大家都知道諾貝爾獎(jiǎng)中沒(méi)有數(shù)學(xué)獎(jiǎng)。但是,數(shù)學(xué)工作者卻與諾貝爾獎(jiǎng)有著不解之緣,他們不僅通過(guò)物理、化學(xué)發(fā)揮數(shù)學(xué)獨(dú)有的功能,摘取了諾貝爾獎(jiǎng),尤其在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中,數(shù)學(xué)正在發(fā)揮越來(lái)越顯著的作用,下面將為大家講一些“諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)與數(shù)學(xué)”的故事。
1968年,瑞典國(guó)家銀行為紀(jì)念建行300周年,決定頒發(fā)瑞典銀行經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。這一經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)也將以諾貝爾來(lái)命名,并請(qǐng)同時(shí)也負(fù)責(zé)頒發(fā)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)的瑞典皇家科學(xué)院來(lái)授獎(jiǎng)。從此,從1901年起開(kāi)始頒發(fā)物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平等5個(gè)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)又多了一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域。
諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)從1969年首屆授予計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的奠基人R.Frisch(挪威,1895—1979)和J.Tinbergen(荷蘭,1903—1994)以來(lái),就與數(shù)學(xué)結(jié)下不解之緣。正如瑞典著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家、后來(lái)的瑞典皇家科學(xué)院院長(zhǎng)E.Lundberg在首屆頒獎(jiǎng)儀式上的講話所說(shuō):”過(guò)去四十年中,經(jīng)濟(jì)科學(xué)日益朝著用數(shù)學(xué)表達(dá)經(jīng)濟(jì)內(nèi)容和統(tǒng)計(jì)定量的方向發(fā)展。......正是這條經(jīng)濟(jì)研究路線──數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué),表明了最近幾十年這個(gè)學(xué)科的發(fā)展!睘槭箶(shù)學(xué)工作者了解諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與數(shù)學(xué)的密切關(guān)系,本刊將從本期起,由近及遠(yuǎn),介紹歷屆諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)中的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
1996年的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)授于英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家JamesA.Mirrless(1936一)和美籍加拿大經(jīng)濟(jì)學(xué)家WilliamVickrey(1914—1996.10.10.,去世于獲獎(jiǎng)消息發(fā)表后的第三天),以獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)诓粚?duì)稱信息條件下的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)理論上的基本貢獻(xiàn)。
頒獎(jiǎng)公告上說(shuō):“近年來(lái)經(jīng)濟(jì)研究最重要、最活躍的領(lǐng)域是探討決策者有不同信息的形勢(shì)。所謂信息的不對(duì)稱性在大量情況中發(fā)生。例如,銀行沒(méi)有關(guān)于被貸款人今后收入的完全信息;企業(yè)主作為經(jīng)營(yíng)者不可能有關(guān)于成本和競(jìng)爭(zhēng)條件的詳盡的信息;保險(xiǎn)公司不可能完全察覺(jué)到對(duì)于被保險(xiǎn)的財(cái)產(chǎn)和對(duì)于影響賠償風(fēng)險(xiǎn)的外部事件的政策制定者的責(zé)任;拍賣(mài)人沒(méi)有有關(guān)潛在的買(mǎi)主支付愿望的完全信息;政府需要在對(duì)個(gè)體公民的收人不很了解的憎況下制定所有稅制度;如此等等。”
“不完全和不對(duì)稱分布的信息有一些基本結(jié)論,特別是在信息上的優(yōu)勢(shì)經(jīng)常能夠策略地開(kāi)發(fā)的意義下。信息經(jīng)濟(jì)學(xué)研究因而針對(duì)怎樣設(shè)計(jì)合約和機(jī)制來(lái)處理不同的激勵(lì)和控制問(wèn)題。這就使人們能更好地理解保險(xiǎn)市場(chǎng)、信貸市場(chǎng)、拍賣(mài)、企業(yè)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)、工資形式、稅收系統(tǒng)、社會(huì)保險(xiǎn)、競(jìng)爭(zhēng)條件、政治制度等等!
這兩位經(jīng)濟(jì)學(xué)家就是通過(guò)他們對(duì)信息的不對(duì)稱性起著關(guān)鍵作用的許多問(wèn)題作出系統(tǒng)的解析研究(即建立數(shù)學(xué)模型)而得獎(jiǎng)的。Vickrey主要研究拍賣(mài)和所得稅;而Mirrless繼續(xù)Vickrey的所得稅研究,提出最優(yōu)所得稅問(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題又被進(jìn)一步擴(kuò)大為所謂“道德風(fēng)險(xiǎn)(Moral hazard)”問(wèn)題。它與通常的對(duì)策論問(wèn)題類(lèi)似。但是一方(例如,稅收機(jī)構(gòu))不能完全觀察到另一方(納稅人)的行動(dòng)(有可能逃稅),而要設(shè)計(jì)專門(mén)的合約或機(jī)制(稅收政策),來(lái)對(duì)自身有利(保證稅收)。下面我們以最優(yōu)稅收問(wèn)題為例,來(lái)介紹他們的數(shù)學(xué)模型。
Vickrey在1945年提出的問(wèn)題是這樣的:政府的目標(biāo)是在總稅收達(dá)到預(yù)定水平的條件下,使所有個(gè)體效用的總和達(dá)到最大.Vickrey把這個(gè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)很特殊的變分問(wèn)題.
Vickrey導(dǎo)出了它的Euler方程。但甚至對(duì)很簡(jiǎn)單的情形都不知如何求解。
25年以后,1971年,Mirrless對(duì)Vickrey的研究作出突破.其關(guān)鍵是把t看作"時(shí)間”,v(t)看作“狀態(tài)”,x(t)和y(t)看作“控制”,把前一部分的個(gè)體最優(yōu)化問(wèn)題寫(xiě)成包含dv(t)/dt的微分方程.于是最優(yōu)稅收問(wèn)題就變?yōu)橐粋(gè)最優(yōu)控制題。利用Pontryagin最大值原理,就可得出解的必要條件。而納稅函數(shù)y=f(x)可以通過(guò)最優(yōu)控制解
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