Эконофизика

редактировать

Эконофизика - это неортодоксальная междисциплинарная область исследований, в которой применяются теории и методы, первоначально разработанные физиками для решения проблем в экономике, обычно тех, которые включают неопределенность или случайные процессы и нелинейную динамику. Некоторые из его приложений к изучению финансовых рынков также получили название статистические финансы, имея в виду его корни в статистической физике. Эконофизика тесно связана с социальной физикой.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Основные инструменты
  • 3 Влияние
  • 4 Основные результаты
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
    • 7.1 Лекции
  • 8 Внешние ссылки

История

Интерес физиков к общественным наукам не нов; Даниэль Бернулли, например, был автором предпочтений, основанных на полезности. Один из основоположников неоклассической экономической теории, бывший профессор экономики Йельского университета Ирвинг Фишер, изначально обучался у известного Йельского физика , Джозайя Уилларда. Гиббс. Аналогичным образом Ян Тинберген, получивший первую Нобелевскую премию по экономическим наукам в 1969 году за разработку и применение динамических моделей для анализа экономических процессов, изучал физику с Полом Эренфест в Лейденском университете. В частности, Тинберген разработал гравитационную модель международной торговли, которая стала рабочей лошадкой международной экономики.

Эконофизика была основана в середине 1990-х годов несколькими физиками, работавшими в области статистической механики. Неудовлетворенные традиционными объяснениями и подходами экономистов, которые обычно отдавали предпочтение упрощенным подходам ради разрешимых теоретических моделей перед согласием с эмпирическими данными, они применяли инструменты и методы из физики, сначала пытаясь сопоставить наборы финансовых данных, а затем объясняя больше. общеэкономические явления.

Одной из движущих сил эконофизики, возникшей в то время, была внезапная доступность больших объемов финансовых данных, начиная с 1980-х годов. Стало очевидно, что традиционных методов анализа недостаточно - стандартные экономические методы имеют дело с однородными агентами и равновесием, в то время как многие из наиболее интересных явлений на финансовых рынках фундаментально зависят от гетерогенных агентов и ситуаций, далеких от равновесия.

Термин «эконофизика» был придуман Х. Юджин Стэнли, чтобы описать большое количество работ, написанных физиками по проблемам (фондовых и других) рынков, на конференции по статистической физике в Калькутте (ранее Калькутте ) в 1995 г. и впервые появилось в его публикации в журнале Physica A 1996 г. Первое совещание по эконофизике было организовано в 1998 г. в Будапеште Яношом Кертесом и. Первая книга по эконофизике была написана Р. Н. Мантенья и Х. Э. Стэнли в 2000 году.

Почти регулярные серии встреч по этой теме включают: ECONOPHYS-KOLKATA (проводимые в Калькутте и Дели), Коллоквиум по эконофизике, ESHIA / WEHIA.

В последние годы сетевая наука, в значительной степени опирающаяся на аналогии из статистической механики, применялась к изучению производственных систем. Так обстоит дело с работами, проводимыми в Институте Санта-Фе в рамках Европейских исследовательских проектов, таких как прогнозирование финансовых кризисов, и Гарвардского технологического института Обсерватории экономической сложности

Если к «эконофизике» обратиться обозначают принцип применения статистической механики к экономическому анализу, в отличие от конкретной литературы или сети, приоритет инноваций, вероятно, принадлежит Эммануэлю Фарджуну и Моше Мачоверу (1983). В их книге «Законы хаоса: вероятностный подход к политической экономии» предлагается решить (по их словам) проблему трансформации в политической экономии Маркса путем переосмысления соответствующих величин как случайных величин.

Если, с другой стороны, «эконофизика» используется для обозначения приложения физики к экономике, можно рассматривать работы Леона Вальраса и Вильфредо Парето как часть этого. Действительно, как показывает и, теория общего равновесия в экономике основана на физической концепции механического равновесия.

Эконофизика не имеет ничего общего с «подходом физических величин» к экономике, отстаиваемым Ян Стидман и другие, связанные с неорикардианством. Известными эконофизиками являются Жан-Филипп Бушо, Бикас К. Чакрабарти, Дж. Дойн Фармер, Дирк Хелбинг, Янош Кертес, Фрэнсис Лонгстафф, Маттео Марсили, Джозеф Л. МакКоли, Энрико Скалас, Дидье Сорнетт, Х. Юджин Стэнли и И-Чэн Чжан. Среди формальных курсов по эконофизике следует особо отметить курс, предлагаемый на физическом факультете Лейденского университета, откуда родился первый лауреат Нобелевской премии по экономике Ян Тинберген. С сентября 2014 года King's College удостоен первой должности профессора эконофизики.

Основные инструменты

Основные инструменты эконофизики - это вероятностные и статистические методы, часто взятые из статистической физики.

Физические модели, которые применялись в экономике, включают кинетическую теорию газа (так называемые модели кинетического обмена на рынках ), модели перколяции., хаотические модели, разработанные для изучения остановки сердца, и модели с самоорганизующейся критичностью, а также другие модели, разработанные для прогнозирования землетрясений. Более того, были попытки использовать математическую теорию сложности и теорию информации, разработанную многими учеными, среди которых Мюррей Гелл-Манн и Клод Э. Шеннон соответственно.

Для потенциальных игр было показано, что порождающее возникновение равновесие, основанное на информации через информационную энтропию Шеннона, дает такую ​​же равновесную меру (мера Гиббса из статистической механики) как стохастическое динамическое уравнение, оба из которых основаны на моделях ограниченной рациональности, используемых экономистами. Теорема о флуктуации-диссипации соединяет эти два понятия, чтобы установить конкретное соответствие «температуры», «энтропии», «свободного потенциала / энергии» и других физических понятий с экономической системой. Модель статистической механики не строится априори - это результат ограниченно рационального допущения и моделирования существующих неоклассических моделей. Он был использован для доказательства «неизбежности сговора» Хью Диксона в случае, для которого неоклассическая версия модели не предсказывает сговор. Здесь спрос растет, как в случае товаров Веблена или покупателей акций с ошибкой «горячей руки», предпочитающих покупать более успешные акции и продавать менее успешные. Вернон Л. Смит использовал эти методы для моделирования общительности в экономике. Таким образом, модель правильно предсказывает, что агенты не любят негодование и наказание и что существует асимметрия между благодарностью / вознаграждением и негодованием / наказанием. Показано, что классическое равновесие по Нэшу не имеет предсказательной силы для этой модели, и равновесие Гиббса необходимо использовать для прогнозирования явлений, описанных в Humanomics.

Квантификаторы, полученные из теории информации, использовались в нескольких статьи эконофизика Аурелио Ф. Баривьера и соавторов с целью оценки степени информационной эффективности фондовых рынков.

Zunino et al. использовать инновационный статистический инструмент в финансовой литературе: плоскость причинности сложности-энтропии. Это декартово представление устанавливает рейтинг эффективности различных рынков и выделяет разную динамику рынка облигаций. Более того, авторы приходят к выводу, что классификация, полученная из плоскости причинно-следственной связи сложности и энтропии, соответствует квалификациям, присвоенным крупными рейтинговыми компаниями суверенным инструментам. Аналогичное исследование, разработанное Bariviera et al. исследовать взаимосвязь между кредитными рейтингами и информационной эффективностью выборки корпоративных облигаций нефтяных и энергетических компаний США, используя также плоскость причинности сложности-энтропии. Они считают, что эта классификация соответствует кредитным рейтингам, присвоенным Moody's.

Другим хорошим примером является теория случайных матриц, которую можно использовать для выявления шума в матрицах финансовой корреляции. В одной статье утверждалось, что этот метод может улучшить производительность портфелей, например, при применении в оптимизации портфеля..

Однако существуют различные другие инструменты из физики, которые до сих пор использовались, например, fluid динамика, классическая механика и квантовая механика (включая так называемую классическую экономику, квантовую экономику и квантовые финансы ) и формулировка интеграла по путям статистической механики.

Концепция индекса экономической сложности, введенная физиком Массачусетского технологического института Сезаром А. Идальго и экономист из Гарварда Рикардо Хаусманн и доступный в Обсерватории экономической сложности Массачусетского технологического института, был разработан как. По оценкам Хаусманна и Идальго, ECI гораздо точнее предсказывает рост ВВП, чем традиционные показатели управления Всемирного банка.

. Есть также аналогии между теорией финансов и теорией распространения.. Например, уравнение Блэка – Шоулза для опциона ценообразования является уравнением диффузии - переноса (см., Однако, критику –Методология Шоулза). Теорию Блэка – Шоулза можно расширить, чтобы обеспечить аналитическую теорию основных факторов экономической деятельности.

Влияние

Статьи по эконофизике публиковались в основном в журналах, посвященных физике и статистической механике, а не чем в ведущих экономических журналах. Некоторых экономистов эта работа в целом не впечатлила. Другие экономисты, в том числе Мауро Галлегати, Стив Кин, Пол Ормерод и Алан Кирман, проявили больший интерес, но также подвергли критике некоторые тенденции в эконофизике. Совсем недавно Вернон Л. Смит, один из основателей экспериментальной экономики и лауреат Нобелевской премии по экономическим наукам, использовал эти методы и заявил, что они демонстрируют многообещающе.

Эконофизика оказывает определенное влияние на более прикладную область количественных финансов, масштабы и цели которой значительно отличаются от целей экономической теории. Различные эконофизики ввели модели колебаний цен в физику финансовых рынков или оригинальные точки зрения на установленные модели. Также в различных экономических данных было обнаружено несколько законов масштабирования.

Основные результаты

В настоящее время одним из основных результатов эконофизики является объяснение «толстых хвостов» в распределении многих видов финансовых данных в качестве универсального самоподобного масштабирующего свойства (т.е. масштабного инвариантного на многие порядки величины данных), возникающего из-за тенденции отдельного рынка конкурентов или их совокупностей для систематического и оптимального использования преобладающих «микротенденций» (например, роста или падения цен). Эти «толстые хвосты» важны не только математически, потому что они включают в себя риски, которые, с одной стороны, могут быть очень малы, так что ими можно пренебречь, но которые, с другой стороны, ничем не пренебрежимо, то есть их нельзя сделать экспоненциально маленькими, а вместо этого следуют измеримому алгебраически убывающему степенному закону, например, с вероятностью отказа всего P ∝ x - 4, {\ displaystyle P \ propto x ^ {-4} \,,}P \ propto x ^ {{- 4}} \,, где x - постоянно увеличивающаяся переменная в хвостовой части рассматриваемого распределения (т. Е. Ценовая статистика с гораздо более чем 10 данными). То есть рассматриваемые события не являются просто «выбросами», они действительно должны приниматься во внимание и не могут быть «застрахованы». Похоже, что это также играет роль, что около изменения тенденции (например, от падения к повышению цен) наблюдаются типичные «панические реакции» агентов по продаже или покупке с алгебраически увеличивающейся скоростью и объемом сделок. «Толстые хвосты» также наблюдаются на товарных рынках.

Как и в квантовой теории поля, «толстые хвосты» могут быть получены сложными «непертурбативными » методами, в основном численными, поскольку они содержат отклонения от обычных гауссовых приближений, например теория Блэка – Шоулза. Однако «толстые хвосты» также могут быть следствием других явлений, таких как случайное количество членов в теореме о центральном пределе или любое количество других, не относящихся к эконофизике моделей. Из-за сложности тестирования таких моделей в традиционном экономическом анализе им уделялось меньше внимания.

См. Также

  • значок Физический портал

Ссылки

Дополнительная литература

  • Фокусируемый выпуск Nature Physics: сложные сети в финансах, март 2013 г., том 9 № 3, стр. 119–128
  • Марк Бьюкенен, Что эконофизика когда-либо сделала для нас ?, Nature 2013
  • Аналитическая трактовка поведения Гиббса-Парето в распределении богатства Арнаб Дас и Судхакар Ярлагадда arXiv : cond-mat / 0409329
  • Анализ функции распределения богатства, проведенный Арнабом Дасом и Судхакаром Ярлагадда arXiv : cond-mat / 0310343
  • Аналитическое рассмотрение модели торгового рынка Арнаб Дас arXiv : cond-mat / 030468
  • Мартин Шубик и Эрик Смит, Руководство экономики предприятия, MIT Press, [1] MIT Press (2016)
  • Абергель, Ф., Аояма, Х., Чакрабарти, Б.К., Чакраборти, А., Део, Н., Райна, Д., Воденска, И.. (Ред.), Эконофизика и социофизика: недавний прогресс и будущие направления, [2], Серия новых экономических окон, Springer (2017)
  • Анатолий В. Кондратенко. Физическое моделирование экономических систем. Классическая и квантовая экономика. Новосибирск, «Наука» (2005), ISBN 5-02-032479-5

Лекции

Внешние ссылки

.

Последняя правка сделана 2021-05-18 06:18:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте