经济仿真实验在初级宏观经济学教学中的运用研究
——以简单国民收入决定动态模型为例
丁琰鋆
（武汉大学经济与管理学院湖北武汉430072）
摘要：经济仿真是近年来兴起的一种经济研究方法。目前运用经济仿真实验来辅助初级宏观经济学教学已经具备了可行性。在运用经济仿真实验辅助教学时，要做好教学目标分析、教学知识背景准备、实验模块制作准备等前期准备工作，在此基础上，按照引入问题——演示实验模块——学生自主学习——组织学生进行协作和讨论——进行强化练习等步骤来实施实验教学。这种教学方法可以在一定程度上克服其他教学方法的一些不足之处，适应高等教育在新形式下对教学新要求的需要，符合授课对象的认知规律，也适应初级宏观经济学课程的教学特点。
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关键词 ：经济仿真实验；初级宏观经济学；可行性
中图分类号：G642.0文献标识码：Adoi：10.3969／j.issn.1665－2272.2015.16.030
经济仿真是近年来兴起的一种经济研究方法，它是指以现实世界中的经济环境和经济代理人行为的特点为原型，将经济系统抽象成为程序模型，在计算机中进行运算，模拟现实经济运行的方法。仿真技术应用于教育中，是仿真技术发展应用的一个重要方面。现在，各个学科的教学都有相关的仿真教学软件和实验室。但是，目前在我国经济学教学中，应用的仿真实验的还不多，主要局限于证券市场、议价行为、拍卖行为、公共产品、演化经济理论和产业组织理论等方面，特别是对在初级宏观经济学教学中运用仿真实验的研究还非常缺乏。笔者认为，经济仿真这一崭新的研究方法可以在初级宏观经济学教学中发挥积极作用。
1运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学的含义和可行性
1.1运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学的含义
运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学就是一种根据初级宏观经济学的相关理论建立模型，运用计算机技术及软件进行基础性模拟分析，以此来辅助教学的方法。运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学有两点需要明确：
第一，运用经济仿真辅助经济学教学与经济实验辅助经济学教学有显著区别。经济仿真与经济实验都是当前经济学研究的新思路、新方法。经济实验所要做的主要是在可控的实验环境下，针对某一经济现象，通过控制某些条件（假设）来改变实验的环境或规则，并观察实验对象的行为，分析实验的结果，以检验、比较和完善经济理论并提供政策决策的依据。经济实验的特点是以真实的人作为实验对象，因而在实验中可以涵盖人的一切特性，只要实验规则设计得当，在实验中可以基本复制真实经济环境中的人的行为特点，因此，它比较适于组织一些与人类智能与偏好相关的微观经济实验。相比之下，经济仿真理论的重点是如何在计算机中模拟经济系统的复杂性。与人脑相比，计算机具有高运算速度和高存储容量两大特点，所以在经济仿真模型中可以实现一些多主体多周期的大型实验，尤其在宏观经济研究领域和假设较为严格的理论模型方面，更显优势。这就决定了运用两者辅助经济学教学也存在显著的区别：经济实验更适合用于在微观经济领域，利用实验室模拟经济环境，让学生充当经济中的参与人，从而亲身体验经济学教材中所分析的各种现象，此时学生会对所教授的内容有更深刻的认识；而经济仿真实验则更适合用于在宏观经济领域，利用仿真软件，对采集的现实经济运行的数据或模拟设计的数据进行整理、建立模型并加以分析，从而深化对宏观经济理论（模型）条件、结构及结论的认识。
第二，运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学与运用仿真实验辅助应用经济学教学有显著区别。运用仿真实验辅助应用经济学教学属于让学生了解实际中的实务流程性质的“模拟系统”等类型的实验教学，此类实验教学是在计算机上装有各种实际中使用的系统，其作用是让学生了解实际中的实务操作流程，例如，外贸仿真教学、会计仿真教学等。而运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学主要目的不在于模拟实务操作流程，而在于将经济数学模型转化为经济实验模型，通过对模型结果的分析深化学生对模型的认识。
1.2经济仿真实验在初级宏观经济学教学中运用的可行性
目前运用经济仿真实验来辅助初级宏观经济学教学已经具备了可行性：第一，宏观经济模型可以用经济仿真的方法在计算机上得到实现。宏观经济模型是否能够用经济仿真的方法在计算机上得到实现是经济仿真实验能否在初级宏观经济学教学中运用的前提条件。第二，随着经济管理学科也需要实验的理念得到认同，经济管理类专业实验室建设经历了较快的发展，这为开展经济仿真实验提供了良好的硬件条件。第三，师生计算机操作水平和英语水平快速提高，这使得高校师生只需要经过短时间的训练就完全可以熟练地使用简单的经济仿真软件，这也为将经济仿真实验引入教学提供了可能。第四，软件资源丰富且开发和操作简单。随着计算机技术和软件水平的不断提高，各类仿真软件不断的升级更新，更加智能化、真实化的软件不断涌现。目前可供使用的的经济仿真软件也十分丰富，较为流行的有Swarm、Repast、Ascape、LSD等。初级宏观经济学中的模型大多比较简单，一般而言，实验模块的制作可以由任课教师独立完成。某些相对复杂的实验模块的制作可以由任课教师与专业人员的合作来实现的。而且，这些软件大多操作简单，在教师制作好经济仿真模块后，学生对仿真模块进行参数设置的实验程序也十分易于掌握。
2运用经济仿真实验辅助初级宏观经济学教学的步骤
本文以简单国民收入决定动态模型和乘数—加速数经济周期模型为例，说明怎样在初级宏观经济学教学中使用经济仿真软件LSD5.9进行实验教学。
2.1实验教学的前期准备
2.1.1教学目标分析
在进行实验之前，要首先对初级宏观经济学课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”，围绕“主题”展开整个教学设计，并确定经济仿真实验在学习当前“主题”过程中所起的作用。在本案例中，学生应掌握国民收入决定的基本方法、均衡条件以及影响均衡国民收入的因素，理解这些因素的变动对均衡国民收入的乘数效应以及乘数效应发挥作用的条件。
2.1.2教学知识背景准备
简单国民收入决定模型这一章内容较多，大约需要9个课时才能完成，而一般而言，一个完整的经济仿真实验应该控制在连续的3个课时之内，因此，在进行经济仿真实验之前，教师可以先花6个课时的时间对基本理论进行简单讲解，为学生开展仿真实验奠定理论基础，主要内容包括：①均衡产出的概念；②凯恩斯的消费理论，主要是消费函数和储蓄函数的概念及其关系；③两部门经济中均衡国民收入与产量水平的决定；④总需求变动与乘数效应；⑤三部门经济中均衡国民收入与产量水平的决定；⑥四部门经济中均衡国民收入与产量水平的决定。在学生完成了上述理论准备后，再将其带入实验室进行经济仿真实验。
2.1.3实验实施的软硬件准备
实验实施的软硬件环境要求不高，在普通机房、电脑安装windows98及以上版本的操作系统，安装有LSD5.9版本即可。
2.1.4实验模块制作
教师首先要通过初步的定性分析和定量分析，将有关宏观经济学理论转化为经济数学模型，在此基础上，运用合适的经济仿真软件将经济数学模型转化为便于操作的经济实验模块。以两部门经济中国民收入决定动态模型为例，其基本方程为：
yt=ct+itct=α+βyt-1
其中，α为自发性消费，β为边际消费倾向，0＜β＜1。国民总产出yt取决于消费ct和投资it两项支出之和，其中，消费ct取决于上期的收入yt－1。在该模型中，设定边际消费倾向β的不同取值将会得到不同的经济运行表现。
利用LSD5.9创建一个新模型。根据基本方程，编写模型程序（见图1）。在编写好模型程序后，进入lSDBrowser界面，建立对象“economy”，并对模型中的基本元素分别进行设定（见图2）。其中，变量有y（滞后一期，因为在模型的计算中需要用到上一期的产出）和c，参数有i（投资在本模型中是外生变量，可以视为参数处理）、alpha（自发性消费），beta（边际消费倾向）。
然后，在LSDBrowser界面中，定义变量和参数的初始值，并设置模型运行的期数。此时，教师可以设定i＝1，alpha＝1，beta＝0.5（见图3），运行期数为25（见图4）。
最后，运行该实验模块，数据记录和总产出时间序列图像截图如图5和图6所示。可以看到，除了可以保留计算过程中所有变量在每一时期的数据以供分析之外，LSD软件还提供了非常直观的变量时间序列图。教师可以利用图形分析该模型运行过程中表现出来的经济运行的特点。
2.2实验教学环节设计
2.2.1引入问题
在进行实验之前，教师引导学生进入问题情境，对这个问题产生浓厚的兴趣，以便能有足够的求知欲望和成功的渴望支持每个学生在学习中遇到问题能主动想办法来解决问题而不轻易放弃。同时，教师将学生按照座位相近随机分成4～5个小组，以便在仿真实验过程中进行协作和讨论。
2.2.2演示实验模块
教师将已经制作好的实验模块进行解释和演示，以帮助学生理解实验过程和有效地利用这些资源。
2.2.3学生自主学习
通过教师演示，学生已经获知怎样设定模型初始条件并观察运行结果。此后可以让学生对模型进行自由探索。通过亲自尝试来获得对该模型展示出来的经济运行情况的感性认识。
2.2.4组织学生进行协作和讨论
在学生能够熟练控制实验模块之后，教师应该提出这样几个问题引发学生思考：第一，随着国民收入的不断的动态调整，国民收入最终在何处达到均衡？第二，在边际消费倾向β取不同值的时候，国民收入的大小和演变趋势会产生怎样的变化？
为了回答这两个问题，教师可以给每个学习小组分别布置一个beta的不同取值（例如，设定beta＝0.2、0.4、0.6、0.8），让学生通过修改模型参数值，获得新的模型运行结果，观察在新的参数条件下模型的运行结果与教师所演示的初始模型结果有何共性，有何差异，并根据观察的结果对教师布置的两个问题进行小组讨论，最终教师要对这两个问题进行讲解。
图7～图10分别展示了4组不同参数值所得到的运行结果。通过比较分析，应该引导学生得出以下结论：第一，总需求变动会引发的国民收入进行不断的动态调整，最终将达到国民收入的均衡值，这一均衡值满足：
，而且，边际消费倾向beta越小，国民收入趋向均衡所需要的时间越短，而边际消费倾向beta越大，国民收入趋向均衡所需要的时间越长；第二，边际消费倾向beta的不同取值将对均衡国民收入产生重要影响，beta值越大，乘数就越大，均衡国民收入就越大，beta值越小，乘数就越小，均衡国民收入就越小。
2.2.5进行强化练习
在这一阶段，教师应该引导学生举一反三。例如，教师可以给学生布置以下练习，供学生进行强化训练：第一，在税收外生的情况下，三部门和四部门国民收入动态模型的基本方程是怎样的？利用ＬSD5.9进行仿真实验，观察运行结果，并进行解释。第二，在税收内生的情况下，三部门和四部门中国民收入动态模型的方程是怎样的？利用ＬSD5.9进行仿真实验，观察运行结果与税收外生时的差异，并进行解释。学生通过修改模型结构和参数可以得到不同的经济运行结果，教师应该引导他们比较这些结果的差异，并引导其进行解释，以此来纠正原有的错误理解或片面认识，最终达到深化理解模型的目的。
这种教学方法可以在一定程度上克服其他教学方法的一些不足之处，适应高等教育在新形式下对教学新要求的需要，符合授课对象的认知规律，也适应初级宏观经济学课程的教学特点。
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参考文献
1任韬.实验经济学与经济仿真［J］.理论与当代，2007（2）
（责任编辑何丽）