经济学到底需不需要引入数学?

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匿名用户1024   2022-2-9 13:52   12877   5
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有关回应  16级独孤 | 2022-2-9 13:52:46
关于经济学研究要不要使用数学模型,大众最常见的反对意见可能是:要建正式模型就要做很多不切实际的假设
问题在于,没有不含假设前提的观点,也没有不含假设前提的论证。有的只是好的论证和坏的论证。
好的论证把所含假设一条条列出来,然后一步一步严格按逻辑来推演,不跳步,不含糊。如果看到结论与现实不符,我们可以回去看哪个假设出问题了。这就是科学研究的证伪性要求。
坏的论证把假设前提藏藏掖掖,以推出“没有预设”的结论。对坏的论证,当我们看到结论与现实相符时,不能知道是哪一条关键假设抓住对了事物的本质特征,还是负负得正而已。当看到结论与现实不符时,不能追查回去究竟是哪条假设出了错,又或是因为哪里跳错步了。
好的论证 = 正式模型。所谓正式模型,就是把每条前提假设都列出来,然后基于这些假设一步步地做推演。是否引入数学符号本身并不改变一个论证的好坏,只是使用上数学符号后,可以把1000页的中文文字也说不完说不清的论证内容用十页纸就简洁精确地说完了。
另外一个经常反对经济学家使用数学模型的意见是:经济学家使用数学模型是为了化简单为复杂故弄玄虚发学术文章而已。
事实恰恰相反,经济学家建立正式模型正是为了更简洁地抽象、表达、思考、讨论复杂现象背后的基本逻辑。好的经济学家和经济学文章都是费尽了劲在不失严谨和一般性的前提下用尽可能简单的数学表达同样的论证。
比如以信息经济学里的成本信号模型为例:
哪些经济学理论,在你了解真实世界运转后,才理解了其惊人的解释力?如果不建立数学模型,我们可能永远想不透某些考试的无用之用。或许大家对它们的作用会有个大概猜想,但始终不能完全理解背后的机制。又或者,虽然考试这个问题感觉理解了,但是它和彩礼、浪漫、售后服务、制作精美的简历、“装逼”行为和某些过度自信的行为……等等之间可能存在什么共同联系呢?不建立数学模型,我们实在很难想象和表达它们之间的一般性联系。
最后,大家不要被某些诺奖大佬误导,当某些诺奖大佬对同行说现在某些研究似乎数学用得过度了或者只在做数学问题了的时候,他们说的真是只是“某些研究用数学过度了”的意思,并不是说他们认为经济研究作为一个整体可以不建数学模型就可以发展。而且这些大佬自己用的数学都是超出一般人想象的,他们说的“过度的数学”指的真的是过份的数学了。
3#
有关回应  16级独孤 | 2022-2-9 13:52:47
先回答问题:需要数学。但,更需要直觉(or 洞察力 or 思想)

1、为什么需要数学
直接引用杨小凯的观点:
① 数学在经济学取得统治地位是因为数学积累的知识最适合被快速“传递”,因为他比纯语言的表述更加清晰明确。
② 数学可以避免诡辩,可以避免给定原始条件之后的逻辑错误。
③ 纯语言在进行逻辑推导的时候是不够用的。
④ 数学在科学(不仅仅是经济学)研究上应用的一个大优势,就是具有远远超越纯语言论证的“可扩展性”,
参考自:经济学中的数学(1)

杨小凯也提到张五常因不用数学而与诺奖擦肩而过:
“然而,张五常的数学模型不够完满,特别是没有找到一个描述信息费用的好数学方法,反而是后来者斯蒂格利茨利用张五常的发现,用严格的道德风险模型,一般化张的理论观点,并利用模型解释均衡失业、效率工资等经济现象。假如张五常积极跟踪文献的最新进展,而不是“不再读书”,并能用较好数学模型一般化他的理论,那么他可能就得到诺贝尔经济学奖了。”
参考自:http://web.cenet.org.cn/upfile/36514.txt

2、为什么需要直觉
不怎么数学而取得巨大成就的经济学家,张五常是最为让国人熟知的了。那他是怎么说的呢。
“数学是一项很重要的工具,我常常鼓励学生要多学数学,因为数学证明对的未必是对的,但是假如它证明错的话一定是错的,所以是非常重要的。但是数学本身是没有内容的,你不要以为数学说了些什么。没有一个人认为数学是有内容的,内容是你自己加上去的。”
“所以,归根结底还是思想重要。数学是可以帮你推理的,但是无论你怎么推,若说不出来的话是有问题的。”
参考自:张五常有何利器?专家“是是非非”话五常

因此,数学并不是经济学中最重要的内容。“经济学的本质不在于有没有数学,而在于有没有丰富的含意(implications),是否可以推出可供验证的假说(hypotheses)”
参考自:[名家] 我看杨小凯对张五常的批评

观察细致入微,探析各种影响因素并找出最相关的,快速而严谨的逻辑思考,能抓住问题的本质,这些都是需要一种可以称之为“直觉”的东西。其中最典型的就是经济学祖师爷亚当·斯密,他也没用数学,而依靠其天才的洞察力发现了市场运作的内涵,给出了“自私人”这个经济学中最经典最基本的假设。


3、总的来说,数学和直觉相辅相成。
对于一个经济现象,需要有敏感,有快速的逻辑推理,要找到解释的方法。此时不应该让数学限制住内心的洞察力。而在做出基本的推断后,数学就是帮助验证、整理、完善思想与直觉的工具,使其清晰、系统、易于科学传播。
4#
有关回应  16级独孤 | 2022-2-9 13:52:48
大部分人高估了自己的数学水平,套用一句格言:以大多数人的数学理解程度之低,根本轮不到去思考经济学是否应该引入数学

举个很简单的例子,社区上有人问:“中国 GDP 增速降到 7% 哀鸿遍野,而发达国家 GDP 增速小的多却也过得很平稳”?实际上基于期望,用初中数学就可以很好的把这个问题讲清楚了,然而即便如此还是有大量的回答不着边际,只有 @Ivony等少数几个人谈到了重点。

我们知道钢铁工厂投资、房地产商建项目以及个人买房,都会借款投资,而借款规模及利息取决于大家对经济(收入)增长的预期。预期收入增长会基于过往的经济增长,而过往的经济增长是典型的指数增长,于是我们可以简单认为 预期收入公式是:
                                    预期收入=(1+n)^x,其中n是增长率,x是时间

预期收入过高,会造成厂商盲目投资、消费者盲目借贷,结果就会出现高产能过剩以及信贷泡沫。我们以经济增长两年时间为例,测算下出现实际需求不及预期需求后的规模。简单的的设x=2,经济增长下滑固定值10%,那么
                                          实际收入=(1+n-10%)^2=(0.9+n)^2

我们简单估算经济增长下滑10%对预期收入的影响:
                             预期收入与实际收入差=(1+n)^2-(1+n-10%)^2=0.19+0.2n

通过简单的运算就可以知道,预期收入与实际收入差并不是固定的0.19,而是与经济增长率n(0.2n)相关。也就是说,在同样的下滑绝对速度下,增长率n越高,钢铁厂、房地产公司的产能过剩更严重,个人的个人违约风险更大。所以说同样幅度的经济下滑(以上假设时10%),中国比发达国家经济恶化更严重很好理解,因为中国经济下滑起点高,高增长率会造成更高的过剩量产量投资预期,产能过剩量又会影响企业就业情况。

以上中国经济下行的例子,实际上可以转化为初中关于平方和公式的简单习题,我相信很多人初中阶段(a+b)^2=a^2+2ab+b^2都曾有过相关习题,结果算成a^2+b^2之类的失误经历,估计不少人把(a+b)^2-(a^2+b^2)算成0。平方和应该是最简单的指数运算了,然而在没有经过严格数学训练时,人类大脑无法简计算结果,因此高估、低估或者不理解指数现象是很自然的现象。显然很多人并没有搞明白中国产能过剩如此严重的一个重要原因,就是因为大家没有理解”指数增长“相关知识。

在行为经济学上有个假说,说的是人在分析事物时大脑有两套系统在运行,一套是直觉系统,一套是理性系统。其中直觉系统比较快,理性系统比较慢,而人习惯首先使用直觉系统,因为理性系统更耗时间和精力。通过训练理性系统才能更客观理解、解释、描述现象,学习数学是其中一个重要方法。学科内部人比大众知道更多影响相关事物变化的变量,也知道更多的现象,因此学科内部的数学自然会变得艰深。比如同样是”中国经济哀鸿遍野“的例子,公式”预期收入=(1+n)^x“中的x——描述的是预期收入受预期增长时间的影响,这自然也会影响产能过剩量,于是很好理解中国长期高增长也会导致更严重的产能过剩。不过只增加了一个x,算产能过剩量需要二项式这样的高中数学知识了,可显然影响影响经济过剩的变量不止这些,需要的数学自然不是一个级别。

回到开始,”中国经济哀鸿遍野“的关注者有3000多人,其中很多人肯定没有理解指数增长,如果经济学不引入数学,你说该怎么把这个问题讲清楚,我想对大部分人来说首要目标是巩固初中数学知识。。。
5#
有关回应  16级独孤 | 2022-2-9 13:52:49
后面有更新。

看到“真不很知名”的答案,没办法淡定!作为一个从数学转到经济学,并曾经励志拿诺贝尔经济学奖的人,看到这种从语言到逻辑都极其不严谨的答案竟然获得这么高的赞同,强烈的正义感涌上心头,我必须要科学和客观的来普及一下这方面的知识。

  • 微观领域
“借助符号完成演绎推理”,这个和数学有什么关系?如果认为经济学只是借助符号来演绎推理,那说明根本没了解过经济学中一些最基本概念的数学原理。比如微观经济学中最基本的消费集,首先它是个非负的,其次它是个闭集,这就是和数学里面集合对应了。所以,经济学中的重要观点时常以定理的形式出现,而定理是由其他命题演绎出的一个命题罢了,在最底层,经济学的一个概念必然和数学中的一个概念相对应,这样才能够将经济学中的推倒进行抽象,然后在数学领域完成!如果简单得用“借助符号完成演绎推理”,是极其不严谨的。另外说一点,既然消费集就已经抽象到了集合论,那之后比如连续性,严格单调性等公理就是基于现实,然后在集合论中的合理假设,从基本概念到这几个公理,是没有演绎推理的。这时候集合论的用处,只是停留在名号而已吗?

  • 拓扑学的应用------一个数学和经济学结合的范例
接着说到拓扑学,既然提到它。大家知道市场中每种商品的价格不是决定的,比如一张电影票的价格会影响家庭DVD的价格,然后家庭DVD的价格会影响到音响的价格,等等等等,但是否存在一个均衡,在这个点上,每种商品的价格导致所有的需求和供给相等,这个理论称之为一般均衡理论,是否存在这么一个均衡点?如果抛开数学,单纯在经济学领域中,证实办法估计只有指定不同的价格,然后看供需情况,来寻找这个点是否存在,其实只要商品数量有限,价格组合的数目也是有限的。但是这不可能实现,那这时候就需要数学了,其实使市场供求关系达到平衡的均衡价格,归结为数学上的“不动点”,阿罗和德布鲁把理想条件下的市场经济描述为不动点的问题,然后运用拓扑学中的不动点理论,证明了存在这一个均衡点。即使在现实中无法达到这个均衡点,但是对这个问题的证明使我们了解到调节市场中一种商品的价格,就必须考虑到周边商品的价格变动,这就给经济学的实际应用提供了坚实的理论基础。
这是一个典型的经济学和数学(拓扑学)结合的案例,经济学中还有很多这样的范例,比如Nash对纳什均衡的证明基本上是博弈论理论和应用的根基。所以,经济学肯定需要数学,任何学科的研究都需要数学或哲学这样的基础学科。这些完备的数理推倒支撑整个经济学研究的基础,怎么就是个名字呢?必须纠结!


  • 定量分析”?其实是实证罢了
最后说到所谓的定量分析,经济学中,这更多归于实证。当然,一个在数学上严谨的定理或模型必须接受实际的考验,这更多的集中在宏观领域,计量经济学提供了这样的工具,但是绝对和“代数”没多少关系,计量经济学不是简单得拿数据过来计算!其背后有极其严格的理论支撑,比如为什么用最小二乘法?因为它的估计量是最小无偏估计!那为什么最小无偏估计最好?因为它的误差最小。这完全就是数学的东西了。既然计量经济学已经有严谨的数理基础,那么拿到数据就可以验证经济学中一些理论或模型在实际中是否合理或起作用了。如果只是说停留在“代数”上,那要不要数学真的无所谓了。

  • 经济学的交叉性发展
经济学发展到现在,产生了很多分支,诸如制度经济学、环境经济学和行为经济学等等,这些分支没有哪一项完全是独立于数学的,比如制度经济学中的科斯定理,显然科斯定理这个观点的提出肯定和数学没多大关系,但是如果没有数理方面的证明,顶多是一种经济生活中的经验现象,不可能作为制定政策的科学依据。

  • 总结
其实,就算如上这样的分析,还是不能说明到底经济学需不需要引入数学,我只是阐明了现在经济学研究和数学研究已经密不可分,完全离不开数学了。
经济学作为一门独立的学科出现,是以亚当斯密的《国富论》为起点的,其中的一个重要理论是“看不见的手”理论,当然,亚当斯密只是指出有这么“一双手”,后来的经济学发展逐渐明朗了“这双手”其实就是完全竞争市场的价格机制,并在数学上进行了论证。如果没有数学,这双“手”也存在,而且如果时间足够长,也能完全凭借文字来描述这双“手”到底还有多少性质,但是如果在数学中能够解释并一一对应,那么是不是能够提高效率呢?很显然,从这个角度,数学的引入是完全必要的,这也为这门新兴的学科提供了一个良好的根基---数理完备。

综上,个人以为,不同于物理学这样的自然科学,经济学作为一门独立的学科被提出时,尤其对于当时来说,数学的引入是非必要的,但是随着其发展,引入数学是一种必然,借助数学这门工具,经济学才能发展的更迅速、壮大和实用。




分割线
======================================================================
这么多英文,我还是先翻译一下给各位看官吧。
budget set 预算集
closed&bounded闭的和有界的
topology拓扑
covered open set可覆盖的开集
subset子集
supermodularity game超模博弈

记得我的导师跟我说过------经济学中的数学证明,必须做到每一步都有经济学的解释!这句话也一棒子打死了我很多数学上很严谨但是缺乏经济学支撑的证明,这个也是现在很多经济学者缺乏的,只知道捣腾数学,而不去完备其背后的经济学解释。对于一般人来说,去看经济学高级教材和一些经典文献,的确没必要去弄清那些公式定理背后的经济学含义,但是要励志拿诺奖的话,就抱着秃头的决心,冲吧!


回归正题。

如果真的只停留在这些个概念方面,那真的没必要引入数学,也没必要去在经济学专业补开数学类课程(主要是Phd阶段)。既然你谈到了有限覆盖这个东西,那我来解释一下这个东西在经济学中代表着什么。有限覆盖定理呢,学数学的都知道,是实属完备性七大定理之一,保证了实数的完备性和连续性。完备性使得消费集中每两个消费束是可比较的,(现在的研究逐渐放开这个假设,即研究费完备性)。而连续性就是消费者理论几大公理或假设之一呀,有什么作用呢?连续性就是保证偏好不会突然逆转,即消费者对一连串消费束偏好都大于另外一个消费束a,当一连串消费束收敛到某一个消费束b时,对b的偏好也大于a,这个假设在现实中合理吗?至少不是完全不合理。你非要说一一对应,数学中的每项概念必定有经济学含义,经济学每个概念必定有数学含义,我肯定回答不了这个问题,我相信世界上任何一个经济学家和数学家都回答不了这个问题。
至于超模博弈这个一般人不知道的玩意,恰好本人研究生期间的研究方向就是博弈论。就拿这个博弈中的增差来说,如果x代表某一个参与人的策略, y代表另一个参与人的策略,而f (x, y) 代表第一个参与人的支付函数,则f (x, y) 在(x, y) 具有增差意味着参与人之间策略的互补性,即当第二个参与人增加他的行动变量时,第一个参与人也会增加他的行动变量。光这个就是支撑整个超模博弈的基础呀。首先,人们肯定是发现了这种博弈的现象,然后发现数学这即是数学里面的增差,而增差的其他性质恰好又能够对应到现实中来,这就是数学和经济学,很奇妙,也很神奇,对于真正的研究者,这样的乐趣是研究的动力。放大来说,博弈论本来就是数学的一个分支嘛,它只是运筹里面的对策论在经济领域的应用,独立成了博弈论。所以,举这个例子,很没必要。
最后说到宏观,好吧,宏观相对于微观,其数学和经济学更加的联系紧密了。如果大家有兴趣,可以到网上下载罗默的《高级宏观经济学》,自己去领悟吧。记住,那里面东西,大部分都是几十年前的成果。

其实一目了然了,如果足够细心的话,现在经济学研究基本逃脱不了数学的范畴了,即使没有抽象到数学,比如行为经济学这样的和心理学交叉的学科,那恕我直言,数学在该领域的应用的确比较浅显,可能一些实验模型的建立和验算。所以,我还是坚持我的观点,也和“真不很知名”的观点有些重合,经济学在发展过程中引入数学是一种必然的,是极其重要的!只是希望正确的看清经济学和数学之间的关系,绝对不是停留在概念基础上的,也许大部分人看见的只是冰山一角,隐藏在水底下的才是这座山的真正面目。

最后的最后,再次重申,不是恶意真不很知名,只是希望在认清楚经济学和数学真正关系和逻辑后,再来做出决定。本人虽然本科数学,但是在研究生后期的经济学研究中,感觉数学储备捉襟见肘,根本支撑不起我的研究,所以在使用毕生功力完成了毕业论文一次伟大的证明后,毅然埋葬了经济学梦想。

如果有真正的数学天才,请尽情的鄙视我。

P.S.不要再找其他数学定理来指着鼻子跟我说这个根本没啥经济学含义了,求你了,你随便找个复变里面的概念,我就死翘翘了。
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有关回应  16级独孤 | 2022-2-9 13:52:50
人们经常嘲笑说十个经济学家有十一个观点,那么他们之间的观点差异到底在哪里,数学模型可以迅速帮助辨别出他们的分歧所在,因为不管是哪个派别,至少大家在数理逻辑上能够达成共识,迄今为止,1+1在左中右那里都等于2(当然,你还可以说这取决于如何界定2)。一个常见的例子是,如果双方都认同某一模型,确认运算过程没错,但不同意最终的结论,那么一定能找到某个前提假设上的分歧,剩下也就不用多废话了,围绕这个假设进行辩论,或者站队;

从这个角度来说,我认为数学终归只是逻辑思维工具,它能够大大帮助简化思维,聚焦核心,减少纯语言描述的含混不清,经济学需要引入数学的必要性在于很多ideal不借助数学模型已经几乎无法表述和推演;不引进数学,经济学家争论起来难免演变为比风度比气质比旁征博引比人文情怀,文笔不好的经济学家都会输在起跑线上,难怪有人吐槽说,经济学只是一种修辞。
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