經濟學哲學

經濟學中的時間之箭和不可逆性

  • May 31, 2018

在物理學中有時間箭頭的概念,它指出時間只在一個方向(向前)演變,並且這在物質世界中應該是可見的。正如維基百科文章所述(強調我的):

微觀層面的物理過程被認為是完全或大部分時間對稱的:如果時間的方向發生逆轉,描述它們的理論陳述將保持正確。然而在宏觀層面上,情況往往並非如此:時間有一個明顯的方向(或流動)。

上面的重點是想強調一個重要的問題,我認為這與經濟學有關。也就是說,如果時間的方向被逆轉,這些模型所描述的理論陳述是否仍然成立?也就是說,動態經濟模型是時間不對稱的還是時間對稱的?

例如,考慮一個 Solow 模型。這個模型中有時間箭頭嗎?換句話說,畫一個資本積累的索洛圖。畫出從 A 到 B 的經濟路徑。這是否必然意味著單向的時間演化?

這涉及到不可逆性和決定論的問題。如果我們使用確定性模型(作為標準的索洛),我們可以從“未來”重構“回歸”一切。然而,不確定性和隨機衝擊占主導地位的複雜系統在定義上是不可逆轉的。

正如這篇關於化學諾貝爾獎獲得者伊利亞·普里戈金的文章所說:

Prigogine 認為決定論不再是一種可行的科學信仰:“我們對宇宙了解得越多,就越難以相信決定論”。這與牛頓、愛因斯坦和薛定諤的方法大相徑庭,他們都用確定性方程來表達他們的理論。根據普里戈金的說法,決定論在面對不可逆轉和不穩定時失去了解釋力。

關於這個討論如何轉化為經濟學的任何暗示?

user14471的問題和答案似乎與經濟系統和模型中的遍歷性問題有關。經濟系統(實際上)不可能是遍歷的,而一些經濟模型是遍歷的(那些不試圖反映任何非遍歷屬性的模型)。

回答這個問題的必要概念:遍歷性、微觀狀態、宏觀狀態

遍歷性是系統在其每個微觀狀態中花費大約相等時間的屬性(如果您觀察它足夠長的時間)。如果您考慮系統每個元素的每個屬性,那麼微觀狀態就是系統的狀態。並非所有的微觀狀態都是可區分的。無法區分的微觀狀態構成宏觀狀態。也就是說,所有的宏觀狀態都是可區分的,但有些微觀狀態比其他的要多。遍歷系統將更有可能假設那些具有更多相關微觀狀態的宏觀狀態(即具有更高熵的宏觀狀態)。

例子

考慮一個非經濟的例子:容器中的氣體。對於微觀狀態的定義,每個分子的位置很重要,對於宏觀狀態,只有氣體的分佈很重要。雖然存在一種宏觀狀態,其中所有分子都擠在容器的一側,但這種情況極不可能。整個容器中分子分佈均勻的宏觀狀態更有可能。然而,由於氣體理論上可以在未來呈現每一種微觀狀態,而與過去假設的其他微觀狀態無關,因此該系統是遍歷的。

現在考慮一個經濟例子:美元在人口中的分佈。微觀國家考慮哪個人擁有哪一美元,宏觀國家只考慮分配。雖然微觀狀態不可區分甚至不可測量(您如何區分銀行賬戶中的不同美元?),但每個宏觀狀態的微觀狀態數量很重要。理論上,所有的美元都可以歸一個人所有(而其他人一無所有)。這是一種極不可能的宏觀狀態,而在整個人群中分佈更均勻的可能性更大。實際上,可能性(和熵)將通過高斯分佈最大化。(但是,如果你測量財富的分佈,你會發現它不是高斯的,而是重尾的.)

遍歷性、不可逆性和時間之箭是如何關聯的

遍歷性可以用不同的方式表述為:每個微觀狀態都可以從其他每個微觀狀態到達。它是可逆的,它沒有隱含的時間箭頭。很容易看出,如果系統具有擷取軌跡(發展路徑)的吸引子(穩定平衡),那麼情況就不會再次離開吸引子。

經濟學中的遍歷和非遍歷模型

有了這些概念,我們現在可以回到經濟學中的可逆性問題。

簡單的商品交換模型等是遍歷的。根據商品交換的方式和價格和偏好,系統的每一個微觀狀態都是可以到達和可能的。更重要的是,每筆交易都可以撤銷。

在增長、發展或技術變革模型的情況下,遍歷性通常不再成立(除非您可以進行去增長以使系統完全反轉其增長軌跡)。這些系統通常具有吸引子(例如Solow-Swan 模型在刪除中性技術變革項後具有吸引子)它們具有通常不被認為是可逆的生產函式,並且它們可能不允許衰退和技術變革的逆轉。來自進化經濟學的更複雜的技術變革和發展模型肯定會

也就是說,經濟模型有一定的傾向,即假設不屬於模型的任何東西都具有遍歷性。宏觀模型(包括 Solow-Swan 模型)假設微觀層次的結構(未建模)不會干擾模型的工作方式,代理是可交換的(代表代理)並且交易是中立的。對於RBCDSGE模型,通過假設一個無偏的獨立同分佈的衝擊流作用於基本同質的主體群體,這一點變得更加明確。一些品種(HANK等)試圖解決這個問題,但這些模型允許的異質性非常有限。基於代理的模型從不同的角度解決這個問題,並能夠實現在實體經濟系統中觀察到的非遍歷性(見下文最後一段),但它們有自己的問題,正如在另一個問題中所討論的那樣

實體經濟系統中的遍歷性

在實體經濟體系中,發展路徑顯然是不可逆的。你可能會遭受經濟衰退,你甚至可能會經歷一場大範圍的崩潰並失去先進的技術,但你將無法以反映它們是如何獲得的方式來拆除和出售相關的資本貨物(和人力資本)。此外,人類對獲得和失去財富(損失厭惡)的反應截然不同。

除此之外,財富的分佈——重尾分佈,帕累托分佈,而不是高斯分佈——將告訴你係統沒有達到(甚至接近)熵最大化的宏觀狀態與最相關的微觀狀態。這是一種結構特性,通常存在於具有自組織特性的複雜系統中(Prigogine 在 OP 中提到的問題)。您會在公司規模區域集聚(城市規模)以及與經濟系統或多或少相關的大量其他事物中發現類似的分佈。

關於這個討論如何轉化為經濟學的任何暗示?

我認為簡短的回答是它沒有。

Thorstein Veblen有一篇舊論文試圖解釋為什麼經濟學不是一門進化科學。他所說的“進化論”在某種意義上與他所謂的當代經濟學(1800年代後期)的“分類學”觀點相反,即基於累積因果關係的理論,而不是求助於不可變的“自然”法則的解釋(在這篇論文中,他似乎沒有處理選擇、突變等的“機制”,而是更專注於由於一系列原因而在(很長?)一段時間內發生的變化的想法)。

這種“進化”的經濟學風格從未實現,因為它從未出現在本科課程中,也從未以明顯的方式影響政策。我使用這個進化類比是因為我認為在很多方面時間不可逆性、路徑依賴等都是關於進化過程的。經濟學一直是指導政策的主要部分;就政策制定者在某種程度上對自己的行為負責的程度而言,他們無法求助於原則上允許“一千朵玫瑰綻放”的理論。

“非線性”、“時間不可逆性”、“複雜系統”在經濟學中的應用是源於試圖以跨學科方式解決問題的想法。它們的顯著特徵——如果我們被允許挑出一個——是它們在方法上的基本多元化和結果的開放性。

這些特徵對經濟學來說是不行的,原因很簡單,經濟學是用公式偽裝的政治,而政治是關於解決衝突的。

一般來說,如果有人對這些主題感興趣,他們可以為此研究這個這個這個

引用自:https://economics.stackexchange.com/questions/18351