關于農戶模型的綜合集成建模體系的研究

萬相昱 唐亮 馮強

摘要：本文基于對現有農戶模型的分析與評價，展開關于農戶模型建模體系的研究。該研究以“農戶（微觀）模型構建”、“農戶（異質）行為求解”和“微觀宏觀一體化”為視角，將可應用的各類農戶微觀模型、模型求解（估參）技術及宏觀經濟連接模型進行模塊化的分項闡述，并提供了連接各個功能模塊從而實現農戶模型一體化建模的技術途徑。該研究在提出農戶模型綜合集成建模思路的基礎上，進一步評述了未來拓展農戶模型研究的評價標準及模型改進重點，為相關研究提供了有益的拓展思路和框架。

關鍵詞：農戶模型；綜合集成；微觀模擬；基于主體；模擬平臺

文獻標識碼：A文章編號：100228482017（05）011212

一、 引言

微觀農戶個體是農業經濟現象的內在動因，農戶通過行為決策來調整其狀態以適應經濟環境，而微觀狀態的累積構成了宏觀經濟現象，農業經濟問題研究必須基于對微觀農戶行為與狀態的深入理解。傳統研究方法往往基于宏觀的和經驗的數據，應用典型個體或總量分析模式對農戶經濟狀態和行為進行抽象，在此基礎上獲取宏觀經濟信息。而事實上，處在半市場化、半封閉化經濟條件下的農戶群體，由于其地理分布的多樣性、稟賦狀態的異質性以及行為決策的進化適應性等綜合因素，導致農業問題的復雜性，脫離微觀經濟基礎的傳統研究方法缺乏針對復雜問題的分析能力，使得宏觀經濟與微觀經濟出現分離、理論體系與現實應用出現分離。

基于此，一種全新的農業經濟建模技術——“農戶模型”（Agricultural household model）被提出并得以迅速發展。它是用來描述農戶內部各種關系的一種與一般均衡經濟理論原理相一致的經濟模型，是將農戶的生產、消費和勞動力供給等決策有機地聯系到一起的一種微觀經濟模型。最早的研究可以追溯到Chayanov[1]和Nakajima[2]關于農戶行為模型化分析的相關論述。在其建模理論的基礎上，農戶模型得到不斷的發展完善，此類模型以微觀農戶數據為基礎進行模型解析，從而獲得對農戶行為進行模擬的依據，并以“自下而上”的方式解決宏觀經濟問題，先后形成所謂單一模型（Unitary Model）、集合模型（Collective Model）和議價模型（Bargaining Model）等一系列農戶經濟學模型，它們嘗試從微觀農戶的行為和狀態入手，重點針對農戶利潤最大化、農戶效用最大化和農戶風險規避理論等具體問題進行理論解析和現實應用[3]，相關研究可參見Becker[4]，de Brauw等[5]，Chiappori等[6]以及Blundell[7]，等等。而在國內學術界，大量的學者也已經開始嘗試將其引入現實經濟問題的分析之中，如陳和午[8]和翁貞林[9]對農戶模型的應用進行了詳細的整理和評述；蔡基宏[10]運用農戶模型推導并量化出農地規模和兼業程度對土地產出率的反向影響；李樹茁等[11]在可持續生計分析框架下運用農戶模型具體分析了退耕還林政策對農戶生計的影響；吳連翠等[12]構建基于調查數據的農戶模型，模擬研究了糧食補貼政策在不同情景條件下對糧食生產和農戶收入的影響；彭軍等[13]將勞動和健康納入農戶模型，分析了農業生產中存在的“一家兩制”現象；王岱等[14]設計了一個基于Agent的農戶模型，用以研究自然環境沖擊條件下我國糧食安全問題。

盡管在相對穩態的經濟系統中表現出良好的分析和預測能力[1516]，但目前農戶模型仍然存在缺陷：其一是微觀經濟效應歸屬問題。在農戶建模中，單純地將農戶的特征進行典型化或總量化的方法，忽略了外生經濟條件和沖擊對于微觀農戶的狀態的異質性影響以及由此引發的可能的異質性行為，而不同層面的農戶的微觀信息既是“三農”問題研究的重點和針對性政策實施的靶向，也是累積形成宏觀經濟效應的基礎。其二是宏微觀一體化問題。任何外生沖擊的作用效果絕不會僅僅停留在微觀農戶層面，農戶行為和狀態的改變將進一步影響宏觀經濟的運行態勢，各類經濟主體的交互博弈促使整個經濟系統趨于均衡狀態，農戶自身狀態及對于宏觀經濟的影響均不能用簡單的、直接的和單向的模型機制加以量化，必須建立宏觀—微觀一體化的建模途徑和異質—一般均衡綜合化的分析框架。其三是復雜適應性問題。現代經濟學認為經濟是一個復雜的自適應系統[17]，其復雜性導致經濟主體行為的有限理性，而主體的適應性導致經濟系統的進化性，宏觀經濟效應在不可盡述的網絡環境下交互傳導，“涌現”和“自組織”是該系統的持續特征，這種復雜的動態進化機制是經濟建模的最大難題。對于屬性和行為各異、市場參與不完全、經濟預期近視的農戶主體以及環境變化劇烈、突發性不可預期的農業經濟而言，復雜系統研究的現實意義尤為顯著，亟需研制全新的經濟模型，以滿足現實經濟問題的分析預測以及經濟理論方法更新的雙重需要。

本質而言，現有農戶模型嘗試引入農業經濟微觀動因，卻忽略了農戶自身的微觀效應；嘗試引入農戶經濟行為，卻忽略了經濟主體行為的復雜適應性特征；嘗試建立結構模型系統，卻忽略了微觀與宏觀的有效連接與交互反饋。而在此基礎上所形成的具體實證工作并沒有為農戶建模方法提供高效的框架體系和技術支撐。因此，農戶模型研究亟需進一步針對現有模型的優勢與不足進行理論梳理與建模框架的構建，側重在放寬理性人等經濟假設的約束條件下對差別化農戶的動態交互行為進行量化，進而重點考察不同類型農戶對不同經濟沖擊的反應，并進一步將這些異質的農戶微觀行為反應納入動態一般均衡的宏觀分析模型中，最終以微觀宏觀一體化的視角審視農業經濟問題在各個維度的經濟效應，為相關研究提供理論支持或方法參考。

本文嘗試在經濟復雜適應性理論基礎和宏觀微觀一體化方法論框架下，重構農戶模型的綜合集成的建模體系。所謂“綜合集成建模體系”

[ZW（DY]綜合集成研究方法論最早由錢學森提出，他主張把專家體系、信息與知識體系以及計算機體系有機結合起來，構成高度智能化的融合體系，把人的經驗、知識、智慧以及各種情報、資料、信息和模型統統集成起來，使多方面的定性認識和必要的定量認識充分、有機地結合起來，從而形成社會學研究的系統框架。[ZW）]endprint

，強調從“模型建模”到“模型求解”再到“現實應用”的全環境研究，具體包含：微觀模型的建立，農戶行為的求解以及微觀—宏觀的綜合。為了整合這樣的思路，本文以功能為基礎對現有各類農戶微觀模型、模型求解技術以及宏觀經濟模型進行模塊化處理，并提供相應的備選建模方法與連接技術，建模者可自行提取相應的部分，或單獨使用，或進行組合，從而建立適應自身需求的完備的農戶模型規范。在具體研究目標和經典理論體系的支持下，我們提供了一種全新的、開放性的農戶模型建模思路和范式。下文將重點加以闡述。

二、 農戶模型體系設計

在具體實現過程中，我們基于建模職能將整個模型體系拆分為“A.農戶模型”、“B.求解規范”以及“C.宏觀模型”三個功能模塊，分別用于提供“微觀農戶模型基礎”、“模型參數求解（或估計）算法”以及“宏觀—微觀一體化框架”，每一個模塊內部包含由相應的理論模型或技術實現方法所構成的若干個子模塊，分別用a1、a2、a3、…、b1、b2、…、c1、c2等進行標示，一種相對完整的建模體系通常包括“分別從A、B、C三個模塊中選取子模塊”以及在此基礎上“對被選擇項進行組合”兩個環節。例如，研究者可以根據研究目標抽取a2、b1、c3三個子模塊，而模塊組合a2+b1+c3則代表了某種相對完善的農戶模型系統。基于此，農戶模型構建、模型參數（估計）求解以及宏觀—微觀一體化三項目標被系統地而非限定性地加以綜合，不同研究者由此可以形成不同農戶模型基礎、不同測算方式、不同系統框架的研究體系。這是我們對建模體系的一次開放式的探索，而非局限于傳統意義的模型評介或拓展。

B.農戶模型求解（估計）方法

在現實應用中，針對A中提出的農戶模型，首先需要確定其模型規范——獲得函數形式，同時根據已獲得的相關信息和數據，對模型具體化——獲得參數值。通常模型具體化的實現途徑眾多，其形式根據現實需要也存在變化，這里不做詳細的探討，僅給出若干可行和有效的思路。

另外需要強調的是，更深層次的拓展要求農戶模型能夠模擬宏觀經濟因素變化對微觀個體行為產生的影響，進而計算并累積微觀經濟狀態和宏觀經濟狀態的改變量。由此，在復雜條件下求解并模擬個體的經濟行為將是研究的重中之重，當我們確定了農戶行為的映射函數之后，下一步的核心目標就是將現實農戶微觀數據代入行為函數，借以提取和分析現實農業經濟效應，這從本質上講是一種社會仿真的過程，而對于普遍采用的微觀模擬技術而言，由于其理論和方法的前沿性，我們將在隨后的章節重點闡述，而這里僅聚焦農戶模型的求解規范。

b1.外生先驗確定

根據經濟理論、定量技術和經驗數據，給出模型的具體規范和參數形式，形成完整的農戶模型。在外生條件改變時，就能夠求解使得效用最大化的行為決策，從而為進一步模擬提供基礎。該類方法簡捷易行，往往可以用于試探性求解過程，但由于其主觀性較強，有效程度難以評價。另外可以采用分類方式，對經濟屬性不同主體進行獨立建模。

b2.規劃法求解

設立典型個體，獲取其經濟屬性與行為選擇的相關數據，在假定經濟主體行為滿足效用最大化的前提下，規劃求解其效用函數中參數的具體形式。該方法具有一定的理論與數據基礎，且便于實現，但缺乏微觀異質性，盡管可以采用分類的方式建立不同屬性個體各自獨立的效用函數和求解規范，但由于仍然缺乏微觀異質性理解和微觀經驗數據的支持，研究的精確性無法保證。

b3.微觀經濟計量估參

在獲取相應個體微觀數據并對模型規范做出假定的基礎上，我們可以采用微觀經濟計量的方法對函數中相應的參數做出估計，以實現模型的具體化。這里首先假定個體的效用函數不盡相同，受到微觀個體的人口統計屬性X影響，并存在隨機擾動ε，以a1為例，我們假定效用函數的形式為：

maxU=U（Ca，Cm，L；X，λ）+ε[JY]（6）

假定所有個體的行為決策滿足其效用最大化，同時給定ε分布，我們就能夠根據經驗數據對模型參數進行估計。這里對于個體屬性X的引入值得關注，通常不主張將全部X作為被解釋變量直接納入結構方程，而是考慮X對于結構參數的影響，建立層次模型系統，貝葉斯先驗信息條件對于此類模型的估計具有意義，通過構造平方或廣義絕對值損失函數，可以計算均值和分位數的估計量。特別地，在層次模型中引入隨機擾動時，傳統估參方法無法建立可計算規范式或似然函數，模擬極大似然（SML）或模擬矩估計（SMM）的蒙特卡洛積分降維法成為有效途徑。對于不同解釋變量可能引發的非線性沖擊應考慮建立斷點回歸模型，并加以分類計算。

b3_1.連續變量模型

如果假定模型中個體的行為決策是連續的變量，那么就可以通過模型的函數形式，直接將其求解并轉換為行為決策的函數。然而由于宏觀政策系統，如稅收/轉移支付，往往具有非線性形式，導致個體的預算約束等變量同樣為非線性，這給模型的估價帶來了困難。同時，個體的消費和閑暇選擇等行為，其統計口徑和描述方法往往為整數取值的離散變量，連續變量的假設存在質疑。

b3_2.離散選擇模型

離散選擇模型假定個體的行為決策是若干實數所組成的有限集合，即行為決策被離散為若干可選變量。顯然，離散選擇模型解決了b3_1中非線性預算約束、經濟假設失真等一系列問題，同時建立多元離散選擇模型就可以實現對個體行為決策的估計。這里我們推薦非參照的條件邏輯模型（McFadden[23]），假定個體備選的行為方案有J種，當Uj為最大化效用時個體i將選擇方案j，那么個體做出決策j的概率為：

Pr[Uj>Uk，k≠j][JY]（7）

假定隨機擾動ε滿足類型I極值分布，則

Pr[Uj>Uk，k≠j]=Pr[U（j）+εj>U（k）+

εk]=[SX（]exp（U（Ca，j，Cm，j，Lj；X，λ））[]∑[DD（]J[]k=1[DD）]exp（U（Ca，k，Cm，k，Lk；X，λ））[SX）][JY]（8）endprint

根據其對數似然函數以及相應微觀數據，我們就能夠對模型的參數進行估計，從而實現個體i效用函數的具體化。當外生經濟環境發生變化時，我們能夠通過比較不同行為決策下效應值，尋求最大化效應決策，從而模擬農戶的經濟行為。

b4.議價博弈

建立一個真正意義的議價博弈模型是相當困難的，在一個半市場化的農戶模型體系中，顯然同時存在合作博弈和非合作博弈，即系統內可能存在具有相當約束力的協議，如政府的糧食收儲、土地的固定配額等，也可能完全出于市場的自我調節，如糧食中間企業的價格競爭和農戶的種植決策等。同時，模型的本質必然要求現實中采用動態議價博弈模型，建立多元納什均衡，而該模型在結構與情境上的復雜性導致模擬實驗存在較大困難，有關其子博弈精煉均衡理論預測的實驗驗證在目前都比較匱乏，因此該類模型的建立往往需要研究者依據具體的研究目標，進行特定的假設和簡化。通常來講，可以采用雙曲函數類型，并主要針對其特征來確定什么樣的結構產出最大且穩定，反之亦然。

b5.自適應的異質進化

前述的模型求解方式在刻畫經濟復雜性以及實現經濟主體進化性等方面缺乏有效的機制。解決上述難題的思路來自經濟學的新進展——基于主體計算經濟學（AgentBased Computational Economics，ACE），在此基礎上構建的模型被稱為基于主體的經濟模擬模型，它是智能化微觀模擬模型（Tesfatsion[24]），把經濟看成是由自主相互作用主體組成的進化系統，通過計算機編程實現具有適應能力、交流能力、學習能力和自治能力的經濟智能主體（Agent），進而模擬現實經濟的網絡構建和系統演進。

在基于主體的微觀模擬模型的框架下，可以應用著名的分類器系統（Holland[25]）對農戶的行為決策進行微觀進化模擬，如圖1所示。分類器系統將問題求解機制和學習機制有機地結合在一起，體現了“從干中學”的思想，其規則執行與發現的機制高效簡捷，成為行為模擬求解的有效工具。

[TP萬相昱-1.tif；S+3mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]圖1行為分類器的結構圖

[TS）][HJ2.1mm]

從圖1中我們看到，分類器系統預先或逐步對外部環境進行分類，并建立若干映射，而每種映射下提供全部可能行為的適應強度，事實上就是外部的情景下可能采取的行為集合及采取各種行為的概率。當給定某個外部情景，分類器系統自動尋找完全匹配的映射，并根據概率條件確定一種對應行為，由此實現了復雜環境的行為決策機制。另外，主體將實時地對既往采取的行為做出評價。對于評價高的行為，提高其在映射中的適應強度，以此加大未來相同環境下主體繼續采用該行為的概率，反之亦反，以此減小在同樣環境下犯同樣錯誤的可能。

b6.基于規則的描述

[LM]

經典研究通常采用傳統的解析建模方式，它們對社會經濟問題進行抽象，形成數學解析模型，在已知數據和約束條件下，求解問題的解集。然而在現實社會中，即使經濟人僅僅遵循簡單的行為規則，但通過社會網絡內部諸如適應、突變、合作、協調、組織行為、社會動態、策略演化等社會現象，經濟體表現出“涌現”和“自組織”的復雜系統特征。由于假設基礎的不存在，傳統解析方法缺乏描述這種復雜特征的能力

[ZW（DY]《Nature》雜志2009年的一段評論指出，在研究現實經濟問題時傳統模型并非不對，而是根本不存在（Farmer和Foley[26]）。實際上，任何形式的解析模型都僅僅是對現實經濟局部條件特征的定量，當系統處于復雜或突發沖擊條件下，傳統模型將部分或全部喪失分析預測能力。[ZW）]

。有效的解決途徑是基于規則建模，即對經濟社會的真實邏輯和規則進行抽象和描述，使得經濟系統內的主體和事物盡可能符合經濟現實，在此基礎上形成仿真的經濟模型。規則模型的最基本途徑就是直接描述現實社會的“是/非”邏輯

[ZW（DY]現實經濟社會通常不會是簡單的連續行為系統，如勞動供給時間、勞動收入以及消費安排等行為決策，離散仿真系統的廣泛應用正是基于這樣的現實。當然，即便系統的連續性真實存在，在微分視角上，這些行為也大多可以看作是無數是/非選擇的累積結果，正如電影《Matrix》中的一段臺詞：“選擇，一切問題的關鍵在于選擇”。[ZW）]

，而這些是非邏輯的累積形成了個體的行為模式，個體行為和狀態的累積最終形成宏觀經濟現象。通過計算機模擬技術，我們可以建立類似b5中的行為分類器系統，在專家的實時指導下，最終形成基于規則的模擬模型。而這種建模途徑，在不斷完善和細化經濟規則的基礎上，能夠無限趨近于現實經濟體，最終獲取精準分析和預測，形成漸近式的研究途徑。

C.微觀—宏觀綜合集成模型

上述農戶模型的提出為研究外部環境發生變化時微觀個體的行為反應策略以及由此引發的經濟狀態的改變提供了建模基礎。然而，經濟系統的有機性要求微觀個體不能完全獨立于其生存的經濟環境，為進一步挖掘其深層次的經濟效應，需要將宏觀經濟環境的輸入、傳導、反饋和均衡機制納入建模體系，實現微觀—宏觀的有效連接。而從經濟學發展前沿趨勢看，建立微觀—宏觀的綜合集成模型是相當必要的，它將微觀層面的行為信息納入宏觀經濟研究體系，最終形成微觀—宏觀一體化建模機制。因此，本文將初步探索使不同類型的微觀和宏觀模型綜合集成為一個整體系統的建模途徑，包括關鍵技術、控制、有效性檢驗等。

c1.完全外生參量化模式

最直接、最簡單的方式就是將宏觀經濟參量直接指定為外生，并作為農戶模型的輸入端，而將農戶模型的輸出量作為研究的結論數據。事實上，在這里并不存在真實意義的宏觀模型，宏觀數據向微觀模型單向傳導，微觀個體完全作為環境參量的接收者。例如在a1模型中，我們假定外生經濟發生變化，其變化量為λ，則根據模型設置可以求解農戶相應的行為改變量ΔCm、ΔCa和ΔL，并最終由此計算經濟狀態的變化。endprint

c2.城鄉兩部門投入產出模型或CGE模型

我們希望將農戶模型作為農村經濟實體（生產者和消費者）融入更大范圍的有機經濟環境之中，以求更大限度地使模型反映經濟現實，提高模型研究的范疇和精度，c2模型提供了一種可能性。以宏觀可計算一般均模型（Computable General Equilibrium，CGE）模型為例，我們希望構建城鄉兩部門的可計算一般均衡模型。其中，農村部門由農戶模型的相關函數構成，應用B中的方法并通過歸納典型個體，將A中的模型具體化，由此獲得農村部門的生產與消費模塊；而城市部門，則可根據經濟學理論和宏觀統計數據，刻畫典型的生產者和消費者；政府部門作為財稅主體和消費者出現在模型中，它是宏觀政策的執行主體；通過假定均衡條件（市場出清），我們能夠便捷地實現CGE模型的運作，并通過調整外生經濟參量，觀測模型的輸出結果。

c3.宏觀—微觀連接（或一體化）模型

[JP2]在c2的模型中，我們雖然實現了在宏觀整體框架下對問題的一般均衡求解，但其采用的典型個體模式排除了微觀經濟主體的異質性，[JP]那么顯然其無法有效評價外部環境變化在微觀經濟層面的影響，有效的研究應該基于微觀模型的輸出——即應用微觀模擬模型。微觀模擬（Microsimualtion，MS）是以個人、家庭或企業等微觀個體作為描述和處理的對象，[JP2]應用計算機模擬現實經濟系統的過程[JP]（Orcutt[27]）。如前所述，模型c1如果采用微觀數據確定行為決策并模擬經濟狀態，那么它就是一個典型的微觀模擬模型。目前該方法普遍應用于經濟政策評價領域，然而其最大的缺陷在于：微觀主體根據環境獨立地做出行為調整，缺乏與宏觀經濟和其他經濟主體的有機聯系。將宏觀模型與微觀模擬模型一體化是現代經濟學研究的前沿。顯然，在這里我們可以將基于微觀數據的c1與基于典型個體的c2進行有機綜合，由此實現簡單的宏觀—微觀連接模型。按照連接機制，我們可以將宏觀—微觀模型分為3個主要的類別：自上而下的宏觀—微觀連接模型、自下而上的宏觀—微觀連接模型和充分綜合的宏觀—微觀連接模型。下面重點介紹其中兩種：

c3_1.自上而下的宏觀—微觀（CGEMS）模型

在這類模型中，外生的宏觀經濟參量首先作為宏觀模型的輸入端，經過一般均衡求解獲得一系列內生經濟指標，將其中可能影響微觀個體的經濟指標作為微觀模擬模型的輸入端，通過微觀模擬模型獲取研究的目標結果。盡管這里仍然采用宏觀—微觀的單向傳導機制，微觀個體也仍然是環境的接收者，然而微觀模型的輸入量是基于宏觀模型中微觀典型個體在均衡條件下博弈的結果，因此體現了經濟主體間有機的相互聯系。具體應用實例可參見Chen和Ravallion[28]以及Bourguignon等人[29]的相關研究。這里我們以CGEMS模型為例，將c3_1簡單的刻畫如圖2所示。

[TP萬相昱-2.tif；S+2mm；X+1mm；Z3；Y3，BP#][TS（][HT6H]圖2自上而下的宏觀微觀連接圖

[TS）][HJ2.1mm]

c3_2.充分綜合的宏觀—微觀（CGEMS）模型

在c3_1模型中，最大的問題是假定微觀個體是環境的接收者，其經濟反應行為和經濟狀態的改變不會反饋給宏觀經濟和其他經濟主體，從而進一步影響宏觀經濟運行。為了最大限度地避免這一錯誤，充分綜合的宏觀—微觀模型被學界提出（參見Gortz等[30]；Rutherford等[31]）。以CGEMS模型為例，c3_2可以刻畫為如圖3所示。

[TP萬相昱-3.tif；S+2mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]圖3充分綜合的宏觀微觀連接圖

[TS）][HJ2.1mm]

需要指出的是，由于要實現包括眾多微觀個體的經濟總體的均衡，充分綜合的模型計算負擔巨大，這是阻礙該技術快速發展的主要原因。萬相昱[32]的相關研究中嘗試將CGE模型與MS模型相互獨立開，通過交替傳導內生價格的機制實現兩者的充分綜合，由于分開控制，因此可以在模型符合相應要求時提取模擬結果，這大大減少了運算深度，但研究并未給出該方法的收斂性的證明和檢驗。其建模框架如圖4所示。

[TP萬相昱-4.tif；S+1mm；X+1mm，BP#][TS（2][HT6H]圖4充分綜合的宏觀微觀反饋傳導圖

[TS）][HJ2.1mm]

c4.自適應的異質進化模型——ACE

同樣假定經濟系統的復雜適應性，我們可以在ACE的框架下將整個經濟現實進行模擬，模型中包括農戶在內的經濟主體采用自適應的進化方法與周圍經濟環境進行博弈，而整個宏觀經濟則可在復雜的經濟環境下動態地向下演化。即通過多主體交互的聯合決策，累積形成宏觀經濟現象，最終模擬求解經濟問題，并實現了宏觀—微觀的有機連接。

c5.系統動力學模型（SD）和動態隨機一般均衡（DSGE）模型

系統動力學（System Dynamics，SD）模型和動態隨機一般均衡（Dynamic Stochastic General Equilibrium，DSGE）模型，已成為宏觀經濟學動態化研究的主要工具之一。它們加入了經濟個體的效用最大化和理性預期這兩個元素，在夯實宏觀經濟模型的理論基礎的同時，為微觀模塊的連接和融入提供了可能性。此類模型的微觀—宏觀一體化連接機制與c3相仿，另外需要對經濟個體的行為施加嚴格的限制，在一般均衡框架下嵌入微觀個體異質化的動態預期，從而為農業經濟的結構演進問題提供分析框架。

以上論述從微觀模型、求解途徑和宏觀模型三個層面，給出了一個完備的農戶模型中各個組成部分的設計和求解的基本設想，研究者可以根據分析目標，最終選擇A、B、C三個部分的任意有效子項加以組合，形成最終的整體模型框架，并用于問題的研究。例如，組合“a1+b1+c1”為應用理論模型、典型數據和外生環境參量對問題的直接計算研究，這是最簡單的研究方式；“a1+b2（b3）+c2”為應用農戶模型、參量估計和宏觀CGE方法對問題的規劃求解，其理論意義較強，而缺乏微觀層面的研究；“a3+b3+c3”為應用改進的農戶模型、通過微觀經濟計量估參、建立宏觀CGE模型并最終實現宏觀—微觀連接研究的方式，這是值得推薦的方法，尤其是“a3+b3+c3_2”的組合，采用充分綜合的宏觀—微觀連接模型，其理論、方法和實踐意義突出，困難在于復雜的運算過程；“a3+b5+c4”是基于ACE技術的動態演化模型，其滿足經濟系統的復雜適應性，理論意義顯著，對趨勢的刻畫真實有效，但具有學習功能的自適應主體和各種趨勢卻難以被精準地刻畫或度量，需要在今后的研究中加以擴展。endprint

基于這樣的設計思路，我們為研究者提供了一種較為全面的且可選擇的建模途徑。由于農戶模型在我國應用的局限性和不完善性，我們著眼于為更多的研究者提供廣泛的建模思路，盡管它可能不及單一模型研究來得具體、精確，但卻可以起到推廣和擴展的意義，藉此希望相關領域研究者提供幫助。

三、 模型分析與改進

在我們有限的知識體系下，本文提出了上述的農戶模型建模途徑，希望能夠對現有研究技術進行總結和整合，從對微觀層面刻畫入手，綜合宏觀經濟模型，打開研究的“黑箱”，為相關研究者提供更為廣泛的研究思路。然而，另一方面的問題接踵而來，研究者也許更關心什么樣的模型是最有效或較有效的，什么樣的模型更能夠滿足研究的需求？本文的最后，我們基于理論與現實的雙重需求，嘗試從以下五個方面對農戶模型的拓展提出評價和建議。

（一）微觀異質和總量生成

農業政策和沖擊的作用效果本質上是農戶微觀歸屬效應的再累積過程，也就是說，宏觀政策或外生沖擊作用于微觀異質的農戶之上，而結合各自獨立的行為決策，農戶的狀態發生改變，這些改變后的狀態通過累積最終形成宏觀經濟效應。有效的研究途徑應該是基于微觀歸屬和動態累積的過程。然而，農業生產活動具有半商業化和農戶決策行為不可分等特性，而且農業問題研究要涉及多學科領域，并非純經濟學內容，尤其是對于中國的“三農”問題，將其納入經濟理論框架分析時，不可回避的是農戶行為對經典行為假設顯著的系統偏差，這就必須引入對微觀個體行為進行異質化處理的觀點和方法（王國成[33]）。顯然，按照這樣的理解和要求，采用微觀模擬（MS）的方式是研究農戶模型的有效途徑。

微觀模擬模型由微觀經濟層面的屬性、行為與狀態出發，充分反映微觀主體異質性，能夠有效體現經濟微觀歸屬。在其基礎上，我們能夠對農戶模型進行改進，實現經濟體中個體的分層（利益群體和社會階層、結構）和分割（按行為屬性和方式），逐步深化所謂社會經濟層次

[ZW（DY]現代的新古典經濟學只是在經濟體上做了一種分割，并進行了相應的主體行為描述，可稱為新古典分割。它并非主流，更不是經濟學全部。一個分割就可看成是一種視角，一種流派的邏輯起點和理論基礎。[ZW）]

。不再只是將主體看成是同一類的、僅具有理性行為屬性的代表性主體，而是個性化、鮮活的、現實的統一體；不再只是在基于同一總體中的隨機抽樣的平均意義上研究特征和規律，而是異質屬性、異質行為和異質狀態的統一體；不再只是理論、模型和經驗數據式的研究，而是需要適時地進行人機交互、專家支持、實驗研究的統一體。

另一方面，采用微觀模擬技術還負責直接從個體層面來提取宏觀經濟總量信息。以糧食總產量為例，我們可以通過下式由微觀個性信息Xfi累積形成總量信息Yf：

Yf=∑[DD（X]i∈Nf[DD）]qiXfi[JY]（9）

由此得出基于異質交互個體的糧食總產量，利用產量和價格的計量回歸關系，得到市場價格，反過來影響到個體決策。進一步，可按要素和研究問題的需要，分群體（類），再確定各類群體的比重和權重（甚至有負面影響），然后加權求和。一般簡單的代數方法（分類加權，近似加總）業已足夠，具體則表現為在函數復雜性（基于理論和經驗數據）與行為復雜性（基于現實觀測和真實過程）之間的權衡選擇。

（二）主體行為特點刻畫

農戶模型中最為核心的部分是對農戶行為特征的準確刻畫，研究中通常采用農戶行為方程的模式，通過模型的估計與求解獲得對行為反應的預測。典型的是采用行為—效用函數（主狀態方程）的模式，模型形式可參考上一章中的A類模塊。盡管這樣的建模方式能夠將諸多因素納入模擬范疇（如外生沖擊和個體異質），但現實條件下，由于農業生產活動的自組織性和農產品使用目的的多重性，農戶既不是典型的企業也不是純粹的消費者，并不是完全的市場價格接受者，他們在生產（種什么與種多少、農業與非農業）、儲售（自我儲備與市場銷售）和消費（再生產投資與生活消費）等方面的替代決策行為常常表現出因人而異、隨意不定的特性，具有差異化的選擇偏好和習慣，并非是遵循一成不變的行事準則，不可能用一種行為模式或假設完全概括，而經過多主體的累次疊加、層層積聚，最終涌現出糧食市場宏觀的復雜形態和對政策的不同反應。在當今的人因社會或人的行為起主導作用的社會經濟活動中，尤其是在不完全競爭市場環境中，人類行為的主觀性、個性化和交互性等特點，導致各種復雜形態的整體現象。因而，有效的研究途徑應該是，在盡可能逼近真實的環境中，基于可觀察的真實行為，在微觀層面上考察行為屬性和解釋復雜現象的成因、分層傳導和與最終形態的對應關系，相應地研究如何由個量生成總量（Blundell和Stoker[34]），彌補傳統理論和方法的局限性。圖5給出了建模研究復雜經濟問題的邏輯進程以及與經典方法的互補關系（王國成[35]）。

[TP萬相昱-5.tif；S+1mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]圖5經濟行為分析建模邏輯關系圖

[TS）][HJ2.1mm]

未來拓展應重點改進不可分的效用最大化模型，考察分類群體對糧食市場價格和惠農政策反應的方式、強度、敏感性及應對措施等方面的差異性。一旦條件許可，就可細化推廣到每一農戶對各種影響因素的個體差異。先選擇一個起點和展開路徑：可貨幣化的理性行為假設，純收益最大化，農作物種植面積和農田勞動投入時間是決策變量；逐步考慮個體差異化的行為屬性，如面對政策或市場價格信息變化時如何改變種植面積；分別考慮個體農戶對各種影響因素的差別性反應，理論上講，對每一個體，都可以建立含有行為特征參數的反應函數，如政策信息、市場信號、風險偏好、時間偏好（現實與未來）、農作物品種和技術偏好、土地情結、風俗習慣和文化傳統、市場依賴、教育水平（人力資本投資）、交互行為、家庭結構、農村公共品和基礎設施建設、市場化條件、生態環境及其他因素等。在此基礎上，我們提出應用可變分類器系統的設想，以上述經濟理論（數量模型）、經驗數據（統計計量模型）、認知邏輯（行為選擇）和人工智能（決策進化）等交叉學科知識作為建模基礎，形成實時調整的、可擴展的分類器系統，農戶模型內的經濟主體均包含各自獨立的分類器系統，在外生情景集的沖擊下，該分類器系統自行模擬行為規劃，將情景集映射為不同類別的策略集，而每項策略集包括若干行為序列，這些行為的結果將進一步向宏觀情景進行反饋，以此形成時間動態。同時，分類器系統會根據外生條件、研究目標和內生演化而進行自我更新，由此，經濟人就具備了獨立地、異質地、進化地反映外生情景和條件的行為能力。[JP2]圖6給出了可變式行為分類器系統的基本結構。[JP]endprint

[TP萬相昱-6.tif；S+2mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]圖6可變式行為分類器系統

[TS）][HJ2.1mm]

（三）外生因素及其特征分析

影響農業經濟行為的外生因素紛繁復雜，一般意義上可以主要劃分為以下幾個方面：

①自然條件類，如土壤、地域、氣候、生態環境等；

②經濟類，如農業生產技術和生產率、農產品的市場化程度、糧食市場和其他相關產品市場形態、不同時期的政策和宏觀經濟，以及國際影響等；

③人文軟環境類，如公共基礎設施建設、農戶行為屬性和農民素質、農戶之間的相互影響、文化觀念、社會習慣和生存方式等。另外，考慮到這些因素在不同情況下的可能演變，農戶模型的外在情景集的復雜度將成指數增長。然而，外生因素往往是農業問題的分析對象，理論研究中我們可以假定在其他因素不變或忽略的條件下進行分析，而實現應用卻必然要求我們盡量貼近現實，而非單純理論意義上的簡化和假設。

外生因素的引入主要包括兩個方面的內容：影響因素的定量和多因素的綜合。首先，對于前者而言，由于各個影響因素存在非常規性、非線性化、非單調性變化、階段性變化、交互影響、主觀性變化、個體行為特性的限制、個體總數和群體個數不定且不斷變化等諸多問題，在模型確立之前很難把握采用何種形式、何種量值對這些外生影響進行刻畫，因此更為有效的農戶模型必然要求其情景集能夠與外界（用戶指定、數據庫記錄或其他模型輸出等）實現對接，即首先明確模型研究的可能采取的形式、針對的對象和預期的目標。而另一方面，為了有效綜合各種外生因素，就必然要求農戶模型存在一個廣泛有效的且可自行擴展的接口，將諸多的外生因素納入情景集中，根據情景集的變化來控制和調整模型的運算。在此基礎上，研究者可以采用自主調整單個或多個外生變量的形式，求解外生因素在經濟體系內的傳導機制及其對農業經濟的作用結果，或者仿真經濟現實以解決實際問題，從而實現所謂“漸近性”的研究途徑。另外，在農戶模型的研究過程中，不可避免研究者根據當前模型輸出結果而即時改變外生條件和研究方案的情況，因此有效的農戶模型還應該提供外生情景集的實時人機接口。

（四）內生傳導、交互與演化

在現實的經濟體中，外生的沖擊本質上作用于針對性的微觀個體層面，這些微觀個體在改變自身狀態和行為的同時，通過經濟網絡的行為交互，將沖擊的次生影響傳遞給與之進行交互的其他經濟主體，這種效應在經濟網絡傳遞過程中或加強或減弱、或發散或收斂、或加速或推延，最終（通常的研究是假定一般均衡得以實現時）形成經濟效應的內生傳遞機制。如農產品價格形成機制，是在總量與分量之間、企業與企業之間、個體與企業之間、個體與個體之間通過種植、收獲、消費、儲備、出售等難以盡述的復雜行為交互才能夠博弈產生，其中還可能包括政府政策或其他突發因素的影響，從任何單一的個體或雙方看，都不能滿足建模需求。由此可以看出，準確定位農戶模型的內生傳導機制就必須在現實經濟交互邏輯和類別關系的基礎上詳盡地抽象經濟網絡結構。這是對農戶模型提出的另一項要求。

此外，與經濟網絡伴生的行為交互也是當前基于農戶建模的一個亟待解決的重點問題。我們知道，人類社會和經濟的復雜性很大程度上來源于經濟人的行為交互，這種交互的結果不能簡單理解為微觀個體的行為的累加，而交互的過程也并不符合單一效用最大化的理論，也就是說，傳統的、經典的研究方法缺乏對于交互的研究能力，而且由于微觀個體的多樣性和網絡連接的復雜性，我們也很難抽象出多人（合作或非合作）博弈的研究途徑。在農業經濟問題中，這種交互現象尤為突出，如農戶土地種植的分配過程，農戶在決定土地種植品種和面積的同時，需要綜合來自市場總量、市場價格、企業預期、消費者預期以及其他農戶決策等多方面信息，通過與這些微觀或宏觀主體的交互，農戶才能夠完成一項行為職能，而其行為決策的過程又作為影響因素通過交互網絡同步地反饋給其他主體，其復雜程度可見一斑。農戶模型的交互必然向真實系統趨近。

最后，對于復雜適應系統而言，個體行為的進化及其最終反映出來的宏觀經濟演化過程是不可忽略的經濟現實，經典研究方法在很大程度上忽略了這種經濟演化現象，甚至它們本身對于動態演化過程無能為力，而當外生經濟沖擊超出傳統的理解能力或無法在經驗數據中得以體現時，這種矛盾被極大化的突顯出來。例如，當前國際經濟危機的條件下，經濟體系的局部清洗過程劇烈且迅速，傳統方法無法適應其研究需求，導致決策制定者被迫采用“憑感覺”、“拍腦門”的行為方式以迅速適應環境突變。另外，如地震、海嘯、恐怖襲擊等突發環境沖擊，經濟體制轉軌的劇烈制度沖擊等現實經濟問題，都迫切需要模型具備自適應的演化能力。

如前所述，在對內生傳導、交互與演化等復雜適應特征進行研究的方法中，最為有效的途徑是基于主體的計算經濟學，在此基礎上形成的基于主體的微觀模擬模型不但能保持微觀異質性和微觀歸屬分析能力，更能夠通過基于規則的建模方式，極大限度地仿真現實經濟體。盡管該項技術仍然存在著諸多缺陷，但我們認為，它將是相關領域研究的重要理論基礎和核心技術保障。強烈建議未來以基于主體的計算經濟學技術為基礎，通過不斷地改進和完善來逐步提高農戶模型的實用性和有效性。

（五）模型連接與人機交互

通過上述分析，我們堅信，采用微觀模擬模型和基于主體的計算經濟學技術是提高農戶模型研究能力的有效途徑。然而，盡管該技術實現了極高程度的復雜適應系統仿真，但也仍然存在兩方面問題：

其一，正如我們在對外生因素進行闡述的過程中曾經指出的，模型的諸多情景集將來自于其他模型輸出結果，事實上這是一種樸素的綜合集成思路，而在復雜社會經濟現實中，需要針對所研究問題的不同，分別對不同部分、不同層次、不同方面建立不同類型的經濟模型，再將它們連接起來，構建既能反映微觀特點又能呈現整體關系的一體化模型，這也是利用計算機仿真等現代科技手段探索解決復雜問題的中心環節①。圖7給出了一體化模型的建模結構。實現一體化建模的途徑，能夠將各種模型的優勢進行綜合，從而擴展研究范疇，提高研究的精確有效性，如上一節中所提出的宏觀—微觀綜合方法，將CGE與微觀模擬模型進行綜合，或將系統動力模型與微觀模擬模型進行綜合等。這種連接本質上分為信息傳遞和充分綜合兩種，它們以模型將信息傳導反饋的次數和程度來區分。當我們的研究能夠將各種相關模型進行足夠程度的綜合集成并“取長補短”時，將必然給現代經濟學研究帶來全新的理論、方法和技術，我們堅信這是未來現代經濟學研究的一個熱點與難點。endprint

[TP萬相昱-7.tif；S+5mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]圖7一體化建模流程圖

[TS）][HJ2.1mm]

其二，即便我們采用智能的基于主體的研究方法，但由于計算機仿真技術畢竟源于對現實的部分抽象，[JY]其本質上疏于對真實個體行為的刻畫和經濟[LL]機理的解釋，關于主體行為和經濟演化過程也過于簡化和機械，因此人類的專家經驗是研究中必不可少的重要指導和校正機制。專家技術的引入能夠便于對模型運算的實時控制，并將經驗結論、統計結果、實驗數據等信息以外生的形式納入模擬范疇，或作為重要的模型校準機制。同時，根據模擬實時的輸出結果，專家能夠適時調整外生條件以擴展研究的范疇。例如，在模型模擬過程中發生連續干旱的情況，專家可以實時調整宏觀的糧食儲備政策，以分析該類情況下各種糧食政策的實際效果。

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[HT5K][JY]責任編輯、 校對： 鄭雅妮[FL）]endprint