高级农业经济学第10讲：数学与农业经济学名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,第,10,讲农业经济学与数学,第1页,农业经济学与数学,孙中才,中国人民大学农业经济系,100872,北京,第2页,摘 要,本文从科学化进展角度，讨论农业经济学日益数学语言化必定趋势。其中主要论及农业经济学依赖数学成为常规科学历程。从而描述和讨论了当代农业经济学与数学本质联络。关键词,农业经济学 当代科学方法 数学,第3页,1,、引 言,20,世纪，科学共同体,(Scientific Community),结构出现了重大发展。在这种重大发展中，对农业经济学有主要影响，主要有两个：一个是经济学到达了科学理论水平，发展为常规科学，成为科学共同体中一个门类,2,p.9,；另一个是数学在科学分类中地位发生了改变，使数学成了与自然科学、社会科学和思维科学含有同等地位一个单独大部类科学,1,p.10,。,第4页,事实表明，这两个标志是亲密联络着，也是相互作用着。其中，数学发展对经济学科学化作用尤其显著。像其它科学门类一样，经济学到达科学理论水平，也经历了直观反应经验形态、普通思辨哲理形态和逻辑分析结构形态，这么三个连续阶段进化。在这种进化中，数学起着主要辅助作用，尤其要完成逻辑分析结构形态，没有数学便没有可能。经济学，作为社会人文学科这个大部类研究领域中一个门类，率先到达科学理论水平，,第5页,即到达了科学结构范式在理论形式化上一定要求、完成了精密化起步基础，成为科学共同体中一个门类。这对整个社会人文学科科学化起到主要推进作用，它使“社会科学”这个定义开始有了现实经验基础。经济学到达科学理论水平，连同试验心理学、人工智能出现，加上数学本身发展，使数学普适性扩大了。人们认识到，物质世界三大领域,-,自然界、人类社会和精神现象，都有量要求性和结构关系，数学不但能够为研究自然界提,第6页,供方法和工具，也能够渗透到科学知识各个领域，成为各门科学,-,自然科学、社会科学、思维科学以及一些交叉学科发展共同工具，再把数学划归在自然科学门下，已经不可能了。数学从原来自然科学门类中独立出来了,1,，,p.9,。,仅从经济学发展角度来看，经济学到达科学理论水平，和数学普适性扩大，带来了双向思想解放：一个是，经济学界从数学普适性中，深入认识到了数学在本学科科学,第7页,化上作用，加强了学科准确化进程自觉性；另一个是，数学界从经济学科学理论水平进化过程中，深入认识到数学对经济学实际应用可能性，加强了努力发展经济学准确化主动性,2,pp.6-8;1,p.18;4,p.20,。科学发生和发展一开始就是由生产决定,3,p.523,。农业在人类社会生产中主要性与历史久远性，使农业经济学，在经济学科学化进程中，有非同普通地位。然而，正如科技发展史所表明那样，这并不意味着农业,第8页,科学化先进于其它学科，更不意味着农业经济学科学化，在经济学科学进展中，含有领导作用。只是农业经济学，在经验形态和哲理形态上经历了几千年时间之后，能如此快速地到达科学理论水平，并成为经济学门类中最快进入常规科学学科之一，确实是值得重视事实。农业经济学能快速地到达科学理论水平，其根本原因，是它及时而有效地利用了数学。数学使农业经济学快速进步，数学使农业经济学快速成长为常规科学。,第9页,今天，经济学正进入一个新发展时期，要深入完善其科学理论、方便更加快地发展其准确化,5,pp.8-10,。对此，经济学界与数学界都有对应反应,6,pp.65-68;7,pp.12-14,。基于农业经济学在经济学中地位以及它本身成熟情况，农业经济学家正有兴趣从自己视角出发，考查这个学科发展历史，总结其网络关系进展与公理化形式形成，以利于它更深入发展。,第10页,本文试图以科学哲学历史主义观点，考查农业经济学由前科学发展到常规科学过程，目标在于讨论数学在其中所发挥作用。,第11页,2,、科学哲学与科学方法论上认识,科学哲学中历史主义，认为科学是一个体系、一个结构网络，这个网络所容纳主要内容是逻辑关系和信息联络，其中主要是逻辑关系；人类对这种网络关系认识是一个历史过程，需要从直观观察开始取得经验，经过抽象普通理性认识，最终发展为在数量结构上把握,8,p.134,。这就是一个科学学科由直观反应经验形态开始，经过普通思辨哲理形态，进化到逻辑分析结构形态过程，,第12页,也就是由前科学发展为常规科学过程。逻辑分析结构形态，标志着一个学科到达了科学理论水平，其要求思维内容到达了严密结构状态，进入到公理化形式对应水平。,科学学科进展过程，在结构形式上能够表示以下。其总体结构为,:,其中，为理论关键；为应用部分；为网,第13页,络关系；为潜在网络关系。理论关键与应用部分合在一起，反应了一定网络关系，即：,就是说，与 是相互反馈、相互促进提升，它们反应着现实世界一个网络关系。一个学科要反应现实世界一个网络关系，需要先确定这种网络关系理论关键和应用部分，关键和应用部分确定出来之后，能够深入把这个网络关系研究清楚。从历史上来考查，理论关键 和应用部分 逐步提升，网络关系,第14页,逐步充实，最终变为：,即 趋近,也就是逻辑分析到达了公理化形式。这么，这门学科便到达了常规科学,8,p.137,。,完整地说，逻辑分析结构形态，就是逻辑分析数量结构形态。上述网络关系充实，必须表现为数量结构公理化形式形成。因而，数学所开发公理化形式、数学所能提供演绎功效，自然成了各个科学学科进程中,第15页,主要参考和辅助工具也正因为如此，数学利用程度，便自然成了各门科学成熟标志。农业经济学也不例外。,从科学方法论角度来看，一个学科到达科学理论水平、常规分析到达公理化形式，根源于归纳演绎模型化和形式表示结构化。,模型，是当代科学方法关键。当代科学研究对象多是复杂系统，或者说是复杂现实网络体系，难以简单地直接从哪一点上入手，致使理论分析面临种种困难。事实表明，,第16页,对于这么研究对象，怎样着手研究，能不能顺利地进行研究，其关键经常在于能不能针对所要研究问题构建出一个适当科学模型,9,p.145,。模型大致上能够分为物质形式和思维形式两大类。物质形式模型，是对研究对象，按照一定研究目标，寻找一个天然存在含有相同性实物，或者人工地制造出来一个含有相同性实物，作为对象原型实际模拟物，即实物模型。利用这种实物模型，进行模拟或模型试验，以获取关于对象某种,第17页,规律性知识,9,p.146,。思维形式模型，是对研究对象，按照一定研究目标，经过科学分析而抽象出它本质属性和特征，结构出一个思维形式模拟物，即思维模型。它们经常表现为抽象、数学、理论形态,9,p.151,。,轻易了解，物质形式模型，用来模拟那些原型结构直观可视性强或者总体边界清楚度好研究对象是很有效，而对于那些规模很大或很小、结构直观可视性弱或总体边界清楚度不够好研究对象来说，再用它们进行模,第18页,拟就有困难了。原型外在形式，对物质形式模型适用性，起着决定性限制作用。思维形式模型，是抽象、数学、理论，是对研究对象本质属性和特征描述，从理论上说，它们能够不受原型任何外在形式限制，因而含有更大普适性。经济现象，尤其是市场经济现象，从现实网络角度来看，属于规模大、结构直观可视性弱和总体边界清楚度不够好网络体系。在模型成为当代科学方法关键时候，要对它进行研究，人们求援于,第19页,模型，并将着眼点日益集中于思维模型，是很自然。,资料表明，经济学家在研究当代经济结构及其运行机制时，曾首先构想和利用过物质形式模型。比如，,50,、,60,年代，英国和波兰经济学家就曾设计和建造了一些机械装置，用以模拟经济运行。见,O.,兰格,(Lange,O.)经济控制论导论,（汉字版，中国社会科学出版社，北京：,1981,，,p.15,）。,第20页,事实表明，模型，不论是物质形式,还是思维形式，都只是归纳或演绎起点，即逻辑起点。而科学理论关键形成与应用部分展示，还必须由形式表示结构化来完成。这里所说形式表示，不是指模型对原型形式表示，而是指研究结果对研究对象运动规律形式表示。而结构化，正如上文已经提到，就是数量关系结构显示。在常规科学那里，这种显示，就是数学语言化。语言是思维直,第21页,接现实。对数量结构运动规律进行思维，没有什么语言会比数学语言更为直接了。,综合上述能够看出，一个学科，在当代要成为常规科学之一，其不可防止地要利用模型与数学语言。对于那些不能或不便利用实物模型研究对象来说，开始结构思维模型时，因为抽象任务艰巨、理想描述与直观结果差距较大，会碰到更多困难。不过，一旦抽象出理论关键所需要基本概念、建立起科学基础模型之后，便能够顺利地进行数量结构上分,第22页,析，也就是形式表示结构化，并很快取得深入性进展。因为这么模型，通常只能是理想数学模型，即逻辑起点本身已经数学化，其后演绎过程便只能是数学语言，而且很轻易进行。之所以能够很轻易地进行，是因为数学早已为当代科学准备了强有力工具。事实表明，对于许多当代常规科学来说，它们所要借助数学演绎功效，早在一百年以前，甚至在二、三百年以前，就已经成熟了,7,p.12,。农业经济学，在最近一个多世纪时间里，快速,第23页,成长为一门当代常规科学事实，便说明了这一点。,将上述科学哲学中历史主义观点与当代科学方法论关键点结合起来，能够认为，当代成为常规科学学科，或者说，最近步入当代常规科学行列、成为科学共同体一员学科，应该含有以下这么特征：,1,）其对现实世界一个网络关系反应，必定是理论关键与应用部分相结合；,2,）理论关键与应用部分，都是对研究对象本质抽象结果，它们公理化,第24页,形式是最高形式；,3,）研究中所依据方法关键是模型，形式表示结构化是数学语言。,这些特征，决定了当代常规科学与数学基本关系，也决定了相关科学家与应用数学家思索共同关心问题交点。,不能不认可，数学界对这些特征认识和反应，是敏感于其它各个科学门类，尤其敏感于那些正在发展为或者新近刚成长为常规科学门类，尽管这种敏感只是对后者发展直接反应。这可能是因为数学在科学共同体中地,第25页,位高、本身发展程度领先等原因所造成。近代以来科学发展事实表明，针对其它各个科学门类发展，数学界曾敏感而有效地做出反应，并建立了对应专门领域，比如“物理数学方法”，“经济数学”等；最近，数学界又提出了“数学文化化”问题,4,p.21,。它们表达了数学界高瞻远瞩、敏感性强、发展程度领先、力量贮备雄厚特点。而由科学互动事实又能够看出，数学界敏感，正是对其它相关学科发展需要直接反应。“物理数学方法”，“经济,第26页,数学”等，正是物理学与经济学成为常规科学之后或靠近常规科课时，才得以产生或推广，而今天“数学文化化”问题，则更是在当代众多学科快速进步并即将成为常规科学之际，才提出来。,人们对农业经济问题探索，有文字记载，最早能够追溯到公元前,5,世纪左右，而在以后漫长人类发展历史过程中，这种探索从未停顿过。与几个最古老科学学科相比，如天文、地理、物理等，农业经济学历史几,第27页,乎与它们一样久远。而农业经济学却比它们晚了近,2,3,个世纪，直到当代才成为常规科学。但其科学进展过程，却像它们一样，也主要借助于数学，而借助程度更有过之。由此决定了当代农业经济学与数学基本关系。,第28页,3,、农业经济学科学化进展,科学发展历史表明，农业经济学在前科课时期里，经历了直接观察经验形态、普通思辨哲理形态和逻辑分析结构形态三个递进阶段。其中，逻辑分析结构形态，既是前科学结束，又是常规科学开始，为简单起见，本文仅把它视为前科学结束。,公元前,5,世纪左右，伴随生产发展，人们便开始了对农业经济问题探索。流传下来文件资料表明，在当初经济发达文明古国，,第29页,已经有思想家、政治家，对此作过专门性叙述，如中国战国时代李悝,(455-395 B.C.),和古希腊,Xenophon(430?-?355 B.C.),便有叙述和著作,10,p.445-446;p.516,。能够认为，农业经济学以直接观察为基础经验形态由此便开始了。这种形态一直延续到,18,世纪中期。像普通认识过程一样，这种形态只能得出一些感性知识。其中，对以后科学发展有一定影响主要有“农本思想”和“庄园管理思想”,10,p.516,。因为种种原因，在这一历史时期里，农业经济学,第30页,进步，远远落后于与它同时起步其它一些基础学科。在资本主义生产关系、市场经济发展之后，普通经济学研究开始兴起。这时，农业经济学中“农本思想”和“庄园管理思想”，以及一些应用伎俩，如财务核实等，便快速成了普通经济分析中主要逻辑起点和经济核实基础，如相关国民经济结构研究等。而与此同时，农业经济学从普通经济学进展中所吸收促进力量却很有限，以至于普通经济学已经进入哲理形态，并认识到经济运动规律之后，,第31页,农业经济学还没能明确确定自己关键对象，仍停留在经验形态上。这与农学发展很相同,13,p.414-415,。,18,世纪中期到,19,世纪中期，农业经济学发展为普通思辨哲理形态。在近代农学理论与普通经济学带动下，农业经济学逐步形成了“适宜百分比”、“边际产量”、“土地酬劳递减”等概念和范围，研究基本出发点深入到生产中效率问题，逐步形成了以生产边际分析为关键基础理论，奠定了近代以来农业经济学,第32页,科学基础。能够看到，在这一形态下，农业经济学所含有应用部分，仍没有超出财务核实范围，应用伎俩也只有财务核实。而且，因为农业经济发展特殊性，农业中财务核实，在日常管理中，一直没有取得像在其它产业中那样受重视地位。值得注意是，或许因为农业本身特有系统性，农业经济学在其发展到哲理形态早期时，已经在试验归纳基础上提出了生产要素结构百分比问题；而同期发展起来近代农学，也注意到了农业科学实,第33页,际综合性。比如，,1770,年，英国农业和农业经济著作家,A.Young(1741-1820),出版,农业经济,一书，就提出了农业生产中各种要素要保持适宜百分比原理。这部著作比,A.Smith,国富论,早,6,年。,1817,年，近代农学理论奠基人，德国,A.Thaer,出版了,合理农业,一书，书中明确指出，合理农业应是科学农业，其内容不但要吸收自然科学结果，还要吸收社会科学结果，透发出农业运行机制是一个系统运行机制思想,10,p.518-519,。,第34页,19,世纪中期，农业经济学进入逻辑分析结构形态，其主要标志是,1840,年德国化学家,J.von.Liebig(1803-1873),阐发了“矿质营养说”和“营养元素偿还说”。,Liebig,学说，奠定了当代农业科学主导学科基础，使当代农学成为常规科学，并由此也使农业科学取得了当代科学定义。从此，农业科学化过程兴起，当代科学技术进入农业部门,11,，,p.117,。,Liebig,学说结构分析形式,-,生产函数，直接造成了农业经济学中科学关键理论形成，也直接造成,第35页,了这一理论公理化形式形成。当代科学方法进入农业经济学，并使这门古老学科快速成为常规科学。漫长人类传统农业发展到了当代科学农业，农业经济学由过去浅薄含糊经验探索和简单类比哲理思维，被严谨深入归纳演绎代替了。农业经济学科学时代开始了。,正如上文已经叙述过，常规科学本质，是其理论关键与应用部分对现实网络到达了科学常规给定迫近程度，公理化形式为其最高,第36页,形式。回顾由,Liebig,学说诞生以来农业经济学发展历程，能够看出，农业经济学能够如此快速地成长为当代科学共同体中一个门类，主要得益于数学利用，尤其是近代系统分析数学形式化伎俩利用。详细地主要表现为以下两个方面：首先是，不停吸收普通经济学抽象研究结果，以其数学语言充实自己生产函数这个理论关键；另首先是，大胆吸收、融合普通经济学抽象研究结果和当代数学描述、计算伎俩，扩大和巩固自己应用部分。其结,第37页,果是，使农业经济学所反应现实网络关系日益数量结构化，数学语言利用日益普及。这两方面努力，也有力地促进了农业经济科学活动发展。,从普通经济学发展历程来看，利用当代科学方法从事经济学研究，开始于,R.Frisch,和,J.Tinbergen,创建经济计量学派；而后，依据经济现象特征，经济学研究领域分化为微观经济学与宏观经济学两个，当代科学方法随之被有选择地利用到了它们之中，并分别取得了,第38页,突出成绩。,Frisch,和,Tinbergen,被授予首届Nobel,经济学奖（,1969,年），既标志着经济学已经成为当代常规科学之一，也显示了当代经济学与数学亲密关系。,在微观经济学里，以生产函数为关键研究不停深入；在宏观经济学里，以普通均衡理论为关键研究，在创建了两部门分析法之后，取得了显著进步。农业经济学在自己生产函数理论基础上，吸收微观经济学研究结果，,第39页,不停充实着自己研究领域和研究深度，如创建了农业技术进步研究、最低成本生产要素配合研究等；吸收宏观经济学研究结果，开展了农业地域计划研究、部门空间布局研究等宏观领域研究。值得注意是，农业经济学介入宏观领域研究，不但扩展了研究范围，也使农业经济学家对当代研究方法有效利用，有了更深刻了解。比如，,50,年代中期以来，美国农业经济学家,E.Heady,主持美国农业部,第40页,门空间布局研究，就充分表达了这一点,12,。这项研究，以生产函数为基础，利用宏观经济均衡原理，结构了美国农业空间布局模型，结合历史数据和预测各种可能要求，对美国农业优化布局问题进行了有效研究。研究结果，不但直接推进了农业经济研究领域扩大，而且真正使“经济分析”与“经济核实”分化开来，使人们对农业经济学家和农业经济教授与普通农业技术推广工作基点有了更深认,第41页,识，推进了农业经济科学活动发展。在当代农业发展今天，农业普通经济核实是能够在技术推广人员辅助下，由社会给定机制来完成。,进入,90,年代，普通经济学研究又开始了一个新阶段，能够作为其主要标志或标志之一，是美国经济学博士教育又进入一场新改革,6,p.65,。因为种种原因，在最近十几年里，普通经济学研究出现了过于重视抽象理论,第42页,论证偏向；在与数学关系上，出现了过于追求数学形式严格化偏向，而忽略了实际应用和与经验技巧结合。能够认为，这些偏向，在当代农业经济学研究领域里，相对说来，是非常轻微。不能说以往农业经济学研究主流，表达了普通经济学主导方向，但它确实能够为后者所要进行改革和纠偏，提供一定参考。当然，普通经济学发展到一个新阶段，也将促使农业经济学发展进入一个新阶段，农业经济学怎样主动地把握住这个机会，,第43页,努力寻求自己取得更大发展动力，也作为一项历史任务，摆到了农业经济学家面前。,能够看到，即使就科学普通现象来说，世界普通经济学、农业经济学已经发展到当代科学阶段，但与普通自然科学发展不一样，各国实际教学与研究伎俩差距还很大，不少尚停留在普通思辨哲理形态上，有甚至还处于直观观察经验形态上。社会科学普及是离不开社会本身变革。但既然是科学，,第44页,作为揭示一个普通“自然存在”伎俩，它能够适合用于它普通对象，也就或多或少地能够适合用于普通对象存在全部特殊对象。所以，成为当代常规科学之一当代农业经济学，是不会因为各国实际社会发展阶段不一样，而受到永久性根本限制。这最少对于那些为科学而科学研究来说，是正确。由此也能够看出，当代农业经济学与数学亲密联络，是由科学发展内在规律所决定，农业经济学界与数,第45页,学界继续主动努力、加强亲密合作，是符合科学发展要求。事实表明，对于那些对当代科学了解有限，在研究伎俩上还局限于简单经验和普通思辨农业经济学家来说，尽快转变思想、尽快掌握当代方法，比其它一切都主要。顺应科学规律，才能发展科学。利用新科学方法，才有可能开发新智慧。,第46页,综合以上所述，能够得出以下,4,点简单结论：,1,）农业经济学，已经随同普通经济学一起，成了当代常规科学之一。所谓当代常规科学，就是利用当代科学方法，以当代科学结构形式表示其公理化形式科学。所以，当代农业经济学与数学有着非常亲密联络。,第47页,2,）农业经济学借助数学完成自己科学进化，首先取决于本身对研究对象本质抽象和相关特殊理论关键形成，即得到深入利用数学逻辑起点。像一切常规科学一样，这么逻辑起点表达为各个学科本身独特创造。在当代农业经济学各个研究领域中，这么创造正日益发展着，它们表达着和决定着整个学科发展。这些创造是当代农业经济学本身特有创造，是这个学科发展基质，在当代科,第48页,学环境里，它们形成与形式上表示都需要借助数学，但它们本身不属于数学创造。由此决定了农业经济学与数学之间联络本质。,3,）农业经济学由经验形态、哲理形态进化到结构形态，是一个学科科学化过程，是科学规律决定运动。正确认识这个规律，主动主动地顺应这个规律，才能有效地推进农业经济学深入发展。,第49页,4,）常规科学是理性认识最高形式，是人类智慧精华。农业经济学发展为当代常规科学，是全人类智慧精华之一。它在人类社会中普适性，是不容忽略。数学能够为实现这种普适性发挥不可替换作用。加强这方面认识，正确地对待当代农业经济学与数学关系，并从而深刻地了解这种关系本质，一定会有益于农业经济科学继续发展。,第50页,汇报结束。谢谢！,第51页,参考文件,1,丁石孙，“谈谈数学研究对象问题”，载于：孙小礼 楼格主编，,人,自然,社会,，北京大学出版社，北京：,1988,，,pp.8-19.,2,孙中才，,理论农业经济学,，中国人民大学出版社，北京：,1998,。,3,恩格斯，“科学历史摘要”，中共中央马克思恩格斯列宁斯大林著作编译局编，,马克思恩格斯选集（第三卷）,，人民出版社，北京：,1975,，,pp.523-530.,第52页,4,任九泉，“加强经济数学教学提升硕士培养质量”，,学位与硕士教育,，,1994,年第,6,期（总第,59,期），,pp.20-21.,5 Sundrum,R.,Development Economics:A Framework for Analysis and Policy,John Wiley&Sons,New York:1983.,6,原长弘 陈金贤，“九十年代美国经济学博士生教育改革：由来、趋向及启示”，学位与硕士教育,，,1997,年第,2,期（总第,73,期），,pp.65-68.,第53页,7,刘嘉焜，“加强硕士数学教育思索”，,学位与硕士教育,，,1997,年第,1,期（总第,72,期），,pp.12-14.,8,陈传康，“科学哲学和地学方法论”，孙小礼 楼格主编，,人,自然,社会,，北京大学出版社，北京：,1988,，,pp.134-145.,9,孙小礼主编，,自然辩证法通论,（第二卷：方法论），高等教育出版社，北京：,1993.,第54页,10,陈道,(,主编,),经济大辞典*农业经济卷,上海辞书出版社,农业出版社,上海,:1983.,11G.,坎农，,近代农业名人传,（汉字本），农业出版社，北京：,1981,。,12 Heady,E.,and Srivastana,U.,Spatial Sector Programming Models in Agriculture,Center of Agriculture and Rural Development(CARD),Iowa State University Press,Des Moines:1975.,第55页,13,杨直民，“农业技术历史演变”，中国科学技术史学会技术史委员会 编著，,技术史研究,，冶金工业出版社，北京：,1987,，,pp.392-422.,第56页,