混沌与现代经济

混沌是指在确定系统中出现的一种貌似无规则和类似随机的现象,是普遍存在的复杂运动形式和自然现象.它表现了系统内部的复杂性、随机性和无序性,但它无序之中又有序,从而表现出结构的分形性、标度的不变性、对初始条件的敏感依赖性.而现代经济系统是一个由众多要素组成的、开放的、远离平衡态的极其复杂的非线性系统.在这个系统中,随着各种参数的变化,系统的运动状态由于失稳而出现对初始条件的敏感依赖和不可预见性.因此,经济系统是混沌的,需要运用混沌理论进行分析研究.

一、现代经济预测

经济预测的对象是一个经济系统,对其能否进行预测,可以进行什么样的预测(定性的还是定量的,长期的还是短期的),取决于系统所处的状态.混沌理论认为,一切系统的行为都是动态演化的,在其演化过程中可能会呈现出有序态、无序态、混沌态、反混沌态和自组织临界态五种类型的状态,不同状态下的系统具有不同的预测特性.研究表明,当经济系统处于无序态或反混沌态时,对其进行任何形式的预测都可能是无效的；当经济系统处于混沌态时,可以对其进行长期定性预测和近期、短期或中期的定量预测,而不能进行长期定量预测；当经济系统处于有序态或自组织临界态时,可以对其进行长期定性预测和定量预测,但预测的精度不一样,有序态的预测精度要远高于自组织临界态.对于一个复杂的经济系统根据混沌理论,其演化行为既不会总是稳定有序,也不会总是混沌或无序；在某一层次或某一部分是稳定有序的,而在其它层次或其它部分又可能是混沌或无序的；当系统经过内部协同作用和与外部交换物质、能量及信息的作用时,系统会从一种状态演化到另一种状态.但系统在何时、何处发生变化、发生什么样的变化是难以预测的.因此,那种试图对复杂经济系统进行精确定量预测的努力是徒劳的.

对于复杂的经济系统,人们可以通过建立计算机模拟模型来预测未来.一般认为如果所构造的模型对事物的运行机制刻画得越准确、给定的初始条件和运算过程越精确,预测的结果就会越可靠,预测的精度就会越高.对于平稳有序的经济系统或进行近期预测的混沌系统,结论无疑是正确的,但对于非有序的经济系统,在进行中长期预测时,结论就可能不正确.其原因是无论怎么精确的数学模型,总是对现实问题的简化.总要省掉一些变量,也就是无论模型构造得再完美,总是与实际问题有差异.如果系统平稳有序或预测期限很短,这种差异不会产生大的变化.但如果系统非有序而且预测期限较长,这种差异就会产生“蝴蝶效应”,使预测结果与实际结果产生较大的偏差.

当外部经济环境发生大的变化,如战争、地震、社会大变革等,肯定要对经济系统产生重大影响,系统的随机性加大,按原外部环境条件下所作的预测,自然会出现大的失误.但混沌理论认为,一个系统的随机性有可能是仅由内部非线性机制作用产生的,而与外部的噪声或扰动无关.这实际说明,即使外部条件没有发生变化,也可能由系统内部非线性机制的作用,使系统发生大的波动,从而导致预测失误.如1987年的“黑色星期一”,1994年墨西哥爆发的金融危机以及1997年爆发的东南亚金融危机均是资本市场内在的机制而非外部的冲击所致.

现实中的许多经济系统是一个复杂系统.复杂系统的多层次性、互关联性、非叠加性以及动态性使得描述这种系统的预测模型应具有非线性特点.加强对新的非线性预测方法,如混沌动力学预测法、混沌情景预测法、混沌惟象预测法、分形预测法、小波分析预测法等的研究势在必行.混沌理论改变了我们对经济预测的传统认识,使我们认识到了原本认为不可预测的复杂经济系统具有可预测性,而原本认为可预测的简单经济系统具有预测的局限性.由于混沌理论为原来被认为不可预测的复杂经济系统的预测提供了新的理论与方法途径,人们有理由相信,随着混沌理论的发展和完善,经济预测的理论和方法必将发生根本性的变革,经济预测的精度也必将达到令人满意的结果.

二、现代经济控制

人们从大量的经济系统中揭示了混沌现象的存在,伴随着自然科学领域混沌控制利用研究的进展,如何消除有害的混沌而对有益的混沌加以诱导也已成为经济混沌研究的热点之一.但相比物理、工程领域而言,经济混沌控制研究则起步较晚,工作零星分散.1996年,JAHolyst等发表了题为“如何控制混沌经济”的文章,开辟了经济混沌控制研究的先河.

经济混沌控制研究的意义在于它是混沌等复杂性科学理论在经济管理系统中得到实际应用的关键环节.这里既包括模型控制即从混沌这个丰富的信息库中获得我们所希望的动力学行为,也包括概念化的混沌系统(如企业组织)的管理控制.这就决定了经济混沌控制研究的方法必须是定性定量相结合,既要充分借鉴、利用相对通用的混沌控制思想、理论与方法,也必须考虑经济管理系统是有人参与的复杂适应系统的特点,还要综合利用复杂性科学的其它理论方法.总体上,经济(模型)混沌控制的研究包括三方面内容:

1.经济系统产生混沌的动因.混沌经济学与传统经济学最大的区别就是它认为经济系统的波动是系统内生决定的,因此研究经济混沌首先要找出那些可以引起混沌的关键系统参数或变量.

2.比较经济系统在周期态和混沌态的表现这需要根据所考察经济系统的特点提出一些衡量系统表现的指标,如DABelrens在研究两个国家军备竞赛的混沌模型时以“和平与稳定”作为指标来分析评价系统的表现,在本文中我们提出累积利润,累积收入,回报率等指标来评价经济系统的表现.这里实际上是一个混沌评价问题.

3.进一步研究为使经济系统在这些指标方面取得较优甚至最优的值,所进行的适当的经济主体行为策略.如果混沌是有害的,即系统在处于混沌态时表现较差,则应根据经济系统的特点选择适当的控制方法来控制混沌至某些周期轨道,而且根据奥特等人的研究结果,此时一般只需考虑低周期轨道的控制.如果表明混沌是有益的（Huang在研究有增长上限的蛛网模型时证明,当系统处于混沌态时平均利润较大）,那么对这样的混沌就应当诱导和在一定程度上保持.

自然科学在混沌控制方面取得的成就,为经济系统混沌的控制研究及应用奠定了坚实的理论基础.在混沌控制研究中,有两个基本的带有挑战性的前沿课题,一个是对高维非线性系统中超混沌的控制,另一个是时空混沌的控制.上述两个方面的研究虽然取得了一些进展,但远未形成系统的控制理论与方法.因此,如何成功控制经济系统的混沌现象,将是经济学界理论与方法研究的重点之一.

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