[論文レビュー] The Role of Innovation within Economics

Russell K. Standish|ArXiv.org|Jul 5, 2000

Economic theories and models参考文献 20被引用数 6

ひとこと要約

本稿は、生態学的モデルをインspiredした進化的経済学フレームワークを提案し、経済システムを静的または固定次元の力学的システムではなく、変化する自由度を伴う開放的で動的に進化するシステムとしてモデル化すべきだと主張している。変化する相互作用係数を有する修正されたフォン・ノイマンモデルを導入し、このようなシステムが自己組織的臨界性を示す可能性があることを示している。これは、革新と技術的変化が生物学的進化に類似した基本的な適応度のランドスケープによって内生的に駆動されることを示唆している。

ABSTRACT

This paper discusses dynamic evolutionary economics, and introduces a model of such.

研究の動機と目的

• 経済モデルの枠組みを静的および動的均衡のアプローチから、長期的革新と構造的変化を捉える進化的パラダイムへと転換すること。
• 経済システムを、プロセスおよび財の数が時間とともに変化するオープン次元の力学的システムとしてモデル化すること。これは、生態系における種に類似している。
• 経済的進化が、化石絶滅データーやサンプイルモデルで観察されるパターンと同様に、自己組織的臨界性を示すかどうかを調査すること。
• 進化的突然変異による生産係数の変化を通じて革新の役割を検討し、生物学的種分化と技術的進歩の類似性を明らかにすること。
• 実証法則（例：アロウのコストスケーリング法則）が、このような進化的ダイナミクスから自然に出現するかどうかを検討すること。

提案手法

• 非線形微分方程式を用いて経済プロセスを力学的システム理論の枠組みでモデル化し、安定性を均衡点まわりの線形化によって分析する。
• 入出力係数（a_{mi}, b_{mi}）および価格ダイナミクス（p_i）が時間とともに変化する修正フォン・ノイマンモデルを導入し、新たなプロセスの追加を可能にする。
• 新たなプロセスのための突然変異メカニズムを実装し、既存の値の周囲で中心分布を用いて係数をランダムに摂動させる。これは生物学的進化を模倣している。
• 砂山モデル（Bak）からの自己組織的臨界性（SOC）の概念を経済システムに適用し、パrameter範囲にわたり強固な臨界的挙動が示されることを示した。
• ノーゼ＝フーバーのサーモスタットに類似した価格調整ルールを適用し、供給需要の不均衡に基づいて価格がπ_i制御ダイナミクスに従って進化するようにする。
• 技術的進歩を確率的プロセスとしてモデル化し、時間とともに新たなプロセスが追加される。革新率は適応度ランドスケープのダイナミクスによって制御される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 経済システムは、プロセスの数が固定されていない開放的次元の力学的システムとして意味的にモデル化可能だろうか？
• RQ2 生態的および物理的システムと同様に、経済システムは自然に自己組織的臨界性へと進化するだろうか？
• RQ3 革新の出現が、アロウの法則が予測するように、および生物学的種分化で観察されるように、パワーロー統計に従うだろうか？
• RQ4 プロセス係数のための異なる突然変異アルゴリズムが、経済システムの出現ダイナミクスにどのように影響するだろうか？
• RQ5 技術的変化の統計的性質は、NKモデルにおけるような下位の適応度ランドスケープによって説明可能だろうか？

主な発見

• モデルは、自己組織的臨界性が進化的経済システムにおいて強固に出現することを示しており、臨界性がこのようなシステムの典型的な特徴であることを示している。
• システムの出現ダイナミクスは、新たなプロセスのための突然変異アルゴリズムの具体的な形式に対して相対的に感度が低く、進化的な結果の強靭性を示している。
• モデルは、革新が下位の適応度ランドスケープの構造によって内生的に駆動されることを支持しており、革新頻度におけるパワーローのスケーリングと整合的である。
• π_i制御を用いた価格ダイナミクスモデルは、余剰時に価格を凍結するフォン・ノイマンの元来の仮定と比較して、システムの硬さを緩和し、より現実的な動的調整を可能にする。
• モデルは、経済におけるプロセスおよび財の数が固定されていないが、時間とともに進化することを示唆しており、有限次元から開放的次元の力学的システムへの移行が不可避である。
• アロウの単位コスト低減の逆数のパワーロー法則のような実証法則は、おそらく進化的革新プロセスの自然な産物であり、外部からの仮定ではない。