[논문 리뷰] The Role of Innovation within Economics

Russell K. Standish|ArXiv.org|2000. 07. 05.

Economic theories and models참고 문헌 20인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 생태학적 모델에 영감을 받아 진화 경제학 프레임워크를 제안하며, 경제 시스템을 정적 또는 고정 차원의 동역학계가 아니라 개방적이고 동적으로 변화하는 시스템으로 모델링해야 한다고 주장한다. 변화하는 자유도를 가진 시스템으로서의 접근을 제시한다. 변화하는 상호작용 계수를 가진 수정된 본 네움 모델을 도입하고, 이러한 시스템이 자가조직화 임계성(self-organized criticality)을 나타낼 수 있음을 보여주며, 이는 혁신과 기술 변화가 생물학적 진화와 유사한 잠재적 적합도 경계에 의해 내재적으로 이끌린다는 것을 시사한다.

ABSTRACT

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

연구 동기 및 목표

• 정적 및 동적 평형 접근법에서 벗어나 장기적 혁신과 구조적 변화를 포착할 수 있는 진화적 패러다임으로 경제 모델링을 전환하기 위해.
• 과정과 상품의 수가 시간에 따라 변화하는 개방적 차원의 동역학계로 경제 시스템을 모델링하여 생태계의 종과 유사하게 하기 위해.
• 경제적 진화가 모래더미 모델과 같은 고백적 절멸 데이터에서 관찰되는 패턴과 유사하게 자가조직화 임계성을 나타내는가를 조사하기 위해.
• 생물학적 종 분화와 기술 발전을 비유하여 생산 계수의 진화적 돌연변이를 통해 혁신의 역할을 탐구하기 위해.
• 화살의 비용 스케일링 법칙과 같은 경험 법칙이 이러한 진화적 역학으로부터 자연스럽게 유도되는가를 검토하기 위해.

제안 방법

• 비선형 미분방정식을 통해 동역학계 이론을 경제 과정 모델링에 적용하며, 평형점 주변 선형화를 통한 안정성 분석을 수행한다.
• 입력-출력 계수(a_{mi}, b_{mi})와 가격 동역학(p_i)이 시간에 따라 변화하는 수정된 본 네움 모델을 도입하여 새로운 과정 추가를 가능하게 한다.
• 새로운 과정을 위한 돌연변이 메커니즘을 구현하며, 기존 값 주변에서 중심 분포를 사용해 계수를 무작위로 변형함으로써 생물학적 진화를 모방한다.
• 모래더미 모델(Bak)에서 유래한 자가조직화 임계성(SOC) 개념을 경제 시스템에 적용하여, 다양한 매개변수 범위에서 강건한 임계 행동을 보임을 보였다.
• 노제-후이터 열역학기와 유사한 가격 조정 규칙을 적용하여, 공급-수요 불균형에 따라 π_i 제어 동역학을 통해 가격이 진화하도록 한다.
• 기술 발전을 확률적 과정으로 모델링하며, 새로운 과정이 시간에 따라 추가되고, 혁신 속도는 적합도 경계의 동역학에 의해 결정된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 경제 시스템은 과정의 수가 고정되어 있지 않은 개방적 차원의 동역학계로 의미 있게 모델링될 수 있는가?
• RQ2 경제 시스템은 생태학적 및 물리적 시스템과 마찬가지로 자연스럽게 자가조직화 임계상태로 진화하는가?
• RQ3 혁신의 발생이 화살의 법칙에서 예측한 것과 같이, 그리고 생물학적 종 분화에서 관찰된 것처럼 비율 법칙 통계를 따르는가?
• RQ4 과정 계수에 대한 다양한 돌연변이 알고리즘의 선택이 경제 시스템의 탄생하는 동역학에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 기술 변화의 통계적 성질이 NK 모델과 유사하게 잠재적 적합도 경계에 의해 설명될 수 있는가?

주요 결과

• 모델은 자가조직화 임계성이 진화적 경제 시스템에서 강건하게 발생함을 보여주며, 임계성이 이러한 시스템의 일반적인 특성임을 시사한다.
• 새로운 과정에 대한 돌연변이 알고리즘의 구체적 형태에 비추어 볼 때 시스템의 탄생 동역학은 상대적으로 민감하지 않음을 보여주며, 진화적 결과의 강건성을 시사한다.
• 모델은 혁신이 잠재적 적합도 경계의 구조에 의해 내재적으로 이끌린다는 아이디어를 지지하며, 혁신 빈도의 비율 법칙 스케일링과 일치한다.
• π_i 제어를 통한 가격 동역학 모델은 본 네움의 원래 가격 고정 가정(잉여 발생 시)에 비해 시스템의 강성(스티프니스)을 완화하여 보다 현실적인 동적 조정을 가능하게 한다.
• 모델은 경제에서 과정과 상품의 수가 고정되어 있지 않고 시간에 따라 변화함을 시사하며, 이는 유한 차원에서 개방적 차원의 동역학계로의 전환을 필요로 한다.
• 화살의 단위 비용 감소에 대한 역수 법칙과 같은 경험 법칙은 외생적 가정이 아니라 진화적 혁신 과정의 잠재적 유도 특성일 가능성이 높다.