馬松林
【摘要】本文總結(jié)了計算機仿真方法和軟件在經(jīng)濟管理領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀,介紹了國內(nèi)外經(jīng)濟仿真的教學情況。分析了將仿真方法引入經(jīng)濟類理論課程教學的意義和設想。以研究生畢業(yè)論文為載體,國內(nèi)大學運用經(jīng)濟仿真方法的教學成果已經(jīng)出現(xiàn)。要以C語言為基礎(chǔ),選擇合適的仿真軟件,循序漸進地推進經(jīng)濟仿真課程教學。
【關(guān)鍵詞】經(jīng)濟仿真 仿真教學 Swarm Simulink
【基金項目】河南省教育科學“十一五”規(guī)劃課題《大學和諧課堂構(gòu)建研究》(課題編號:[2010]-JKGHAG-0295)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)07-0019-02
自喬治·梅森大學的史密斯( Vernon Smith)由于在實驗經(jīng)濟學方面的奠基性貢獻,獲得2002 年的諾貝爾經(jīng)濟學獎以來,實驗經(jīng)濟學的影響日益增強,與計算機相結(jié)合的經(jīng)濟仿真方法的研究也日益深入。與經(jīng)濟實驗方法相比,經(jīng)濟仿真方法在實驗速度、實驗成本等方面優(yōu)勢明顯。
目前,仿真方法在經(jīng)濟類實驗課程已經(jīng)有了廣泛的應用。如南京世格軟件公司開發(fā)的Simtrade外貿(mào)實習平臺等實驗軟件,已經(jīng)在很多高校的國際貿(mào)易實務、金融學等課程中得到廣泛運用。但是,在經(jīng)濟學理論課程中,仿真方法及經(jīng)濟仿真軟件的運用還非常有限,有待于進一步挖掘、提升。
一、計算機仿真方法在經(jīng)濟學領(lǐng)域中的應用現(xiàn)狀
1.經(jīng)濟仿真軟件的發(fā)展
在多主體仿真模型中,1996年美國Sandian國家實驗室開發(fā)了一個美國經(jīng)濟仿真模型ASPEN比較典型,主要用來模擬微觀主體的經(jīng)濟行為和市場運行狀況。
在復雜系統(tǒng)研究領(lǐng)域,常用的仿真軟件包括Ascape、Netlogo、CelLab、Swarm、MASON、Repast等。其中,Swarm和Netlogo知名度比較高。Swarm由美國圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)開發(fā),早期用面向?qū)ο蟮腛bject C語言編成,后來也支持Java語言。Netlogo易用性強。這兩個軟件在國內(nèi)外經(jīng)濟仿真研究中應用比較普遍。
此外,Matlab軟件中的Simulink專門開發(fā)了經(jīng)濟模型工具箱,用于經(jīng)濟仿真研究。在經(jīng)濟領(lǐng)域應用的其他仿真軟件還包括GAMS、GASS、LSD等,不再贅述。
2.國內(nèi)外經(jīng)濟仿真的研究
美國圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)系統(tǒng)地開發(fā)了經(jīng)濟仿真軟件Swarm,一大批經(jīng)濟學者以此為平臺取得了豐富的研究成果。近期較有影響的成果,如Francesco Luna, Benedikt Stefansson(2000)系統(tǒng)介紹了Swarm的經(jīng)濟仿真方法,并總結(jié)了大量研究實例,介紹了逃稅、壟斷市場產(chǎn)品造假、銀行網(wǎng)絡、在線供應鏈等經(jīng)濟活動的仿真模型。
通用代數(shù)建模系統(tǒng)GAMS(The General Algebraic Modeling System)是國外較為常見的高級建模軟件。使用GAMS建立的CGE模型應用日益廣泛,可以用來研究宏觀公共政策,動態(tài)預測國民經(jīng)濟增長,模擬稅收政策、環(huán)境和能源政策以及國際貿(mào)易政策的效果。
國內(nèi)基于Swarm的經(jīng)濟仿真研究已經(jīng)取得一定成果。這些成果集中在股票市場、房地產(chǎn)市場、電子商務、經(jīng)濟主體博弈等仿真研究方面。
Matlab金融工具箱在金融計算領(lǐng)域已經(jīng)有一定應用。然而基于Matlab的經(jīng)濟仿真模型還很少見,主要涉及物流運作、商品庫存等經(jīng)濟活動的仿真。王晶等(2008)基于經(jīng)濟控制論,用MATLAB仿真方法模擬宏觀經(jīng)濟的運行狀態(tài)。
3.國內(nèi)外經(jīng)濟仿真的教學
理工科專業(yè)的仿真教學已經(jīng)比較普遍,但經(jīng)濟類仿真課程的開設仍然比較有限。有些高校經(jīng)濟類專業(yè)的學生是不學習C語言的,編程能力無從談起。目前關(guān)于經(jīng)濟仿真方面的教材仍然比較少見,貼近學生(包括本科生和研究生)實際情況的教材更是難得一見。在這種情況下,經(jīng)濟仿真的教學難度可想而知。
美國圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)設立圣塔菲學院,提供復雜系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)教育。培訓項目包括復雜系統(tǒng)夏令營、可計算社會科學、復雜系統(tǒng)短期課程等。培訓層次涵蓋本科和研究生層次的學生。培訓內(nèi)容涉及Agent?鄄Based Modeling等仿真建模內(nèi)容。
在國內(nèi),東北財經(jīng)大學、南開大學、上海財經(jīng)大學、西南財經(jīng)大學、上海交通大學、暨南大學等高校已經(jīng)建立了經(jīng)濟學實驗室,開展經(jīng)濟實驗、仿真方面的教學和科研活動。在國外,已經(jīng)有部分高校給研究生開設經(jīng)濟仿真課程。例如,意大利特蘭托大學Pietro Terna教授創(chuàng)建了用Swarm作為教學工具的仿真課程,并用于研究生的教學當中。
二、仿真方法在經(jīng)濟類理論課程教學中應用的積極意義
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》(以下簡稱《綱要》)為仿真方法引入經(jīng)濟類理論課程教學,提供了方向指導。
1.連接理工與人文學科,培養(yǎng)復合型人才
培養(yǎng)復合型人才是大學教育的重要目標之一。《綱要》指出“促進文理交融。支持學生參與科學研究,強化實踐教學環(huán)節(jié)”, “培育跨學科、跨領(lǐng)域的科研與教學相結(jié)合的團隊”。培養(yǎng)跨學科、跨領(lǐng)域的科研人才和團隊,需要從本科教育時就加強引導。經(jīng)濟仿真方法連接計算機、經(jīng)濟學、數(shù)學等學科。積極深入地推進經(jīng)濟仿真方法,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟仿真能力,對培養(yǎng)跨學科人才十分必要。
2.提升教學、科研水平,追蹤國際學術(shù)前沿
《綱要》指出高校辦學要“建成一批國際知名、有特色、高水平的高等學校”。目前國內(nèi)經(jīng)濟學研究仍然滯后國際研究水平。及時追蹤國際學術(shù)前沿,是建設高水平大學的必要條件。經(jīng)濟仿真方法引入經(jīng)濟類課程教學,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟仿真能力,為學生將來與國外經(jīng)濟研究接軌創(chuàng)造了條件,為國內(nèi)高校研究的國際化創(chuàng)造了條件。
3.立足仿真平臺,提高學生的專業(yè)實踐能力
學生的專業(yè)實踐能力是大學教育的重要內(nèi)容。《綱要》指出加強實驗室、校內(nèi)外實習基地、課程教材等基本建設。“重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模。”經(jīng)濟仿真能力的培養(yǎng)過程,也是提高學生感悟?qū)嵺`、提高專業(yè)實踐能力的過程。
三、開設經(jīng)濟仿真課程的具體設想
設計經(jīng)濟仿真課程的主導思想是,培養(yǎng)學生運用經(jīng)濟仿真方法認識經(jīng)濟規(guī)律的能力,并解釋和解決一些經(jīng)濟問題。開設經(jīng)濟仿真課程,要考慮學生的專業(yè)背景。
1.先修課程:C語言
譚浩強教授編寫的《C程序設計》累計已經(jīng)發(fā)行1000萬冊。C語言的重要性和普及性已經(jīng)不言而喻。建議經(jīng)濟專業(yè)開設C語言課程。國內(nèi)高校在這方面的要求不太一致。有些高校要求理工科專業(yè)學習C語言課程,文科專業(yè)學習數(shù)據(jù)庫課程而不學習C語言課程。
經(jīng)濟類專業(yè)招生時文理兼收。就經(jīng)濟學的特點看,經(jīng)濟學與數(shù)學、統(tǒng)計、計算機軟件已經(jīng)密切聯(lián)系在一起。具備基本的計算能力是對經(jīng)濟類專業(yè)學生的要求。經(jīng)濟仿真方法就是上述知識的綜合應用。
2.軟件選擇:Simulink 或Swarm
仿真軟件種類繁多。不同仿真軟件都有各自的適用范圍。推薦將Matlab Simulink 或Swarm作為經(jīng)濟類專業(yè)經(jīng)濟仿真軟件的首選。Matlab軟件功能全面,它的數(shù)值計算、統(tǒng)計、仿真功能對經(jīng)濟學的學習和研究都很重要。Swarm是專業(yè)的經(jīng)濟仿真軟件,在國內(nèi)外逐漸開始普及。這兩款軟件均以C語言為背景進行編程和開發(fā)。
3.課程屬性:由公選課逐漸上升為必修課
考慮到經(jīng)濟仿真課程在開設初期的難度,可以先設置成公選課,由感興趣的學生或具有編程背景的學生選修。經(jīng)過幾年的積累,逐步設為經(jīng)濟類專業(yè)的必修課,使經(jīng)濟仿真方法成為學生認識經(jīng)濟現(xiàn)象的工具。
4.教學方法:由淺到深,分層教學
經(jīng)濟仿真課程在授課時,要堅持由淺到深、分層教學的原則。授課時先講解一些簡單的例子,告訴學生經(jīng)濟仿真的基本思路和方法。隨著課程深入,再適當介紹更為復雜一些的經(jīng)濟案例。從學生接受能力看,不必苛求所有學生都熟練掌握經(jīng)濟仿真軟件及操作方法。有大部分學生能夠基本掌握或熟練掌握就可以。
四、總結(jié)
總的來看,經(jīng)濟仿真方法在經(jīng)濟教學和研究領(lǐng)域的應用正在普及。將經(jīng)濟仿真方法納入經(jīng)濟類專業(yè)的教學活動中,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟仿真能力,對于培養(yǎng)跨學科人才和科研團隊,對于追蹤國際學術(shù)前沿有重要意義。開設經(jīng)濟仿真課程,要以C語言為基礎(chǔ),堅持循序漸進的教學原則。
參考文獻:
[1]王文舉,任韜.博弈論、經(jīng)濟仿真與實驗經(jīng)濟學[J]. 首都經(jīng)濟貿(mào)易大學學報,2004,(1):20-24
[2]宣慧玉,張發(fā).復雜系統(tǒng)仿真及應用[M]. 北京:清華大學出版社,2008:135-140
[3]李洪心.可計算的一般均衡模型——建模與仿真[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008:3-23
[4]王晶,等.經(jīng)濟控制論:理論、應用與MATLAB仿真[M]. 北京:科學出版社,2008:10-21
[5]劉瑞挺.祝賀《C 程序設計》發(fā)行1000 萬冊——譚浩強教授的創(chuàng)作思想[J].計算機教育,2009,(12):5-7