? , 尤其是 ? ? ? ? ? ? ? 的一 整套理论 【, , ? ? ?为依据 , 运用系统辨识 和参数估计等方法获得的 ? 宏观经济数学模型的研究最初以美国为中心 , 后来逐 渐扩展到其它西方国家以至 整 个世界 ? 因为制 定宏观经济数 学模型的 目的各不相同 , 所以模型 的 种类也 异常繁多 ? 世界上第一个宏观经济模型是美国的? ? ? ?一 ? ? 年的商业周期模型 ,
3、 该模型由计量 经济学的奠基人之一 、 荷兰经济学家? ? ? ? ? ? ? ? 于 ? 年制定 ? 然而 , 真正有实用价 值的是美国的经济学家 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 于 ? 。年制定的两次世界大 战 期间? ? ?一? ? ? 美国经济的动态模型 , 称之 为 ? ? ? ? ? 战间? ? ? ? ? 模型 , 曾用于 经济预 测和政策评价 ? 该模型对战后的经济预测 虽不成功 【们, 但可以视为现代宏观计量经济动态模型 的雏形 ? 根据 习? ? ? 的思想 , 所谓计量经济模型 , 是指根据经济理论假定模型的结构 , 利 用数学表 达式描述 , 并借助于实 际经济的观
4、察数据 , 利用统计学方法估计模型 的参数而得到 的模 型 , 模型表示成线性或非线性随机差分方程的形式 ? 另一个有重要影响的宏观经济模型是 “投人一产 出”模型 , ?一,? ?, 它是俄裔美国经济学 家? ? ? ? ? ? ? ? 以? ? ? ? ? ? 的 一般均衡理论为依据 , 于三十年代提出的 ? 模型能反映 国 民经济各部门 、 各种产品之 间的技术经济联系 , 是进行经济数量分析 、 搞好综合平衡的 一种重要工具 ? 目前已成为世界大多数国家又包括我国?制定国民经济计划的重要手段之 一 以后 ? ? ? ? ? ?又研究了动态投人 一产出模 型 , 计人 下一个周期需要扩大
5、的生产能力 ?, ? 在这个动态模型的基础上 , 许多学者又针对特殊的假设条件对宏观经济进行了 优化 研 究以, ? ? 本文于?年?月川日收到 ? ? 期万 百五等 ? 控制理论与宏观经 济模型 为了克服投入 一 产出模型 的一 些局限性 ,“可计算的一 般均衡模型 ” ? ? ? ? 模型?被 提出来了 ? 模型是将投入产出分析与线性规划的最优供给量求解相结合 , 解出既考虑生 产者又考虑消费者的最优经济效果的最优计划及一组 均衡价格 ? ? 模型如果去 掉 完 全竟争的假定 , 可 以 用于高度集中的计划经济 ? 六十年代末至七十年代初 , 宏观计量 经济模型发展到大规模季度计量经济模型
6、 ? 比 较有代表性的模型是美国 ? ? ?麻省理工学院? 、 ? ? ? ? ? ? ? ? 大学和社会科 学研 究 会联 合制定的?模型?或称 ?或? ? 一? ? 模型? 叼 ? 该模型包括 六个主块?最 终需求 、 收 入分配 、 税收和汇兑 、劳动市场、 物价 、 财政? , 具有很高的 非线性特征 ? 七十年代以来 , 在宏观经济数学模型 的发展中有两项重要的工作在进行 ? 一项是以 ? ? ? ? ? ?为首的一批经济学家为联合国编制世界投入产出模型? ? ,? 另一项是以 ? ? ? ? ? 为首 的一批经济学家在编制世界各国的对外贸易模型联合起来的? ? ? ? 系统模型?
7、? ! ? 二 、 宏观经济数学模型的特点和用途 当自动控制和系统工程学者着手研究经济问题时 , 首先遇到的困难是宏观经济对象 与一 般物理或工程对象有显著差别 , 完全借用自然科学或工程上的方法研究 经济问题是 不实 际 的 ? 关于这一点 , 文献【? ?曾给 出精辟 的论述 ? ? ? 宏观经济对象的盆要特点 ? ?结构的复杂性 在任何具有生产 、 分配 、 交换和消费职能的社会经济组织中 , 几乎所有的成员既 是生 产者又是消费者 ? 原则上说 , 每个成员的任一经济行为都可能对整个组织系统的经济运 行产生影响 ? 在这样的组织中 , 一般存在层叠交错的组织机构 , 各机构的决策者的行
8、为对 于经济运行具有举足轻重的作用 ? 不同的组织机构形式和与之相应的生产 、 分配和交换 方式 等可以产生完全不同的经济效果 ? 一般情况下 , 所研究的经济组织?如国家?多隶属 于某个更大的组织?世界? , 同时 一与 其 它经济组织?国家 、地区 ?间存在着贸易 、 经济合作 、 联合经营等错综复杂的 联系 ? 面对这 种具有复杂结构的系统 , 目前已有的宏观经济模型只是对某 些经济变量 间依存和制约关 系的近似描述 , 是复杂经济实体的一种 带主观性的映象 ? ? 经济理论的局限性和模糊性 经济科学属于社会科学的范畴 , 对同一经济现象 , 不同的人观察 , 由不同的 理 论 、 观
9、点 , 得到不同的结论 ? 应 用这些经济理论及在它们的基础 上获得的数学模型不 可避 免地 存在着局限性 ? 例如 , 完全自由竟争的市场经济理论与模型与中央计划经 济的 理论与模 型就不 可能完全相同 ? 在同一经济理论体系中 , 因为对象结构上的复杂性和人们认识上的局限性 , 对 于经济 现象不 可能象物理现象那样用相对严格的定律来描述 ? 并且 用 以描述宏观经济现象的定 量关 系式往往随研 究者的经济理论和 目的的 不同而不同 , 其严格性常常受到怀疑 ? 最使自动控 制 和系 统工程学者感 到 困惑的是 ,“ 因果性刀假设在经济现象中有时 是有 疑问的 ? 由于能动的 人的因素的存
10、在 , 在经济现象中 , 会使某些结果出现在原因之前 ? 例 自动化学报 ? 卷 如当政府的某项经济政策还未公布 实施之前 , 就可能 因人们的预断或猜测而出现物价浮 动或股票 、 汇率的 涨跌 ? 在系统科学理论中 , 因果性假设还表现为任一动态系统都存在具有? ? ? ? !性的一组 状态变量 ? 但是 , 构成宏观计量模型的一组方程往往包含会计恒等式? ? , 们 ? 决不能断言外 生变量就是 “因”, 或内生变量就是 “ 果 ”, 实际上往往互为因果 ? 即使按系统辨识的方法确 定了 一组状态变量 , 这组状态变量也未必具有? ? ? ? 性 ? 当前的状态和 历史的状态可 能 同时对
11、未来产生影响 ? 这一点正是利用现有的系统论和控制论方法研究动态宏观经济现 象的一个根本困 难所在 ? ? 信息的不完全性 对于经济系统 , 因为存在着大 量的未知因素 , 而统计数据的信噪比非常低 , 所以 , 按照 通常施加试验信号的方法求取系统响应是不可能的 ? 只能依靠定期?年度或季度?的统计 数据来构造模型 , 但有效样本值往往又十分有限 ? 即使利用最好的系统辨识 和参数估计 方法也很难获得比较精确的模型 ? 经济系统由于存在非常高的噪声水平 , 同时考虑到模型的不精确和状态本身可 能具 有的非? ? ? 性 , 使之成为极端不完全状态信息系统 ? 对这样的系统按外推法进行状 态预
12、报难免会有很大的误差 ? ? ? 宏观经济模型的用途 由于 宏观经济对象的特殊性 , 利用现有的模型和方法研究宏观经济现象 , 进行经济决 策仍有许多尚未克服的 困难 ? 但世界各国愈来愈重视宏观经济数学模型的应用 , 并且取 得了 明显的效果 ? 宏观经济模型的用途 , 主要体现在四个方面 习 ? ? ?结构分析 ? 结构分 析就是用模型定量测定系统变量间 的结构关系 , 估计系统的某些系数和系数的 组合 , 以理 解和解释有关的经济现象 ? 并可 用 以检验几 种针锋相对的经济理论 ? ? 预测 ? 即用模型 预估某些不 能直接观察的变量的值 , 分为短期 、 中期和长期预测三 种 ? ?
13、 政策评价 ? 即 利用模型选择一种较好或最优的政策 ? 可分为短期 、 中期和长期三种 ? 并有辅助目标 法 、 社会福利函数法和仿真三种研究方法 ? 政策评价与预侧是紧密相连的 ? 预测必须部分地 基于对决策者未来行动的假设 , 而政策评价又必须部分地基于对各种政策选择的效果的 预测 ? 钓经济计划 ? 即利 用模型制定 国 民经济计划 , 从而达到各部门 间 产品 、 物资 的综 合平 衡及某种目标的优化 ? 三 、 控制理论在宏观经济研究中的应用 早在五 十年代初期 , 控制理论学者已利 用工程控制的概念试图得出镇定 经济系统的 策略 , 而数理经济学家也迅速地把由数学和控制理论界得
14、出的最优化理论应用于经济研 究 ? 在某些方面 , 他们取得的成果比控制理论家还早 ? 例 如 , ? ? 年控制理论家在线 性二次高斯?问题中归纳出来的随机系统的分离定理 , 最早由计量经济学家 ? ? 。 ?年?和 ? ? ? ? ? 年?所发表 , 称之为 “确定性等价原 理, , 下, ? ? ? ? ? ?二。, 的极大值 原理也被经济学家所器 重和 应 用 ? 尽管有这些早期跨学科的努力 , 但是控制理论和经 济 学界所希望的交互 影响当时并没有真正形成 ? 近代控制理论 的关键部分并未对 经济 学家 ? 期 万百五等? 控制理论与宏观经 济模型 产生显著影响 ? 由于西方国家十分
15、困难的经济问题 , 迫使经济学家注意到已在空间技术中成功应用 的近代控制理论 , 并力图从中寻找新的有效工具 ? 六 十年代中期后 , 控制理论家和经济 学家终于相互了解了对方的工作 ? ?年美国哈佛大学经济系? ? ? ? ? ? ?教授和控制组 的华裔学者何毓琦? ? ? ? ? ? 教授合作 , 利用控制理论建立经济模型 ? 美国经济学家 ? ? ? ? ? ! ? 接受美国电气电子工程师协会? ? ? 控制系统学会的邀请 , 担任其经济系 统专业委员会的主席 ? ? ? 年由美国国家经济研究局发起 , 在普林斯顿召开了第一届由 经济学家和控制理论家参加的 “随机控制 和经济系统”工作会
16、议 ? 邹至庄? ? ? ? ? ? 教 授和? ? ? ? ? ? 教授任主席 ? 讨论会表明 , 随机控制研究中所面临的问题对经济学有直 接的意义 , 该届工作会议起了 “打破坚 冰 ”的作用, 显示了相互合作的有益性 ? 以后又召 开了第二届工作会议 ? 美国联邦储备局在会上介绍了如何用定量模型作为决策的基础 , 如何用线性二次最优控制?概念控制货币的供应等 ? 自此 , 经济学家和控制理论家 相结合研究经济问题的风气盛行起来了匕 们 ? 控制理论用 于宏观经济研究的情况已有文献? ? , ? , ?综述 , 简介如下 ? 最早将经典控制理论应用于宏观经济模型 研究 的是以 ? ? ? ? ? ?年?和? ? ? ? ? ? ?年?的工作为代表 , 他们采 用比例 、 积分和微分? ? ?
