旧天鹅堡每有朋友问我：某问题能否用ABM做？我常说：没什么不能的，但有必要吗？本文是「ABM入门姊妹篇」的上篇，就聊聊这个问题：什么时候用ABM？首先，让我稍微绕一点点路，把故事讲得完整一点。一、系统及其建模当我们从「系统」的角度来研究一个现象，相关变量自然落入两组：系统的输入和输出。例如，我们把人看作一个系统，输入可以是他的收入、商品价格，输出是他的行为——各商品消费量。输入、输出只是笼统的划分，有进有出，看起来对称舒适一点儿。其实系统并非一定要有输出，我们只关心它的状态不行吗？也可以的。比如，收入和商品价格决定了人的幸福感。幸福感就不是人这个系统的输出，而是状态。按照经济学的讲法，人的决策（输出，即消费量）就是在给定的外部条件（输入，即收入和商品价格）下，最大化自己的效用（状态，即幸福感）——外部条件定了，最优决策定了，行为和效用也就一起定了。状态和输出是一体两面，由输入共同决定。所以，在系统的视角下，我们不纠结状态和输出的区别，把它们统称为「内生变量」即可，相应地，把决定它们的输入称为「外生变量」。系统的本质，就是从外生变量到内生变量的决定机制。所谓系统建模，就是提出对这个决定机制的猜想、抽象。猜得靠不靠谱，要用真实数据来检验。模型是对真实系统的抽象和近似，没有绝对正确，只有针对特定问题的相对好用，并在检验的过程中不断修正、完善。二、经济的简单系统建模人当然是一个很复杂的系统，但经济学把人抽象得很简单：在既定偏好下，按照效用最大化的原则来决策——如前所述，系统的外生变量是收入和各商品价格，内生变量是消费量和效用，连接前者决定后者的机制，是效用最大化。至少对人作为「个体」的经济行为来说，这可以说是一个切近本质、又简洁好用的抽象和简化。但是，当我们关心的是宏观层面上，人作为「群体」的行为时，问题就更复杂了。比如，商品价格是怎么形成的？显然，价格形成不止和个体行为有关，也和个体间的互动有关。所以，经济学又做了第二层简化：把人的互动抽象为供求相等、市场出清，也就是均衡——价格因此形成。现实的互动当然更复杂，但「均衡」这个抽象至少有两点好处：第一，均衡是市场的一个特殊状态，其背后的稳定机制，让它比其他状态更值得关注——当供不应求，较均衡更高的价格促使供给增加、需求减少，价格降向均衡；当供过于求，较均衡更低的价格促使供给减少、需求增加，价格升往均衡。第二，均衡虽然并非系统的常态，甚至可以说是偶然，但这不妨碍我们把它当作一个分析的基准，并这样看待问题：假设当前市场处于均衡态，若某个冲击发生，市场价格会发生怎样的变化？基于以上对个体、个体间互动的简化，我理解经济学还是倾向在「简单系统」的框架下建模经济。那么，如果从所谓「复杂系统」的角度建模经济，区别在哪儿？三、经济的复杂系统建模前述问题相当于问：复杂来自哪儿？显然，既可以来自个体的复杂，也可以来自个体间互动的复杂。其中，前者更多属于心理学、神经科学的范畴，社科领域则更关心后者。当然，有时我们也关心二者的交叉。关于「互动带来复杂」，举两个例子。第一，拔掉塞子，水池会出现漩涡，这与单个水分子的性质无关，而与水分子之间的连接有关；第二，音乐曼妙，这与单个音符无关，而由音符之间的连接决定。例中的漩涡、音乐，是宏观上整个群体的性质，它们由大量个体在微观上的互动产生，与单个个体的性质几乎无关。为了区分和强调，我们把这类从微观到宏观，「由个体互动导致复杂现象」的机制，称为「涌现」。涌现也存在于经济系统中。一个典型的例子就是股票市场：微观上的交易者观察到趋势，也顺应着调整预期，并追涨杀跌。如果大家都如此，产生羊群效应并形成正反馈，宏观上就会导致价格的上涨或下跌——交易者对趋势的信念就自我实现了。在上述过程里，交易者的互动（羊群效应）是核心机制，主导了泡沫的形成和破裂。如果要建模这个过程，就要更直接地刻画个体互动，自下而上地、从微观到宏观地，捕捉泡沫形成、破裂的涌现机制。如果按照均衡的思路，用一个市场出清方程来刻画主体互动，显然是不够的。四、何时用ABM建模虽然本文多以经济系统为例，但ABM也常被用于生态、电力、交通等领域。总之，针对特定系统，如果我们猜测其表现出的某个现象，背后起主导作用的是个体互动和涌现机制，那么ABM（Agent-based Model）就是此时的建模首选——ABM自底向上，对微观主体的属性、行为建模，可以灵活地引入主体互动，进而模拟出宏观层面的系统动态。微观着手，宏观着眼。这是ABM建模的第一心法。当然，即便是同一个系统，如果关心的现象不同、选择的视角不同、猜想（或强调）的机制不同，我们也完全可以选择不同的模型。比如同样是对经济活动建模，如果选择的视角是各部门之间的投入产出关系，那可计算一般均衡（Computational General Equilibrium，CGE）模型就是更合适的选择。
