物理学的进化与非线性经济学的崛起，本文主要内容关键词为：物理学论文,线性论文,与非论文,经济学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
爱因斯坦和英费尔德曾著《物理学的进化》，书中详细论述了物理学从伽俐略、牛顿时代的经典理论发展到本世纪的场论、相对论和量子论的过程，自本世纪40年代以来，物理学的发展又进入一个新时期，新的学科不断产生，系统科学、混沌理论、分形分维等以全新的方法论冲击着我们根深蒂固的思维方式。
在系统科学出现以前，自然科学和社会科学这两大领域的研究方法往往被看成是互不相干的两大块，因为长期以来旧唯物论哲学认为自然科学规律服从机械论，而社会科学规律与人的行为则遵从目的论。事实上，自然科学与社会科学的相互作用，即使在过去，也是以一定的方式而存在着的，近代物理学经过了几次革命，每一次革命实质上是方法论的革命，它对经济学的发展产生了深远的影响，本文仅从经济学的发展来说明这一事实，并着重指出当代非线性物理及其方法论对于非线性经济学形成的重大影响与意义。
1 牛顿力学与古典、新古典经济学
16世纪中期，哥白尼的《天体运行论》一书的出版，揭开了近代物理的序幕，经过伽俐略、惠更斯等一大批物理学家的努力，近代物理学逐渐走向成熟。牛顿集诸科学家之大成，实现了经典物理学上的第一次大综合，建立了完整的牛顿体系。牛顿体系是在多次冲击亚里士多德力学体系中机体论哲学观点后确立起来的，机械还原论和机械决定论的思想很自然地在牛顿力学的土壤里萌芽、成长。随着牛顿力学在解释地面物体和天体运动方面的不断成功，其影响越来越大。到18世纪末19世纪初，甚至有的自然科学家“以为他们离用物理的和机械的原理去给世界以最后解释的日子已经不远了……。”〔1〕。
更可悲的是，当许多社会科学家看到自然科学家取得一个又一个的胜利时，他们也按捺不住激动的心情，毫不犹豫地拿起这把利剑刺向社会，初始的胜利使社会科学家陶醉在牛顿体系的光环中，他们从来不曾意识到自己正滑向一个鲜草茂盛的泥沼里。
毫无例外，传统经济学就是这样滑进去的。
经典物理学对古典、新古典经济学的影响可以从下面看出。
（1）个人利己主义方法
受自然科学成就的影响，古典经济学“太看重经济学与自然科学的相似之处了”〔2〕，在没有相应的和精确的经济学方法分析复杂的经济现象时，他们采用了当时最流行的方法——还原法，这样奠定了古典经济学方法论的基础——个人利己主义方法。他们采用“隔离”方法，排除一切干扰因素，把个人从社会中抽象出来，得到所谓的“经济人”。这样古典经济学中所分析的人就成了一个不与外界发生关系的物体，是一个严格遵守各种规律的机器人。
新古典学派秉承了古典学派的个人利己主义方法论。马歇尔（Alfred Marshall）和他的新古典追随者，在用局部分析法分析经济现象时，抛弃了劳动价值论，抽掉了社会关系的内容，把社会和经济系统分割成对生产、价格和生产要素的要求毫无反应的“个别”产业，于是对经济的研究从经济结构的深层关系转向了表面形态，从经济结构的总体转向了个体。奥地利学派则更进一步，他们把个人从社会和历史中抽象出来，分析孤立个人的经济行为，并以此作为说明社会经济现象的关健。这种个人被看成是孤立于世的不属于社会的“原子”，是生活在孤岛上与世隔绝的“鲁宾逊”。分析“孤岛上的鲁宾逊”，就可寻求社会经济的规律，所以经济研究的根本点就应放在孤立的个人的欲望及满足这种欲望的条件上，抓住了个人的心理欲望，也就认识了经济过程的本质。
（2）静态、均衡观
就象牛顿力学在静止中分析受力物体一样，从亚当·斯密起，大多数英国的古典作家就已采用“静态”方法〔3〕，他们用静态把一个不变的经济过程中所能观察到的经济现象分离出来，用静态方法建立模型，把消费品的流动和生产服务的流动看成是同步的，因而在这过程的进行中，社会仿佛是依赖当前的生产而存在。古典派的静态方法造成了其均衡理论的产生，亚当·斯密认为在经济活动中，每个人，每家厂商都力求为自己谋取最大的利益。因而在自由交易过程中，供需双方都千方百计地寻求对自己最有利的价格和数量。这样，效益不高的厂商就无法生存，所有生产资料都会被最有效地利用，从而使经济达到最优境界。后经大卫·李嘉图、米勒（John Stuart Mill）、马歇尔和庇古（Pigou）等人的不断充实完善，这套理论在本世纪30年代之前的经济领域里一直占据着主导地位。阿罗（K.Arrow）和德布鲁（G.Debreu）则严格地证明了这种均衡的存在，构筑了严密的新古典经济学的均衡论。
（3）决定论思想
传统经济学用个人利己主义方法来分析经济系统时，从单个的“经济人”出发，采用线性叠加方法，寻求整个社会的规律，必然会得出资本主义经济不可能达到均衡状态的结论。这与古典、新古典经济学家研究的初衷是相矛盾的，于是就象牛顿最后不得不求助于上帝一样，传统经济学为了使其理论更加完美，不得不转向了万能的上帝——“自然秩序”。
在传统经济学看来，“自然秩序”是上帝安排的，是—种由外界某种势力强加于人类的东西和由“个人利己主义”自然而然产生出来的东西，人类的任务就是发现这种秩序，并使自己的活动适应于这种规律，国家不能干预经济生活，经济政策只有顺从“自然秩序”才能产生积极的效果，在自由放任和消除国家干预的情况下，个人追求私利的结果，自然而然会增进整个社会的利益，所以资本主义商品生产是最符合人的利己本性的“自然秩序”，这种思想也体现在马歇尔的连续原理及“自然界没有飞跃”、克拉克（J.B.Clark）的自然法则里。在新古典世界中，决定产业的资本存量是实物资本、自然资本和知识的函数，信息费用，不确定性和交易成本均被忽略。所以新古典思想“如果它针对一类消费者对于一种同质商品所表现出来的市场行为，则至少到马歇尔时代为止，它可以名符其实地看作是一种决定论的定律”〔4〕。甚至后期新古典中有人将经济决定论绝对化，认为只要将复杂的经济行为简化为一个线性方程，然后求出帕累托最优解，则经济学从此就可以一劳永逸。这是牛顿力学在经济学中的翻版！然而，1987年10月17日美国“黑色星期一”无情地击碎了新古典的梦想，一夜之间，古典经济学精心构筑的大厦处于摇摇欲坠的地步。
造成这种局面的根源在于其分析方法——还原法，由于当时物理学取得了如此的成就，以致于人们在分析各种现象时不自觉地应用它，经济学正处于探索时期，采用还原法似乎更有充足理由，但是还原法用于经济学有两个致命的缺陷：第一，社会经济系统并不是—个简单的物体，每个“古典”作家在那个领域内推理时，不能总是正确无误地“隔离”有关因素。即使能做到这点，古典经济学在分析了“经济人”并以此来寻求整个社会的经济规律时，却采用了牛顿力学中的方法，即线性叠加，出现“合成推理的谬误”（几乎正确的单称命题却得不出正确的全称命题，如经济人行为悖论、偏好系统悖论等）。第二，如果我们考察那些所谓“静态”法，我们就会发现这种方法是假定除了被研究的因素可以变动外，一切其他因素都固定不变。这种方法在实验室的科学里是可以进行的。可是，在经济科学里被研究的对象是活生生的人，他们个别地和集体地在行动，他们不容许进行那种实验室的试验，我们所消费的一切东西也必须是以前生产出来的，社会总是依赖于过去而生存，为将来而工作，原始资本包括在我们必须赖以开始的资料之中。所以，静态的分析只能是一种心理的假定。
2 量子力学与凯恩斯革命
正当物理学沉浸于机械决定论完美无缺的理论中，沾沾自喜于经典力学和经典物理学无所不能的光环中时，物理学上空的“两朵乌云”却预示着新的暴风雨即将来临。经过许多物理学家的努力，物理学中最重要的两大体系——相对论和量子力学建立起来了。相对论成功地揭示了时间与空间、物质与运动、能量和质量、动量和能量的统一性，突破了牛顿绝对时空观。量子力学的创立和发展突破了牛顿体系中根深蒂固的确定论思想，一种新的统计规律为人们所认识。但是在对待确定论和概率论的问题上，以玻尔为代表的哥本哈根学派和爱因斯坦等人展开了旷日持久的争论。爱因斯坦只相信世界的完备规律和秩序，“……无论如何深信上帝不是在掷骰子”。以玻尔为代表的哥本哈根学派认为复杂系统决不能把它还原为力学规律，物质运动与发展服从统计规律。这样，“上帝不仅掷骰子，有时还把骰子掷到看不见的地方”（玻尔语）。于是机械还原论逐渐被整体观所取代，机械决定论被统计因果性取代；精确确定的、自身固有的、独立的概念被不完全确定的、潜在可能性所代替。未来变得不可预测，世界变得丰富多彩，也变得纷繁复杂。
物理学上的革命给陷入困境的经济学注入了一股新鲜的空气，凯恩斯学派、制度学派等吸纳了这种全新的思想，重新修补了新古典理论。“凯恩斯革命”主要有这样几个特点。
（1）总量分析法
凯恩斯克服了传统经济学的还原法而代之以“总量分析法”，在标志宏观经济学诞生的《就业、利息和货币通论》中，凯恩斯分析了总供给、总需求、总价格、总生产、总收入、总消费、总投资、总储蓄、总就业等一系列总量。为了克服用刻板的思维方法对研究的经济问题不加综合造成忽视经济现象的因果联系的缺陷，同时为了使总量更精确，凯恩斯把数学方法应用到宏观总量的决定和变动上去，突破了数学方法只限于个量分析的局面。另外凯恩斯的宏观经济弹性分析方法侧重从数量上说明经济现象的内在联系，打破了过去那种以个量分析为基础的线性方程的局限，体现了变量之间的除线性关系之外的另一种关系，当凯恩斯把乘数用于投资增加对于推动收入、就业量成倍增长的投资乘数分析中时，已接近于非线性中的“对初始条件的敏感依赖性”。
但是凯恩斯的总量分析法并不是把经济系统看成一个有机的整体，其理论是在假定完全竞争、供给结构和需求结构能够无阻碍地自动实现均衡的条件下，研究个别商品的价格决定问题，并在这种均衡价格论的基础上，分别研究个别市场或个别商品的供给问题，这里涉及的只是经济结构的细胞或个别组织而非整体。在模型中增加非线性项中只是为了修正与实际观察的误差，只能作为一种外部的干扰因素，而不是看作内部各子系统相互作用的结果。
（2）比较静态法
凯恩斯反对古典均衡论思想，他认为不能保证均衡会在充分就业下产生，也不能保证自动的调整机制能以合理的速度发挥作用，出现货币市场均衡或商品市场均衡而就业就会失衡。社会经济资源闲置或具有充分弹性，表明资本主义市场是非均衡的。因此，政府的主要责任就在于运用酌情决定的货币政策和财政政策工具以保证国家资源的充分利用。
凯恩斯革命是不彻底的，因为他采用了短期的、比较静态的总量分析方法，因为这种方法只是比较了一个经济变动过程的起点和终点，是经济由非均衡达到均衡的不断循环的过程，它不涉及转变期间和具体变动过程本身的情况，实际上只是对两种既定自变量和各自相应的因变量的均衡值加以比较。所以其本质是静态和均衡。但是它比古典经济学中的静态、均衡法前进了一步，毕竟他强调了社会和经济是一个动态发展的过程。
（3）不确定性分析
凯恩斯反对新古典经济学家的理性预期分析方法，他认为人们只有对其行为的最后结果知道得很清楚，对于比较遥远的未来后果的认识往往只有模糊的概念，是不确定的，未来是不可知的，经济行为人所获得的信息是有限的。在这种情况下，人们的市场行为准则是：依据现在预测未来，最近过去的实现结果仍会继续下去，对于现在预期行为具有支配力量（这里隐含了时间一维性）；以大多数人的行为为准则，依靠他人的判断（这种个人的判断易与他人形成协同效应，最后导致“混沌”的发生）。如果资本市场的投机性很大，那么就会造成长期预期的状态更加不稳定，从而决定了资本边际效率的下降，投资活动波动，甚至崩溃。凯恩斯在分析现实经济中国民收入、有效需求和就业水平以及经济波动问题时，突出强调了经济中“不确定性”。凯恩斯认为生产资本资产的规模决定于它的生产成本和预期将会实现的市场价格之间的关系，如果利息率水平和有关资本资产未来收益的共同作用提高了这种资产的价格，现期投资的数量将会增加；反之，将会减少。这样，投资量决定于对贮藏倾向（货币的流动偏好）和资本资产未来收益两者的判断。但是这两种判断都没有可靠的基础，因此，投资不时地发生广泛的波动，这样“经济学的规律只是在平均的意义上才是对的，它们并不表现为准确的关系”〔5〕。但是凯恩斯的“不确定性”并不表现为混沌，因为这种不确定性因素可以通过政府的干预而消除。
可见，凯恩斯经济学的方法论完全受20年代物理学方法论的影响，它的方法论的几个特点就是量子力学的几个显著特征！
但是凯恩斯理论也存在着漏洞，造成70年代资本主义发达国家的滞胀局面。于是有人指责当前资本主义世界范围内的通货膨胀正是信奉凯恩斯教义的人所造成的，甚至有人惊叹凯恩斯革命是“一出悲剧”。凯恩斯理论逐渐失去往日光彩，新的经济理论即将产生。
3 混沌学与非线性经济学
19世纪物理学中对独立于时间的可逆过程和依赖于时间的不可逆过程的区分，是对牛顿纲领的第一次挑战，是人类重新发现时间本质这一认识过程中的重要一步〔6〕。不可逆对自组织起的建设性作用，导致认识世界复杂性图景的新方法—相对论的产生。热力学和统计物理的发展促使人们研究问题必须从整体出发，考虑粒子间的相互作用，这时线性方程难以胜任，对非线性的研究必需加以认真对待。40年代普里高津创立了耗散结构理论，随后在短短的几十年内便相继出现了协同学、超循环等非线性学科。KAM定理和洛仑子吸引子的发现，微分动力学、分形分维以及自组织理论的发展使本世纪物理学上又一重要科学—混沌学的研究取得了突破性进展。混沌理论在哲学上具有重要的意义，它“粉碎了拉普拉斯关于决定论预测的空想”（J.格莱克语），大大深化了我们对不确定性和复杂性的认识。在方法论上，自然科学长期存在两种不相容的描述体系即确定论的描述和概率论的描述，混沌理论“消除两种描述体系的人为对立”〔7〕。
非线性科学的兴起对经济学产生了巨大的影响，经济学中采用了非线性科学，出现了经济控制论、信息经济学等。特别是七十年代以来，混沌学的兴起对经济学的影响更为深远，80年代陈平第一次发现经济中的吸引子，1987年纽约股市暴跌后，用混沌分析股市取得了成功，90年代，出版了一大批混沌经济学的著作。混沌学对经济的影响最主要的是在方法论上，可以从以下几点看出。
（1）非线性建模法
由于传统经济学家采用牛顿力学分析法，使得他们不得不面对这样一个事实：个体无法过渡到整体。
非线性经济学强调对经济现象的整体把握，一开始就把经济系统看成一个不可分割的整体，注重在整体规律约束下的个体行为，认为“人类行为只能借助于对其整体结构的考察而得以揭示”〔10〕。社会经济系统内部存在复杂的非线性相互作用，经济系统由数以百万计的个体和组织的相互作用所决定，而每一个个体和组织又涉及到数以千计的商品和数以万计的生产过程。因此，在建模中引入非线性项。70年代，美国经济学家奥利维尔·琼·布兰查德和斯坦利·费尔希分析了具有货币的世代叠交（OLG）模型，认为在具有稳定货币均衡的动态情形中，像这类稳定均衡，甚至在没有货币的模型中也能得到。格朗蒙研究证明这种情况如果有2周期，则必有3周期，有3周期则意味着所有周期的存在，它也可以有非周期的（或混沌的）轨道，虽然是确定性的，却不显示任何周期性，而似乎类似于随机过程。
后来经济学家又在凯恩斯—卡尔多模型、古典竞争模型、增长模型中发现了对初值的敏感依赖性、奇怪吸引子、极限环、混沌等一系列的“奇特”行为。
现已确认经济系统中的非线性机制是一种普遍的现象，由于经济系统中的时间不可逆、多重因果反映环及不确定性的存在使经济系统本身处于一个不均匀的时空中，具有极为复杂的非线性特性。非对称的供给和需求、非对称的信息、货币的对称性破缺等正是非线性特征的表现。在建模中，强调非线性分析，使用非线性差分方程和非线性微分方程，是非线性经济学的主要特征之一。正是基于这种特征和整体主义，非线性经济学才得出了一系列结论，如：经济波动源于经济系统的内生机制而非随机荡、非均衡是经济系统的常态，杂乱无章的经济现象背后隐藏着良好的结构而非随机状态等等。
（2）动态、非均衡方法
经典科学本质上是关于存在的科学而不是演化的科学，所以强调世界的确定性和稳定性，反映到经济学中便是传统经济学的静态、均衡论。但是“现代工业化常常展示出反均衡，在劳动市场中甚或显现出顽固的反均衡。”资本主义经济系统内部的非平衡状态甚至远离平衡态，使均衡成为偶然现象，所以“在科学上等于零”〔8〕。
非线性经济学与传统经济学的一个区别在于它运用动态、非均衡方法分析经济现象。在此问题上，凯恩斯首先迈出了谨慎的一小步，提出了小于充分就业的均衡。在社会主义阵营中，亚诺什·科尔内独立地从计划经济中得出了一种“非瓦尔拉均衡”理论，即一种不断恢复平衡的近平衡区不平衡状态。
非线性经济学的“非均衡”包含的内容比以前的理论丰富得多，它在强调不确定性因素和“通过涨落达到有序”的时候，就已经明确表达了不平衡即不均衡才是经济系统中的常例。对非均衡的追求，非线性经济学得到了比新古典理论丰富得多的结果。
60年代自组织理论的发展，使经济学家重新注意到时间和不确定性因素的重要性。凯恩斯也注意到了经济系统的不可逆性问题，凯恩斯通过分析时间偏好和灵活偏好的相互作用，把不可逆性引入经济学，时间显得特别重要。自组织理论的发展使经济学家可以重新审视传统经济学的基础结构和概念体系，有人成功地用自组织理论解释了经济周期理论。70年代经济学家研究经济系统的宏观不可逆性，得出了“非再生能源时代的结束，注定工业时代也要结束，当非再生能源贮存告罄，以其为基础的全都经济上层结构便开始分期瓦解”的结论〔9〕。经济系统的不可逆过程如创新扩散、比例失调、信息耗散、利息与债务增长，通货膨胀等是经济系统自发的趋势，使系统远离平衡态，经济现象具有自组织性。自组织理论表明，即使从一个均匀的初始状态出发，仅仅是偶然的因素就足以产生对称性破缺，出现经济活动高度集中的地带，并产生累进的竞争优势。自组织理论对产业演化问题的研究也是强有力的，从而科学地说明了新兴产业与传统产业的交替过程。这一切说明“时间这个要素是每一个经济学问题中的主要核心问题”。对时间的考察促进了经济学的动态分析以及由此导致对传统均衡理论的责难和批评〔10〕。
（3）经济现象中的决定论和非决定论
哲学上对偶然性和必然性的关系历来存在两种争论：形而上学的机械决定论和唯心主义形而上学的非决定论。在经济学中也存在这样两种争论，即决定论和非决定论，哪个在经济中起决定作用？纵观经济史，对第一种的回答是经济史上的主要线索，从“自然秩序”和“看不见的手”到“自然界没有飞跃”再到“理性预期”，无一不体现着决定论的思想。
非线性经济学在方法论上的一个革命性观点在于它强调经济规律的同时也不忽视外部偶然因素以及内在随机性的决定性作用。不可否认，经济现象有其内在的规律性，但是经济现象同样也受偶然因素的支配。在特殊情况下，外部或内部的不确定性因素支配了经济的发展。非线性经济学正是考虑到这种因素才解释了许多传统经济学不能解释的现象。如股市的暴跌，过去一直得不到很好的解释，非线性经济学认为股市存在复杂的非线性机制，在特殊情况下，股市被推至临界点，这时一个小小的扰动就会把股市推过临界点，使股市走向混沌即崩溃，这就是“蝴蝶效应”。传统经济学在解释经济周期波动的原因时，或视为自然力量，或视为心理因素，或归因于创新的兴起。虽然卡尔多利用非线性关系分析了经济周期的原因，但是他忽视了内在随机性的作用。所有这些经济周期理论都存在片面性，或过份强调内因，或过份强调外因。非线性经济学认为经济周期变动主要（不完全是）由内因引起，同时也受外部干扰因素的影响。事实上，世代迭交模型、凯恩斯－卡尔多模型、古典竞争模型和增强模型都考虑了系统的非线性机制，才使系统有可能达到临界点后，外部小扰动即参量的微小变化就会造成系统失稳。传统经济学认为在不确定的情况下，经济学的推理没有任何价值，非线性经济学却认为只有在不确定的情况下，才能揭示经济现象中丰富多彩的性质。
这样对经济现象“象重力定理一样确定无疑”等结论我们不得不提出质疑。决定性的方程我们只能预测它发生的概率而不是其中某一精确结果，一件偶发事件也许就能改变社会和经济发展。
纵观近代物理学和经济学发展史，可以看出物理学主要在方法论上对经济学产生了重大影响，它间接地促进了经济学的发展，直接促使了非线性经济学的产生，并且物理学对经济学的这种作用今后还将延续下去。
注释：
〔1〕转引自朱新轩：《现代自然科学哲学引论》，华东师大出版社1992。
〔2〕〔3〕约瑟夫·熊彼特：《经济分析史》，商务出版社1992。
〔4〕〔11〕马克·布劳格：《经济学方法论》，北京大学出版社1990。
〔5〕保罗·萨缪尔森：《经济学》（第12版），中国发展出版社1992。
〔6〕王雨田：统计物理学在物理学革命与复杂系统自组织深化理论形成中的地位与作用，《自然辩证法研究》1993.8。
〔7〕郝柏林：分叉、混沌、奇怪吸引子、湍流及其它，《物理学进展》，第3期第3卷。
〔8〕米切尔·拉齐斯基：制度动力学、决定论混沌及自组织系统，《经济问题》，1990.3。
〔9〕莱荣霍甫德：《论凯恩斯和凯恩斯经济学》，1968。
〔10〕沈华嵩：《经济系统的自组织理论》，中国社会科学出版社1991。
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