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经 济 物 理 学 王 琦 2012.4.26 主要内容 一、背景 二、经济学 三、经济物理学 四、发展历史 五、研究方法 六、经典应用与模型 七、经济经验法则 八、内外研究现状 一、背景 社会科学 经济 自然科学 物理 在研究对象与手段、价值形态以及宏观发展机制存在很大差异 定量分析方法 物理思想和研究规律 观测整理数据方法 经济物理学的兴起： 一方面取决于经济系统内部的诸多因素及其运行的非线性行为，与混沌物理学有着惊人的趋同性； 另一方面进入20世纪中叶以来，物理学前锋受阻，引起智力横向转移或者“回踩”老的科学领域。 一、背景 近年来，有大量的、存在强相互作用的组份组成的、远离平衡的复杂系统研究中发展起来的复杂性理论取得了很大的进展由于经济系统和其他复杂系统具有相同或者十分相似的性质，例如分子运动和商品运动具有数量极大和运动随机的特征 一、背景 分子运动 分子扩散 速度涨落 分子密度 分子速率 分子碰撞 商品流通 商品扩散 价格波动 商品密度 流通速率 商品竞争 经济学存在的问题： 一、形式完美的经济学理论通常建立在脱离实际的假设上，例如：1、经典经济学理论是建立在“理性人”、“无形手”和“有效市场”；2、生产函数的构造； 二、经济学家普遍存在，只要理论体系的数学分析足够精密，似乎就可以放弃对经验检验的苛求。 二、经济学 经济物理学主要是运用物理学（或者其他相关学科）的概念、思想和方法，来研究经济活动中的数量关系并从中寻找规律力求构建一组与经济理论内容相匹配的特殊公理结构，来探索经济理论体系在逻辑上的一致性，从而揭示出经济学原理中的那些经济变量或者相互之间的函数关系，然后进行推导以得出规范性的原理或者定理，并且对此给出准确的解释。 三、经济物理学 四、发展历史 1995年，Econophysics（经济物理学）由美国波士顿大学统计物理学家 H.Eugene Stanley（尤金·斯坦利）教授类比生物物理学、天体物理学为这一新的交叉学科命名的，从此此方面的文章开始用这个词。 1900年，法国Bachelier 提出了第一个有关收益的随机过程模型——由独立的、全同的遵从Gauss分布的随机变量描述的无关联随机行走模型; 1936年, 意大利物理学家Majorana就指出了物理学与社会科学所遵循的统计规律的类似性； 四、发展历史 20世纪60年代，Mandelbrot 在分析了股市和期货市场的价格走势, 发现并不遵循Gauss分布, 指出分布的“胖尾”现象和不同时间标度下的稳定函数形式, 与Levy 稳定分布相符； 1990年以来，统计力学次领域内工作的物理学家，不满足传统的经济学方法和解析，应用物理学中的工具和方法；试图匹配经济数据，解析更一般的经济现象，经济物理学成为一门分支学科而迅猛发展并引起人们的广泛重视，其中Stanley, Mantegna, Arneodo, Ausloos和张翼成等人做了开创性的工作。 四、发展历史 一、对经济数据的统计分析。主要集中在三个方面：一是对股票价格、外汇兑换率或商品价格的时间序列的研究，尤以对股票价格时间序列的研究为主。二是对公司成长、GDP变化和个人收入增长的研究。三是对经济现象的网络分析(即“小世界”模型研究)。 五、研究方法 二、是构造模型解释经济现象背后的内在原因； 三、是可控实验，这里的“实验”是指物理学家眼中的可以调控的实验，更关注的是在可控实验中蕴含的普适性规律； 五、研究方法 自20世纪90年代以来，人们逐渐认识到金融市场具有复杂的非线性动力学特性。各种金融时间序列：如美国标准普尔500指数、香港恒生指数以及其它股市指数变化序列；甚至外汇交换率变化序列，都具有长程相关性或标度不变性。 物理学家开始用统计物理学的概念和物理学思维研究经济问题，将物理学的理论和方法应用于研究金融时间序列.如将消除趋势波动分析法研究股票市场标度特性,将统计力学和相变理论应用于股市特征收益率和股市突变时微观结构的分析,将量子力学和规范场理论应用于远离均衡状态的资产价格建模,将混沌和分形理论应用于股市收益率标度特性的研究,将随机矩阵理论应用于不同股票之间的相关性研究等； 六、经典应用与模型 布朗运动与期权定价模型 著名的例子是：美国的F. Black（布莱克）教授、M. Scholes（斯科尔斯）教授和R.C. Merton（默顿）教授正带有布朗运动干扰项的随机微分方程出发推导出著名的 B-S期权定价公式，两位科