計算機仿真與實驗經濟學的教學應用

摘要：實驗經濟學與計算機仿真快速發展的同時，為高校經濟學教學提供了新的思路和方法。作為一個以本科教育為主的高校，根據實際情況，系統科學地引入實驗經濟學和計算機仿真的思維和研究方法，可以在一定程度上解決經濟學實驗教學方式存在的實踐環節薄弱、學生參與性不強等問題。

關鍵詞：實驗經濟學；計算機仿真；實驗教學

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）04-0243-03

過去的教學觀點認為，經濟學較難進行實驗課程的設置，只能依靠課堂上教師對經濟學理論和現象的講解以及邏輯上的分析來進行日常教學。學生單純的通過教師課堂的講解和課后的習題，很難對于經濟問題的形成、環境和發展的過程有一個清楚、直觀的了解。所以如何更有效地進行經濟學課程的教授是擺在大學教育面前的重大問題。實驗經濟學（Experimental Economics），是一種將實驗手段運用于經濟學研究的方式，西方有關實驗經濟學的研究由來已久。史密斯于1962年發表了稱之為實驗經濟學奠基石的文章《競爭市場行為的實驗研究》，也因為對實驗經濟學研究的重要貢獻獲得了2002年的諾貝爾經濟學獎，這表明實驗經濟學已經得到經濟學界的認可。計算機仿真（Computer Simulation）成為一種實驗的重要方式和手段，是利用計算機科學技術的成果，建立被仿真系統的計算機模型，并在一定的實驗條件下對模型進行動態實驗的一門綜合性的技術。兩者都通過實驗的方式來驗證經濟學原理，在方法、作用和結構上是一致的，但是在實施的方式、參與的對象等方面有較大的區別。如何運用兩者的優勢作用于經濟學的實驗教學中，是繼續深化大學素質教育以及培養創新性人才的重要途徑，也是學校經濟學課程教學改革的重要方向之一。

一、計算機仿真的發展和應用

迅速發展的計算機仿真技術，可以包容和顯化行為者的有限理性，是研究經濟制度的偏好演化和政策評估的一個有效的工具。它運用了編程思想，將經濟模型轉換為計算機模型，通過計算機仿真程序運行實現，將結果與預計進行比較，還可以通過改變一些參數和設置來重新改變結果，以觀察在不同情況下的不同結果。仿真的具體方法一般是先建立關于仿真的基本框架模型，然后進一步的量化、具體化，通過軟件設計和程序設計編寫轉化成計算機語言，設計各種不同的、有意義的環境運行仿真。相對于單純的理論分析或者復雜耗時的實物實驗來講，仿真實驗具有經濟、可重復、耗時短、可控性等多方面的優點。仿真研究需要合理的行為設定，通過不同的設定來運行得到各種可能的數據結果。

二、實驗經濟學的理論和方法

實驗經濟學是一種將實驗手段運用于經濟學研究的方式，它是在可以控制的實驗環境中，針對一些經濟理論或者經濟現象，通過人為地設置各種條件和假設來改變實驗的環境和制度，以此觀察實驗運行的方式和實驗對象的各種不同行為，最后分析解釋各種實驗結果和現象，以達到剖析、檢驗和進一步完善經濟理論并在一定情況下提供政策抉擇的研究方法。實驗實施的研究是一個較為復雜的過程，需要認真評估其存在的大量的主觀因素和客觀因素，有時還需要較長的時間完成。實驗的方法論是需要全面的考慮和評估研究對象的所有方面。在進行實驗的不同階段時，經常會出現客觀性和真理性不一樣的情況，所以需要研究人員使用合適的方法選擇正確、客觀、真實的數據信息。科學客觀的認識事物，經歷從整體到個體，再從個體回歸到整體的過程。在建立模型時，也有可能模型并不能代表整體，而只是特殊，所以一定要把握相對性的存在，建立研究人員和研究對象的辯證存在的關系。

三、實驗經濟學與計算機仿真的聯系和區別

通過對實驗經濟學和計算機仿真的解釋和分析，可以發現兩者的基本目的相同，都是通過各種手段和工具對經濟學理論做相關檢驗和研究。實驗經濟學和計算機仿真在模型設計的整個階段中，都要遵守經濟學的基本理論要求。所以說兩者在方法論、基本結構、以及研究目的上是類似的。但是兩者也有一定的差別，具體表現為：

1.實驗過程側重點的不同。計算機仿真的側重點偏向于如何運用計算機技術模擬經濟模型運行的整個過程，對于軟件的編制和計算機的應用有較高的要求。實驗經濟學側重于實驗過程中人員的組織、安排。計算機仿真的實現是學科交叉應用的結果。它需要經濟學的知識來建立經濟模型和數學模型，又需要計算機方面的知識將數學模型轉變為計算機模型。對于實驗經濟學來說，根據驗證模型的實際情況，可以不需要計算機方面的應用，可以直接采用人工組織和控制的方式，實現整個過程。

2.實驗過程中的參與者截然不同。計算機仿真通過計算機算法和程序的編制，在仿真的整個過程中來模擬人的行為方式。實驗經濟學是在一定的群體中，通過實驗規定條件和要求進行篩選。雖然在很多經濟學試驗中，也使用了計算機仿真來處理非抉擇性的某些中間過程，并進行數據的搜集、處理和分析；但是在進行關鍵性的抉擇的時候，還是以參與的人做出的反應為結果。

3.可控性和可重復性的不同。實驗的可控性和可重復性非常重要。對于計算機仿真來說，程序一旦生成、封裝，多次重復進行實驗是非常簡單的事情。重復一次實驗，甚至只需要根據要求，修改程序的參數后直接點擊程序運行即可。而一般的經濟學實驗的重復進行，還是需要實驗的再次組織。實驗的最終結果在某些因素的影響下，也可能發生較大差異。所以實驗的可重復性和可控性要弱于計算機仿真。

四、計算機仿真與實驗經濟學的應用方法

史密斯認為每一個完整的經濟實驗，都由實驗的環境、所處的體系和參與者的行為3個因素組成。在進行實驗的不同階段時，經常會出現客觀性和真理性不一樣的情況，所以需要研究人員使用合適的方法選擇正確、客觀和真實的數據信息。要把握相對性的存在，建立研究人員和研究對象的辯證存在的關系。根據以上原則，將實驗經濟學和計算機仿真理論和方法應用到高校的實驗教學中，需要教師在深入了解和掌握兩者的方法和實驗技術的基礎上，選擇合適的實驗內容，規范實驗的整個過程。具體應用方法包括以下幾點。

1.選擇合適的理論點進行實驗課程設置。課程內容結合實驗經濟學和計算機仿真方法，選擇合適的內容進行實驗教學。每學期做6～7個實驗，每次實驗的時間控制在兩個課時以內。確定在實驗中是否需要利用計算機仿真的方法來進行輔助，如果需要計算機仿真方法，還需要分析和決定在哪個環節進行設置。實驗環境和制度的規范化對于實驗的最終會產生的結果至關重要。要詳細設計實驗的參與者、實驗的講解內容和方式、實驗的地點和持續時間、報酬的設計、實驗的物理條件等。在設計實驗的過程中，應該做到比較基準清晰化。必須考慮到實驗運行過程中產生的數據的保密性。實驗室交易制度應該明確的規定參與者之間的交流方式、交流程度、交流時間和采取的行動，以及行為和收益的關系。明確買家之間、賣家之間或者買賣彼此是否可以產生信息的流通。也就是：①制度規定語言，M=（M1…Mn）。它包括信息元素m=（m1，m2，…，mn）。其中Mi是由行為者i傳送的行動信息集；②一個制度還規定了一組分配規則h=（h1（m），h2（m）…hn（m））。hi（m）是分配給第i個行為者的支付；③一組成本估算規則C=（C1（m），C2（m）…，Cn（m））。Ci（m）是由行為者i給出的支付，二者共同構成了行為者的信息函數。對于參與者報酬的設定是一個非常關鍵的環節。參與者充分了解決策與報酬之間的所有關系，但是參與者的報酬是私有信息。實驗的設計需要使得報酬超過做出不同抉擇或者達成交易的主觀成本。作為日常的大規模且多班級的經濟學實驗課程，在一定程度上不可能都采用貨幣激勵作為主要手段，而可以采用課堂學分和本章學分的形式，對于完成實驗較好（取得效用較大或者表現合適）的同學給以較好的學分。減少參與者行為的變異性和隨意性，盡可能的降低隨機行為帶來的實驗不確定性。對于學生來說學分的獎勵非常具有誘惑性，可以將參與者面對其他報酬表現出來的消極態度降到、壓縮到較低。在有一些經濟學實驗中，應該設計參與者的不同邊際行為，所獲得的報酬水平也有很大的差別。例如，在市場實驗中，成本高比成本低的賣家所獲得的報酬應該少。

2.利用比較和分析的方法評估實驗的結果。實驗完成后，教師應該根據實驗的發展過程和結果對實驗予以比較和評估，判斷實驗是否達到預期的要求，驗證理論的真實性。如果失敗，需要分析失敗的原因，找出需要改進的因素，為下一次實驗做出準備。而效率可以作為一種比較的標準和比較相互競爭理論的依據，史密斯在實驗中將效率設為付給參與者的報酬和可能的最多報酬的比率。通過效率來考慮改進模型標準。

五、兩者對經濟學實驗教學的意義

1.在一定程度上有效的提高教學質量。實驗經濟學和計算機仿真，可以根據具體情況，有機結合起來。在實驗過程中，適當運用計算機仿真，提高教師和學生對新方法、新工具的掌握和使用。在課堂實驗較為簡單并且運算量不大的情況下，學生的親身參與更加具有直觀的感受，對于理論的認識也會更好，更適合采用人工處理的方式。所以經濟實驗的教學，學習新的技術和方法，注重教學實際，根據情況合理利用各種資源和方法，有效提高課堂實驗教學質量。

2.激發學生的研究熱情，幫助學生掌握新的研究方法和研究工具。實驗經濟學和計算機仿真在某種程度上來說，是一種有效的研究工具。經濟學的很多理論都可以通過它來檢驗，發現它的運行前提和環境。在環境改變的情況下，觀察它的不同結果和現象。通過引導學生觀察這些現象的相同和不同，要求學生對結果、過程中產生的數據和現象進行分析比較，得出自己的想法和觀點，使得學生成為知識的發現者和創造者，而不是教科書的被動接受者。

3.教學方式新穎，教師與學生互動性強。在教學過程中，學生作為經濟活動中的多個主體來參與到教學中來，使他們親自體驗到市場交易的不同過程。學生通過親自動手操作，觀察數據的變化，了解變換的原因，最后掌握經濟現象的本質。將經濟學的教學從被動的理解，提升到將學生置身于模擬的經濟環境中去參與、思考、解決問題。這種教學的形式和內容充分、生動，賦予了學生真實的感受，幫助學生了解理論和現象產生的全部過程，引發學生的學習興趣。

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作者簡介：李春艷，女，湖北經濟學院實驗教學中心實驗師，研究方向：實驗經濟學、西方經濟學教學和研究；李建國，男，湖北經濟學院經濟學系副教授，研究方向：政治經濟學、西方經濟學。