馬松林
【摘要】本文總結(jié)了計(jì)算機(jī)仿真方法和軟件在經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,介紹了國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)仿真的教學(xué)情況。分析了將仿真方法引入經(jīng)濟(jì)類理論課程教學(xué)的意義和設(shè)想。以研究生畢業(yè)論文為載體,國(guó)內(nèi)大學(xué)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)仿真方法的教學(xué)成果已經(jīng)出現(xiàn)。要以C語(yǔ)言為基礎(chǔ),選擇合適的仿真軟件,循序漸進(jìn)地推進(jìn)經(jīng)濟(jì)仿真課程教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】經(jīng)濟(jì)仿真 仿真教學(xué) Swarm Simulink
【基金項(xiàng)目】河南省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題《大學(xué)和諧課堂構(gòu)建研究》(課題編號(hào):[2010]-JKGHAG-0295)。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)07-0019-02
自喬治·梅森大學(xué)的史密斯( Vernon Smith)由于在實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面的奠基性貢獻(xiàn),獲得2002 年的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)以來(lái),實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的影響日益增強(qiáng),與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的經(jīng)濟(jì)仿真方法的研究也日益深入。與經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)方法相比,經(jīng)濟(jì)仿真方法在實(shí)驗(yàn)速度、實(shí)驗(yàn)成本等方面優(yōu)勢(shì)明顯。
目前,仿真方法在經(jīng)濟(jì)類實(shí)驗(yàn)課程已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。如南京世格軟件公司開(kāi)發(fā)的Simtrade外貿(mào)實(shí)習(xí)平臺(tái)等實(shí)驗(yàn)軟件,已經(jīng)在很多高校的國(guó)際貿(mào)易實(shí)務(wù)、金融學(xué)等課程中得到廣泛運(yùn)用。但是,在經(jīng)濟(jì)學(xué)理論課程中,仿真方法及經(jīng)濟(jì)仿真軟件的運(yùn)用還非常有限,有待于進(jìn)一步挖掘、提升。
一、計(jì)算機(jī)仿真方法在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.經(jīng)濟(jì)仿真軟件的發(fā)展
在多主體仿真模型中,1996年美國(guó)Sandian國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)仿真模型ASPEN比較典型,主要用來(lái)模擬微觀主體的經(jīng)濟(jì)行為和市場(chǎng)運(yùn)行狀況。
在復(fù)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(guó)圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)開(kāi)發(fā),早期用面向?qū)ο蟮腛bject C語(yǔ)言編成,后來(lái)也支持Java語(yǔ)言。Netlogo易用性強(qiáng)。這兩個(gè)軟件在國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)仿真研究中應(yīng)用比較普遍。
此外,Matlab軟件中的Simulink專門(mén)開(kāi)發(fā)了經(jīng)濟(jì)模型工具箱,用于經(jīng)濟(jì)仿真研究。在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的其他仿真軟件還包括GAMS、GASS、LSD等,不再贅述。
2.國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)仿真的研究
美國(guó)圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)了經(jīng)濟(jì)仿真軟件Swarm,一大批經(jīng)濟(jì)學(xué)者以此為平臺(tái)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(jì)仿真方法,并總結(jié)了大量研究實(shí)例,介紹了逃稅、壟斷市場(chǎng)產(chǎn)品造假、銀行網(wǎng)絡(luò)、在線供應(yīng)鏈等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的仿真模型。
通用代數(shù)建模系統(tǒng)GAMS(The General Algebraic Modeling System)是國(guó)外較為常見(jiàn)的高級(jí)建模軟件。使用GAMS建立的CGE模型應(yīng)用日益廣泛,可以用來(lái)研究宏觀公共政策,動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),模擬稅收政策、環(huán)境和能源政策以及國(guó)際貿(mào)易政策的效果。
國(guó)內(nèi)基于Swarm的經(jīng)濟(jì)仿真研究已經(jīng)取得一定成果。這些成果集中在股票市場(chǎng)、房地產(chǎn)市場(chǎng)、電子商務(wù)、經(jīng)濟(jì)主體博弈等仿真研究方面。
Matlab金融工具箱在金融計(jì)算領(lǐng)域已經(jīng)有一定應(yīng)用。然而基于Matlab的經(jīng)濟(jì)仿真模型還很少見(jiàn),主要涉及物流運(yùn)作、商品庫(kù)存等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的仿真。王晶等(2008)基于經(jīng)濟(jì)控制論,用MATLAB仿真方法模擬宏觀經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。
3.國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)仿真的教學(xué)
理工科專業(yè)的仿真教學(xué)已經(jīng)比較普遍,但經(jīng)濟(jì)類仿真課程的開(kāi)設(shè)仍然比較有限。有些高校經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的學(xué)生是不學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的,編程能力無(wú)從談起。目前關(guān)于經(jīng)濟(jì)仿真方面的教材仍然比較少見(jiàn),貼近學(xué)生(包括本科生和研究生)實(shí)際情況的教材更是難得一見(jiàn)。在這種情況下,經(jīng)濟(jì)仿真的教學(xué)難度可想而知。
美國(guó)圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)設(shè)立圣塔菲學(xué)院,提供復(fù)雜系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)教育。培訓(xùn)項(xiàng)目包括復(fù)雜系統(tǒng)夏令營(yíng)、可計(jì)算社會(huì)科學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)短期課程等。培訓(xùn)層次涵蓋本科和研究生層次的學(xué)生。培訓(xùn)內(nèi)容涉及Agent?鄄Based Modeling等仿真建模內(nèi)容。
在國(guó)內(nèi),東北財(cái)經(jīng)大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、上海財(cái)經(jīng)大學(xué)、西南財(cái)經(jīng)大學(xué)、上海交通大學(xué)、暨南大學(xué)等高校已經(jīng)建立了經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)展經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)、仿真方面的教學(xué)和科研活動(dòng)。在國(guó)外,已經(jīng)有部分高校給研究生開(kāi)設(shè)經(jīng)濟(jì)仿真課程。例如,意大利特蘭托大學(xué)Pietro Terna教授創(chuàng)建了用Swarm作為教學(xué)工具的仿真課程,并用于研究生的教學(xué)當(dāng)中。
二、仿真方法在經(jīng)濟(jì)類理論課程教學(xué)中應(yīng)用的積極意義
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》)為仿真方法引入經(jīng)濟(jì)類理論課程教學(xué),提供了方向指導(dǎo)。
1.連接理工與人文學(xué)科,培養(yǎng)復(fù)合型人才
培養(yǎng)復(fù)合型人才是大學(xué)教育的重要目標(biāo)之一。《綱要》指出“促進(jìn)文理交融。支持學(xué)生參與科學(xué)研究,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”, “培育跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的科研與教學(xué)相結(jié)合的團(tuán)隊(duì)”。培養(yǎng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的科研人才和團(tuán)隊(duì),需要從本科教育時(shí)就加強(qiáng)引導(dǎo)。經(jīng)濟(jì)仿真方法連接計(jì)算機(jī)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科。積極深入地推進(jìn)經(jīng)濟(jì)仿真方法,培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)仿真能力,對(duì)培養(yǎng)跨學(xué)科人才十分必要。
2.提升教學(xué)、科研水平,追蹤國(guó)際學(xué)術(shù)前沿
《綱要》指出高校辦學(xué)要“建成一批國(guó)際知名、有特色、高水平的高等學(xué)?!?。目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究仍然滯后國(guó)際研究水平。及時(shí)追蹤國(guó)際學(xué)術(shù)前沿,是建設(shè)高水平大學(xué)的必要條件。經(jīng)濟(jì)仿真方法引入經(jīng)濟(jì)類課程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)仿真能力,為學(xué)生將來(lái)與國(guó)外經(jīng)濟(jì)研究接軌創(chuàng)造了條件,為國(guó)內(nèi)高校研究的國(guó)際化創(chuàng)造了條件。
3.立足仿真平臺(tái),提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力
學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力是大學(xué)教育的重要內(nèi)容?!毒V要》指出加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地、課程教材等基本建設(shè)?!爸攸c(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模?!苯?jīng)濟(jì)仿真能力的培養(yǎng)過(guò)程,也是提高學(xué)生感悟?qū)嵺`、提高專業(yè)實(shí)踐能力的過(guò)程。
三、開(kāi)設(shè)經(jīng)濟(jì)仿真課程的具體設(shè)想
設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)仿真課程的主導(dǎo)思想是,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用經(jīng)濟(jì)仿真方法認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的能力,并解釋和解決一些經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。開(kāi)設(shè)經(jīng)濟(jì)仿真課程,要考慮學(xué)生的專業(yè)背景。
1.先修課程:C語(yǔ)言
譚浩強(qiáng)教授編寫(xiě)的《C程序設(shè)計(jì)》累計(jì)已經(jīng)發(fā)行1000萬(wàn)冊(cè)。C語(yǔ)言的重要性和普及性已經(jīng)不言而喻。建議經(jīng)濟(jì)專業(yè)開(kāi)設(shè)C語(yǔ)言課程。國(guó)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(xué)習(xí)C語(yǔ)言課程,文科專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)課程而不學(xué)習(xí)C語(yǔ)言課程。
經(jīng)濟(jì)類專業(yè)招生時(shí)文理兼收。就經(jīng)濟(jì)學(xué)的特點(diǎn)看,經(jīng)濟(jì)學(xué)與數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)軟件已經(jīng)密切聯(lián)系在一起。具備基本的計(jì)算能力是對(duì)經(jīng)濟(jì)類專業(yè)學(xué)生的要求。經(jīng)濟(jì)仿真方法就是上述知識(shí)的綜合應(yīng)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(jì)類專業(yè)經(jīng)濟(jì)仿真軟件的首選。Matlab軟件功能全面,它的數(shù)值計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、仿真功能對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)和研究都很重要。Swarm是專業(yè)的經(jīng)濟(jì)仿真軟件,在國(guó)內(nèi)外逐漸開(kāi)始普及。這兩款軟件均以C語(yǔ)言為背景進(jìn)行編程和開(kāi)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(jì)仿真課程在開(kāi)設(shè)初期的難度,可以先設(shè)置成公選課,由感興趣的學(xué)生或具有編程背景的學(xué)生選修。經(jīng)過(guò)幾年的積累,逐步設(shè)為經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的必修課,使經(jīng)濟(jì)仿真方法成為學(xué)生認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的工具。
4.教學(xué)方法:由淺到深,分層教學(xué)
經(jīng)濟(jì)仿真課程在授課時(shí),要堅(jiān)持由淺到深、分層教學(xué)的原則。授課時(shí)先講解一些簡(jiǎn)單的例子,告訴學(xué)生經(jīng)濟(jì)仿真的基本思路和方法。隨著課程深入,再適當(dāng)介紹更為復(fù)雜一些的經(jīng)濟(jì)案例。從學(xué)生接受能力看,不必苛求所有學(xué)生都熟練掌握經(jīng)濟(jì)仿真軟件及操作方法。有大部分學(xué)生能夠基本掌握或熟練掌握就可以。
四、總結(jié)
總的來(lái)看,經(jīng)濟(jì)仿真方法在經(jīng)濟(jì)教學(xué)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用正在普及。將經(jīng)濟(jì)仿真方法納入經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)中,培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)仿真能力,對(duì)于培養(yǎng)跨學(xué)科人才和科研團(tuán)隊(duì),對(duì)于追蹤國(guó)際學(xué)術(shù)前沿有重要意義。開(kāi)設(shè)經(jīng)濟(jì)仿真課程,要以C語(yǔ)言為基礎(chǔ),堅(jiān)持循序漸進(jìn)的教學(xué)原則。
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