日报标题:分析经济问题就非要用数学公式吗?
赞同 @focout 的观点,即能用大白话分析的就不要用数学公式。但我也想试图用实例来论证一下他所说的:
数学的另外一个好处,是当我们的经济学直觉(天赋)不够时,能够强迫我们先用逻辑的力量直接得到答案,然后再来深思这答案背后,直觉的经济涵义为何。这种情况,做过经济学模型的人可能体会过:当你想好了一个经济学故事,然后用数学做出假设,推出结果后,却发现结果和你之前所想的那个故事的结论不完全吻合,甚至有些时候正好相反。
如果不想看公式的可以直接看黑体字部分。
我想到的例子是一个关于找工作的问题 (McCall, 1970)。假如有一个大学生正在找工作,每个月她都有机会获得一个工资数为 的 offer。假设 是一个独立同分布的随机变量,其概率分布函数为:
当收到 offer 后,这个大学生会面临两种选择:(1)接受它;(2)拒绝它,获得一笔金额为的补助,并在下个月继续找工作。换言之,这个大学生在第 个月的收入是:
这个大学生想要最大化自己总收入(贴现到当前时刻)的预期:
其中
是贴现因子。我们可以用动态规划来解决这个问题。先写出 Bellman 方程:
假设我们已经找到了用来解决这一问题的 。此时, 为一常数。现在考虑一种特殊情况:这个大学生对接受 offer 和继续找工作无所谓。此时令 offer 上的工资为 ,则 由此我们可以画出一张图:
通过上述分析我们可以掌握这个大学生的决策过程如下。首先,她的心里有一个保留工资。当她观察到 offer 上的工资低于保留工资时,她会拒绝 offer 并继续找工作。反过来,当她观察到 offer 上的工资高于保留工资时,她就会接受 offer。
上述分析非常符合一般人的直觉,甚至有点弱智——搞了那么多有的没的,结果得到了一个拍一拍脑袋就能出来的结论——找工作一定要找工资给的高的。但是对于接下去的东西就不是那么容易拍脑袋的了:
假如这个大学生在美国上学,现在她要考虑毕业以后是留在美国工作还是回国工作。假设两国经济在其他方面完全相同,但工资的概率分布不同:在中国是 ,在美国是 ,且 是 的一个均值保留展型(mean preserving spread)。也就是说,工资的均值在两个国家劳动力市场上完全相同,但在美国 offer 的风险更大。那么问题就来了:她是应该留在美国还是应该回国?
从直觉上看,在两个国家找工作平均工资相同,但在美国风险更高。因此,只要她不是热爱风险的类型就应该选择回国。但是数学上的分析却会告诉你截然不同的答案:由于劳动力市场上的风险不同,保留工资水平也会不同,这个大学生将更愿意留在美国。
下面是具体的分析过程。依旧考虑“无所谓”时的状态:
把右边的分母部分移到左边:
把右边的积分部分分部积分,得到:
因此:
令:
则:
观察以下事实:
令:
由均值保留展型的定义可知:
现在我们可以画出 是如何确定的:
数学的分析告诉了我们解决这个问题的真正逻辑:更高的劳动力市场风险意味着更高的保留工资水平,因为她知道自己有更多机会获得很好的 offer。尽管获得很不好的 offer 的可能性也增加了,但是她无所谓,因为只要拒掉这些很不好的 offer 就可以了。这样一来,一旦在美国找工作的时间够长,她就能得到一个比回国更好的期望收入。
总结:
我理解题主这个问题实际上想要问的是:在解答经济类问题时,是不是可以只用大白话?我的观点是:(1)对于比较简单的问题,可以用大白话分析;(2)对于比较复杂的问题,正确的答案有时是反直觉的,从头到尾都用大白话分析很难得到内在一致的结论,因此在必要时需用到规范化的数学语言,这才是真正在用逻辑;(3)至于在逻辑正确的前提下,能否用大白话来阐述一个答案背后直觉的经济含义,我觉得是可以的。
事实上,我感觉数学本身就是逻辑呀,就是弄几个公理,然后看看逻辑能带你们走多远。所以经济学问题当然可以用逻辑说清楚。
不过抛开这个,我非常赞同前边大神们说的,数学模型是一个对直觉进行检验和纠错的方法。
拿以不用数学著称的科斯来说,我们都知道科斯定理,科斯定理认为只要交易可以进行,资源的最终配置不受初始配置影响,科斯可以通过养蜂和果园的故事讲得深入浅出,大家都懂,可是这忽视了一点:也就是收入效应。看过范里安的可能还记得,他用拟线性偏好来为科斯定理建模,就是为了去除收入效应。
所以我想起这个问题,其实是刷到局部处理效应(LATE)中「排除性限制」的讨论 - EconPaper。你看,对收入效应的忽视还是蛮普遍。
另一个忽视收入效应的例子,是用消费者剩余来衡量福利。后来学者发明了等价变换和补偿变换,发现消费者剩余衡量的变化正好在这二者之间,如图:
y 轴、p0 和 p1 与黑线围城的面积就是消费者剩余变化,这个面积恰好在与两个红线围成的面积中间,所以是一个比较稳健的指标。
但如果没有收入效应,例如一个拟线性偏好,这三条线就是一条线了,这时候消费者剩余当然是一个衡量福利变化的好指标。
虽然转了一圈又回来了,但是我们获得了新的知识,我们对用消费者剩余衡量福利变化更有自信了。忽视了收入效应对我们的来说没有犯下太大的错误。
但这只是幸运。在其他例子里,忽视了收入效应则造成了很大的偏差。
这个问题给我们的启示就是,我们研究问题,尤其是研究有限的几个变量之间关系的时候,往往会自动省略掉它的其他影响,或者说我们经常研究的是局部均衡,而不是一般均衡。当我们用语言描述一个问题的时候,逻辑可能是没有问题的,但逻辑是给定前提下推出的结论,这个前提到底是什么呢?可能只有在真正数学建模之后我们才能搞清楚。
当然,对于我们这些智力有限的人来说,其实数学是方便我们理解的一个拐棍。很多人会说数学看不懂,文字才能看懂。事实上,就我个人而言,数学其实比文字更好懂,看很多文章,都是看不懂他们用文字在具体说什么,只有看完了数学模型才知道说的是什么。我这么说可能有点夸张,让我们再次回到收入效应这个例子来。
如果我告诉一个没学过经济学的人,价格对需求的影响是怎样的。如果我用文字和逻辑解释,我会这么说:
价格对需求的影响,分为收入效应和替代效应,替代效应就是收入不变时相对价格水平的变化引起的需求变化,替代效应就是价格引起的相对收入变化引起的需求的变化,这两种效应的和是价格对需求的总效应。
从逻辑上你是可以理解这句话的(我希望),但对于我,就我个人而言,总觉得对需求函数求偏导更加直观,更加容易理解。如果我第一次看文献讲这两个效用,我可能看不懂文字说的是什么,但是数学公式能让我更清楚。
最后,我个人感觉从网上的受众来说,当然最好用浅显的文字,而且我感觉,不但要用浅显的问题,还应该尽量讲一些有趣的、少绕弯的、技术含量低的问题。这里有很多大神写一些学术的回答,当然也不是答给大多数知乎用户看的,他们有自己的意图。对于我来说,来这里答题的初衷也不是答给别人看的,而是试着能不能用较为简单的话把学到的东西说清楚,这对于我来说是一个锻炼。
当然,模型本身的美也很重要。我可以告诉你 melitz(2003)的建模是如此巧妙如此好用,你问我讲的是什么,我说生产力高的企业出口,生产力低的企业只供应本国市场,你说这不是废话吗,你们经济学家老是搞这些自娱自乐的东西。那我也没办法。