计算实验：基于算法的经济学 | 周一直播·复杂经济学读书会

导语

随着互联网的普及、平台经济的渗透、大数据的涌现以及社会媒体的崛起，社会经济系统越来越多的呈现出社会、物理、信息相融合的复杂性特征。这类CPSS系统（Cyber Physical Social Systems，简称CPSS），因为涉及到了人和社会的因素，其设计、分析、管理、控制和综合等问题正面临前所未有的挑战。在科学研究中，实验方法发挥了不可替代的作用，不仅推进了理论与事实之间联系的建立，而且源自大量实验的探索和发现推动了科技的发展。鉴于此，人们就考虑将实验方法引入到社会复杂系统的研究中。本期分享由天津大学薛霄教授将对计算经济学进行系统的介绍。

复杂经济学读书会第二季围绕复杂经济学的内涵、基本方法、普适规律、应用场景四个方面进行探讨，并计划组织三次圆桌讨论，与国内外学者进行深入交流。从7月11日起每周一 19:00-21:00 进行，预计持续 10-12 周。热诚欢迎对复杂系统研究和经济学感兴趣的学生和学者加入这个读书会，一起探索和探讨经济复杂系统的真谛！

跟读书会主题之间的关系

本次分享是复杂经济学读书会第二季的第三期，核心讲解计算实验，如何在计算机中搭建社会经济系统，并进行实验设计与分析来解决具体的经济问题。

报告内容简介

为什么不能用传统的实验方法对社会经济系统进行分析？最直接的是成本方面的原因：由于成本和时间等因素，代价太大，无法承受。就算解决了实验的成本问题，又遇到了法律方面的原因：由于国家和社会安全等因素，法律条文不允许进行实验。就算修改法律可以实验了，又面临道德方面的原因：由于社会文化和伦理等因素，在道德上无法接受实验。最后，就算有人或组织愿意承担生命财产的风险甚至牺牲，却发现无法分解还原复杂系统，就是说目前的科学理论及手段根本就完不成复杂系统的实验。因此，如果希望科学地分析复杂系统，必须另辟蹊径，计算实验应运而生。

计算实验的本质，就是将”反事实（Counterfactuals）”算法化（Algorithmization）, 以数据驱动、涌现机制和多重世界的解释与引导理论为基础，实现复杂系统量化分析的一种数字化和计算化方法。该方法以现实世界为参照系统，从微观尺度出发，构建出具有自治特性的个体模型与交互规则，抽象出参照系统的人工社会模型；然后，把计算机作为”人工实验室”，来”培育”实际系统中可能出现的宏观现象，探究背后的规律；最后，在计算机仿真传统的描述和预测功能之外，计算实验强调结果的引导（Prescription）功能，为解释、理解、引导和调控现实中的宏观现象提供决策支撑。作为一种科学研究的新方法与新工具，计算实验已经应用于一些风险较大、成本较高或者现实中无法进行直接实验的系统研究。就社会经济系统而言，人工社会与计算实验扬弃了完全理性、全知全能的”经济人”的假设，取而代之的是能够学习和适应环境的运用归纳法决策的有限理性人，把经济系统看成是由若干相互作用的个体进行交互的复杂系统。本报告将以人工股市和小岛经济学为案例，讲述如何采用计算实验方法来分析解决具体的经济问题；如何构建出具有有限理性，学习演化，异质和交互特征的经济主体；以及如何针对一个社会复杂系统进行实验设计和多维度的分析等。

大纲

计算实验的来龙去脉

计算实验的方法框架

人工社会的建模难点

经济系统的实际案例

计算实验的学习路径

主要涉及到的知识概念

1. 计算实验方法的步骤：人工社会建模，实验系统构建，实验设计，实验分析，实验验证

2. 人工社会建模的难点：有限理性，学习演化，交互，异质性

3. 案例：人工股市，小岛经济

主讲人介绍

薛霄，天津大学智能与计算学部教授、博导。主要研究方向为服务计算、计算实验、复杂网络。工作以来，先后获得省科技创新杰出青年（省杰青）、省高校科技创新人才、省高校青年骨干教师、省学术带头人等荣誉称号。ICWS, ICSOC, ICSS, NCSC等学术会议历年PC成员；ICSOC 2019 Workshop主席；TII, TSC, IJPR, JIT, JNCA, FGCS, SOCA, TKDE等知名国际期刊审稿专家。以第一作者在IEEE Trans等顶级期刊与会议上发表论文30多篇；代表性著作《复杂系统的计算实验方法》，对计算实验方法体系进行了系统化梳理，为解决复杂系统的设计、分析、管理、控制和综合提供了新的且更加有效计算理论和手段。获省自然科学二等奖2项（均排名第一）、省自然科学决策成果二等奖1项（排名第一）、省自然科学优秀学术著作一等奖1项（独著）、ICWS 2020 最佳论文奖（排名第一）。

参考资料

1. 薛霄著. 复杂系统的计算实验方法-原理、模型与案例，科学出版社，2020年9月.

2. ESPTEIN J M, ASTELL R. Growing Artificial Societies: Social Science from the Bottom-Up[J]. Cambridge, MA: MIT Press, 1996.

3. Nigel Gilbert, Rosaria Conte: Artificial societies, The computer simulation of social life, University College London Press,1995.

4. 王飞跃, 史帝夫, 兰森. 从人工生命到人工社会——复杂社会系统研究的现状和展望[J]. 复杂系统与复杂性科学, 2004 1(1): 33-41. http://www.cqvip.com/qk/87154x/200401/9100905.html

5. 盛昭瀚等. 供应链管理计算实验平台研究, 上海三联书店，2013年08月.

直播信息

直播时间：

2022年8月1日（周一）19:00-21:00

参与方式：

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复杂经济学读书会第二季招募中

经济学理论的发展与社会环境变化密切相关。一方面，伴随计算机的发展，相应的研究技术日渐成熟，例如非线性动力学、复杂网络、ABM等，为研究者提供了更强大的分析工具；另一个方面，对“均衡”的经济学的研究，不能够解释实际的经济现象，例如金融危机、创新产生的新的发展模式等，研究者开始重视经济学的“非均衡”现象，把经济系统看做复杂系统，并力图做出更能反映现实的研究。经济学内慢慢出现了一种基于更加现实的假设的研究进路，复杂经济学一个新的经济学框架正在形成。为了促进此领域的交流与合作，我们发起了复杂经济学读书会。

复杂经济学读书会第二季由北京师范大学李红刚、王有贵、张江、陈清华老师以及中山大学袁先智老师联合发起，从7月11日起每周一 19:00-21:00 进行，预计持续 10-12 周。我们将围绕复杂经济学的内涵、基本方法、普适规律、应用场景四个方面进行探讨，并计划组织三次圆桌讨论，与国内外学者进行深入探讨。热诚欢迎对复杂系统研究和经济学感兴趣的学生和学者加入这个读书会，一起探索和探讨经济复杂系统的真谛！