经济物理学视角下的货币经济学

能源信息署（EIA）表明，在过去30年中，全球能源不平等从发达国家和发展中国家之间非常不平等的分布逐渐减少到更为平等的指数分布，这符合最大熵原理。在这种方法中，指数分布的熵饱和是当前全球经济活动放缓的原因，其表现被认为是“全球经济冰河期”或“长期停滞”。这种机制类似于19世纪物理学中广泛讨论的“宇宙热死亡”。2关于货币的辩论在讨论了经济整体中的统计分布和不平等之后，现在我想重点讨论货币守恒定律，它最初推动了这项研究。一般来说，守恒定律在物理学中起着非常重要的作用，例如通过施加约束来确保系统的稳定性，但经济学文献对其关注甚少。每次我发表演讲，描述代理人之间的金钱交易，都会有人惊呼：“但金钱是不保守的！”然后我问金钱是如何不守恒的，并得到了各种各样的答案。因此，在本文的第二部分，我在讨论了货币的性质之后，考察了假定的货币不守恒的各种机制。作为参考，我使用了相当标准的本科经济学教科书中的三个章节“货币与银行”、“银行如何创造货币”和“美联储银行与货币政策”。这一讨论也解决了经济物理学文献中货币和财富概念之间的混淆。2.1货币的性质、守恒定律和边界条件首先，有人可能会问我们为什么需要使用货币。毕竟，经济的最终目的是生产商品和服务。

原则上，易货不能用于6将由editora直接插入，例如，在两个代理之间用苹果换桔子。然而，以物易物对于循环交换，例如苹果、桔子和樱桃三种媒介以及高阶电子交换来说，越来越不现实。因此，一个自然的想法是引入称为货币的数字代币，以便代理1接收MON y（而不是物理产品），以交换将苹果交付给代理2。一段时间后，一位绅士1把钱给了特工3，并收到了橘子作为交换。最终的结果是，age nt 1用苹果交换桔子，但不一定像易货交易那样使用相同的代理。这使得经济比易货更具灵活性，在易货中，商品流量必须在成对的基础上平衡。现在，代理人只需平衡对整个社会的贡献，即支付给代理人的款项，以及从社会获得的收益，即代理人支付的款项。这种考虑表明，货币是防止搭便车所需的数字会计工具。金钱是一种数字代币（表示为数字），表示代理人对社会的贡献程度，使代理人有权从社会中获得相应的利益。如果不保持这样的记录，代理商将参与搭便车，即他们将从社会（其他代理商）那里获得利润，而不会对社会做出回报，这将很快破坏经济关系。在易货贸易中，两两交换货物并不需要金钱，而是一种普遍接受的数字工具，即。金钱，是许多机构交换货物的必要条件，这些机构的代理人甚至彼此都不认识。既然钱的目的是为了防止搭便车，那么就必须节约钱。

这意味着绅士们不应该自己制造（或销毁）数字货币代币（不像苹果），而应该只从其他代理商那里接收并将其交给其他代理商。否则，age nts将制造数字货币代币并使用它们从社会中获得利益，而无需贡献商品和服务作为回报，这就是搭便车。因此，货币守恒不是一个特殊的人工制品，而是货币功能所基于的会计基本原则。奇怪的是，经济学教科书[23]中没有明确提到货币的消费，尽管货币的三个常见属性：交换媒介、价值度量和价值存储，只有在货币守恒的情况下才有意义。事实上，交换媒介意味着货币在代理人之间的交易中被交换成商品，商品的价值是通过支付给他们的钱来衡量的，储存货币有权获得未来的利益。如果这些时代的人能够自己制造货币，这些特征将变得毫无意义。但是，如果代理无法制造货币，那么如何将货币带入系统？与其回顾各种作为货币的稀有和伤痕累累的物品（尤其是黄金）的历史，不如让我们关注今天的货币，本质上，数字账户就是货币。作为一个例子，让我们讨论一个本地交易所交易系统（LETS）[24]，作为创建amonetary系统的自下而上的方法。允许参与者从零初始余额开始mi=0。当代理1向代理2提供服务时，它们的流量增加和减少的幅度相同：~m′=+ 和▄m′=-. 因此，守恒定律在代数意义上是满足的：~m+~m=0=~m′+~m′。

当代理继续交易时，他们的风险从零开始向正方向和负方向增长，因此hmi=0，看起来这个系统不需要初始的货币创造。然而，守恒定律本身并不能阻止搭便车。一些代理人可以通过接受服务而不提供回报来累积无限的负余额mi<0。这可以通过在负侧施加边界条件来防止，即要求▄mmin<▄mi，其中▄mmin<▄0。在ContributingServices之前，余额达到▄mmin的代理不允许接受进一步的服务，从而将余额增加到▄mmin以上。有人可能会问，是否应该对正平衡施加类似的边界条件：编辑器70将插入▄mi<▄mmax with▄mmax>。如果边界条件是对称的▄mmin=- ~mmax，那么很明显，货币的分布P（~m）在0附近是对称的：P（~m）=P(- m）。然而，没有人会反对施加上边界条件mmax。为什么要阻止代理商为社会做出更多贡献，这会导致他们的正资金余额增加？代理人可以为自己拥有高度的积极平衡而感到自豪，这为社会做出了巨大贡献（与自由骑行相反）。因此，假设没有施加上限，即▄mmax=∞. 现在边界条件是不对称的，很明显，P（~m）也是不对称的。此时，LetsCoordinator可能会重新认识到，通过改变所有货币余额，引入新的货币mi=~mi，可以简化这种不对称系统- 毫米。这相当于给每个代理人一个正的金额- 毫米。现在边界条件变为零，所以新货币必须是正的mi>0，平均hmi=|mmin |=M/N=Tm，我们称之为货币温度，单位为秒。1.

LETS协调员还可以通过向所有代理分配相等的初始余额mi=M/N，并施加边界条件mi>0来防止搭便车，从而从一开始就认识到新的资金可能已经引入。由于货币m是正的，它也可以使用象征性的实物（如黄金）来实现，但很难为m实现“负黄金”。在实践中，国家规模上的正货币m通常是由国家中央货币管理局自上而下创建的，如第节所述。2.4并通过现代货币理论（MMT）强调d【25,26,27】。如果代理商重新获得相同的初始资金余额，那么一旦他们开始交易，他们的余额是否会大致相等？人们可能天真地认为答案是肯定的，因为在统计意义上，所有代理人都受到平等对待。然而，基于代理的计算机模拟[28]表明，答案实际上是否定的。在一个简单的模型中 = 1对于每个事务【28】，初始三角函数分布P（m）=δm，Hmi开始以高斯方式展宽，然后由于边界m=0处的概率累积而变得不对称，最终达到平稳的指数形式P（m）∝ E-米/吨。这个例子给我们上了很多课。首先，一开始，完全相等的初始状态是完全不稳定的。如第。完全相等状态的熵为零，因此系统自发地向熵较高的不相等状态演化。其次，下边界条件m>0对于实现平稳概率分布P（m）至关重要。如果没有施加边界条件m>0（即允许负货币余额和搭便车），那么系统将永远不会达到任何平衡，P（m）也永远不会稳定。

一些代理会不断积累负的资金余额，以接受其他代理的服务，而其他代理会不断积累正的资金余额。这种情况看起来与国际贸易中的不平衡类似，例如美国和中国、德国和欧洲其他国家之间的不平衡。自由放任经济学派认为，如果所有限制和规定都被取消，经济将达到自然平衡，应该留在那里。然而，这一论点具有误导性，因为如果不施加边界条件，即规定，就无法实现平衡。代理人获得同等初始资金余额的情况可能看起来像是一种艺术行为，但事实上这是历史上发生的。一位来自德国的资深物理学家告诉我，在第二次世界大战后，当德国经济被彻底摧毁时，盟国为每个德国公民分配了同等数量的新资金，以重新启动经济。不用说，德国现在的货币分配不平等，因此这种不平等是在最初的平等状态下自发形成的。另一个例子是1917年的俄国革命，它在农民之间平等地分配土地。然而，布尔什维克政府强行没收农产品导致了饥荒，因此1921年，弗拉基米尔·列宁（VladimirLenin）引入了新经济政策（NEP）[29]，允许有限的市场关系。因此，富裕的kulaki从贫穷的batraki获得土地后，农民之间的不平等开始发展。

在这种情况下，不平等是由正守恒的自然资源（土地）的再分配而不是由不守恒的资本变量（金钱）引起的，但从数学上讲，这些问题是相同的。约瑟夫·斯大林于1928年终止了NEP，并用集体农场取代了个人土地所有权。2.2经济的物质层和货币层之间的区别货币经济中商品和货币的流动可以分解为两个回路或层。物理层包括物理对象、商品和服务的生产、转移和消费。该层最终受物理定律和约束条件的制约，包括能源、自然资源、环境等。物理层的对象（商品和服务）通常不守恒。相反，货币层代表在代理人之间流动资金，以换取货物和服务。如第二节所述。2.1、货币是一种会计工具，用纯粹的数字表示，这些数字只不过是数字信息。因此，与物理层相比，货币层是经济的信息层。任何信息都必须具有某种物理载体（例如纸币、金币或计算机硬盘上的磁性记录），但载体的物理性质是不相关的，信息受其自身法律（例如会计法律）的约束。货币层还向代理传递信息，引导他们优化（在理想情况下）劳动力和资源配置。许多人想成为艺术家和音乐家，但社会需要水管工和垃圾收集者才能有效发挥作用。因此，理想情况下，代理人会在社会急需的领域找到更多赚钱的机会。

金钱的非搭便车约束强加了纪律，迫使代理人做社会需要的事情，而不一定是他们喜欢的事情。这两个层面是耦合的，因为实体商品和数字货币在代理之间的交易中朝着相反的方向流动。但重要的是要认识到，属于不同层的对象不能相互转换。物理学中的一个（不完善的）分析是费米子（例如电子）和玻色子（例如光子），它们相互作用，但不能相互转换。未能区分这两个根本不同的层面在经济学和公众中普遍存在。它源于对代理商花费数字资金购买实物产品时发生的情况的误解。从个人的角度来看，钱消失了，产品出现了，所以它看起来就像是把钱变成了产品。然而，这实际上是两个代理之间的交易，所以钱不会消失，而是转移到另一个新时代，所以它是被服务的，并且产品是从该代理那里以货币和货物的逆流到达的。未能做到这一简单的观察会导致各种谬误。谬论#1：资金增长是投资的结果一旦位于圣巴巴拉的加利福尼亚大学经济系主任参加了我在卡夫利理论物理研究所的座谈会。他反对节约资金，所以我要了一个例子（这段对话的音频视频可以在网上找到[30]）。他建议我投资：花100美元买黄金，一年后再以200美元卖出黄金，瞧，我的钱增加了，所以不受保护。我的回答是，有必要考虑将由编辑9插入涉及这些交易的所有各方。

除了我，特工1，还有一个特工2给了我金子，拿走了我的100美元。然后，3号特工给了我200美元来换取黄金。总的来说，这是一个三体的资金转移，由实物层的黄金逆流介导，所有三个代理的资金余额总和没有变化，m+m+m=常量=300美元。因此，货币守恒定律在投资方面是令人满意的。同样的谬论在影响数百万人的养老基金投资中以更大的规模持续存在。1993年，当我成为马里兰大学（UniversityofMaryland）的教员时，我注册了一个401（k）养老基金。一位代表建议我现在就买股票，这样当我准备退休时，我可以通过卖出股票获得更多的钱。我想知道这些额外的钱从哪里来，以支付我的股票更高的价格。他没有比“每个人都投资股票市场，因为这是一件伟大的事情”和“从历史上看，股票的表现胜过一切”更好的答案。（后来我听到了类似的咒语“房价不降”这些论点并没有满足我的分析思维，所以他建议我读这本书。这本书中的论点是基于人口统计学的。婴儿潮一代逐渐达到45岁的人口海啸浪潮，以及通过投资股票为退休“储蓄”大量资金，将从1995年开始造成股市泡沫。1993年出版的书中预测了这一点，正如其标题所反映的那样【31】。因此，15年后，当我年满60岁时，婴儿潮一代的ba开始退休并出售他们的投资，导致市场崩溃。在第16页，书中说“下一次大萧条将在2008年至2023年之前发生”。这是提前15年发布的对2008年金融危机的惊人预测。

因此，婴儿潮一代将在20世纪90年代末的泡沫时期以高价购买股票，并在2008年市场崩盘后以低价出售股票，这与良好的投资相反。只有美联储（Federal Reserve）大规模注资万亿美元，才能阻止金融系统和股市在2008年后崩盘，但接下来会发生什么仍有待观察。但我的问题的答案似乎是，资金有望来自美联储。谬论2：钱是生产的结果。当人们听到钱的节约时，他们的反应往往是这样的。我们非常努力地工作以改善我们的生活，所以我们的集体财富随着时间的推移而增加，这是生产的结果，而且，既然金钱是衡量财富的某种手段，那么金钱也应该增加。这是一个典型的无法区分物理层和货币层的错误。毫无疑问，通过汽车、房屋、计算机等的数量来衡量的物理容量，随着生产的增加而增加。然而，物理层的这种扩展并不能直接转化为货币层的扩展，因为这些层具有不同的性质并遵循不同的规则。例如，我在20世纪80年代末购买的第一台个人电脑的磁盘容量为20兆字节。如今，一台典型的计算机很容易拥有2 TB的磁盘容量。因此，磁盘存储容量增加了10倍。然而，今天的电脑比我的第一台电脑更便宜，即使没有对通货膨胀进行修正。因此，物理存储容量的巨大增长根本没有增加计算机的货币价值。相反，每兆字节的存储价格下降了10倍-磁记录行业的年美元收入已经持续了30年。