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1、首都经济贸易大学硕士学位论文价格模型动态仿真研究姓名：褚晓琳申请学位级别：硕士专业：数量经济指导教师：王文举20030301论文提要s 2 s 1 9 s近年来，随着计算机技术的发展，经济仿真作为经济学研究的新方法，越来越受到经济学家们的重视。通过将经济系统抽象为程序模型在计算机中进行运算，经济仿真可模拟现实经济运行的多种情况，据此给出建议和参考信息，并可验证理论和辅助性地对理论进行推导。由圣菲实验室开发的S W A R M 平台是一个具有代表性的例子，利用它可在许多领域对复杂适应性系统进行仿真研究。本文首先介绍了S W A R M 的原理、复杂适应性系统的思想和经济仿真的思想，接着通过博弈论
2、方法与经济仿真的结合，利用S W A R M 平台编写了经济仿真程序。对微观经济学的价格模型：伯川德模型进行了模拟研究，并在空间竞争、生产能力约束两个方面对其进行了推广分析及动态模拟。最后本文就如何将博弈经济模型转化为仿真模型提出了作者的一些观点。关键词：博弈论S W A R M复杂适应性系统经济仿真A b S t r a C tK e yw o r d s ：G a m eT h e o r yS W A R MC o m p l e xA d a p ti V eS y st e m裟黧嚣裟=一黧一 一一一一一一一一一一一一一一一一犁麓翌器瓣然一茹 一一一一一一一一一鬻瓣激豢舞价格模型动态
3、仿真研究第一章引言第一节研究背景与研究意义19 9 4 年、199 6 年和2 0 0 1 年的诺贝尔经济学奖授予了博弈论专家，标志着经济学研究进入了一个新的时代，博弈论成为当今主流经济学的重要组成部分。国内学者对博弈论及其应用进行了大量的研究。此外，国外一些学者研制了动态模拟模型和软件平台，用于研究经济问题。2 0 0 2 年诺贝尔经济学奖就授予了实验经济学家，国内一些学者对经济模拟也进行了尝试和研究。就研究方法本身来看，在国际上，近几年经济问题的研究已经突破传统的数量经济方法，将数学科学和计算机科学有机地结合起来，对社会经济进行模拟研究，从国外最新资料来看，运用新的数学工具和系统科学，如博
4、弈论、复杂适应系统理论等来研究社会经济问题，已经有了一些成果和经验。目前、我国关于经济问题的研究方法，虽然用了一定的数学方法作为定量分析工具，但是没有考虑经济系统中利益相互影响的各经济行为主体之问的策略选择问题，很少有对经济模式和经济政策进行动态模拟研究，故缺乏预测性和可操作性。而博弈论是研究局中人在行为和利益变化相互影响下的策略选择理论，着重研究人与人、人与环境之间的相互作用。这种修正完全理性人的假定，特别是强调行为主体在不断的学习过程中逐步达到理性，使得经济学更加贴近现实。正是基于博弈论的思想，国外开发出用于研究经济系统运行的开放型平台S W A R M ，为经济系统的研究提供了新的更符合
5、实际的研究工具。九届全国人大四次会议通过的中华人民共和国国民经济和社会发展的第十个五年计划纲要* ，从国民经济和社会发展的战略全局出发，在宏观调控、经济结构调整、科技、教育发展，可持续发展和提高人民生活等方面做出了全局部署，确定了“十五”期间的奋斗目标。我国已经加入W T O ，经济和社会发展面临新的形势，既存在机遇，又面临着新的挑战因此研究在新的竞争局势下我国社会经济发展的具体问题有非常重要的意义。建立结合我国经济发展特点的数学模型去分析和研究我国经济问题，用计算机软件进行政策动态模拟研究，提供可供选择的政策组合，对经济的健康发展不仅有重要的理论意义和现实意义，并且还有重价格模型动态仿真研究
6、要的指导意义和参考价值。第二节理论与研究回顾19 4 q 年冯诺依曼和摩根斯坦的博弈论与经济行为一书，奠定了博弈论这门学科的理论和方法论基础。数十年来，博弈论取得了多方面的突破：纳什( N as h ) 创立了博弈均衡的核心概念，泽尔腾( S e l t e n ) 发展了动态博弈，海萨尼( I t a r s a n y i ) 建构了不完全信息博弈理论与方法。这三位博弈论专家分享了19 9 4 年度的诺贝尔经济学奖，19 9 6 年诺贝尔经济学奖又一次荣归博弈论专家莫里斯( M ir - l e e s ) 和维克瑞( V i c k r e y ) ，以表彰他们在非对称信息下的激励理论方
7、面所作出的杰出贡献，2 0 0 1 年诺贝尔经济学奖再一次荣归阿克罗夫( A k e r l o f ) 、斯彭斯( S p e n c e ) 和斯蒂格利茨( S t i 9 1 i t z ) ，以表彰他们对不对称信息下的市场交易理论所做出的杰出贡献，标志着博弈论的发展进入了一个辉煌的时代。国外学者对博弈论及其应用进行了大量昀研究，在发达的市场经济国家里，博弈论已经成为经济管理界研究交流的基本分析工具和工作语言，其应用已遍及市场竞争，企业管理等微观经济领域的方方面面，并且正在向宏观经济延伸。在我国，也有一些入从事经济博弈论的理论研究和应用研究，如张维迎用博弈理论和方法分析和研究企业理论与中
8、国企业改革问题，陈学彬用博弈论对宏观金融问题进行分析，王国成用博弈论研究企业经营管理中的竞争对策问题，王文举主持完成的国家社科基金项目博弈论的应用与我国经济学的发展紧密联系中国实际，针对我国经济发展与改革的热点和难点问题进行分析，用博弈论研究了政府经济职能、公有制企业委托代理关系、“债转股”、企业广告与售后服务、分配结构与分配方式、拍卖与招标、惩治腐败与政府打假、保险中最优免赔额的确定、国际货币政策协调等问题，并把一般均衡扩展为博弈均衡，论证了一般均衡与博弈均衡的关系等。9 0 年代以来，国内出版了多部经济博弈论方面的著作，一些学者在经济研究、数量经济技术经济研究等杂志上也发表了大量的博弈论方
9、面的研究论文，这些成果推动了我国搏弈理论与应用的深化和发展。此外，国际上，一些学者依据各自国家的具体情况，研制了动态模拟( 仿真)价格模型动态仿真研究模型和软件平台，研究经济和社会发展问题。如美国S a n d ia 国家实验室19 9 6年5 月研制成功了经济微观模拟模型一- - A S P E N 模型，该模型以代理人为基础，将微观- 5 宏观经济融为一体，符合经济系统的本质。该实验是在A S P E N 模型上对美国经济和过渡经济进行了模拟，模拟结果比较理想。因此克莱因教授对A S P E N模型评价说：“这可能是长期以来出现的最好的东西”；19 9 4 年开始，美国S a n t aF
10、 e 研究所开发了分析复杂适应系统的模拟工具一- - S w a r m 软件平台，提供了一套标准、灵活、可靠的软件工具，可以用来对复杂适应系统进行模拟( 仿真) 研究。该研究所用S w a r m 对有关经济政策进行模拟，取得了理想的效果。国内一些高校和研究机构学习借鉴国外的理论和方法，开展了经济模拟研究，得到了一些初步的成果，如中国人民大学经济科学实验室运用S w a r m 平台模拟各种形式的拍卖，结果理想。但国内很少有对我国社会经济中的具体问题进行模拟研究，总体上看，处于起步和成长阶段。我的这篇文章就对经济模型的动态模拟研究进行了一些探索性研究。第三节本文的主要内容与创新之处主要内容本
11、文主要分为四个章节，主要内容分别是：第一章为引言部分。主要是在第一节做了关于本论文研究背景、研究意义的介绍；在第二节对前人所做的理论与研究工作做了一个大概的回顾；在第三节指出了本文的创新之处。第二章是预备知识部分。讲述了本文所涉及的理论知识。分别是第一节的博弈论：第二节S W A R M 与复杂适应性系统介绍；第三节经济仿真，其中涉及了我对经济仿真与实验经济学的一些看法。第三章与第四章是模型分析与仿真部分。在第三章我首先分析研究了微观经济学寡头厂商理论的价格模型即伯川德模型，接着对其做了仿真模拟，然后指出如何就放宽模型的假设条件得到伯川德模型的推广模型。第四章我先分析模拟了空间竞争的价格模型和
12、生产能力约束的价格模型，随价格模型动态仿真研究后阐述了博弈经济模型在仿真程序中的实现问题。最后我将价格模型的模拟程序列入附录。S - 、创新之处本文通过对微观经济学中的价格模型编写仿真程序，在研究验证理论的同时，进一步探索了仿真程序的实现问题。以往的经济模型忽视了经济主体间行为的相互影响，把主体之问的相互影响都归并到外界环境对主体的影响，主体所做的决策既没有考虑其本身决策对其他主体决策的影响，也没考虑其他主体对其自身决策的影响。而实际上主体间的相互影响是存在的。博弈模型较好的考虑了主体之问的相互影响，故应将博弈模型引入仿真模型的模型设计中。本文对完金信息静态模型进行了仿真模拟，认为将完全信息静
13、态模型转化为仿真程序是可行的。在此基础上进一步讨论了不嵬全信息静态模型和动态模型转化为仿真程序的可行性。价格模型动态仿真研究第二章预备知识第一节博弈论博弈论( g a m et h e o r y ) 是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题，相比较予微观经济学，博弈论认为个人的效用函数不仅依赖它自己的选择，还依赖于他人的选择；个人的最优选择是其他人选择的反应函数。而微观经济学认为个人的效用函数只依赖他自己的选择。其他人的行为都被抽象为一个价格的参数。微观经济学认为人的决策就是在给定一个价格参数和收入的条件下，最大化自己的效用。从这一点上讲，博弈论是研究存在外部经济
14、条件下的个人选择问题。博弈论可分为合作博弈和非合作博弈。合作博弈和非合作博弈的区别主要是在于人们的行为相互作用时，当事人是否能达成一个具有约束力的协议。合作博弈强调的是团体理性，着重于效率、公正、公平、而非合作博弈强调的是个人理性、个人最优决策，其结果可能是有效率的，也可能是无效率的。下面介绍的概念主要是非合作博弈的。从本质上讲，信息经济学是非对称信息博弈论在经济学上的应用。非对称信息指的是某些局中人拥有而另一些局中人不拥有的信息。信息经济学与博弈论的差别在于，博弈论研究在给定的信息结构，什么是可能的均衡结果。而信息经济学研究的是在给定的信息结构下什么是最优的契约安排和设计。因此，信息经济学是
15、问题导向的。信息的非对称性可以从两个方面划分：一是非对称的时间，二是非对称的信息内容。从时间上看，非对称性可能发生在当事人签约之前( 事前非对称) ，也可能发生在签约之后( 事后非对称) 。研究事前非对称信息博弈的模型称为逆向选择模型，研究事后非对称信息博弈的模型称为道德风险模型。从信息的内容上看，非对称信息可能是某些局中人的行动，也可能是某些人的知识，研究不可能观测行动的模型称为隐藏行动模型，研究不可观测知识的模型称为隐藏知识模型。价格模型动态仿真研究博奔论的基本概念包括：局中人、行动、信息、策略、支付函数、结果、均衡。局中人指的是博弈中选择行动以最大化自己效用的决策主体。行动是局中人在博弈
16、的某个时点的决策变量，包括行动顺序和行动空间，信息指的是局中人在博弈中的知识，有关其他局中人的特征、策略空间和支付函数的知识。局中人进行选择时所知道的信息构成信息集。策略是局中人在给定的信息集的情况下的行为规则，它规定了局中人在什么时候选择什么行动。因为信息集包含了一个局中人关于其他局中人之前行动的知识。策略告诉局中人如何对其他局中人的行动做出反应。所以局中人的策略组成的向量称为策略组合。支付函数指每个局中人从各种策略组合下所得到的确定的效用水平和期望水平。结果是指博弈分析者所感兴趣的所有东西的集合。均衡是指局中人的最优策略或行动组合。在上述概念中，局中人、行动、结果通称为博弈规则，用博弈论去分析问题就是使用博弈规则来找出均衡策略。可从两个方面来理解博弈论。第一个方面是局中人的先后顺序。从这个角度，博弈可分为静态博弈和动态博弈。静态博弈指的是博弈中局中人同时选择行动和虽非同时但后行动者并不知道先行动者采取了什么具体行动。动态博弈指得是局中人的行动有先后的顺序，且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。第二个方面是局
