（管理科学与工程专业论文）新经济中的信息、均衡与投机.pdf

摘要 摘要 本研究报告以对新经济的研究为主线，在对新经济中的一些基本问题进行 分析和解释的同时，亦对从新经济引出的一些理论问题了进行深入研究，力图 使整个研究报告既有一定的理论深度，又能够解释现实问题。本报告的研究工 作主要集中在以下方面： 1 m e i 系统经济学是研究新经济的理论基础之一。我们以m e i 系统经济学 为基础，阐明了信息和信息产业在新经济中的地位、作用及其对新经济的影响 机制；作为对m e i 系统经济学的初步探索，我们提出了一种区别于b o l t z m m m s h a n n o n 熵及其泛化形式的新的信息度量方法，并对其性质作了初步的讨论； 2 以k o n d r a t i e f f 长波理论为基础对新经济中投资波动等现象作出解释，阐明 了k o n d r a f i e f f 冲击使经济系统产生波动的机制及其对产业投机的影响，指出 k o n d r a t i e f f 冲击及相伴随的其他因素会导致一定时期内经济处于非均衡状态。随 后作为对经济均衡的一个理论探讨，我们对简单再生产均衡中的转形问题作了 研究，分析证明了由b o r t k i e w i c z 提出并由s e t o n 扩展的算法的正确性。讨论了 新经济中的收入分配结构及其对新经济均衡增长的影响，指出新经济中的收入 分配失衡可能导致新经济之后的长期萧条； 3 以理性假设为基础对投机作了分析，指出投机的本质可以概括为个体理 性与集体理性的矛盾；随后分析了集体理性市场与集体非理性市场，讨论了 s i m o n 的有限理性理论。作为对s i m o n 的有限理性理论的拓展，从博弈论的角度 考察了利已性假设，阐明了其本身是一个悖论：随后对新经济中的产业投机及 其促进因素、产业投机的后果等作了分析； 4 分析了新经济中的资本市场及其中的投机，并阐明了其对经济系统的三 种影响机制。有效市场理论是分析资本市场投机的理论基础之一，我们分析了 信息处理能力、有限理性假设与市场有效性的关系，指出e m h 仅是一个合理的 理论假设，由于投资者信息处理能力的有限导致了e m h 在现实中并不成立，并 且指出市场符合随机游走并不能证明弱式e m h 成立。最后我们编制了m o n t e c a r l o 仿真程序来模拟和考察资本市场中的投机行为，对h u r s t 指数与投机强度 的关系作了初步的探索性的研究，得到了市场投机因素的存在是收益率分布产 生尖峰厚尾特征的一个原因，以及h u r s t 指数反映了市场的投机强度等初步结论。 报告中的部分结论还需要在将来的研究工作中进一步深化。 关键词：新经济，信息，k o n d r a t i e f f 长波，均衡，投机 1 a b s t r a c t a b s t r a c t n e w e c o n o m ya n ds o m ed e r i v a t i v et h e o r e t i c a l i s s u e sa r ed i s c u s s e di nt h i sr e p o r t w et r vt 0 m a k et h er e p o r tp r o f o u n da n dp r a c t i c a l a n do u rm a i nr e s e a r c hl i e sa sf o i l o w s ： 1 m e i s y s t e mt h e o r yp r o v i d e s at h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rn e we c o n o m yr e s e a r c h 。a n d b a s e do nw h i c ht h es t a t u sa n de f f e c to fi n f o r m a t i o na n dl e ti nn e w e c o n o m y a r ee x p l a l a e d a n d a ne x p a n s i o no fm e ls y s t e m t h e o r y an e wm e t h o do fi n f o t m a t i o nm e a s u r eo t h e rt h a n b o l t z m a n n - - s h a n n o n e n t r o p y i sp r o p o s e d ，a n dt h o s ep r o p e r t i e so f w h i c ha r cd i s c u s s e da sw e l l 2 i n v e s t m e n tf l u c t u a t i o ni nn e we c o n o m yi se x p l a i n e db a s e do nk o n d r a t i e f rw a v e a n dt h e k o n d r a t i e f fi m p u l s em e c h a n i s mt h a t b r i n g f l u c t u a t i o na n di n d u s t r i a l s p e c u l a t i o ni ne c o n o m y s y s t e mi sp u tf o r w a r d ，a n dw ep o i n to u tt h a tk o n d r a t i e f fi m p u l s ea n do t h e rc o n c o m i t a n tf a c t o r s w i l l p u te c o n o m ys y s t e mo u to fe q u i l i b r i u m t r a n s f o r m a t i o np r o b l e mi ns i m p l er e p r o d u c t i o n e q u i l i b r i u mi sa n a l y z e d ，a n dt h es o l u t i o np r o p o s e db yb o n k i e w i c za n dd e v e l o p e db ys e t o ni s p r e y e dc o r r e c t t h ei n c o m ed i s t r i b u t i o ni nn e we c o n o m ya n dt h ee 仃e c to fw h i c ho nb a l a r l c e d g r o w t h a r cs t u d i e d 。a n di t sp o i n t e dt h a tl o n g - t e r m d e p r e s s i o nm a y f o l l o wt h en e w e c o n o m y d u et o t h ei m b a l a n c eo fi n c o m ed i s t r i b u t i o n 3 ，s p e c u l a t i o n i ss t u d i e db a s e do or a t i o n a l i t y h y p o t h e s i s ，a n di t sp o i n t e dt h a t i n n a t u r e s p e c u l a t i o n r e f l e c t st h ec o n t r a d i c t i o ni n d i v i d u a l r a t i o n a l i t y a n dc o l l e c t i v e r a t i o n a l i t y , a n d c o l l e c t i v e l yr a t i o n a lm a r k e ta n dc o l l e c t i v e l yi r r a t i o o a lm a r k e ta r ea n a l y z e da sf o l l o w s l i r a i t c d r a f i o n a l i t yt h e o r yo f s i m o na t ed i s c u s s e d ，a n da sa ne x p a n s i o na sw h i c hs e l f i s h n e s sh y p o t h e s i si s p r o v e dac o n t r a d i c t i o nb a s e do l lg a m et h e o r y t h ei n d u s t r i a ls p e c u l a t i o na n dt h o s ep r o m o t i n g e l e m e n t s 。a sw e l la st h o s ec o n s e q u e n c e s ，a r es t u d i e d 4 c a p i t a lm a r k e t a sw c l ia ss p e c u l a t i o ni nw h i c ha r ea n a l y z e d a n dt h r e ce f f e c tm e c h a n i s m s a r ee x p l a i n e d e m hi so n ef o u n d a t i o n a lt h e o r yt oa n a l y z es p e c u l a t i o ni nc a p i t a lm a r k e t , a n dt h e r e l a t i o na m o n gc a p a b i l i t yo fi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g , l i m i t e dr a t i o n a l i t yh y p o t h e s i sa n de l v f l - ii s s t u d i e d a n di t sp o i n t e do u tt h a te m hi sm e r e l yar e a s o n a b l et h e o r e t i c a lh y p o t h e s i s , a n di td o e s n t h o l di nr e a l i t yd u et ot h ei i m i t e di n f o r m a t i o n p r o c e s s i n ga b i l i t i e so fi n v e s t o r s a n di t sp o i n t e do u t a sw e l lt h a tar a n d o m w a l km a r k e td o e s n tm e a nt h a tw e a kf o h no fe m hh o l d s f i n a l l yw e p r o g r a m m eam o n t ec a r l oe m u l a t i o nt oi n v e s t i g a t et h es p e c u l a t i o ni nc a p i t a lm a r k e t ，a n dt h e r e l a t i o nb e t w e e nh u r s te x p o n e n ta n ds p e c u l a t i o ni n t e n s i t y , a n di t sp o i n t e do u tt h a ts p e c u l a t i o ni s o n eo ft h ec a u s eo fr e t u r nr a t ed i s t r i b u t i o nw i t hh i g hp e a ka n dh e a v yt a i l ，a n dh u r s te x p o n e n t r e f l e c t st h es p e c u l a t i o ni n t e n s i t yi oc a p i t a lm a r k e t s o m ec o n c l u s i o n si nt h i sr e p o r tw i l lb ed e e p e n e di nf u t u r er e s e a r c h k e y w o r d s ：n e we c o n o m y in f o r m a l ：io n ，k o n d r a tie l f w a v e ，e q u i iib riu r n s p e c u i a t i o n 2 第1 章新经济概述 1 新经济概述 1 12 0 世纪9 0 年代美国经济的优异表现 在2 0 世纪的最后1 0 年里，特别是1 9 9 5 年到2 0 0 0 年，美国经济似乎经历 了一次奇迹。自1 9 9 1 年4 月美国经济重新进入经济繁荣，这次的经济扩张延续 至2 0 0 1 年3 月，总长1 2 0 个月( w y n n e ，2 0 0 2 ) ，远远超出战后美国经济平均连续增 长5 0 个月的期限，成为美国自1 8 5 4 年开始有经济周期记录以来共经历的3 1 个 周期中最长的一次。在此期间美国经济出现了高增长、低通胀、低失业、低财 政赤字的所谓“一高三低”的现象，与7 0 年代的滞胀形成了强烈的对比 自美国经济率先走出9 0 年代初期的世界性经济危机以来，美国经济的年均 增长率超过日本、德国等主要竞争对手，从而扭转了美国经济增长速度在七八 十年代落后于日本、德国的局面。在经济持续增长的同时，劳动生产率也在迅 速提高。1 9 9 5 - - 2 0 0 0 年美国每年劳动生产率增长2 5 ，这比1 9 7 2 1 9 9 5 年之 间的平均1 4 大有提高。 伴随着高经济增长而来的是低失业率。2 0 世纪8 0 年代中期之后美国结构性 失业日益突出，就业形势急剧恶化，失业率在1 9 9 1 年上升到6 7 ，1 9 9 2 年全 年失业率高达7 4 ，失业人数多达9 0 0 多万人。从1 9 9 3 年开始，美国就业状况 开始改善，失业率稳步下降。据美国劳工部报告，1 9 9 7 年1 1 月份失业率降至 4 6 。1 9 9 8 年1 2 月降到了4 3 ，这是美国3 0 年来的最低水平。 而消费物价指数从1 9 9 2 年降至3 后，一直保持在3 以下的低水平，并呈 现出持续下降的趋势。1 9 9 2 1 9 9 9 年，美国消费物价上涨率由3 降至2 2 ( 1 9 9 8 年还降到1 0 的最低点) ，是1 9 6 5 年以来的最低涨幅。 与此同时，美国联邦财政赤字逐年减少。由于克林顿政府采取了强有力的增 税减支政策。美国联邦财政赤字自1 9 9 2 年之后持续下降，1 9 9 7 年美国联邦财政 赤字仅为2 2 6 亿美元。美国联邦政府在1 9 9 8 年度实现了7 2 8 亿美元的财政盈余， 这是近3 0 年来美国财政预算首次实现平衡。 美国资本市场，特别是n a s d a q 市场也一再上涨，n a s d a q 指数甚至一度越过 了5 0 0 0 点。 9 0 年代美国经济的这些优异表现引起了学者们的普遍关注和研究，在此背 上海交通大学博士后研究工作报告 景下新经济的概念被提了出来。 1 2 新经济的概念与特征 1 2 1 新经济的概念 1 9 9 6 年1 2 月3 0 日美国商业周刊首次提出“新经济”概念，并在美 国引起一场大讨论。有人从宏观经济的角度认为新经济是出现在西方发达国家 ( 以美国为代表) 的一种低通胀、低失业、稳定或高速增长的新的经济增长模式； 有人则从微观层面来考虑，认为它是一种面对全球化趋势，出现的扁平化、网 络化组织结构且适应性竞争性强的企业经营模式，比如美国硅谷迅速崛起的一 大批高新技术企业。我们认为，新经济是一个模糊的概念应当把它看作是对 9 0 年代世界经济特别是美国经济新出现的诸多特征的一种概括，而非是与以往 经济具有本质差别的一种新型经济形态，更不意味着经济周期的消亡或者经济 学规律的改变( b a i l ya n dl a w r e n c e ，2 0 0 1 ) 。因此我们这里所谓的新经济是指2 0 世 纪9 0 年代具有信息化、全球化特点的以美国为代表的世界经济，在某些情况下 也称9 0 年代的美国经济为新经济。 1 2 2 经济的信息化与全球化 新经济的两个典型特征是经济的全球化和信息化，而信息化又是其中最重 要的特征。 m e i 系统理论指出，一个经济系统可以解析为物料( m a t e r i a l ) 、能量( e n e r g y ) 和信息( i n f o r m a t i o n ) 三要素( 王浣尘，l 9 9 7 ) ，而现代经济条件下信息成为实现 经济的可持续发展的重要因素。而新经济正是通过经济的信息化、生产的信息 化实现了经济的集约型增长，新经济充分体现出了信息对经济可持续发展的巨 大贡献。在新经济中，经济增长的根本动力来自新知识、新技术的创造和应用， 而这些从根本上讲都可以归结为m e i 系统中的信息因素。 经济的信息化表现为信息在要素组合中起决定性作用。信息作为生产函数 的内生变量服务于其他变量( 资本、土地、劳动力) ，优化其他变量。经济的信 息化带来了产值的轻型化和产业结构的轻型化、经济结构的智能化。信息与知 识密集型产业逐步成为新经济的主导产业，并使经济增长方式发生质的根本转 变。 第1 覃新经济橇述 现代经济趋于信息化的一个表现是美国专利数的迅速增长。据美国政府专 利局公布，到1 9 9 9 年1 2 月，美国有史以来的发明专利已达6 0 0 万个。其中第 一个1 0 0 万发明专利足足花了8 s 年时间，而发明专利从5 0 0 万增加到6 0 0 万个， 仅仅花了8 年时间。近几年发明专利增加最多的是计算机、通信和生物技术领 域。 高技术产业对新经济的巨大贡献集中体现了经济的信息化过程。9 0 年代以 来美国的高技术部门迅猛发展，远远超过了汽车与建筑等传统产业的增长速度。 据美国商业周刊统计，1 9 9 6 年高技术产业对美国g d p 贡献了4 2 0 0 亿美元，计 算机、软件、通讯三个产业1 9 9 6 年对g d p 的贡献率高达3 3 ( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。 而同期建筑业和汽车业这些传统经济的带头产业对g d p 的贡献率分别只有1 4 和4 。因此高技术产业已成为美国新经济持续扩张的主要动力。 高技术产业绝大部分属于第二产业中的制造业。高技术的运用使第二产业 的面貌发生了根本变化，使第二产业从m ( 物料) 和e ( 能源) 密集型向信息 与知识密集型转变。在发达国家中，1 9 7 0 年制造业就业人数占总就业人数的比 例为2 8 ，1 9 9 4 年下降到1 9 ，而其根本原因是制造业的劳动生产率的提高明 显快于服务业。1 9 6 0 1 9 9 4 年发达国家服务业与制造业产值增长的幅度大体一 致，但同期制造业生产率的提高幅度却比服务业快两倍以上。据估计发达国家 从1 9 7 0 年以来制造业就业人数下降的2 3 是由生产率增长较快造成的，其余l ，：3 则是因就业方式改变等因素所致( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。 在新经济的发展过程中，另外一个重要的特点是生产要素的配置日益全球 化。而经济信息化是推动经济全球化的重要因素。通讯技术和网络技术使生产 组织方式、经济交往方式、消费方式甚至生活方式均发生了重大变革。互联网 络在全球的生产者与生产者之间、生产者与消费者之间、消费者与消费者之间 建起了沟通桥梁，大大促进了世界各国各地区之间的经济交往，使全球经济活 动的速度加快、范围扩大、协同性增强、效益增大。 互联网使企业可以迅速跨越国界传递信息，使企业跨国经营的信息与管理 成本大大降低。同时电子商务在对传统的交易方式进行改造的同时，也大大降 低了企业跨国经营的交易成本，促进了企业跨国经营的发展，这也使得全球范 围的竞争同趋激烈。 经济的全球化趋势是不可逆转的。虽然人们十分关注经济全球化中出现的 诸多负面效应，并对经济全球化的利弊存有争议，但经济全球化的持续发展及 其对各国经济、政治、社会的深远影响是确定无疑的。 匕海交通大学博七后研究工作报告 i 3 新经济中的泡沫 新经济诚然创造了一个经济奇迹，然而2 0 0 0 年后的美国经济和资本市场走 势也证明了新经济中存在很大的泡沫成分。 众所周知，n a s d a q 市场是代表新经济的资本市场。n a s d a q 市场于1 9 6 8 成 立，1 9 7 1 年2 月8 同开始正式交易，主要涵盖软件、硬件、电信业和生物技术 等高新技术产业，基本指数为1 0 0 点。大约经过l o 年的时间，n a s d a q 指数达 到了2 0 0 点。1 9 9 1 年4 月1 2 舅，n a s d a q 指数首次突破5 0 0 点；1 9 9 5 年7 月1 7 日，首次突破1 0 0 0 点：1 9 9 7 年7 月1 1 日，首次突破1 5 0 0 点：1 9 9 8 年7 月1 6 日，首次突破2 0 0 0 点；1 9 9 9 年1 1 月3 日，首次突破3 0 0 0 点；1 9 9 9 年1 2 月2 9 日，首次突破4 0 0 0 点；2 0 0 0 年3 月9 日，首次实破5 0 0 0 点；2 0 0 0 年3 月l o 日，n a s d a q 指数创历史最高纪录5 0 4 8 6 2 点。2 0 0 1 年3 月1 2 目，n a s d a q 指数 跌破2 0 0 0 点，终盘报1 9 2 3 3 8 点，比2 0 0 0 年创下的最高纪录5 0 4 8 6 2 点跌去了 6 2 。从以上的n a s d a q 指数历程中可以看出，随着新经济的起伏，n a s d a q 市场 经历了怎样的惊心动魄的暴涨和暴跌。 2 0 0 0 年4 月n a s d a q 高科技股跳水引发了信息产业萧条，进而使美国的新经 济陷入衰退。网站纷纷倒闭、通讯企业大量裁员，全球电信股票市值大幅缩水， 全球i t 市场持续下挫。 从投资的角度来看，与1 9 9 9 年第1 季度的最高峰相比，2 0 0 0 年第4 季度美 国的私人总投资下降了2 1 ，生产能力利用程度降到1 9 9 0 年以来的最低点。 新经济中有泡沫，但新经济并不是泡沫，正如啤酒有泡沫，但啤酒并不是 泡沫一样。我们不能因为新经济中出现了泡沫，就无视新经济取得的巨大成就， 将新经济全盘否定。以信息产业为基础的新经济已经大大地改变了市场运作的 方式、企业和产业组织的方式( 柯跃进，2 0 0 2 ) 。n a s d a q 指数大幅度下降以及对 信息产业投资的减少甚至美国经济步入衰退并不意味着新经济的死亡。新经济 必然会对未来5 0 年甚至上百年的世界经济继续产生广泛而深远的影响。 4 第2 章新经济中的信息与信息产业 2 新经济中的信息与信息产业 2 ，1 新经济的一种理论解读一m e i 系统经济学 王浣尘教授在研究可持续发展的理论基础的过程中，提出了m e i 系统经济 学这一门多学科交叉综合、自然科学与社会科学综合集成的系统科学。王浣尘 教授认为，人类所有的活动，及其涉及的所有因素，都可解析为物料( m a t e r i a l ) 、 能量( e n e r g y ) 和信息( i n f o r m a t i o n ) 三要素，亦即燕个经济系统可以视为是一个 m e i 系统。 m e i 系统经济学认为，实现经济的可持续发展必然要依靠信息的有效增殖， 可以说信息增殖是人类财富的根本源泉之一，而以信息产业为基础的新经济的 发展集中体现了信息在现代经济系统中扮演着越来越重要的角色。 在生产力的发展过程中，人类最先认识和开发的是物质资源( m ) ，通过对 物质形式的转化，制造了镰刀、锄头一类的生产工具。随着人类对机械动力和 能量资源的认识有了突破性的进展，人们开始制造有动力的工具机，这也就使 得人类不仅更有效地利用自然界的物质资源，而且开始更有效地利用自然界的 能源( e ) 。1 8 世纪以瓦特发明实用的蒸汽机为标志的产业革命后，机器生产方 式取代了手工生产方式，丌始了人类工业文明的新时代。机器生产方式的特点 是用强大的机器体系取代了手工工具和人的手臂，由强大的蒸汽力、电力取代 了人力、畜力。对自然界能源的利用使得人类在其后的1 0 0 年所创造的生产力 超过了先前一切生产力的总和。但是，无论是农业社会的生产力还是工业社会 的生产力，都是以开发和利用物质资源和能量资源为生产力的主要特征，它们 的典型产品都是物质型和能量型的。而在新经济中，信息产业开始崛起，信息 产品在经济系统中占有越来越大的份额，生产力的发展越来越信赖于开发信息 资源( 1 ) ，计算机出现的意义不亚于蒸汽机出现的意义。信息产品的生产、交换 和利用在社会经济活动中日益广泛，成为新一阶段推动整个经济系统发展的主 要因素。可见整个生产力发展的核心因素经历了从m ( 物质) 到e ( 能量) 再 到i ( 信息) 的发展过程。现阶段生产力的发展一方面依赖于信息技术的产业化， 另一方面又依赖于农业、采掘业、加工制造业、建筑业、交通运输业等等传统 产业的信息化改造( 廖才茂，1 9 9 7 ) 。 【：挥交通大学博士后研究工作报告 信息要素在当前生产力中重要地位的一个重要表现是信息对传统产业的影 响。信息产业具有高渗透性，它渗透于经济的各个产业部门，广泛融合于第一 产业、第二产业，促进这些传统产业的升级。因此信息产业的产品具有广阔的 市场，新经济中对于信息产品的广泛需求是其他任何产业无法相比的( 廖才茂， 1 9 9 7 ) 。信息产业中的各种产品和服务，如芯片、个人电脑、办公自动化系统、 集成电路、软件、移动通讯、互联网等等迅速普及，已经深入生产和生活的方 方面面。 信息要素在生产力中地位的上升使得新经济体现出更多的脑力劳动特征， 这必然会要求和促进劳动者素质的全面提高。通过新经济的发展，产业结构和 劳动就业结构发生了巨大变化，蓝领工人的比重越来越小，白领职工比重越来 越大，这一发展趋势必将持续下去。 2 2 新经济中的信息技术与信息产业 2 2 1 信息技术对新经济的影晌 信息技术的发展促进了经济的集约化增长。1 9 9 7 - - 1 9 9 8 年美国g d p 增长了 4 ，但是能源消耗几乎没有增长。而2 0 0 0 - - 2 0 0 1 美国每l 美元的g d p 消耗的 能源减少了3 。以亚马逊书店为例，网上书店销售一本书所消耗的能源仅为传 统书店的1 1 6 ( 荆林波，2 0 0 1 ) 。 信息技术的应用既直接促进了企业的生产力，又促进了企业内和企业间的 知识和信息扩散。2 0 0 2 年8 月，加州大学欧文分校c r i t o 研究中心发布的信 息技术与经济绩效：企业与国家层面一文的计量结果表明，信息技术对于企 业生产力提高确实有显著的促进作用，企业用于信息技术的投资边际产出比其 他投资要高很多。 c r i t o 的计量结果还表明，新经济对于各个国家、各类行业与企业的影响 差异很大。首先，发展中国家信息技术的回报远不如发达国家突出，理由很简 单，发展中国家的劳动力成本低廉，这阻碍了企业的资本深化过程。如果雇佣 十个人处理信息比买一台计算机还便宜，企业自然不会购买计算机：第二，信 息经济在传统领域的投资收益比纯粹的新企业明显，像麦当劳、g e 这样有现成 供应链的企业，随着信息处理能力的提高，企业成本也大幅度降低：第三，企 业的组织结构与信息技术应用效果的关系极为密切。组织结构中各种因素都可 能对信息技术应用效果产生影响，而其中比较重要的一个因素是企业决策的集 6 第2 章新经济中的信息与信息产业 中程度。企业越是决策分散化( d e c e n t r a l i z e d ) 、员工参与决策程度越高的企业， 信息技术往往在企业中能够发挥更大的作用；而对于那些决策集权程度很高 ( c e n t r a l i z e d ) 的企业，信息技术的运用甚至可能带来效率的损失。 信息技术革命带来的信息化浪潮不仅使信息产业迅速地成长、壮大，也对 传统产业产生了巨大冲击。这主要表现为以物质和能源为基础的传统经济转向 以信息为基础的新型经济的变化趋势。 2 2 2 信息产业与新经济 信息产业是从事信息的采集、加工、传递、储存、开发与利用，以信息产 品和信息服务为其产出的产业，在美国被称为i c t 产业o c t , i n f o r m a t i o na n d c o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y ) 。具体来说，在美国经济的分类中i c t 产业包括4 类， 即计算机软件和服务业( 以计算机编程、软件预装、计算机数据处理、信息检 索、计算机维修等为主要内容) ：计算机硬件生产业( 以计算机、计算机存储及 外围设备、办公自动化设备、半导体及电子元器件、电子测量和分析仪器等为 主要内容) ；通讯服务业( 以电话和电报通讯有线和无线电视、广播等为主要内 容) ：通讯设备业( 以电话电报设备、视听设备、磁性和光学存储介质为主要内 容) 。由于信息的广泛存在和信息技术强烈的渗透性，以及信息产业化与产业信 息化的发展，各个国民经济部门都存在着与信息、信息技术、信息产品有关的 活动。可以说，信息和信息产业在新经济的发展中扮演了中心角色。表2 1 显示 了9 0 年代后期信息产业在经济中的地位。 表2 1 信息产业在新经济各指标中的份额( 1 9 9 7 ) 就业附加值研发出口+进口+ 芬兰5 68 3 5 1 01 9 61 6 1 法国4 05 32 6 49 41 1 1 爱尔兰 4 64 7 73 2 63 3 9 荷兰 3 85 11 9 61 4 61 6 7 美国 3 98 73 8 01 5 21 6 4 1 9 9 8 芷 数据来源：b a u d c h o n ，2 0 0 2 在新经济的发展中，信息技术产业的规模迅速扩张，成为推动美国经济增 长的主要产业部门。美国信息产业( 包括生产、制造和服务) 占g d p 的份额在 1 9 9 8 年达到8 7 ，而使用信息技术的部门占g d p 的份额达到2 3 5 。信息产业 上海趸通大学博士后研究工作报告 和使用信息技术的部门的具体外延参见b a u d e h o n ( 2 0 0 2 ) 。信息技术产业在经济 增长中所占份额的快速增长是从1 9 9 4 年以后开始的。信息技术产业在全部经济 中所占份额飞快上升的同时，其产品的价格却在迅速下降。信息技术产品与服 务的价格下降已经直接或间接地使美国经济的通货膨胀全面下降了。 在新经济发展的1 0 年中，对信息产业的投资额也在迅速增长，如表2 2 所 示，这也显示出信息产业在美国的经济增长中的作用越来越大。可以说在2 0 世 纪9 0 年代的十年中，各产业在软件及信息技术设备上的大量投资是9 0 年代美 国投资增长率高达9 一1 0 的直接动因，这与8 0 年代投资增长率只有5 6 形成了鲜明的对比。1 9 9 2 1 9 9 9 年各产业资本的投资明显地向软件及信息技术 设备转移，到1 9 9 9 年各产业的软件及信息技术设备总投资的实际增长率是1 2 ， 其中软件及信息技术设备的投资对增长率的贡献超过了7 5 ，而1 9 9 5 1 9 9 8 年 对增长率的贡献仅有6 5 ，1 9 9 3 和1 9 9 4 年不到5 0 ( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。 表2 2 美国信息产业投资占g d p 的百分比 l i t 硬件软件通信信息产业总值 1 年份 1 9 9 32 0 0 02 0 0 11 9 9 32 0 0 02 0 0 l1 9 9 32 0 0 02 0 0 11 9 9 32 0 0 02 0 0 1 份额 o 71 10 91 0181 80 71 20 92 54 13 6 数据来源：w i t s a ( 2 0 0 2 ) 此外，信息技术产业一直是新的r & d 投资的主要来源。1 9 9 4 1 9 9 9 年美国 r & d 投资年均增加约为6 ( 扣除通胀因素) ，1 9 9 5 1 9 9 8 年全国r & d 投资增 加的3 7 发生在信息技术领域，1 9 9 8 年信息技术产业的r & d 投资为4 4 8 亿美元， 几乎是所有企业的r d 投资总数的1 3 ( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。 信息产业对于就业也发挥了巨大的促进作用( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。1 9 9 8 年信息产 业工人数量和其他产业的信息技术职工总计7 4 0 万人，占全美国工人总数的 6 1 。9 0 年代中期以后，软件和计算机服务业的就业机会接近翻番，1 9 9 2 年为 8 5 万人，1 9 9 8 年增加到1 6 0 万人，同期，受过高等教育和享受高报酬的信息技 术职业，如计算机科学家、计算机工程师、系统分析员和计算机程序员，增加 了近8 0 ，约1 0 0 万人。在信息产业中，高技术的采用本来具有提高产业的资 本密集度和排斥劳动力的效应，但是。信息产业的规模扩大，又会吸收更大份 额的社会劳动力。从两种效应相抵后的净就业效应来看，美国i c t 相关产业的 就业在不断上升而不是下降( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。此外，信息产业的就业量不断扩大 丽传统产业的就业量出现下降趋势，是一种就业结构的调整过程。如果传统产 业中释放出的富余人员能够逐渐在信息产业中找到工作，那么就业结构调整所 造成的较高失业率就会降低。从美国新经济1 0 年的发展状况来看，就业调整最 第2 章新经济中的信息与信息产业 困难的时期是1 9 9 1 年一1 9 9 3 年。此后就业调整步伐加快，失业率保持持续下 降的势头。表2 _ 3 显示了信息技术对美国就业增长的贡献。 表2 _ 3 信息技术( i c t ) 对美国就业增长的贡献( 百分点，最后两列为百分比) l i c t 生产部门 使用i c t 的部门。总就业增长 1 9 9 0 1 9 9 51 9 9 6 - 1 9 9 91 9 9 0 1 9 9 51 9 9 6 - 1 9 9 91 9 9 0 1 9 9 51 9 9 6 - 1 9 9 9 贡献百分点 o 0 3o 20 20 61 12 1 来源：b a u d c h o n 。2 0 0 2 信息技术也促进了劳动生产率的提高，这一方面是由于信息产业本身的劳 动生产率迅速提高，另一方面由于信息技术设备价格的急剧下跌使它在各个经 济部门迅速普及起来，传统产业部门充分利用信息化的机遇对企业进行大规模 的改组和改造，建立了企业的内部信息网，精简机构，大量裁员，有效地提高 了劳动生产率( 吴蔚，2 0 0 1 ) 。表2 4 显示了包括美国在内的4 个o e c d 国家中 信息产业对劳动生产率增长的贡献。 表2 4 4 个o e c d 国家中信息产业对劳动生产率增长的贡献( 百分点，最后两列 为百分比) i c t 生产部门使用l c l的部门生产率增长 19 9 0 - 1 9 9 51 9 9 6 - 1 9 9 91 9 9 0 - 1 9 9 5 1 9 9 6 - 1 9 9 9 1 9 9 0 - 1 9 9 51 9 9 6 - 1 9 9 9 芬兰 061 40 1o 63 4 2 8 法国o 20 4o 20 21 11 3 荷兰 o 10 50 3o 61 _ 30 9 美国 0 30 7o 31 41 22 1 数据来源：v a n a r k ( 2 0 0 1 ) 2 3m e i 系统与一种新的信息度量方法 2 3 1m e i 系统与信息度量 在对m e l 系统的阐述中，王浣尘教授认为，人类财富之源探索研究之中困 惑和争论很多但其中最为关键的有三点，一是信息能不能增殖，二是信息怎 么去度量，三是信息推动财富增殖有哪些主要的有效途径( 王浣尘，2 0 0 3 ) 。在 此我们将对信息的度量方法作一探讨。我们知道，自从2 0 世纪4 0 年代c e s h a n n o n 的奠基性工作以来，信息论得到了长足的发展。信息论起初所关注的问 题主要在通讯领域，研究如何使通讯过程更加有效而可靠。1 9 4 8 年，s h a n n o n 9 l 海文通大学博士后研究工作报告 在贝尔电器研究所出版的专门杂志上发表了通信的数学理论一文，为信息 论的创立作出了独特的贡献。近年来，随着计算机科学的发展和新技术革命的 需要，信息论与系统论、控制论一起受到普遍重视，并在心理学、语言学、生 物学、经济学、历史学以及物理学等方面得到初步应用。在本节中，我们尝试 阐明一种新的信息度量方法，希望能够促进m e i 系统在这方面的探索。 2 3 2b o l t z m a n n - - s h a n n o n 信息熵 b o l t z m a n n - s h a n n o n 信息熵是信息度量的一种最常用的方法。对于具有 个状态的一个系统，如果这个状态发生的概率可表示为 p = p 。 ，0 s p 。蔓1 ，i = l ，则其b o l t z m a n n - - s h a n n o n 信息熵为： s ( p ) = 一p ，l n p ， l = i b o l t z m a n n - - s h a n n o n 信息熵这种度量方式在实际应用中取得了巨大的成功： 然而这并不意味着这是信息的唯一度量方式。随着信息概念的深化和拓宽，人 们正在探索对信息的各种度量方法。针对不同的研究问题探索与之相适宜的信 息度量方法是合理的，不应过分强调信息度量方法的统一。k h i n c h i n 指出 b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵的形式由四个公理唯一确定( k h i n c h i n ，1 9 5 7 ) 。当不满 足这四个公理时，还存在其他信息度量方式，如放松第4 个条件时有r e n y i 信息 熵和t s a l l i s 信息熵等b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵的泛化形式( t s a l l i s ，1 9 8 8 ：p e n n i n i ， e ta l ，1 9 9 8 ) 。这些形式目前得到了广泛的关注和研究。 我们认为，在决策理论等领域的研究中，直接应用b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵 或其泛化形式来度量随机变量信息时，存在着一些缺点： 1 事件对随机变量提供的信息量大小依赖于己知信息量。我们认为一个事 件提供的信息量应仅依赖于事件自身的性质； 2 极小概率状态对随机变量信息的贡献很小。我们认为这样处理适合于随 机变量实例的信息量度量，但不适合于随机变量的信息量度量。根据b o l t z m a n n s h a n n o n 熵，当我们得知掷一次骰子没有掷出2 时，得到的信息量为o 2 6 b i t ， 这是合理的。但当获知一个骰子掷出2 的概率几乎为0 时，得到的信息仍仅为 o 2 6b i t ，这是不合理的。后条消息所包含的信息，可能需要将这个骰子掷足 够多次才能得到。因此度量随机变量信息时，应当采取其他的加权方法，以强 调小概率状态包含的信息量： 1 0 第2 章新经济中的信息与信息产业 3 某个事件发生的概率越小，信息熵越大。这样来度量随机变量的信息量 也是不合理的。例如一枚硬币掷出正面的先验概率为0 5 ，从直觉上来讲，后验 概率升到0 8 或降到0 2 所需要吸收的信息量是相同的。因此已知掷出正面的概 率为0 8 或0 2 ，拥有的信息量应当是相同的。 我们认为，存在这些缺点的根本原因是b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵适用于度量 随机变量实例的不确定性的变动情况，而对随机变量自身的不确定性变动情况 的度量却不合适。如对一枚均匀的硬币，一条消息“掷一次得出正面”，b o l t z r n a n n - - s h a n n o n 熵认为其包含的信息量为lb i t 。而另一条消息“此枚硬币掷出反面的 概率为0 ”，b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵仍认为包含的信息量为lb i t 。我们认为这是 不合适的。前一消息针对随机变量的一个实例，后一消息针对随机变量本身。 通过有限次试验( 即随机变量的有限个实例) 的观测不可能完全消除或完全肯 定随机变量的任一状态。如一枚硬币掷有限次，即便均为正面，亦不可能消除 掷出反砸的可能性。我们既然假定一个事件( 如对随机变量一个实例的观测) 提供的信息量是一定的，则消除反面出现的可能性不能通过实验的方法解决。 若通过其他方法能证明反面不可能出现，则这一消息提供的信息量大于任意可 数次掷出正面提供的信息，即其包含的信息量为+ o o 。基于以上考虑，我们下面 尝试提出一种对随机变量信息的新的度量方法。我们首先考虑离散随机变量的 信息度量。 2 3 3 信息函数条件 对于b o l t z m a n n - - s h a n n o n 熵而言，信息量是关注的唯一对象，或者说信息 量与信息本身并无区别。而我们则将信息与信息量，信息函数与信息量函数区 分开来。本节中我们首先提出度量随机变量信息的信息函数和信息量函数所应 当满足的约束条件。基于对随机变量信息的理解，我们提出离散随机变量信息 函数和信息量函数应满足以下4 个条件； 1 对于有e ，p 。共m 个状态的