系统科学概论

狄增如

目录

  • 1 导论
    • 1.1 从金融市场谈起
    • 1.2 有效市场假说以及经济学的革新
    • 1.3 系统及其涌现性
    • 1.4 系统科学
    • 1.5 国际发展
    • 1.6 国内发展以及北京师范大学
    • 1.7 作业试题
  • 2 自组织理论
    • 2.1 科学的发展
    • 2.2 生命是什么
    • 2.3 时间反演对称
    • 2.4 热力学第二定律
    • 2.5 自组织现象
    • 2.6 自组织理论的要点
    • 2.7 自组织理论方法
    • 2.8 作业试题
  • 3 动力学与混沌
    • 3.1 动力学描述的普遍性
    • 3.2 动力学建模
    • 3.3 动力系统定性分析
    • 3.4 动力系统数值方法
    • 3.5 Logistic映射
    • 3.6 Lorenz系统
    • 3.7 作业试题
  • 4 元胞自动机
    • 4.1 初等元胞自动机
    • 4.2 初等元胞自动机的行为
    • 4.3 交通流的NS模型
    • 4.4 DLA模型
    • 4.5 砂堆模型与自组织临界
    • 4.6 自然界中的幂律分布
    • 4.7 作业试题
  • 5 多主体建模方法
    • 5.1 多主体建模方法
    • 5.2 鸟群飞行
    • 5.3 Shelling隔离模型
    • 5.4 少数者博弈模型
    • 5.5 作业试题
  • 6 分形
    • 6.1 混沌和数学中的分形
    • 6.2 英国的海岸线有多长?
    • 6.3 Mandelbrot集合
    • 6.4 分形维数
    • 6.5 分形——不规则分形的箱覆盖法
    • 6.6 混沌与分形小结
    • 6.7 作业试题
  • 7 复杂网络
    • 7.1 复杂网络研究-意义及问题
    • 7.2 复杂网络结构度量
    • 7.3 小世界网络
    • 7.4 无标度网络
    • 7.5 社团结构-定义
    • 7.6 社团结构的划分方法
    • 7.7 社会网络的空间结构
    • 7.8 网络结构演化模型-BA模型
    • 7.9 网络结构与功能研究简介
    • 7.10 疾病传播的动力学模型
    • 7.11 网络上的SIS和ISR模型
    • 7.12 博弈与囚徒困境
    • 7.13 网络上的博弈行为
    • 7.14 作业试题
  • 8 小结-复杂系统中的简单规律
    • 8.1 探索复杂性的核心科学问题
    • 8.2 探索复杂性的目标
  • 9 系统科学讲座
    • 9.1 心脏动力学
    • 9.2 网络空间结构
    • 9.3 人群移动
有效市场假说以及经济学的革新

有效市场假说及经济学的革新


基本假定

人类行为都是理性的;
个体行为可以从整个经济系统中孤立出来;
人类行为具有一般的模式,它可以从对个体行为的分析中抽象出来;

每个个体的行为可以与经典物理学的运动相类比,它是有规律的、可预测的,个体在一定环境中

        的行为是确定论性的;

整个系统的行为是每个个体行为的总和。


英国统计学家莫里斯·肯德尔(Maurice Kendall)在1953年对股票市场价格的实证分析

股价已反映所有已知信息 (efficient market hypothesis,EMH)

股票价格变化是“随机游动”(random walk)。不同时期证券价格的变动是相互独立的,每次价格的上升和下降与前一次价格变化没有关系,也不会对以后的价格变动产生影响。

资产组合理论


衍生证券:期权定价方程

收益率波动与高斯白噪声的对比

正态分布与尖峰胖尾分布的对比



2007年-2008年全球金融危机

系统内在危机---金融危机的生成和扩散过程

不仅冲击了经济,而且冲击了经济理论

欧洲央行行长Jean-Claude Trichet :“Macro models failed to predict the crisis and seemed incapable of explaining what was happening to the economy in a convincing manner. As a policymaker during the crisis, I found the available models of limited help. In fact, I would go further: in the face of the crisis, we felt abandoned by conventional tools”。




2008年全球金融危机后,格林斯潘国会听证:“the whole intellectual edifice collapsed in the summer of last year”

Helbing D. Balietti S. Fundamental and real-world challenges in economics, Science and Culture, 2010, 76 ( 9-10).





经济学虽然源自互动,但却忽视了它(Lux,2009)

          微观经济学中的有限个体间互动:博弈论               经济学缺乏群体互动:代表性主体方法

异质多主体互动引致“涌现复杂性”

                                        异质主体:有限理性                 关联和长程关联

市场动荡和经济危机是一种涌现行为


                                         羊群效应与同步现象               “内生型”系统风险


                            个体——关联——系统



我们需要从复杂系统的角度重新认识经济与金融。