基于经济和社会物理学的评论

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英文标题：
《Econo- and socio- physics based remarks on the economical growth of the
  World》
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作者：
Rzoska Agata Angelika
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最新提交年份：
2016
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英文摘要：
  It has been shown that the long term evolution of the Gross Product of the World after World War II can be well portrayed by the exponential function with the crossover at the year 1973, cinsiding with the Oil Crisis onset. For the the Standard and Poor 500 index the single exponential behavior extends down to at least the mid of the nineteen century. It is notable that the detailed short-term insight focused on the last quarter of century revealed the emergence of the power like dependence. However, such dependences can be introduced only when taking into account the behavior at reference-baselines years. The possible relationship to the growth/death evolution of microorganisms is also discussed. The report proposes the new discussion of the past and nowadays time of the global economy. It recalls econonophysics and sociophysics as disciplines within which the effective parameterization of trends is possible. Finally, possible future trends are discussed.
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中文摘要：
研究表明，1973年，随着石油危机的爆发，指数函数可以很好地描述二战后世界总产值的长期演变。标准普尔500指数的单指数行为至少可以追溯到19世纪中期。值得注意的是，聚焦于本世纪最后25年的详细短期观察揭示了权力式依赖的出现。然而，只有在考虑参考基准年的行为时，才能引入这种依赖关系。还讨论了与微生物生长/死亡进化的可能关系。报告对全球经济的过去和现在进行了新的讨论。它回顾了经济物理学和社会物理学，认为在这些学科中，趋势的有效参数化是可能的。最后，讨论了未来可能的发展趋势。
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分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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一级分类：Physics        物理学
二级分类：Popular Physics        大众物理学
分类描述：Description coming soon
描述即将到来
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PDF下载：
--> Econo-_and_socio-_physics_based_remarks_on_the_economical_growth_of_the_World.pdf (403.45 KB)

2022-5-10 15:55:49 上传

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关键词：物理学 Quantitative relationship Applications Exponential

1关于世界经济增长的经济和社会物理学评论Agata Angelika Rzoska Karol Lipinski音乐学院，pl.Jan Pawla II 2，50-043 Wroclaw，波兰电子邮件：agatka。malwinka@gmail.com电话：0048 694 502 5642摘要：已有研究表明，二战后世界总产值的长期演变可以用简单的指数函数很好地描述，该函数与1973年发生的石油危机相吻合。对于标准普尔500指数这样的基本参数，单指数行为至少可以追溯到19世纪中叶。值得注意的是，聚焦于本世纪最后25年的详细短期观察揭示了权力式依赖的出现，尽管存在明显的违规行为。然而，只有在考虑到参考基准年的行为时，才能引入这种依赖关系，这显然与社会有关——过去的重要事件。还讨论了与微生物生长/死亡进化的可能关系。关键词：全球产品增长，经济物理学，社会物理学，微生物学。3导论在过去的几十年里，物理学已经进入了新的跨学科领域。在这种方法中，物理学最常用作建模问题的一般分析模式，迄今为止主要是在启发式水平上理解的，如果不仅仅是通过一般讨论和推理的话。例如，心理物理学可以定量研究物理刺激与其影响的感觉和感知之间的关系[1]。医学物理学将物理概念、理论和方法应用于医学或医疗保健[2]。

社会物理学使用物理学的工具和概念来描述社会和政治行为的某些方面，并给出肯定的答案[1]。新兴的现代食品科学是“经典”应用食品科学和软物质物理学的融合，为“设计”创新食品创造了必要的环境[3-5]。最成功的可能是经济物理学，它应用物理学家最初开发的理论和方法来解决经济学问题。通常，它关注的是不确定性问题、随机过程或金融中的非线性动力学。“经济物理学”一词是由R.Mantegna和H.E.Stanley[6]在90年代中期提出的，后来又出现在基础专著中，他在基础专著中为这门新的知识学科制定了关键路径[7]。值得注意的是，斯坦利也是《临界现象和相变物理学基础专著》的作者[8]，该专著的方法论似乎对经济物理学特别重要。经济物理学广泛用于构建先进的“经济”理论，通常使用复杂的物理工具进行建模[9]。然而，就作者所知，没有关于“一般经济学”中最基本的依赖关系的报告：全球财富或相关生产率指标的长期演变[8,10,11]。如今，由于地球文明和经济的决定性转变，这个问题显得尤为重要。令人惊讶的是，即使是国际货币基金组织（IMF）等最著名的机构，也只能粗略地描述全球产品或相关资产的时间演变[12-15]。

对描述全球经济发展的最重要的情节缺乏明确和合理的参数化，使得任何超越当今的总体预测都很困难。这份报告的目标是解决这个谜。以下分析基于常见的“经验”数据，这些数据来源于国际货币基金组织或地球政策研究所等知名机构的数据库[13-15]。结果与讨论图1的主要部分展示了1950年至2014年间世界总产值增长的曲线图[12,13]。为了描述这种依赖性，作者假设50年代初的经济必须受到二战的强烈影响，二战是人类最大的悲剧之一。人们可能会认为，生产力的巨大破坏和以前社会联系的中断可能会显著地“重置”世界经济。在短暂的战后萧条期之后，世界经济转变为新的模式：以民主政治为背景，关注效率和社会重要问题。所有这些都得到了重建欧洲和美国快速增长的几乎无限的商品需求的支持[16]。作为这一时期的开始，我们可以考虑1948年，即第二次世界大战后的3年。事实上，这是欧洲第一个后世界重建计划的终点。因此，以1948年及相关世界产品为参考（参考）可能是分析的合理假设。图中的插图。

1表明，使用该基准线从图的主要部分获取“经验”数据，然后应用半对数标度，出现简单的指数相关性：   .0expactvyyyyv（1） 5其中：。参考YYY是指距离参考年份1948的距离。参考世界总产值。refVVV和 41948VVrefIt值得一提的是，对于半对数图，指数行为通过线性函数表现出来，在图1的插图中很容易“肉眼可见”，即：  BxayVyyyVfFree00lnexp（2）其中：0ln ya是拦截和自由表示直线的坡度（Yx,Vy ln）。系数a和b（aey0）可通过线性回归拟合获得。值得注意的是，插图中的一个线性相关性（等式（2））描述了截至1973年的经验结果，然后演变过渡到插图中的另一个线性描述。后者一直持续到今天。值得注意的是，1973年10月，由主要石油生产国欧佩克（石油输出国组织）组成的卡特尔宣布了石油禁运。1974年，石油价格从每桶3美元上涨到12-15美元，即400%-500%！石油危机已经持续了几十年[17,18]。图1插图中显示的行为可能表明，这一事件产生了永久性的“新约束”，它迄今为止一直支配着世界经济（！）。值得注意的是，情节中没有下一次“石油危机”的特征，即使是1979年与伊朗危机有关的那次事件[19]。这可能意味着1973年产生的经济约束模式仍然有效。简单的指数关系在物理学中比较常见。

它们主要与非相互作用或弱相互作用的“物种”的行为有关。作者认为，特别值得回顾的是描述扩散等性质的压力（P）依赖性的巴勒斯方程( 放松时间( P)  还是粘度( P), 例如[20,21]：  弗里奥夫普 经验（3） 6式中：freeVis给定系统中基本物种/单位的定向、平移…可用的自由体积。巴鲁斯公式（3）可以被认为是著名的阿累尼乌斯依赖的压力对应物   RTETaoexp:Ae是过程活化能，R是气体常数[21,22]。巴鲁斯方程（见下文）[20,21]与图1插图中描述经验数据的相关性（也见公式1）的形式相似性，使得人们可以推测1973年石油危机的影响显著降低了经济活动的“自由体积”：freeV： %270%100)19731950()20141973( FreeVv（参见图1的标题）。1950 1960 1970 1980 1990 2000 201010203040505060708090101101200 120 30 40 50 60 7010100195020145250 五、年全球总产量图。1第二次世界大战期间，直到今天，世界生产总值的增值。数据取自参考文献。[12-15].  主要部分以常用的量表呈现数据。插图显示了以1948年为基准的相同“实验”数据，产品约为4万亿美元（参考文献），即：。参考YYY7和。refVVV.  应用的半对数标度揭示了基本的指数关系：  Freevyyyyyv exp0通过绘图处的简单线性依赖关系。

随后的线性回归分析得出：25.20yand02。9弗里夫（1950年至1973年）和9。10Yand004。35弗里夫（1973年至2014年）。1800 1850 1900 1950 2000500100015002000-50 0 50 100 1501001000年标普500指数（美元）年图2 1791年至2014年标普500指数的变化。数据取自参考文献[12-15]。主要部分以常用的方式呈现“实验”数据。插图以半对数比例呈现相同的数据，假设比例与参考基线相同，即：。参考YYY和D（S&P）=S&P-S&Pref。由此产生的线性依赖性可视化了一个简单指数行为的外观，该行为由以下描述：  SPfreeVYspYPS。0exp&,  201580第二天。0017.0.SPfreeV。数据拟合在参考年份1862之上。refYY。在这个“阈值时间”8以下，插图中的红色曲线显示了外推。采用线性回归进行拟合。图2展示了与上述适用于标准普尔500指数的分析方法类似的分析方法，可向下推至1791年，标准普尔500指数（Standard&Poor’S 500）是一种美国股票市场指数，基于在纽约证券交易所（NYSE）或纳斯达克（NASDAQ）上市的500家最大公司的市值[11,23]。对于图2主要部分呈现的“经验”数据，标准普尔500指数被标准化为2000年[12,13]。在纽约证券交易所（NYSE）和纳斯达克（NASDAQ）出现之前的几次交易中，选择了关键公司，并估算了指数的可能价值[12,13]。图中插图所示的定量分析。

2在使用半对数图时显示出明显的线性相关性，但前提是考虑了以下参考基线：。参考YYY和（标准普尔）=标准普尔-标准普尔。。，Yref在哪里=1862年和S&Pref.=184年。最后一个数字与1862年之前十年的平均指数有关。如图2插图所示，指数的演变可通过以下方式描述：  SPfreeVYspYPS。0exp&（4） 201580第二天。0017.0.SPFreeV由线性回归拟合确定。在作者看来，1862年可能不是偶然的，因为它恰逢美国内战的开始。虽然在这场战争中，南部邦联的经济崩溃了，但联邦（北方邦）的经济繁荣了起来，战争结束时其价值至少翻了一番。内战的结束为美国经济的无限制发展创造了条件。20世纪初，美国达到了世界上最大的“经济体”水平[24]。9有趣的是，从19世纪初到今天，同样的标准普尔500指数演变模式似乎仍然有效。这可能表明，2014年和19世纪（资本主义几乎不受限制的时代！）对世界最大企业的限制/约束它们都很相似。图3再次讨论了全球产品，但重点是过去25年（基于参考文献[12,13]的详细数据）。图的主要部分显示了基本的和常用的依赖关系。这种强烈的不规则行为是显而易见的。它的参数化似乎很困难，如果可能的话。2014+年的红线显示了IMF到2020年的官方推断。国际货币基金组织预计全球经济将接近100万亿美元的巨大价值。

然而，对于这一预测没有给出任何解释[12-15]。半对数图的应用，如图。1和2，对于图3主要部分的数据，没有得出任何结论性行为。然而，当使用与1989年相关的参考基线的对数图时，出现了一个有趣的画面： YpGPBref然后：  BxAypRef101010loglog（5） 其中：   1989_. Yforgpbgpref，1989年 YY。对于插图中的线性相关性（红线）：Yx10洛根 英镑10log，拦截。10logrefpa（然后）10。arefp以及直线的斜率b、 式（5）中相关参数的值：指数1。2.1还有预执行者1。075.1.refp使用线性回归方法获得。1990 1995 2000 2005 2010 2015 202020406081001201 10110100 2025（GPB~87）2025（GPB~103）2014199002002502205255020Y2（GPB）1996GPB（万亿美元）Y（年）图3基于参考文献[6,7]的数据，本世纪最后25年的全球产品（GPB）。主图显示了常见的呈现方式，并插入日志-日志图，假设参考值/起始值： 1989参考文献   1989_. yForgPbGbPbRef。出现的线性行为通过以下方式表明参数化： YpGPBref,  用1。075.1.参考文献1。2.1.   值得注意的是，图3插图中的参数化实现了“合理的”外推，使2020年的值比目前的预期值低约13%。提交人认为，提及1989年可能并非偶然。今年，首先在波兰，然后在其他“人民民主”国家，共产主义崩溃。这11个国家，包括俄罗斯，进入了真正的经济世界[16]。

“前共产主义”国家对商品的巨大需求极大地刺激了西方国家（欧共体、美国等）的经济。因此，1989年可能是世界经济的“起始年”。图3中的插图揭示了电源类型的依赖性 YpGPBref（等式5）在1996年至2008年间发生了显著的扭曲。它始于1996年，也就是俄罗斯和其他几个东欧国家爆发严重经济危机的那一年。这主要是由不明确的政治结构和之前国有企业的严重不当私有化/商业化[16]造成的。1996年至2001年也与所谓的网络泡沫有关[25]与纯粹与互联网相连的虚拟公司的崛起及其随后的崩溃有关。随后，从2003年开始，世界经济从1990年到1996年缓慢地走向“繁荣”模式。这是俄罗斯“新普京秩序”的时代，也进入了关键的欧洲国家（波兰、捷克、斯洛伐克、匈牙利……）进入欧洲共同体。中国每年都达到了异常高的增长率。值得注意的是，在插图中，2010年[16]附近的“第21次与银行有关的大危机”只是一个小的扭曲，对图3插图中的总体趋势的影响可以忽略不计。最后，根据物理学实验数据的分析方法，我们发现了描述世界（“行星”）经济的明确趋势。这种依赖性使对未来趋势的可靠预测成为可能。图3插图中给出的结果值小于国际货币基金组织的官方估计值。问题在于，世界经济的指数增长能否在21世纪的后续几十年中继续下去。