理论教育 经济学与熵:探讨不确定性理论

经济学与熵:探讨不确定性理论

时间:2023-06-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:自从熵定律产生以后,经济学界一直有人试图用自然科学的概念来研究经济现象,导致“熵”也成为一个经济学术语。在消费理论中提到,经济学的消费就是物理学的扩散;而扩散过程就是熵增过程;于是便可用计算扩散程度的熵来表示消费量。经济学界的学者必须清醒地认识到,把对不确定性经济理论的研究提到议事日程已经迫在眉睫,深入研究不确定性经济理论的关键是彻底解决熵理论与经济学的关系制度。

经济学与熵:探讨不确定性理论

自从熵定律产生以后,经济学界一直有人试图用自然科学的概念来研究经济现象,导致“熵”也成为一个经济学术语。当然,物理学首先就有用熵概念解释经济现象的先例,比如物理学教授常常会在介绍熵概念之后提问道:为何用20元人民币在市场上购得一袋大米,而这袋大米却不能在市场上轻易地换回20元?

18世纪工业革命之前,经济学尚未着重考虑生态环境问题。但是到了20世纪60年代中期经济发展对生态环境的影响已经成为世人关注的焦点。这个时期鲍尔丁(K.E.Boulding)发表了《一门科学——生态经济学》的论文,生态经济学诞生了。70年代初期环境经济学的奠基人克尼斯(A.V.Kneese)等出版了《经济学与环境》一书,继而1981年联合国环境计划署将环境经济学列为当年《环境状况报告》的第一主题,至此环境经济学成为一门独立的学科。生态经济学研究社会经济系统与自然生态系统之间的关系,在经济与生态环境组成的复合系统中强调自然资源、生态环境、经济发展和人口增长之间的和谐关系。环境经济学研究经济发展与环境保护的关系,研究经济活动所造成的生态破坏、环境污染、资源浪费以及解决的方法。生态经济学和环境经济学都涉及资源问题,所以生态经济学认为资源经济学是其学科内容的一部分。同样,环境经济学的内容也包括资源经济学,甚至有时还被称为环境与(自然)资源经济学。实际上,资源经济学作为现代经济学的一个分支,研究方向主要集中在经济活动对各种资源的利用和资源的代际公平问题上。自然资源和生态环境作为公有资源,在人类的经济活动中被索取、被污染,使自然资源高熵化,生态环境熵增,所以产生负外部性。但是如果人类在经济活动中能够引入负熵流,通过管理信息系统的监控来节约资源、治理污染、保护生态环境,减少熵增则可以产生正外部性。

从以上人类经济发展现象探究,可以看到生态、环境和资源这几个概念相互密切联系,生态经济学、环境经济学和资源经济学这几个学科的内容交叉重复。从熵理论的角度来看,生态、环境和资源都涉及热熵的增加、减少及调控问题,所以在熵理论范畴中它们具有同一性。按照热力学第一定律能量在转化过程中是守恒的,但是按照热力学第二定律能量在转化过程中会造成熵增,也就是会降低能量的品质。因此,生态经济学、环境经济学、资源经济学都要研究在经济活动中如何控制熵增的问题,以提高经济效率,使社会经济可持续发展

有关熵理论在生态经济学、环境经济学和资源经济学中的应用,日本学者槌田敦1982年出版的《资源物理学》一书值得重视。《资源物理学》以熵理论为基础探讨了在经济活动中从资源到废物和废热的转化过程,提出低熵资源、高熵废料、潜熵等全新的经济学概念,还引出熵守恒定律。该书进一步将熵理论与经济学基本理论结合起来,描述了消费理论、生产理论、生存理论及广义卡诺循环理论。在消费理论中提到,经济学的消费就是物理学的扩散;而扩散过程就是熵增过程;于是便可用计算扩散程度的熵来表示消费量。在生产理论中,作者描述了生产过程并引用了经济学家鲍尔丁的论述:“在生产过程中,无疑是以产生高熵废料为代价而分离熵,来制造高度有序的低熵产品。”并由此得出结论:在经济学中生产和消费被看作是对立的概念,但从资源物理学的观点来看,凡是生产无不以消费为结果,这就是说作为经济的生产和消费本质上是相同的熵增过程。生存理论指出,生存的本质是积极自主地消费扩散能力,以维持代谢功能,为此“生存系”因需要资源而导入物质和能量。为了废弃消耗过程中产生的熵,就要排出带有熵的废热和废物,这就造成了对环境的热污染和物污染。正如经济学家加尔布雷西(J.K.Calbraith)所说:“与其说是资源的枯竭,不如说是垃圾场的危机。”人类经济活动中最大的误区就是只顾拼命地导入资源,然而按照资源物理学的观点,没有垃圾场来排放污染的资源就不能算是资源。(www.daowen.com)

1961年,施蒂格勒(G.J.Stigler)发表《信息经济学》一文。标志着信息经济学这个现代经济学重要分支的诞生。作为经济学与信息科学的交叉学科,信息经济学主要研究在信息非对称条件下的经济行为。信息熵作为信息经济学最基本的概念之一,是由物理学熵函数泛化而来的,所以可以用来描述信息源的不确定性。所有不同层次、不同类别的随机事件的集合均可以视为信息源,并且都可以用信息熵这个统一的指标来描述其不确定性,这就为熵及其衍生概念的应用开辟了广阔的前景。在信息经济学中除信息熵之外,还引入了条件熵、互信熵、联合熵、最大熵、冗余熵等概念,用来描述或计算经济活动中信息流的有关特征。

随着互联网的指数型发展,非实体虚拟经济中由极富热情却并不成熟的创新所造就的金融衍生物因信息的极度不透明和不对称,给经济活动带来了极大的不确定性,也隐藏了极大的风险。因此,当前发端于美国的金融危机打破了20世纪50年代以来美国经济长盛不衰的神话,并肆无忌惮地冲击着实体经济,其破坏力蔓延到了世界各地。这不能不使我们联想起1929—1933年的世界性经济危机,那次危机曾催生了凯恩斯主义宏观经济学由此诞生,并且也推动了经济学理论整体的发展。当前的世界经济所面临的不只是金融危机,还有各种挑战,尤其是环境污染引发的温室效应。经济学界的学者必须清醒地认识到,把对不确定性经济理论的研究提到议事日程已经迫在眉睫,深入研究不确定性经济理论的关键是彻底解决熵理论与经济学的关系制度。经济学家加尔布雷西曾经说过:“经济学是一门进化的科学。”生态经济学、环境经济学、资源经济学、信息经济学、管理经济学等现代经济学分支学科的理论基础均涉及熵理论,均可纳入熵经济理论。在新学说层出不穷的经济学领域中,引入熵理论,创立熵经济学,推动经济学的进化已经是刻不容缓的任务。

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