基于适应性机制的经济波动建模及模拟研究

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3.0 侯斌 2024-11-19 4 4 1.18MB 57 页 15积分

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摘要

经济是一个复杂适应系统，它由大量局部之间相互作用的主体组成。由于经济中

主体的有限理性和经济的动态演化特性，传统宏观经济模型以及研究方法存在着诸多

缺陷。基于适应性机制的经济模型试图克服上述缺陷，起到沟通宏观经济分析和微观

经济分析之间的桥梁作用。

本文首先介绍了适应性机制的相关理论，构建了一个包含大量相互作用的家庭、

企业、银行主体的经济动态系统，建立基于适应性机制的经济波动模型，它能展现出

经济波动以及陷入危机状况等不同的动力学行为。本文分三种情况对模型进行讨论，

一是两个部门的模型，即不考虑银行部门，研究企业雇佣和解雇行为对经济波动的影

响；二是三个部门的模型，即加入银行部门，研究金融市场对经济波动的影响；三是

参数内生化的模型，研究雇佣和解雇倾向、工资率、边际消费倾向内生化后，经济的

波动情况。然后，对模型进行模拟与结果分析。

对基于适应机制的经济波动模型进行数值模拟，得出以下结论：（ 1）对于两个部

门的模型，企业雇佣和解雇倾向的不对称是导致经济波动乃至发生危机的重要原因；

发现这个模型中存在一种临界现象：当雇佣和解雇倾向的比例系数



小于某一临界值

时，经济呈现正常运行状态，失业率很低，并且围绕一个很小的平均值持续微小波动；

当



大于临界值时，失业率将急剧升高，出现危机，导致经济崩溃。（2）对于三个部

门的模型，模拟发现，基准利率的变化会导致经济波动；当基准利率太高超过某临界

点时，企业将不愿意贷款，经济会出现危机，发生崩溃；当基准利率小于某临界点时，

失业率低，经济稳定运行。（3）对于参数内生化的模型，雇佣和解雇倾向的内生化有

利于增强经济系统的稳定性；工资率的内生化使得经济出现较大的震荡；边际消费倾

向的内生化导致经济出现间歇性波动。根据上述结论，提出了相应的对策建议供有关

部门参考。

关键词：经济波动适应系统临界现象基于主体的建模方法

ABSTRACT

Economy is a complex adaptive system, which consists of a lot of agents that

interaction between local. Due to bounded rationality of agents and the dynamic evolution

of the economy, the traditional macroeconomic models and research methods existed many

defects. The economic model based on adaptive mechanism attempt to overcome the defect,

it can play a role as a bridge between the analysis of macro economy and micro economy.

This paper firstly explains the related theories about adaptive mechanism. Then, this

paper constructs an economic dynamic system which contains a large number of interacting

family agents, company agents and bank agent and established macroeconomic volatility

model based on adaptive mechanism.It can show the different dynamic behavior of

economic fluctuation and crisis conditions.We discuss three cases.The first case is a model

of two sectors,which has no bank sector, focuses on the effect of hiring and firing tendency

to macroeconomic fluctuation. The second case is a basic macroeconomic model,which has

bank sector and focuses on the effect of financial market to macroeconomic fluctuation. The

third is a model of endogenousparameters, focuses on fluctuations of economy by the

endogenoustendency of hiring and firing,the endogenous wages, the endogenousmarginal

propensity to consume. Then simulates the model and analyses the results.

We simulate the macroeconomic volatility model based on adaptive mechanism. We

found the results. (1)In first case, the asymmetry of hiring and firing tendencyleads to

macroeconomic fluctuations.We find a critical phenomenon in the model. When the ratio

coefficient of hiring and firing tendency is less than the critical value, the unemployment

rate is low, and around a small average sustained minor fluctuations. When it is greater than

the critical value, the unemployment rate increased abruptly, causingthe crisisandeconomic

collapse. (2)In second case, we found that there are two steady states in the economic

system; Changes in the baseline interest rate will lead to the fluctuation of macro economy;

when the interest rate is too high above a certain critical point, the company will be

reluctant to lend, the economy would suddenly collapse. (3)In third case, the

endogenoustendency of hiring and firingis conducive to increasingthe stability of the

economy. The endogenous wages make low unemployment economy becomes unstable.

The endogenousmarginal propensity to consume can induce purely endogenous swings of

economic activity.According to the results of this study, the paper puts forward the

corresponding suggestion for related departments to refer.

Key Word: Economic Fluctuation, Adaptive System, Critical Phenomenon,

Agent-basedModeling Method

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ..................................................... 1

1.1 研究背景及意义 ............................................ 1

1.2 国内外文献综述 ............................................. 3

1.2.1 国外研究现状 ........................................... 3

1.2.2 国内研究现状 .......................................... 4

1.3 研究内容、结构安排和本文创新点 ............................. 5

1.3.1 论文研究内容 ........................................... 5

1.3.2 论文结构 ............................................... 5

1.3.3 论文创新点 ............................................. 6

第二章基于适应性机制的经济波动建模 .............................. 7

2.1 相关理论阐述 .............................................. 7

2.1.1 适应性机制 ............................................. 7

2.1.2 主体 .................................................. 7

2.2 模型框架 ................................................... 8

2.3 基于适应性机制的经济波动建模 ................................ 9

2.3.1 家庭部门 ................................................ 9

2.3.2 企业部门 ............................................. 10

2.3.2 银行部门 ............................................. 12

第三章模拟与结果分析 ........................................... 13

3.1 模拟步骤 .................................................. 13

3.2 模型的模拟结果 ............................................. 15

3.2.1 两个部门模型的模拟结果 ................................ 15

3.2.2 三个部门模型的模拟结果 ............................... 18

3.3 价格和储蓄的波动 ........................................... 21

3.4 结果分析 ................................................... 22

第四章参数内生化的模型 ......................................... 23

4.1 雇佣和解雇倾向的内生化 .................................... 23

4.2 工资率的内生化 ............................................. 26

4.3 边际消费倾向的内生化 ....................................... 29

第五章结论及建议 ............................................... 32

6.1 结论 ...................................................... 32

6.2 建议 ....................................................... 33

附录 ............................................................ 34

参考文献 ........................................................ 50

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .................. 54

致谢 ........................................................... 55

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

经济是一个复杂适应系统。经济是由大量的小的子系统构成，而这些子系统又是由

大量子系统或者经济中的个体组成，如此一层层的递归，构成了一个多层次的经济系统。

另外，在经济系统漫长的演化过程中，在所有经济个体之间形成了复杂的相互依存、相

互作用的关系，这种相互之间的关系决定了经济系统的特殊性质。最后，经济人是经济

系统中最基本的行为个体。它具有自我学习能力和决策能力。在日常的经济环境中经纪

人会外界环境的不断变化来改变自己的行为规则。这种微观层次上、自下而上的演化过

程，导致宏观经济涌现出非周期性、分化性、非线性等微观经济所不具备的特点，这些

特点混合交叉在一起，使得经济系统表现出复杂的演化规律。

我们知道，经济中行为人的完全理性假设和经济系统的均衡假设是传统经济理论的

基础。然而由于过分的理想化，经济研究者将经济抽象成一个简单的数学模型，利用一

些简单的数学研究方法，如回归分析、方差分析、经济预测等，来研究经济系统，这样

得到的结果往往过于简单，只能描述经济的大体框架，不能全面的描述经济细致的状态。

一般来说，传统的宏观经济模型都是在宏观总量的基础上研究宏观经济的状态以及各个

宏观经济指标之间的相互作用关系，研究政府政策评价、决策机制以及经济预测。最为

常用的方法是宏观经济计量模型以及一般均衡模型。虽然这些模型可以研究宏观经济的

运行状态以及各种行为理论，但过于笼统的模型终究会存在一些无法修正的缺陷。首先，

传统的宏观经济模型需要大量的历史宏观经济数据进行参数估计，然而，当出现新的政

策或经济中出现不同以往的新的经济现象时，由于历史数据的缺失，无法对模型中的参

数进行估计，因此无法建立适当的模型。假设我们可以根据出现的经济现象和经济政策

对传统的宏观经济模型进行修正，然而，经济发展日新月异，不断涌现出新的经济现象，

我们不可能根据每个经济现象都对模型进行修正，修改模型的成本是巨大的。另外，我

们知道经济是一个非常复杂的系统，我们的模型做了大量的理想化的假设，利用总量来

分析宏观经济时，忽略了经济中微观个体的不同行为，当充分分析个体行为时，我们忽

略了宏观层面的分析。我们在经济分析中顾此失彼，未能将微观经济分析和宏观经济分

析结合起来。

按照上述理论描述，为了建立微观经济分析和宏观经济分析之间的桥梁，研究者们

做了很多探索。20 世纪末现代计算机技术快速发展，研究者们尝试应用计算机技术来研

究宏观经济，在计算机上对宏观经济运行、经济理论和经济现象进行模拟实验研究。通

过研究，研究者们提出了微观模拟研究。微观模拟研究，顾名思义就是利用计算机模拟

微观个体的行为，通过累加得到整个经济系统的运行状态。这种模拟方法克服了微观经

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摘要：

摘要经济是一个复杂适应系统，它由大量局部之间相互作用的主体组成。由于经济中主体的有限理性和经济的动态演化特性，传统宏观经济模型以及研究方法存在着诸多缺陷。基于适应性机制的经济模型试图克服上述缺陷，起到沟通宏观经济分析和微观经济分析之间的桥梁作用。本文首先介绍了适应性机制的相关理论，构建了一个包含大量相互作用的家庭、企业、银行主体的经济动态系统，建立基于适应性机制的经济波动模型，它能展现出经济波动以及陷入危机状况等不同的动力学行为。本文分三种情况对模型进行讨论，一是两个部门的模型，即不考虑银行部门，研究企业雇佣和解雇行为对经济波动的影响；二是三个部门的模型，即加入银行部门，研究金融市场对经济波动...

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