前言
文藝復(fù)興時期最偉大的科學(xué)成就是人類學(xué)會了如何解三次和四次方程!坝龅絾栴},就解決問題(solve problems)”似乎是無須論證的自然公理。因此,數(shù)學(xué)在那個時代是一門側(cè)重“計算”的學(xué)科,即:計算出結(jié)果。但是,在試圖求解五次方程時各路數(shù)學(xué)大神皆鎩羽而歸。塔爾塔利亞、卡爾達(dá)諾、費(fèi)拉里試圖用傳統(tǒng)的以根用系數(shù)的代數(shù)式求解卻始終行不通。拉格朗日是其中最為著名的學(xué)者,拉格朗日發(fā)現(xiàn)三次方程問題可以化為二次方程問題,四次方程問題可以化為三次問題,他以為五次方程問題也可以化為四次方程問題,結(jié)果化成了六次方程問題,他隱約發(fā)覺五次方程或者以上可能無解。天才數(shù)學(xué)家歐拉也嘗試尋找五次方程的解,但也無功而返。在五次方程求解的過程中,數(shù)學(xué)家們第一次鑿開了隱藏在冰山下的現(xiàn)代科學(xué)。從人類找到四次方程的解后的好幾百年間,沒有一個人找到一般的五次多項(xiàng)式根的表達(dá)式。
五次方程的解最終在19世紀(jì)初由英年早逝的阿貝爾確立,后來另外一位英年早逝的法國數(shù)學(xué)天才伽羅瓦阿貝爾于26歲去世,而伽羅瓦于21歲去世。系統(tǒng)地建立了現(xiàn)代群論的思想,在構(gòu)建了一個完整的理論大廈后得出結(jié)論(本質(zhì)上是給出了完美的解釋)——五次方程不可解。也就是說,幾百年的研究毫無進(jìn)展,最終“五次方程的解”這個謎團(tuán)是通過論證該問題的解不存在而告終的。那些試圖求解五次方程耗盡一生心智已去世的數(shù)學(xué)家如果知道這樣的結(jié)果,是否會感嘆結(jié)局是如此的讓人灰心喪氣,又或者是感嘆自己的盲目(忙于解題,而卻沒看題審題)。
“五次方程的不可解性”對數(shù)學(xué)家(乃至科學(xué)家)的世界觀、哲學(xué)觀及人生觀的沖擊是巨大的、也是前所未有的。數(shù)學(xué)家(乃至科學(xué)家)深刻地認(rèn)識到:不是所有的“問題”都有解,不是所有的復(fù)雜問題都可以化成簡單問題,然后逐個擊破,一個個地解答,進(jìn)而最終攻克。于是數(shù)學(xué)家和科學(xué)家開始嚴(yán)肅思考哲學(xué)問題,即:什么是“好”的問題?“問題”會不會不是“問題”?因?yàn)橛行皢栴}”本質(zhì)上可能根本不是問題,有些“問題”本身就沒有意義,又或者問題本身就毫無意義。
數(shù)學(xué)更不應(yīng)該是簡單的“遇到問題,就解決問題”。人類如果遇到問題,不是審視問題,而是馬上開始著手解決問題,可能就會重蹈“五次元方程無解”的覆轍,浪費(fèi)的將是無數(shù)科研人員的心智、時間(也就是生命),最終徒勞無功。用東方人的哲學(xué)解讀,即是要避免“緣木求魚”“南轅北轍”。
于是數(shù)學(xué)家汲取了“五次方程的不可解性”的教訓(xùn)后,開始從原來的重視“算(calculate)”變?yōu)橹匾暋胺治觯╝nalysis)”。這就是為何在當(dāng)代高等數(shù)學(xué)教育體系中有如此多的分析課程的原因,比如:從入門級的數(shù)學(xué)分析開始,再到后來的實(shí)分析、復(fù)分析和泛函分析。數(shù)學(xué)家開始琢磨什么是“好”的問題,用數(shù)學(xué)語言就是:解所處空間應(yīng)該具有良好的性質(zhì)。泛函分析就是專門研究“空間”的數(shù)學(xué)分析學(xué)科。在“五次方程的不可解性”之后的數(shù)學(xué)研究,乃至現(xiàn)代科學(xué)都極度重視“問題”所處的“空間”。要找到我們想要的“答案”,我們首先要論證答案一定會出現(xiàn)在我們研究的“問題的空間”里,否則(用人類的語言陳述即是)“你的答案不在你的問題里”“你的問題本身不是一個問題”,也就是說“你研究的問題本身就不是一個好的問題”。寫數(shù)學(xué)史的學(xué)者往往如此歸納“五次方程的不可解性”的貢獻(xiàn):在五次方程的求解過程中,數(shù)學(xué)家們第一次鑿開了隱藏在冰山下的現(xiàn)代科學(xué),將數(shù)學(xué)帶入了精妙絕倫的現(xiàn)代群論,因?yàn)楝F(xiàn)代群論的誕生,使得“分析”成為數(shù)學(xué)研究的主流,告別了僅關(guān)注“算”的時代,開啟了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的嶄新紀(jì)元。
“五次方程的不可解性”本質(zhì)上其實(shí)是一種哲學(xué)思想,它正影響著社會生活的方方面面,改變著我們思考問題、看待世界的方式。“五次方程的不可解性”中所蘊(yùn)含的哲學(xué)觀點(diǎn)常常出現(xiàn)在廣播電視、商業(yè)雜志、勵志圖書以及一些學(xué)校的校訓(xùn)中,比如有的圖書的書名即為《好問題的力量》;在商業(yè)雜志中,職場經(jīng)驗(yàn)類的文章常指導(dǎo)職場新人學(xué)會如何提升自己問對問題的能力;而勵志圖書中,總是出現(xiàn) “提出好問題,比急于解決(別人)提出的問題更重要”“提出好的問題,比回答問題更重要”等箴言。有些學(xué)校甚至將“問對問題,你才能改變世界”作為校訓(xùn)。由此可見,“五次方程的不可解性”的哲學(xué)思想對當(dāng)今社會影響深遠(yuǎn)。
本專著主要是研究“企業(yè)異質(zhì)性理論”。作為一個嚴(yán)謹(jǐn)和嚴(yán)肅的研究,在開始本書之前,本人希望用“五次方程的不可解性”的典故引起讀者的注意,即:研究此問題的意義何在以及此研究選題是否是一個“好的”問題。畢竟,本書“乍一看”是一本“充斥著”數(shù)理模型的專著。
目前學(xué)界普遍的共識是:自哈佛大學(xué)的馬克·梅里茲(Marc Melitz)也有學(xué)者將Melitz翻譯為梅里茨、莫里茲、莫里茨、梅理茨、莫理茲、莫理茨、默里茲。Melitz教授的中文名翻譯沒有統(tǒng)一,本人認(rèn)為無論怎么翻譯都是對Melitz教授的一種不尊重,基于這樣的考慮,在本專著中,不對教授的名字做翻譯。此外也借此申明本書的一個原則:本書盡量不對學(xué)者的原名妄做翻譯,除非該學(xué)者的中文名已在學(xué)界得到共識或得到國外學(xué)者本人的認(rèn)可。教授在2003年發(fā)表了關(guān)于企業(yè)生產(chǎn)率異質(zhì)性的論文以來,就將國際貿(mào)易學(xué)研究帶入了一個全新的時代,這就是后來的“新新貿(mào)易理論”。“異質(zhì)性”,尤其是“企業(yè)異質(zhì)性”研究成為過去17年國際貿(mào)易學(xué)、開放經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的熱點(diǎn)。如果將經(jīng)濟(jì)學(xué)的各個學(xué)科視為不同的“國度”,在經(jīng)濟(jì)學(xué)的另一個“國度”——宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的世界里,卻是完全另外一番景象:也是在2003年,Smets和Wouters(2003)開創(chuàng)性地利用新凱恩斯主義思想建立了一個接近30個方程的全局隨機(jī)動態(tài)模型,即后來的動態(tài)隨機(jī)一般均衡模型(dynamic stochastic general equilibrium, DSGE)。其后DSGE理論在宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)大行其道,但是2007—2008年全球爆發(fā)金融危機(jī),DSGE理論對危機(jī)的預(yù)見性備受詬病,一種觀點(diǎn)認(rèn)為,DSGE理論是離散時間模型。2013年前后,Benjamin MollBenjamin Moll團(tuán)隊(duì)中除了有菲爾茲獎得主Pierre-Louis Lions坐鎮(zhèn)外,還有紐約大學(xué)的著名學(xué)者Xavier Gabaix教授,該學(xué)者長期關(guān)注冪律(power laws)在經(jīng)濟(jì)與金融領(lǐng)域的應(yīng)用,是該領(lǐng)域的頂級學(xué)者。冪律與異質(zhì)性研究之間有緊密聯(lián)系,Marc Melitz教授的企業(yè)生產(chǎn)率異質(zhì)性假說的基礎(chǔ)便是認(rèn)為企業(yè)的生產(chǎn)率滿足冪律分布。本書中有時也提及Xavier Gabaix研究團(tuán)隊(duì),但其實(shí)際是指Benjamin Moll團(tuán)隊(duì)。Xavier Gabaix成名久矣,直到2016年11月,Benjamin Moll,Pierre-Louis Lions和Xavier Gabaix以及另外兩位學(xué)者(一位出現(xiàn)在正文中,一位出現(xiàn)在他們論文附錄的G部分中)在頂級計量經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊Econometrica上合作發(fā)表了一篇關(guān)于個人財富異質(zhì)性研究的文章,即《不平等的動態(tài)性》(或翻譯為《動態(tài)不平等理論》),該論文是一篇極富學(xué)術(shù)價值的文章。Benjamin Moll和Pierre-Louis Lions等人的最大理論貢獻(xiàn)是將平均場博弈(mean field game theory)引入宏觀分析當(dāng)中,簡單來說,平均場博弈理論涉及兩個偏微分方程——Hamilton-Jacob-Bellman方程和Fokker-Planck方程。而Xavier Gabiax的研究工具主要是利用Fokker-Planck方程,本書主要是立足于Fokker-Planck方程。
本書對平均場博弈
等人提出了“異質(zhì)性”模型的概念,Moll等人將他們提出的“異質(zhì)性”宏觀模型稱為“第三代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型”。其潛臺詞是:DSGE模型屬于第二代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型。在他們一系列的論文中論述了異質(zhì)性為何是必須的,以及第二代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的主要弊端。此外,在2016年,宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究還發(fā)生了一件大事,即2016年克拉克獎頒發(fā)給了普林斯頓大學(xué)經(jīng)濟(jì)系教授Yuliy Sannikov,以表彰其在連續(xù)時間模型領(lǐng)域的巨大理論貢獻(xiàn)。而Moll等人的研究也是基于連續(xù)時間模型的,于是2016年后,宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究開始回歸連續(xù)時間模型,并開始將異質(zhì)性作為一個必不可少的元素嵌入宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中。
但是,目前的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究面臨幾個亟待解決的“大”問題:第一,以Marc Melitz為代表的“新新貿(mào)易理論”所涉及的“異質(zhì)性”概念和宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的“異質(zhì)性”是否是一回事?目前沒有學(xué)術(shù)文獻(xiàn)專門探討這一問題。兩個經(jīng)濟(jì)學(xué)“國度”幾乎沒有互相引用彼此的文獻(xiàn)。第二,Moll所謂的“第三代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)”模型的實(shí)質(zhì)是什么?菲爾茲獎是數(shù)學(xué)最高獎,Moll的團(tuán)隊(duì)中有諸如菲爾茲獎得主Pierre-Louis Lions教授坐鎮(zhèn),因此“第三代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)”理論異;逎瑢σ话愕慕(jīng)濟(jì)學(xué)家而言,學(xué)習(xí)曲線異常陡峭。從薩金特(Thomas Sargent①)教授的《遞歸宏觀經(jīng)濟(jì)理論》開始流行,宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究一直都是“離散時間”模型和理論的時代。直到Y(jié)uliy Sannikov教授
②在2016年獲得克拉克獎,才令連續(xù)隨機(jī)模型重回宏觀研究視野。需要注意的是,Yuliy Sannikov教授在中學(xué)時代曾三次獲得國際理論僅做了簡單的介紹,沒有以平均場博弈理論視角展開整個異質(zhì)性理論的討論。本書會在第三章第六小節(jié)詳細(xì)闡述平均場博弈理論為何應(yīng)是異質(zhì)性研究的終極思考框架。此外,需要注意的是,Pierre-Louis Lions是平均場博弈理論的創(chuàng)始人(之一)。平均場博弈理論是在2006—2007年,由加拿大McGill大學(xué)的自動控制系教授Peter Caines團(tuán)隊(duì)(Caines, P. et al, 2006)和法國Pierre-Louis Lions分別獨(dú)立創(chuàng)立的。加拿大McGill大學(xué)的Peter Caines教授創(chuàng)立平均場博弈理論原本是試圖解決一個無線通信領(lǐng)域的信號資源分配問題。本人曾于2016年邀請Peter Caines教授團(tuán)隊(duì)的黃民懿教授來首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)金融學(xué)院做了關(guān)于平均場博弈理論的講座。黃民懿教授也是平均場博弈理論的創(chuàng)始人之一,他曾和本人在加拿大McGill大學(xué)的CIM實(shí)驗(yàn)室一起工作過多年(2004—2007年)。
①作為2011年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎獲得者,西方宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的泰斗級人物,薩金特一直是理性預(yù)期學(xué)派的領(lǐng)袖人物,為新古典宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)體系的建立和發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn),薩金特的研究長期聚焦于宏觀經(jīng)濟(jì)、國際經(jīng)濟(jì)、數(shù)量金融等領(lǐng)域,此外薩金特教授還關(guān)注人工智能和大數(shù)據(jù)在經(jīng)濟(jì)與金融分析預(yù)測中的作用。
②Yuliy Sannikov教授還在2015年獲得了金融領(lǐng)域的重要獎項(xiàng)——Fischer Black獎。
數(shù)學(xué)奧林匹克(IMO)競賽金牌,屬于數(shù)學(xué)領(lǐng)域的天才型選手。
這也引出了第三個問題,即中國理論經(jīng)濟(jì)學(xué)未來發(fā)展的路線問題。目前西方宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的理論前沿是探討如何進(jìn)一步將經(jīng)濟(jì)學(xué)原理與數(shù)理模型深度融合,并且有“提升維度”的態(tài)勢。這和目前國內(nèi)倡導(dǎo)的“去數(shù)理”經(jīng)濟(jì)學(xué)研究理念有較大沖突。第四,Marc Melitz也曾嘗試過將新新貿(mào)易理論與DSGE模型相融合,但是如前面所述,DSGE是一種離散模型。DSGE模型,也就是第二宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型和第三代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的“沖突”又在哪里?
當(dāng)下,在國內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)研究和國際貿(mào)易領(lǐng)域的研究中,有非常多的問題亟待梳理和回答,但首先應(yīng)該回答剛才提到的五個問題。這就是本書的主要目的。也只有在回答清楚這些基本問題后,讀者(或者科研人員)才會更深入地思考一些科研的本質(zhì)問題,比如:當(dāng)下西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的“路數(shù)”(即他們孜孜以求的方向)是否值得中國科研人員繼續(xù)努力跟進(jìn),如果跟進(jìn),又需要哪些數(shù)學(xué)工具;如果無須跟進(jìn),那么中國社會科學(xué)研究人員的“初心”又是什么?“好的科研”又該是什么?相信讀完本書,會給讀者帶來一些啟發(fā),本書將起拋磚引玉的作用。
簡而言之,本書的選題是一個非常有意義的問題,而且是一個“好”的研究問題。