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2022-05-09
英文标题:
《Statistical mechanics of complex economies》
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作者:
Marco Bardoscia, Giacomo Livan, Matteo Marsili
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最新提交年份:
2017
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英文摘要:
  In the pursuit of ever increasing efficiency and growth, our economies have evolved to remarkable degrees of complexity, with nested production processes feeding each other in order to create products of greater sophistication from less sophisticated ones, down to raw materials. The engine of such an expansion have been competitive markets that, according to General Equilibrium Theory (GET), achieve efficient allocations under specific conditions. We study large random economies within the GET framework, as templates of complex economies, and we find that a non-trivial phase transition occurs: the economy freezes in a state where all production processes collapse when either the number of primary goods or the number of available technologies fall below a critical threshold. As in other examples of phase transitions in large random systems, this is an unintended consequence of the growth in complexity. Our findings suggest that the Industrial Revolution can be regarded as a sharp transition between different phases, but also imply that well developed economies can collapse if too many intermediate goods are introduced.
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中文摘要:
在追求不断提高的效率和增长的过程中,我们的经济已经发展到了相当复杂的程度,嵌套的生产过程相互补充,以创造出更复杂的产品,从不太复杂的产品到原材料。这种扩张的引擎是竞争性市场,根据一般均衡理论(GET),这些市场在特定条件下实现有效配置。我们在GET框架内研究大型随机经济体,将其作为复杂经济体的模板,并发现一个不平凡的相变发生:当初级商品数量或可用技术数量低于临界阈值时,经济体冻结在所有生产过程崩溃的状态。与大型随机系统中相变的其他例子一样,这是复杂性增长的意外结果。我们的研究结果表明,工业革命可以被视为不同阶段之间的急剧过渡,但也意味着,如果引入过多的中间产品,发达经济体可能会崩溃。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Economics        经济学
分类描述:q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学,包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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一级分类:Physics        物理学
二级分类:Statistical Mechanics        统计力学
分类描述:Phase transitions, thermodynamics, field theory, non-equilibrium phenomena, renormalization group and scaling, integrable models, turbulence
相变,热力学,场论,非平衡现象,重整化群和标度,可积模型,湍流
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2022-5-9 14:24:23
复杂经济的统计力学marco Bardocia——英格兰银行,20 Moorgate,伦敦EC2R 6DA,英国邮箱:marco。bardoscia@bankofengland.co.ukGiacomo伦敦大学学院利凡德计算机科学系,伦敦高尔街,伦敦WC1E 6BT,英国系统风险中心,伦敦经济和政治科学学院,霍顿。,伦敦WC2A 2AE,英国邮箱:g。livan@ucl.ac.ukMatteoMarsiliAbdus Salam国际理论物理中心,斯特拉达·科斯蒂拉1134151特里亚斯特,意大利电子邮件:marsili@ictp.itAbstract.在追求不断提高的效率和增长的过程中,我们的经济已经发展到了惊人的复杂程度,嵌套的生产过程相互补充,以便从不太复杂的生产过程到原材料,创造出更复杂的产品。这种扩张的引擎是竞争性市场,根据一般均衡理论(GET),这些市场在特定条件下实现高效配置。我们在GET框架内研究了大型随机经济体,将其作为复杂经济体的模板,并发现发生了一个非平凡的相变:当初级商品数量或可用技术数量低于临界阈值时,经济冻结在所有生产过程崩溃的状态。正如拉格朗多姆系统中相变的其他例子一样,这是复杂性增长的意外结果。
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2022-5-9 14:24:26
我们的发现表明,工业革命可以被视为不同阶段之间的急剧过渡,但也意味着,如果引入太多中间产品,发达经济体可能会崩溃。关键词:一般均衡、投入产出模型、中间产品、相变——所表达的任何观点都是作者的观点,因此不能被视为代表英格兰银行或英格兰国家银行政策的观点。复杂经济的统计力学21。简介复杂的人工制品,如计算机或汽车,涉及大量组件,每一个组件都是不同生产过程的结果,需要从其他生产过程输入。这些过程中的许多,一旦是同一家公司的内部过程,通常会在无数通过市场价格进行互动的公司中分散开来[1]。分析一个经济体的生产活动的传统方法是投入产出(IO)经济分析,它将一个经济体的生产部门分解为其组成部分之间的基本流动。在其最初的开端[2]中,这种分析相当于编译和反转IO矩阵,以确定每个部门将生产的商品数量,从而使经济与消费者需求相匹配。现代IO分析是在经济学的一般均衡理论(GET)框架下进行的,该理论试图通过市场价格从利润最大化的企业和效用最大化的消费者之间的互动中得出宏观经济行为。为大型经济体的集体行为推导法律的尝试受到了涉及的各种主体及其互动网络令人眼花缭乱的复杂性的阻碍。
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2022-5-9 14:24:31
这些困难只有部分被所谓的代表性代理方法所回避,该方法通过扩大对微观经济学的洞察,有效地衍生出宏观经济动态。这种方法提供了对大量现象的直觉,是政策分析实践中使用的最复杂的计算动态随机一般均衡(DSGE)模型的基础[3]。然而,它在概念[4]和实践[5]上的缺点已经被反复指出。一方面,GET的工作重点是在尽可能广泛的假设下,尝试证明预测结果。这个程序类似于计算机科学中的worstcase分析,在计算机科学中,问题的复杂性是通过估计在最困难的情况下解决问题的难度来确定的。然而,最糟糕的案例往往与典型案例非常不同,这就是为什么这种方法最近与典型案例的复杂性形成了对比。同样,即使无法证明所有经济体的结果,大型经济体的典型行为也可能得到很好的定义,并且可以用本文描述的技术来描述。我们相信在“最坏情况”版本中被放弃的GET程序可以在“典型情况”版本中进行改进。另一方面,我们的目标是描述一种类似于牛顿经典力学中粒子气体的经济。虽然非常详细,但它几乎没有任何用处来描述气体的行为。然而,当经典力学与微观状态分布的统计分析相结合时,就出现了对气体典型特性的完整描述,这些特性可以定量地再现热力学定律。
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2022-5-9 14:24:40
在这里,我们执行了一个类似的计划,通过对一个经济体的典型属性进行描述,该经济体享有物理学中这种方法的许多属性,例如微观经济细节与集体行为无关。复杂经济的统计力学3统计力学[6]提供了集体现象的一般视角[7],也充分考虑了微观层面的异质性。这对无序系统的物理学,如玻璃和随机合金[8]有着重要的启示,但也对各种各样的主题有着重要的启示,包括重离子的原子光谱[9]、生态系统的稳定性[10]、计算机科学中的算法转换[11,12]、统计学[13]、随机几何[14]和金融投资组合的不稳定性[15]。这种方法提供的主要见解之一(与上述样本相同)是,集体行为中存在潜在的急剧变化——称为相变——很难从单个成分的行为中解释。本文的目的是证明一个意外的急剧相位转换也会像GET所描述的那样困扰大型复杂经济体。具体地说,我们认为,当非初级商品(即作为生产过程产出的商品)的比例超过临界阈值时,经济就会冻结在所有生产过程崩溃的状态。这种转变让人想起Donoho和Tanner[14]讨论的高维随机几何体的转变,尽管它的性质略有不同。
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2022-5-9 14:24:48
转换的发生只取决于生产集的属性,与消费者的属性无关。在对GET提供的经济体的简单描述中,这一结果不仅意味着工业化经济体和欠发达经济体之间的急剧分离,还意味着当中间产品数量增长过多时,经济会崩溃。2.一般均衡框架我们考虑一个由C类商品组成的经济的经典模型[16],其中生产者追求最大利润,消费者调整需求以实现自身效用最大化。生产者和消费者的最大化问题都是以固定价格解决的,调整价格以匹配竞争市场中每种商品的需求和供应。这是一个单周期模型,在该模型中,消费者获得基本初级商品,然后在市场上进行交换,并由生产部门的竞争企业转化为最终消费品。将初级商品视为自然界中现成的、不需要生产的商品是有帮助的。因此,这些商品构成了消费者所具备的最初天赋。重点在于生产部门将丰富的初级商品转化为所需(稀缺)最终商品的能力。一个关键方面是,初级商品可能不同于最终商品,其中一些商品可能既不是初级商品,也不是最终商品。这些是中间产品,进入初级产品到最终产品的转化过程。形式上,假设xC是消费者对好c的初始捐赠总额,c=1,C、 这对于初级商品是严格正的,对于非初级商品等于零。因此,P={c:xc>0}是初级商品的集合,而xc=0表示复杂经济体的统计力学4c 6∈ P
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