数学、经济学及其联系

数学、经济学及其联系
数学、经济学及其联系

为何要研究经济学

当你在决定是否购买某本书之前,你是否曾今考虑过:你能从这本书中得到什么收益?这种收益是否能补偿你为此付出的成本?(这种成本不仅包括你所花费的货币,而且包括你读这本书所要花费的时间)这其实就是我们日常生活中的一个经济问题。显然,无论是从微观世界到宏观现象,还是从历史演变到如今的社会发展,经济问题无处不在。所以,我们要研究经济学。

何谓经济学

社会上有一种普遍的观点:“经济学就是研究钱的”是这样吗?答案显然是错误的。我先我们承认,经济学的确与货币密切相关,但经济学研究的范畴远不止于对货币的探讨。接下来我们要更深层次的了解经济学。

稀缺—选择—分配,是经济学的三大关键词。即生产什么?如何生产?为谁生产?是资源配置的三个方面。

显然人的资源有限但需求无限,资源是稀缺的,引出了经济学最基本的问题:“生产什么”。即在资源给定情况下,用于哪种产品的生产。由于这种稀缺性,人们就面临选择,不同的选择造就了不同的结果,即“如何生产”,选择什么样的生产技术的问题。生产好的产品要进入市场,又该如何与社会成员进行分配。这就得考虑收入分配问题,即“为谁生产”。所以用一句话概括说,经济学研究的就是资源配置的问题。

经济学历史的三次综合

色诺芬在他所编著的《经济论》、《雅典的收入》中最早提出了“经济”这个概念。他认为经济就是家庭管理,这被称为“色诺芬传统”。柏拉图《理想国》中提出了“财产”观念,他反对一切形式的私有财产。亚里士多德的经济思想在于把家庭管理纳入政治学的范围。但这并不表明经济学是一门学科,是经济学家威廉.配第正式将政治经济学作为为一门独立的学科。而亚当斯密建立了一个完整的体系。这是经济学的第一次综合。即将政治与经济综合在了一起。

在18世纪50年代~19

世纪70年代形成了古典经济学,然而在后期古典经济学分裂。随之而来的是边际革命,改革的结果是将数学引入到经济学中。这就是经济学的第二次综合,把数学与经济学相综合。

在20世纪70年代,新自由主义运动迅速发展壮大,经济学也不断上升和发展。天文学被逐渐纳入经济学的范畴,这就是经济学的第三次综合。

用最简单的语言经济学的发展史可以用下面流程图来描述。

经济学的发展史

在亚里士多德时代的观点,政治学、伦理学、政治经济学三位一体,著名的阿马蒂亚?森在在他的著作《伦理学与经济学》曾说道“在很长一段时间内,经济学科曾经认为是伦理学的一个分支”。一直到1776年英国人亚当斯密发表著作《国富论》(全名是国民财富的性质和原因的研究),经济学才正式成为一门独立的社会科学,亚当斯密也应此被称为“经济学之父”,以下是将经济发展史做一简洁回顾,以及不同时期重要的经济学家的思想贡献。

1. 古典学派——受重农学派“自由放任”思想影响。

古典学派大约起自1776年至1848年,亚当斯密是该学派的创始人。古典学派主张自由放任、反对政府干涉,他们认为充份就业是社会常态,失业是短暂社会现象以及人类皆有“利己心”,经济体系自动会达成均衡。

古典学派作为经济学的最初始学派除了创始人以外还有许多的代表人物,譬如马尔萨斯、赛伊、李嘉图和约翰密尔,他们的经济学思想既有相似性和传承性又有各自的不同于特色。

a)亚当斯密:

1) 出版“国富论”,为经济学奠定基础,使经济学成为一门独立的科学,后人尊称为“经济学之父”;

2) 提出“价格机能”,即“一只看不见的手”在人类“利己心”的催使下可解决人类基本的经济问题;

3) 提出“绝对利益法则”,主张国际间的分工与专业,强调自由贸易。

b) 马尔萨斯:

1798年《人口论》,提出悲观的经济学论调,即粮食以等差级数增加,出生率以等比级数增加,所以人类终会有粮食不足的惨象,可喜的是其预测与现况差距颇大。

c) 赛伊:

1803年《经济学泛论》,提出“赛伊法则”─供给创造需求,认为充分就业是常态。与现今“消费者导向”的时代亦背道而驰。

d) 李嘉图

1817年《政治经济学与赋税原理》

,提出边际报酬递减法则、差额地价说、比较利益法

则及生存费用说。

e) 约翰密尔

1848年出版《政治经济学原理》。

2. 反古典学派:

一个学派的衰落意味着另一个学派的开始。反古典学派大约起1848年至1890年。反古典学派崇尚自由放任政策,主张政府干涉。此学派主要分为下列三个支派

a) 历史学派:以李斯特为代表,主张:

1) 保护贸易政策,提出保护幼稚工业理论;

2) 以归纳法研究经济;

3) 提出经济发展五阶段说。

b) 边际效用学派:

以奥国的孟格尔、法国的华拉斯、及奥国的庞巴卫克为主要代表人物,主张提出边际效用价值分析法,解决“钻石与水”价值的矛盾。

c) 社会主义学派:代表人物是德国的马克斯,其重要主张

1) 反对资本主义社会造成的贫富不均,主张废除私有财产制度;

2) 倡导唯物史观,提倡阶级斗争;

3) 提出剩余价值学说。

3. 新古典学派(又称为剑桥学派):

新古典学派大约是从1890年到1936年,被后人尊称为“个体经济学之父”的马歇尔是该学派的创始人。马歇尔的重要主张及著作如下:

a) 首先以“经济学”名称取代以往的“政治经济学”;

b) 着重客观的实证研究;

c) 着重个体经济的研究,应用部份均衡分析法;

d) 以生产成本与边际效用为基础,建立折衷的“二元价值论”;

e) 将时间因素分为极短期、短期、长期及极长期;

f) 提出消费者剩余、需要弹性、现金余额说及准租等重要概念。

除了马歇尔外,此学派还有一位重要代表人物皮古,皮古曾今在1920年提出“福利经济学”,因此也后人尊称为“福利经济学之父”。

4. 新经济学派

新经济学派大约从1936年到1970年,凯因斯作为该学派的代表人物的重要主张如下:

a)1936年出版《就业、利息与货币的一般理论》,后世尊称为“总体经济学之父”;

b) 主张政府应增加公共支出,刺激有效需求,解决失业问题;

c) 否定赛伊法则─供给创造需求;否定古典经济学派的充份就业,认为失业才是常态;

d) 提出流动性偏好说,乘数原理和节俭的矛盾概念。

除了凯因斯之外,萨穆逊也是这一时期重要的经济学学者,他提出复合乘数解释景气循环变动的“乘数─加速原理”。

5. 现代经济学派─因停滞性通货膨胀兴起此学说

现代经济学派大约起始于1970年一直发展到现在,该学派在发展的过程中逐渐分成下货币学派、供给面学派和理性预期学派这三种支派:

a) 货币学派:

1) 提出货币法则,以“法则取代权衡”;

2) 政府的经济政策短期有效,长期则无效;

3) 自由经济,政府不过分干涉。

b) 供给面学派:

以美国经济学拉弗尔为代表,他主张以减税的方式,提供经济诱因,刺激私人投资,促进经济成长,政府的税收不减反增。这一经济学在后期被称为“里根经济学”。

c) 理性预期学派:

以美国经济学者卢卡斯为代表,他主要认为政府的经济政策在民众理性预期下皆无效。

经济学是一门学科,一种方法论,更是一套思维架构。它提供给我们一种分析问题、看待问题的角度和思路,一套分析问题、看待问题的工具和方法。学习经济学可以帮助我们进一步改善自己的思考方式,逐渐形成自己独特的思维方式和逻辑体系。这也是我们团队研究该项目的一个初衷。希望能让更多的人了解经济学,认识经济学,像经济家那样思考。 从18世纪亚当斯密提出“看不见的手”这一概念,到19世纪瓦尔拉斯提出“供需均衡”这一观点,历史上始终不能解决一般经济均衡这一问题。这是因为证明一般经济均衡定理所需要的布劳维不动点定理是1911年才给出的。事实上,被阿罗和德布洛于1954年证明的特殊形式的一般经济均衡存在定理与布劳维不动点定理是等价的。这从历史发展的角度诠释了数学与经济学的联系。也告诉了我们不动点定理在经济学中的重要作用和地位。为此接下来我们将大致介绍一些不动点定理相关的概念、内容和证明。

相关的基本概念

定义[]11.1.1设X 是任意给定的完备的距离空间,如果有映射,:X X T →存在常数

,10,<<θθ使得),(),,(),(X y x y x Ty Tx ∈?≤θρρ则称T 是一个压缩映射.

定义[]12.1.1对任给的度量空间),(ρX 及映射,:X X T →.如果存在X x ∈*使得,*

*x Tx =则称*x 为映射T 的不动点.

定义[]23.1.1(Cauchy 列)给定),(ρX ,,}{X x n ?若对任取的,0>ε有自然数,N 使得对,,N j i >?都成立,),(ερ

定义[]24.1.1(完备度量空间)给定),(ρX ,若X 中任意一Cauchy 列都收敛,则称它是完备的.

Banach 不动点的内容

定理[]11.2.1(Bananch 不动点原理)设X 是完备的距离空间,T 是由X 到X 的自身的映射,并且对于任意的X y x ∈,,不等式),(),(y x Ty Tx θρρ≤成立,其中θ是满足不等式10≤≤θ的常数.那么T 在X 中存在唯一的不动点,即存在唯一的X x ∈,使得x x T =. 证明:分两部分来证明该定理

先证明不动点的存在性

在X 任取一定点0x ,并令

.

,,,,11201 n n Tx x Tx x Tx x ===+ 我们证明{}n x 是X 中的一个基本点列.事实上

);

,(),(),(),(00101021Tx x x x Tx Tx x x θρθρρρ=≤=);,(),(),(),(002212132Tx x x x Tx Tx x x ρθθρρρ=≤=

一般地,可以证明

),(),(001Tx x x x n n n ρθρ≤+)3,2,1( =n

于是

1121(,)(,)(,)(,)

n n p n n n n n p n p x x x x x x x x ρρρρ+++++-+≤+++

),()(0011Tx x p n n n ρθθθ-++++≤ ).,(1),(1)1(0000Tx x Tx x n

p n ρθθρθθθ-≤--=

根据假定,10≤≤θ,故

),(0∞→→n n θ于是{}n x 是基本点列.由于X 完备,故{}n x 收敛于X 中某一点.x 且由不等式(3)可知,T 是连续映射.

在n n Tx x =+1中令∞→n ,得到,x T x =因此x 是T 的不动点.

再证明不动点的唯一性. 另有,X y ∈使,y T y =则

),,(),(),(y x y T x T y x θρρρ≤=

由于10≤≤θ,故0),(=y x ρ,即y x =,唯一性成立证毕

定理[]32.2.1(压缩映射原理)任给数列

{}n x ,若有常数,10:<

证只需证明{}n x 是Cauchy 列,从而说明{}n x 收敛

为此,对任意的N p n ∈,

考虑

01111x x r x x x x p n n k k p n n k k k n p n -?≤-≤

-∑∑++=++=-+ = 0110101→-?-≤--?-+r r x x r r r x x n

p n n

所以{}n x 是Cauchy 列,从而{}n x 收敛.

经济学与数学是相互关联的,所以在大致了解经济学基础上,我们来了解数学。

何谓数学 其实,数学并不是枯燥定义的累积,也不是繁琐公式的堆砌。数学有自己的灵魂,用普罗克鲁斯的话来说:“它赋予它所发现的真理以生命;它唤起心神,澄清智慧;它给我们的内心思想增添光辉;它涤尽我们有生以来的蒙昧与无知”。数学是一门创造性的艺术,是另一种角度诠释的哲学,更是一座历史悠久、文化博大精深的辉煌殿堂。

用专业的语言来描述:数学是起源于我国古代的算术与古希腊的几何的一门学科,主要是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的。现如今主要分为初等数学和高等数学。数学的基本要素是:逻辑和直观、分析和推理、共性和个性。研究数学的主要方法是透过抽象化和逻辑推理,以及计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中等。数学无论是在古代还是当今社会都有着广泛的应用和价值。

数学的起源与发展

数学,起源于人类早期的生产活动。是中国古代六艺之一,也被古希腊学者视为哲学之起点。

数学的发展是一种抽象化的持续发展,在东西方的发展也不尽相同。几何学是欧洲文明的产物,而算学,是中国古代科学中一门重要的学科。

数学的发展史大致分为四个阶段: 第一时期:数学形成时期,这一时期人类建立了最基本的数学概念。从数数开始逐渐建立了自然数的概念和简单的计算法,并认识了最基本最简单的几何形式。

第二时期:这个时期主要以初等数学为主,这构成了中学数学的主要内容。随着数学的逐渐发展,初等数学主要分为算数、几何、代数、三角这几个分支。

第三时期:产生于17世纪的变量数学时期。变量数学大体上经历了两个决定性的重大步骤:第一步是解析几何的产生;第二步是微积分。变量数学是数学的一个基础学科内容以极限、微分学、积分学及其应用为主。

第四时期:数学发展的现代阶段的开端——现代数学。大约从19世纪上半年开始。现代数学以代数、几何、分析中的深刻变化为特征。

在数学发展的道路上涌现出一批又一批闻名古今中外的数学家。譬如欧洲的几何学的奠基人——欧几里得,享有“数学王子”美称的高斯,微积分的创始人牛顿和莱布尼茨以及解析几何的创始人笛卡尔等,在古代的中国有著写《九章算术》、《海岛算经》的刘徽,发现著名的圆周率计算的祖冲之,发现杨辉三角的贾宪和编写《数书九章》的秦九韶等。他们兢兢业业为数学洒下了无数的汗水和泪水,他们无怨无悔为数学奉献了无数个日日夜夜,甚至有一部分人将自己毕生的时间和精力都投入到数学事业当中。他们用自己单薄的身躯就这样一点一滴,一步一步,建立起数学这座有着悠久历史和博大精深文化的辉煌殿堂。

经济学与数学的联系

首先要明确经济学与数学各自都是一门独立的学科,但二者相辅相成,密切相连。数学不仅涉及到经济学的发展,对此还起到了巨大的贡献作用,另外数学对经济学研究本身所用到的方法、知识内容、思想等都有着密不可分的联系。

同时也要明确经济学不是数学,可以这么说,在经济学中数学作为一种工具被用来考虑或研究经济行为和经济现象。数学作为一种工具和方法,不是要代替经济学或凌驾经济学之上,而是要在经济学发展和研究的过程中真正发挥其应有作用。其次,每一门学科的发展都要从自身的历史背景和视角出发去研究、去分析,并且考虑其在现实状况下的发展和应用。任何数学方法在经济学中的运用都离不开一定的假设条件作为前提,所以说数学不是不是无条件地适用于经济学中的任何场所和领域。再次,数学是分析和研究经济学的一种工具,而不是惟一的工具。如果经济学过分对地依赖数学,可能会导致经济研究的经济研究单一化,这不利于经济学的发展。

从历史的角度来说数学的发展较早,所以相对经济学已形成网状知识体系。而经济学作为一门独立学科发展较晚,有许多理论还没有完善。但在数学与经济学各自的发展过程中,可以看出它们是相互促进,共同发展的。一方面,经济学往往是把现实情境中的问题在一定的假设成立后转化为数学问题,然后建立合适的数学模型,从而运用某些数学和经济学的思想、知识和方法,解决实际问题。所以数学作为经济学的一种重要的研究和分析方法,在经济学研究和发展中起着重要作用。另一方面实际社会中复杂多变的经济现象也不断地向数学提出新的问题和挑战,这无疑是推动了数学这门科学的发展。由于研究经济现象要提出很多假设作为前提,不可能那么轻易地就找到一种数学模型与现实经济完全一致,所以说正是这种不一致性成为数学发展的源泉。由于这两个方面,使得数学与经济学在前进中相互促进、共同发展。

大学数学中的经济问题

在无论是不是数学系的学生,在大学数学中我们都要接触到一些数学知识、方法和思想。下面我们将列举几个很常见的数学知识在经济学中的运用。

在经济学发展的过程中,资源的有效配置和资源的合理利用始终是研究的主题,或者说经济学就是研究人类社会如何有效配置和合理利用稀缺的经济资源从而最大限度满足人类欲望的一门学科。而且数量关系无处不在,像投入量、产出量、成本、价格、利润、本金、利率等等。这不可避免地会涉及到效率和最优化问题,而关于效率和最优化问题的研究不仅有定性分析,更重要的应有定量分析。数学作为定量分析的重要工具,以其严密性、客观性正好适应了这一要求,并且不断推动经济学走向精密化、准确化。所以数学与经济学是紧密相连的,而大学数学中很多的知识都能用到经济学中。

比如数学分析中的导数,导数可用来研究经济学中的边际成本,边际利润,或者弹性函数,最值分析。

C为边际成本函数,经济学的解释为近似等若成本函数为C(x),则成本函数的导数'(x)

R,则收入函于当产量为x 时,若再增加一个单位产量所需增加的成本。若收入函数为(x)

R称为边际收入,记成MR(x),边际收入表示在x的水平上再多生数对产量x的变化率'(x)

L称为边际利润,记产一个单位产品所增加的收入。若利润函数L(x)对产量x的变化率'(x)

成ML(x)。边际利润表示在x的水平上再多生产一个单位产品所增加的利润。

弹性在经济上又可理解为边际函数与平均函数之比。对于y=f(x),它的弹性函数为()y x e x y y

'=?。函数弹性的实际意义就是当自变量在x 的水平上增加一个百分点时,因变量y 大约增加的百分点。经济学中常见的弹性函数为需求的价格弹性,经济学的解释是表示某商品当价格变化一定的百分比以后引起需求量的反映程度。若需求的价格弹性为-1时,称为单位弹性,此时商品需求量的变动与价格变动按相同百分比进行;当需求的价格弹性小于-1时,称为高弹性,商品需求量变动的百分比高于价格变动的百分比,说明需求量对价格的变动较敏感;当需求的价格弹性大于-1时,称为低弹性,说明商品需求量变动的百分比低于价格变动的百分比,即价格变动对需求影响不大。

在经济活动中,经常有收益最大、成本最低、效益最好等要求,实际上都是经济函数中的极值或最值问题,而涉及到的便是导数问题,由目标函数的导数得到极值点,便可算出经济学中的最值问题。

在翻阅经济学案例时,也能从中看出微分方程也可运用到经济学中。通过研究经济变量之间的联系及其内在规律而建立的某一经济函数及其导数所满足的关系式,便是建立了微分方程。而我们可通过求解微分方程分析出变量之间的联系,得到未来的一段时间变量的变化情况。我们可用微分方程建立商品的市场价格与需求量之间的函数关系、预测可再生资源的产量,预测商品的销售量、分析关于国民收入等问题。

对国民收入来说,通常分为消费和储蓄两部分,储蓄用于投资,可以增加生产,生产增加后消费、储蓄增加,又可以反过来促进生产。

即是说产出转化储蓄,储蓄化为投资,投资增加产出,任一时刻产出都与前一时刻产出状态有关,因此是一个动态问题。

记国民收入为Y(t), 消费为C(t), 储蓄为I(t), k 为边际资本产出比,s 为边际储蓄倾向,1-s 为边际消费倾向

假设:1. 产出增长率与资本投入成正比;

2. 储蓄全部用于投资;

3. 消费、储蓄比例不变;

4. 产出增长速度与储蓄成正比。

则可建立模型:

基本方程:Y=C+I

I=sY

C=(1-s)Y 根据假设dY I dt K

=,代入前式得微分方程 0

(0)Y dY s Y dt k Y ?=???=? 方程的解为:0Y s t k

Y =

这是一个持续增长的生产函数,要求增加的产出全部被需求吸收

作为近几年来异军突起的行业—保险业,其中涉及到了很多的概率论知识,在保险中概率论得到了最强势的发挥。保险学正是利用了大数定律和中心极限定律等概率论知识才得以建立和发展。譬如最普通的人寿保险,保险公司欲对10000人进行20年的人寿承保,若在

20年内死亡每位每人收取a元保费,若在20年内死亡每人可领取b元补偿。那么保险公司可先搜集大量样本,用大数法则测算出20年中每百人死亡平均概率P,再通过100Pb<=10000a 求出使公司基本盈利相对应的保费a。除了保险,还有彩票都需要用到概率论,虽然有幸运儿得到巨额奖金,但是彩票中心最后一定是获得丰厚的利润的,彩票的售价和得奖金额都是需要事先通过计算出得奖的概率,再求得益的期望来计算出来的,都是以彩票中心的利益为主。

而且得到奖的概率是非常低的,比如说:双色球头奖为投注号码由6个红色球号码和1个蓝色球号码组成。

红色球号码从1-33中选择6个;蓝色球号码从1-16中选择1个。

头奖可能性情况:(33×32×31×30×29×28)/(1×2×3×4×5×6)×16=1107568×16=17721088,由此可计算出双色球的中奖概率为1/17721088=0.0000056%。概率是如此的低,所以那些想要一夜巨富的人可能终其一生都不能得到。

而在数学模型中,很多背景都是在经济领域中进行的,比如数学模型中最常见到的最优化问题,经济学中资本家追求用最少利益得到最大利润,这就避无可避的要在很多方案中寻求最优解决方案。而其中涉及到的变量随着另一些变量的变化而变化,导致了问题的复杂,而用数学模型可以简化问题,将复杂的变量关系

转化成熟悉的函数关系,也可利用已有的数学模型或数学定理推导新的结果,摈除一切琐碎干扰,更深入的得到仅凭直觉无法或不易得出的结论,发现现象之间更深层次的本质联系。运用数学模型讨论经济问题,可以不走或少走弯路,将讨论集中由于前提假设、论证过程及模型原理问题上来,从而避免了许多无谓的争执,也使得在深层次上发现似乎不相关的结构之间的关联变成可能。于是可在数学建模中可用线性规划,拉格朗日乘子法运用软件,图像来得到最优化结果。将经济学的复杂问题解决清楚。

我们还可通过数学建模的手段对对未来一定时期内经济发展的趋势和状况进行描述、分析,并做出估计和推断。目的在于通过对客观经济现象历史规律的探讨和现状的研究,求得对未来经济活动的了解,以减少不确定性因素对社会经济活动的影响,合理的使用人力、物力、财力,获得最大经济效益。预测方法主要有三种:时间序列的趋势预测;回归预测;投入产出预测。其中线性回归分析法是经济预测的常用数学方法,即利用统计数据确定变量之间的线性关系,并参考这种函数关系来预测未来经济发展趋势。线性回归是数学建模中非常重要的手段,

对经济学中的预测非常有用的,为商人做出正确的决策起着非常重要的作用。

而且在经济学界和数学界都赫赫有名的数学和经济学大师——约翰纳什,通过数学模型把日常生活中生动的经济问题分析并深化研究,总结出了著名的纳什均衡,这个著名的经济论断成为经济学界坚实的理论基石,为以后研究更多领域的博弈问题提供了理论基础。除了上述最优价格模型,经济学中的金融工程中的期货期权理论,弹性理论,最优化和影子价格都是在数学模型的应用下才能得到更简洁的答案。数学模型使经济学从定性研究向定量研究转化,是解决经济学中复杂问题的有力工具。

数学分析中的导数和泰勒级数也在经济学中有着很重要的应用,比如说:利息的计算,连续复利问题,贷款还款问题。

假设x银行提供每年支付四次,复利为年利率8%的帐户余额,则t年后的余额为多少?

而一年支付四次,复利8%表示每年要加四次(每三个月一次)利息,每次要加上当前余额的8%/4=2%,因此,如果同样存入100元,则在年末,已计入四次复利,该帐户将拥有

4

100(1.02)元,所以余额B为:

100(1.02) ,

一年后: B=4

二年后: B =42100(1.02)

? , t 年后: B =4100(1.02)t ? .

则如果年率为r 的利息一年支付n 次,那么当初始存款为P 元时,t 年后余额At 为

(1)nt t r A P n

=+ ,当n 趋于无穷时,则复利计息变成连续的了(即连续复利)。 1997年3月,1996年诺贝尔经济学奖获得者James Mirrcless 在波兰给数学家作了一次学术报告。主持人以幽默的方式介绍他时说:“诺贝尔奖没有数学家的份,不过,数学家已找到了摘取诺贝尔桂冠的途径——那就是把自己变成经济学家!”这都说明了数学与经济学是息息相关的,在经济学的很多领域中,都是要用到数学知识的 ,而且我们也可以在数学课堂上添加经济学背景,让我们数学课堂更有深度与内涵,还可以加强学科之间的联系。马克思在150多年前就提出:“一门科学只有在成功地应用数学时,才算达到了真正完善的地步”。这也说明数学是非常重要的,我们作为数学人既有压力也有动力,但我们必须要将压力转化为动力,努力为学好数学而奋斗!

参考文献

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[2]熊金城.点集拓扑讲义[M].北京:高等教育出版社.2003:223.

[3]钱吉林.数学分析题解精粹[M].武汉:崇文书局2003..

数学在经济学中的应用

数学在经济学中的应用 经济学院经济系张馨月 进入大学,我选择了经济学这门学科。经过一个学期的学习,我对经济系的课程有了一个基本的了解。数学是经济系乃至经济学院的学生必修的一门课程,非常的重要。为什么数学在经济学中的作用如此重要呢?今天,我就浅论一下这个问题,谈谈数学在经济学中的应用。 要谈这个问题,首先要明确经济学是什么。经济学是研究如何配置和使用相对稀缺的资源,来满足最大化需求的社会科学,即研究社会活动中的个人、企业、政府如何进行选择,以及这些选择如何决定社会资源使用方式的一门科学。经济学是一门社会科学,但是它却与哲学、文学等社会科学有着大相径庭的区别。经济学研究的是经济问题。虽然现实里的经济问题错综复杂,使经济学的分析增加了难度,具有了一些不确定性。但是,经济学的目标是朝着物理学的方式发展的,它本质上追求精确。对于这样一门追求精确的学问,数学的作用自然非比寻常。经济学使用到了数学、统计工具,这个传统从很早的威廉.配第就有了,到魁奈的《经济表》,到边际学派的边际分析,到萨缪尔森的《经济分析基础》,到再博弈论等等,数学在经济学中的地位越来越明显。 我认为,数学在经济学中的作用主要有两方面。一是在其工具性上,数学作为经济研究的基础工具,其作用自然不可小觑;二是在其思想性方面,数学是一门严谨的学问,其严谨的思想在追求精确和理性的经济学中占据重要的地位。数学在理论上的概括和科学的实际发展中,一般给人们的印象是,与其他学科相比,数学的特点可归结为更高度的抽象性、更严密的逻辑性和更广泛的应用性。因此,说数学是一切科学的根本基础,是科学的皇后,是十分自然的。 先谈谈第一方面。首先,数学概念是抽象的典范,几乎它的所有基本概念在现实世界中是找不到的,例如,点、线、面;自然数、实数和虚数等等;它们是抽象的,又是深刻的,极其奇妙地、精确地刻画自然事物的某种基本特征。其次,数学是严密逻辑推理的象征,其方法论的核心是演绎法,即从不证自明的公理出发进行演绎推理;其实质含义是,若公理为真,则可保证其演绎的结论为真;从逻辑上看,演绎法是清晰、合理和完美的,由数学推出的显然是毋庸置疑的正确结论。最后,由上面两点,数学应用的广泛性是不言自明的。自然,在经济研究中,少不了数学这样一个工具。经济学是研究在约束的条件下的最优化选择,即在资源稀缺的条件下,如何达到收益的最大化。于是,在研究中就存在成本、收益等等的概念和运算。同时,由于经济活动的多样性,研究中存在许多变化的因素,导致了经济研究的错综复杂。而数学其用处就在于为许多复杂的思想和现象提供了简洁而明了的解释,为许多错综的数据提供了计算模型,从而使经济研究简洁条理。 但数学的有用性不仅仅体现在其工具性上,更在其思想性上。改革开放以来,西方经济学作为市场经济运行描述的基本理论,对我们经济学学习和研究的作用越来越重要。从学习和研究的角度看,似乎可以明显感觉到,西方经济学的理论体系、思维方式和推理方式的深刻特点之一表现在其数学性方面,也正是这一特征使人们常常把经济学看成是最接近自然科学的社会科学学科。西方经济学从亚当·斯密《国富论》起的二百多年来,已形成了一个庞大而较严密的理论体系。在整个社会科学中,经济学的理论形式、研究方法是公认为最接近自然

从函数角度浅谈数学对经济学的贡献

从函数角度浅谈数学对经济学的贡献 摘要:数学思想在经济学领域的应用极大地推动了经济学的发展,经济学的成长离不开数学的贡献。数学与经济学的结合创造了20世纪以来经济史上一个个伟大的奇迹。本文从函数角度来对数学对经济学产生的的影响进行简单的剖析。 关键词:经济学;函数;函数最值;效用函数; 1 前言 数学是科学的皇后,其重要地位可见一斑。“王后”地位的奠定不仅在于数学本身的成就,更体现在数学对其他学科深远的影响。作为应用最广泛的科学,数学促进了化学、物理、美术、政治学等的发展,可以说,没有数学,就没有现在璀璨的人类文明。而经济学作为众多科学的一支,同样不可避免地受到了数学的影响。 经济学的发展虽然只有百年的历史,但是数学对它的贡献却贯穿其发展始终。每一个优秀的经济学家,前提必先是一个卓越的数学家。无论是诺贝尔经济学奖得主弗里德曼,还是提出震惊世界的“凯恩斯主义”的凯恩斯,亦或是写出“现代经济计量学的宣言书”的哈维尔莫,都无法逃脱这一规律。而导数思想,函数思想,极限思想,最优化求解,微积分,偏导数等等都被引入经济学中得到了极大地应用。 本文从函数角度来浅析数学对经济学的贡献。函数是应用广泛的数学思想之一,其主要任务就是通过公式和图像来表示两类数字之间的关系。经济学中的需求函数、供给函数、价格提供曲线、反需求函数等无一不是对数学思想的完美应用。 2 例子 2.1 函数最值在经济学中的应用 (1) 提出问题 在经济生活中,经常会遇到在一定条件下,怎样用料最省、产量最多、效率最高、成本最低等问题,这些问题在数学上有时可以归结为求某一函数的最大值或最小值问题。随着经济与数学的联系日益密切,利用数学知识解决经济问题显得越来越重要,运用函数中的最值可以对经济活动中的实际问题进行最优化分析,从而为企业经营者的科学决策提供依据。 最值概念 最小值:设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:对于任意实数x ∈I ,都有M ≤f (x );存在0x ∈I 。使得f (0x )=M ,那么,我们称M 是函数y =f (x )的最小值。 最大值:设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:对于任意实数x ∈I ,都有f (x )≤M ;存在0x ∈I ,使得f (0x )=M ,那么,我们称函数M 是函数y =f (x )的最大值。 (2) 作出假设——最大利润问题 某工厂在一个月内生产某产品Q 件时,总成本为C (Q )=5Q +200(万元),得到的利益为R (Q )=10Q -0.012Q (万元),问一个月内生产多少产品时,所获得的利润最大? 解答:这种问题如果只靠经营者自己的经验来得到的结果具有偶然性,而且结果容易不一致,可行度和准确度都比较小。但是如果把问题和函数结合,利用函数的最值来解答,不

经济数学方法

經濟數學方法 壹、 矩陣與行列式 ◎定義: m n ?-階矩陣為一包括n 列和m 行的數字的方形排列,若以A 代表 此矩陣,則 m n a a a a a a a a a a A ij nm n n m m ?=???? ? ?? ?????=)(21222 21 11211Λ M ΛM M ΛK 例: ??????--=? ???????????---=11133111,531 321213102B A 分別為43?和24?矩陣 ◎定義: 若m n ij m n ij b B a A ??==)(,)( 則 m n ij m n ij ij C b a B A ??=+=+)()( =C m n ij a A ?=)(αα 例: ????? ?????--=??????????=3152 12,112312B A 則???? ? ?????-=??????????-++++-=+227520311152231122B A ???? ? ?????=??????????----+??????????=-+=-84513412315212551015510)1(55B A B A

A A A 21123122224624112312112312=???? ? ?????=??????????=??????????+??????????=+ ◎ 定義:若A=()ij a 為m n ?矩陣,B=()ij b 為k m ?矩陣,則A 和B 的 乘積AB 為k n ?矩陣C 例: ??????????-=??????=130112001,102210B A 求AB 及BA ???? ??????-? ? ? ???=130112*********AB =? ?? ???+-?+++++??+-?+++++1.1)1(00.23.11.00.20.12.01212)1(10.03.21.10.00.22.11.0 =??? ???132172 BA 無法計算 33?Θ 32? ◎ 行列式: Cramer's Rule 已知 1212111b X a X a =+ 2222121b X a X a =+ ? 2112221112222122 211211222121* 1a a a a a b a b a a a a a b a b X --== 211222111 2121122 2112112211 11 *2 a a a a b a b a a a a a b a b a X --== 例:解下列聯立方程式: ?? ?? ? ?????=????????????????????--025312121111321X X X

数学、经济学及其联系

为何要研究经济学 当你在决定是否购买某本书之前,你是否曾今考虑过:你能从这本书中得到什么收益?这种收益是否能补偿你为此付出的成本?(这种成本不仅包括你所花费的货币,而且包括你读这本书所要花费的时间)这其实就是我们日常生活中的一个经济问题。显然,无论是从微观世界到宏观现象,还是从历史演变到如今的社会发展,经济问题无处不在。所以,我们要研究经济学。 何谓经济学 社会上有一种普遍的观点:“经济学就是研究钱的”是这样吗?答案显然是错误的。我先我们承认,经济学的确与货币密切相关,但经济学研究的范畴远不止于对货币的探讨。接下来我们要更深层次的了解经济学。 稀缺—选择—分配,是经济学的三大关键词。即生产什么?如何生产?为谁生产?是资源配置的三个方面。 显然人的资源有限但需求无限,资源是稀缺的,引出了经济学最基本的问题:“生产什么”。即在资源给定情况下,用于哪种产品的生产。由于这种稀缺性,人们就面临选择,不同的选择造就了不同的结果,即“如何生产”,选择什么样的生产技术的问题。生产好的产品要进入市场,又该如何与社会成员进行分配。这就得考虑收入分配问题,即“为谁生产”。所以用一句话概括说,经济学研究的就是资源配置的问题。 经济学历史的三次综合 色诺芬在他所编著的《经济论》、《雅典的收入》中最早提出了“经济”这个概念。他认为经济就是家庭管理,这被称为“色诺芬传统”。柏拉图《理想国》中提出了“财产”观念,他反对一切形式的私有财产。亚里士多德的经济思想在于把家庭管理纳入政治学的范围。但这并不表明经济学是一门学科,是经济学家威廉.配第正式将政治经济学作为为一门独立的学科。而亚当斯密建立了一个完整的体系。这是经济学的第一次综合。即将政治与经济综合在了一起。 在18世纪50年代~19 世纪70年代形成了古典经济学,然而在后期古典经济学分裂。随之而来的是边际革命,改革的结果是将数学引入到经济学中。这就是经济学的第二次综合,把数学与经济学相综合。

高等数学在经济中的应用

高等数学在经济中的应用 专业:制药工程 姓名:XXX 指导老师:XXX 摘要:高等数学在经济研究中起着基础性作用,只有学好高等数学才能更好的理解剖析经济现象掌握经济知识。本文主要用数学分析、常微分方程、高等代数 概率与数理统计等课程的相关知识来说明高等数学在经济中的应用。 关键词:高等数学;经济;应用 Application of Advanced Mathematics in Economy Abstract:Advanced mathematics is basis of economic research.0nly learning advanced mathematics,call we get a better understanding and analyzing economic phenomenon and master economic knowledge.This paper mainly illustrates the application of advanced mathematics in the economy by using the related knowledge of mathematical analysis,ordinary differential equation,higher algebra,probability and mathematical statistics course. Key words:advanced mathematics;economy;application 0 引言 数学在经济中扮演着越来越重要的角色,经济学的许多研究方法都依赖于数学思维,许多重要的结论也来源于数学的推导,而且提高经济学理论的科学性与分析水平的重要工具也是数学。因此,研究数学方法与经济学的内在联系,研究

数学知识及其在西方经济学中

数学基础知识及其在西方经济学中的使用 西方经济学是一门综合性较高的课程,有一定的难度,需要一定的数学知识基础。这里我们给大家整理了一些必需的数学基础知识,帮助大家学好西方经济学这门课程。 一、经济模型中运用的图形 经济模型是对经济或企业与家庭这类经济组成部分进行的简化的描述。它包括可以用方程式或图形中曲线表示的经济行为的表述。经济学家利用模型来揭示不同政策或其他因素对经济的影响,在方法上与采用模型飞机测定风洞和气候模式有类似之处。 在经济模型中你将遇到许多不同的图形,一旦你学会认识这些类型,你就会很快了解图形的含义。在图形中看到的类型有如下四种情况: 1、同方向变动的变量 同方向变动的两种变量之间的关系称为正相关或者同方向相关。图1-1表示正相关图形的三种情况。图a表示一种两个变量同时增加的正相关,图形沿着越来越陡峭的曲线移动;图b表示一种正相关线性关系,图形是一条直线;图c表示一种两个变量同时增加的正相关,图形沿着越来越平坦的曲线移动。图1-2中的所有线——无论它是直线还是曲线——都称为曲线。 x 图1-2:正相关图形的三种情况 2、反方向变动的变量 反方向变动的两种变量之间的关系称为反相关或者反方向相关。图1-3表示反相关图形的三种情况。图a表示一种一个变量增加、另一个变量减少的负相关,图形沿着越来越陡峭的曲线移动;图b表示一种负相关线性关系,图形是一条直线;图c表示一种图形沿着越来越平坦的曲线移动的负相关。 x 图1-3:负相关图形的三种情况

3、有最大值或最小值的变量 x x (a) (b) 图1-4:有最大值与最小值的图形 图(a )表示有一个最大值点A 的曲线,点A 的左边产量递增,右边产量递减,在点A 处达到产量最大;图(b )表示有一个最小值点B 的曲线,点B 的左边成本递减,右边成本 递增,在点B 处成本最小。 4、无关的变量 x x (a) (b) 图1-5:无关变量的图形 有许多情况是无论一个变量发生什么变动,另一个变量都不变。上图(a )表示无论x 如何变动,y 的数值不变;图(b )表示无论y 如何变动,x 的数值不变。 5、一种关系的斜率 我们可以用关系的斜率来衡量一个变量对另一个变量的影响。一种关系的斜率是用y 轴衡量的变量的值的变动量除以用x 轴衡量的变量的值的变动量。我们用希腊字母Δ代表“变动量”,Δx 指x 轴衡量的变量的值的变动量,这样关系的斜率是:Δy/Δx.。

数学在经济中的应用2

数学在经济中的应用 数学是科学之王。数字化时代的任何学科显然都已经离不开数学。离开数学的,比如诗歌,比如京戏,如果还摈弃数学的精细,还敢藐视数字化的传媒,则必定为时代所抛弃。 唯独中国的经济学,在最需要数学扶助的时候,却在以大无畏的精神藐视着数学。不管是宏观经济学、微观经济学,还是我们曾奉为经典的政治经济学,都以极端自负的姿态不屑于带数学这个纯自然科学的小兄弟玩儿,最多在需要点缀的时候,捎上它的一点儿“概算”,就算对这小兄弟够重视的了——科学之王?在我们的经济学里公民都算不上! 中国经济,不管宏观还是微观都出了问题,这是人们无法否认的。制度上的原因人们尽可以仁者见仁智者见智。“似乎”是在制度之外,笔者却发现了一个数学上的原因。那就是中国经济学在不经意之时捎带着用一下的数学“概算”。这一“概算”,就“概算”出了中国经济的大毛病。 先看宏观经济中“概算”搞出来的漏子。 鼓励生育的人口政策可以认定是一项经济政策,其经济上的动机是建立在发展生产“人多力量大”的数学概算基础上的。其数学含义是:多一亿人口的物质财富生产≥多一亿人口的物质财富消耗。时髦的口号是:人少好吃饭,人多好干活。劳动力的物质财富生产扣除劳动力的物质财富消耗的剩余,就是鼓励人口政策的经济目的。这样的概算在今天看起来粗鄙得近于野蛮——即便科学技术高度发展对财富生产方式的改变令闭塞社会的管理者始料不及这一点可以理解,有限土地人口承载力、不可再生资源的消耗极限、社会管理成本的高比例付出、财富产出的边际收益递减等等基本数学因数都不能纳入国民经济规划视野的话,数学在经济学中的位置则肯定不如贵族豪门里的粗使丫头。 计划经济曾是我们社会为人类探索的一条大胆的经济发展模式。它失败了。但它的对手却在令人眼花缭乱的市场经济里把计划用到了极致。难道计划对于市场,对于经济真的是那么无能为力,那么荒唐吗?我们的对手都会告诉我们:不是!计划是智慧生命的生存方式。计划是对生存方式的算计和筹划。日本人对自己海岸线以内的海底资源珍藏不用是算计,美国人的“星球大战”是筹划;世界商业巨头数亿美元的广告营销投入是精心算计,跨国公司的中国攻略是跨世纪的大筹划……市场经济里几乎每一个智慧生命的每一个动作都自然地演绎着精致的数学逻辑。 算计和筹划都离不开数学。我们的计划经济却抛弃了数学,因而它实际上根本谈不上是计划,所以它失败了。翻看一下我们那时的年度计划、十年规划,我们会看到,我们的计划体制里没有数学的位置,连初等数学的运用都是随心所欲地选取几个为我所用的要素的简单累加——我们的5年计划在计算总产值、GDP的同时,几乎从不计算投入与消耗;我们在劳 1

数学统计方法在经济学中的应用

数学统计方法在经济学中的应用 数学统计方法在经济学中的应用开题报告/html/lunwenzhidao/kaitibaogao/ 数学这门理论性学科具有高度的抽象性,它作为一种应用性工具被广泛的运用于工程学、机械学、经济学等众多领域。通过在经济学中的大量实践应用可知,经济问题的中的定性分析与定量分析都可以运用数学方法来进行统计。对于现代企业来讲,任何一项运行决策的制定、实施、评价都离要使用数学统计方法对决策的经济效益中的各项指标进行评估,例如企业生产过程中所涉及到原材料的使用,产品销售过程中的价格控制,经济效益评估时的利润计算等。当代经济学家认为,经济领域一些现实的问题的解决,都要通过先将经济学中的变量提取出来,从而建立经济模型,再通过数学方法进行统计与运算,结合经济原则和理论,对决策进行预测与评估。 一、数学统计方法应用于现代经济中的意义 数学统计方法应本文由毕业论文网收集整理用于经济学中,尤其是应用于现代企业的各项经济指标预测与评估中,对企业的决策的成功与失败,决策的调整与改革都有着重要的影响。因此,将数学统计方法应用于经济学中,有着很强烈的现实意义。 1.经济学问题的解决离不开数学统计方法的运用 经济学问题的分析与解决需要精确、客观、科学,而数学统计方法的最重要特点就在于它分析过程的严谨精密,分析结果的清晰准确。数学方法应用于经济学领域中,最早可以追溯到古经济学中代数式的

应用,时至今日,数学与经济学相结合,衍生出了数理经济学、经济计量学以及产权经济学等数门专业化理论,经济学中的数学统计方法已经无处不在。将数学方法运用于经济问题的解决中,一般要经历“经济—数学——经济”的模式,既从需要解决的现实经济问题入手,建立数学模型进行,运用数学方法对数学模型进行分析,求得数学结果,再结合经济理论与经济学原理对结果进行评估,得出结论,用于指导经济活动的进行。 2.现代企业经济决策的制定离不开数学统计方法 数学在经济学中的大量运用,使人们对经济活动评估的要求由定性分析发展到定量分析,特别在现代企业在制定决策时,它们都希望通过数学方法来精确的分析决策对企业发展产生的意义。数学方法在现代企业经济决策中的运用,是为了提高经济决策的可靠性与科学性,避免企业财力、物力的损失,通过数学方法对决策执行后的结果进行预测,使企业的发展处于自身可以控制的情况下。一个简单的数学方法就可以将经济决策中的各项因子之间的关系简单的明了的表现出来,各个经济变量之间的关系也能一目了然,经济决策的制定是否可靠的结论就可以得出。作文/zuowen/ 3.数学统计方法是经济理论分析最重要工具之一 数学统计方法是经济学理论分析的最重要工具之一,从最早的代数运用,再到数理经济学中,各种深奥的数学问题中的大量的运用的运用,现代统计经济学中,繁杂数据的中指标的得出,再代现代数学与现代经济理论相结合,产生的特有的专门运用数学方法来解释经济

经济学中的数学意义(一)

经济学中的数学意义(一) 改革开放以来,西方经济学作为市场经济运行描述的基本理论,对我们经济学学习和研究的作用越来越重要。从学习和研究的角度看,似乎可以明显感觉到,西方经济学(本文中主要指新古典(综合)主义经济学)的理论体系、思维方式和推理方式的深刻特点之一表现在其数学性方面,也正是这一特征使人们常常把经济学看成是最接近自然科学的社会科学学科。因此,对一般数学的意义、数学与理论的科学性、数学在经济学研究中的意义和具体作用、及数学的限制等基本问题的深入思考,将有助于我们进一步认识和把握西方经济学的基本思想和理论特征,更好地学习、借鉴和认识西方经济学。 一、数学与理论的科学性 众所周知,数学作为一个独立的知识体系起源于古希腊,两千多年特别从牛顿时代以来,数学及其具体应用-----自然科学取得了辉煌的成就。长期以来人们习惯认为,能充分应用数学的学科或领域等价于科学,数学所显示出的人类理性能力、根源和力量在诸多自然科学领域也似乎得到了完美的体现。这自然使人们猜想,为什么不能把数学方法应用到社会学科领域去寻求其真理呢?西方经济学也许正是这种猜想的一个主要结果或实验。数学究竟能给经济学带来什么呢?在进一步分析经济学中数学的意义之前,我们应先来概略了解一下几个数学基础问题。 1、数学是什么? 简单回答这个问题是十分抽象的。例如若干著名学者认为,“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”。数学“是研究抽象结构的科学“。“数学是结构及其模型的科学”。等等。数学在理论上的概括和科学的实际发展中,一般给人们的印象是,与其他学科相比,数学的特点可归结为更高度的抽象性、更严密的逻辑性和更广泛的应用性。因此,说数学是一切科学的根本基础,是科学的皇后,是十分自然的。 稍具体说,首先,数学概念是抽象的典范,几乎它的所有基本概念在现实世界中是找不到的,例如,点、线、面;自然数、实数、虚数和四元数等等;它们是抽象的,又是深刻的,极其奇妙地、精确地刻画自然事物的某种基本特征。其次,数学是严密逻辑推理的象征,其方法论的核心是演绎法,即从不证自明的公理出发进行演绎推理;其实质含义是,若公理为真,则可保证其演绎的结论为真;从逻辑上看,演绎法是清晰、合理和完美的,由数学推出的显然是毋庸置疑的正确结论。最后,由上面两点,数学应用的广泛性是不言自明的。 人的认识是无止境的,由于数学在科学发展中至高无上的地位,人们自然要进一步问,数学是绝对真理吗?亦即数学的抽象性是绝对无误的吗?数学的严密逻辑性是绝对可靠的吗?数学应用的广泛性是无限的吗?稍考察一下数学发展的历史可以看出,人们在这个问题的认识是不断变化发展的。 2、数学的真理性问题 十九世纪二十年代之前,数学的发展是顺利的,人们对于数学的真理性是确认的。特别是十五~十八世纪,数学的顺利发展达到高峰;这一时期一大批数学家同时在在数学和自然科学方面做出了惊人的成就,如哥白尼、开普勒、伽里略、笛卡尔、惠更斯和牛顿等。他们从许多方面证明了自然界的一些现象与数学定律相吻合,最突出是牛顿力学;所有这些极大地加强了数学作为绝对真理的信念,人们相信上帝设计了宇宙,而数学的作用就是揭示出这些设计。 然而十九世纪二十年代非欧几何的提出和集合论中悖论的出现,使整个科学界震动,它迫使数学家们从根本上改变了对数学性质的认识,以及数学和物质世界关系的理解,由此引出数学巨人之间关于数学基础的新数学方法而展开激烈的争论。如由弗雷格、罗素和怀特海为代表的逻辑主义认为,逻辑法则是一个真理体系,而所有的数学是可以由逻辑推导出来。同一时期,以克罗内克、鲍莱尔、彭家勒和贝尔为代表的直觉主义却认为,从逻辑原理所推导出

数学与经济学的关系探讨

数学与经济学的关系探讨 摘要:本文总结了数学如何作为一种工具帮助经济学研究,同时总结了数学在经济学的应用中出现的一些问题,包括"数学滥用";、强行使用数学等,最后本文总结了数学在经济学研究中被赋予了不应有的地位以及虽然数学本身并不能独立支撑经济学研究,但这并不妨碍我们在经济学中使用数学工具。 关键词:方法论;数学;经济学 数学与经济学的关系在学界已经被讨论了好多年,想要认清数学与经济学的关系,首先我们必须弄明白经济学与数学之间是否存在包含关系。Dow(1990)就曾指出,如果我们认为经济学就是一门数学学科,那么我们可以很容易地将历史学、社会学、哲学以及方法论看做是这些学科在不同专业领域吸收知识,并且经济学实践将这些学科联系在一起。但是对那些将经济学看做是一门使用了数学的人文科学的人来说,经济学的内容本身就需要历史学、社会学、哲学以及方法论这些领域的专业知识。我认为后一种观点好像更贴切地描述了数学在经济学研究中的地位,就是说经济学是一门使用了数学专业知识的人文科学。 一、数学作为一种有效的研究工具,可以帮助经济学家进行经济研究 经济学家大多善于使用修辞学的表达方法来描述经济现象,在描述某些经济学家自己也没有完全弄明白的现象时,有些经济学家善于使用晦涩难懂的经济学术语来掩盖本身理论解释的不充分性,但是,这种做法会使得理论解释的说服力大打折扣。在这种情况下,使用数学方法进行补充性解释可以避免使用晦涩难懂的语言来掩盖理论本身欠缺的解释性,可以通过明白的数学公式展现清晰的逻辑。因为这个原因,在经济学研究中使用数学函数以及运用数学模型成了经济学家们更好地解释经济现像和预测未来经济发展走势的一种有用手段。罗默(2015)就曾经指出,借助新的变量,模型可以将文字叙述与数学公式较好地联系在一起,增加理论和实证之间的关联程度。罗默举例道,早在1956年,索洛在他的经济增长理论中就曾使用数学公式来表示"资本";这一变量。利用数学公式同概念的紧密结合,索洛精准地阐释了"资本";这一变量的含义,进而通过对概念的阐释轻松地将理论与实证结合起来。毫无疑问,这是一个典型的数学知识助力经济学修辞解释的例子。Dow精辟地总结道,数学结论的公式化为经济学纯理论的优势以及使用模拟进行实证演示铺平了道路。像罗默一样,凯恩斯对待在经济学中使用数学的态度也是积极的。通常认为凯恩斯对于在经济学中使用数理统计方法是持完全否定的态度的,但是O’Donnell(1990)认为这种现象是由于这些人只看到了凯恩斯一部分的观点,并没有全盘认识凯恩斯的观点,这种对凯恩斯数学观的解读是错误的并且是肤浅的。事实上凯恩斯对数学本身并没有敌意,而是反感"伪数学";,或者说数学分析方法的不合理的应用。例如,在对概率的研究中,凯恩斯自己便使用数学表达来方便解释概率这个经济学概念,为了清晰表达两组命题之间的概率,凯恩斯使用a/h来表示概率,a代表概率相关的结论,h表示包含了给定信息的先决条件。数学知识不仅在经济学先验演绎推理层面有用处,而且在经济学实证层面也有用处。财会学中数理统计的重要性是众所周知的,约翰•希克斯(1979)一直强调经济分析中,尤其是在动态经济分析中,财

高数在经济学中的应用

《高等数学》知识在经济学中的应用举例 由于现代化生产发展的需要,经济学中定量分析有了长足的进步,数学的一些分支如数学分析、线性代数、概率统计、微分方程等等已进入经济学,出现了数理统计学、经济计量学、经济控制论等新分支,这些新分支通常成为数量经济学。数量经济学的目的在于探索客观经济过程的数量规律,以便用来知道客观经济实践。应用数量经济学研究客观经济现象的关键就是要把所考察的对象描述成能够用数学方法来解答的数学经济模型。这里我们简单介绍一下一元微积分与多元微积分在经济中的一些简单应用。 一、复利与贴现问题 1、复利公式 货币所有者(债权人)因贷出货币而从借款人(债务人)手中所得之报酬称为利息。利息以“期”,即单位时间(一般以一年或一月为期)进行结算。在这一期内利息总额与贷款额(又称本金)之比,成为利息率,简称利率,通常利率用百分数表示。 如果在贷款的全部期限内,煤气结算利息,都只用初始本金按规定利率计算,这种计息方法叫单利。在结算利息时,如果将前一期之利息于前一期之末并入前一期原有本金,并以此和为下一期计算利息的新本金,这就是所谓的复利。通俗说法就是“利滚利”。 下面推出按福利计息方法的复利公式。 现有本金A 0,年利率r=p%,若以复利计息,t 年末A 0将增值到A t ,试计算A t 。 若以年为一期计算利息: 一年末的本利和为A 1=A 0(1+r ) 二年末的本利和为A 2=A 0(1+r )+A 0(1+r )r= A 0(1+r )2 类推,t 年末的本利和为A t = A 0(1+r )t (1) 若把一年均分成m 期计算利息,这时,每期利率可以认为是r m ,容易推得 0(1)mt t r A A m =+ (2) 公式(1)和(2)是按离散情况——计息的“期”是确定的时间间隔,因而计息次数有限——推得的计算A t 的复利公式。 若计息的“期”的时间间隔无限缩短,从而计息次数m →∞,这时,由于 000lim (1)lim[(1)]m mt rt rt r m m r r A A A e m m →∞→∞+=+= 所以,若以连续复利计算利息,其复利公式是 0rt t A A e = 例1 A 0=100元,r=8%,t =1,则

数学在经济生活中的应用

数学在经济生活中的应用 例1 设:生产x个产品的边际成本C=100+2x,其固定成本为C(0)=1000元,产品单价规定为500元。假设生产出的产品能完全销售,问生产量为多少时利润最大?并求最大利润 解:总成本函数为 C(x)=∫x0(100+2t)dt+C(0)=100x+x 2+1000 总收益函数为R(x)=500x 总利润L(x)=R(x)-C(x)=400x-x2-1000,L’=400-2x,令L’=0,得x=200,因为L’’(200)<0。所以,生产量为200单位时,利润最大。最大利润为L(200)=400×200-2002-1000=390009(元) 例2 某企业每月生产Q(吨)产品的总成本C(千元)是产量Q的函数,C(Q)=Q 2-10Q+20。如果每吨产品销售价格2万元,求每月生产10吨、15吨、20吨时的边际利润。 解:每月生产Q吨产品的总收入函数为: R(Q)=20Q L(Q)=R(Q)-C(Q)=20Q-(Q2-1Q+20) =-Q2+30Q-20 L’(Q)=(-Q2+30Q-20)’=-2Q+30 则每月生产10吨、15吨、20吨的边际利润分别为 L’(10)=-2×10+30=10(千元/吨); L’(15)=-2×15+30=0(千元/吨); L’(20)=-2×20+30=-10(千元/吨); 以上结果表明:当月产量为10吨时,再增产1吨,利润将增加1万元;当月产量为15吨时,再增产1吨,利润则不会增加;当月产量为20吨时,再增产1吨,利润反而减少1万元。 例3 设生产某产品的固定成本为60000元,变动成本为每件20元,价格函数p=60-Q1000 (Q为销售量),假设供销平衡,问产量为多少时,利润最大?最大利润是多少? 解:产品的总成本函数 收益函数R(Q)=pQ=(60-Q1000)Q=60Q- 则利润函数L(Q)=R(Q)-C(Q)=-- L’(Q)=-1500Q+40,令L’(Q)=0得 ∵L’’(Q)=-1500<0∴Q=2000时L最大,L(2000)=340000元 所以生产20000个产品时利润最大,最大利润为340000元。

经济学和数学的关系

经济学和数学的关系 之所以说学好经济学,数学很重要是因为经济学已经越来越成为一门精确的学科,而一个学科成为科学的标志就是它是否成功的使用了数学,经济学也是如此。经济学如果非要和现有学科进行比较的话,那我说与之最接近的就是物理,而把经济学归为文科一类的归类方法是相当过时的。为什么说经济学类比于物理呢?因为二者同样是在一系列假定的基础之上,用严格的推理得到结论的学科,唯一不同就是物理大量使用重复试验的方法来验证结论,而经济学中的重复试验则比较困难。因此经济学研究中数学使用的好坏直接导致了经济学研究的成败。也因此现代经济学领域很少有像科斯那样的奇才能逾越数学而仍旧非常成功的经济学家。 如此重要的数学本身的体系也是很复杂的,因此本文就重点谈谈数学的各个分支学科和经济的联系。 数学有三高,数学分析、高等代数、解析几何(最近也有新提法:数学分析,高等代数,概率统计,私下认为这样有点弱化几何的地位),这是老的提法,也有人叫三基,因此可以称之为老三高或者老三基,是高等数学的基础。还有近代数学的基础——新三基,领域上还是分析、代数和几何,只不过内容有了本质上的进化,分别是实函与泛函分析、近似代数和拓扑学。 先看老三高,数学分析就相当于经济学类学生大一学的高等数学,不过高等数学其实是为工科的学生准备的,以计算为主,最终的目的是能使用数学进行工程计算,而数学分析是以证明为主,主要是训练学生逻辑思维的能力,因此表面上看内容差别不是太大,但是实际学起来是不一样的。因此对于经济学这样的以推理为主的学科,学习数学分析是十分必要的。这一点田国强教授等人也多次撰文提过。数学分析数学系的本科生至少要学三到四个学期,而高等数学一般最多只有两个学期,而且其中还含有常微分方程和解析几何的东西,可见其内容被压缩冲淡了许多。高等代数相当于经济类学生学的线性代数,除了范围上前者更广一些外主要的差别也是偏重理论与偏重计算的问题。高等代数更注重理论的证明过程,而线性代数更注重计算,学生会算了就行,至于怎么来的,为什么这样,这些对将来科研很重要的东西都很少训练。解析几何这种学科在经济上的直接应用较少,经济上的图像一般也没有复杂到不学解析几何就看不懂的地步,但是我个人感觉几何学的好的人对代数的理解一般会更加深刻,代数很多方面就是几何的多维扩展。 再看看新三高。实函与泛函在学科中一般被分为两科来学,本身也是两个不同的领域,只是由于叫法的问题经常被捏在一起。实函的主要内容是数学分析的延续,对于狄里克莱函数这样异常的函数在数学分析的领域中不可微积分,而通过对一系列定义的扩展,在实变函数的领域内又可以进行微积分了。其中里面最基础的理论莫过于测度理论,它也是概率论的基础,因此在数学系本科的教学中经常是先学实变再学概率论。而对随机问题研究颇多的金融学科的博士需要研究测度论也就不足为奇了。 泛函可以说是数学中集大成之作。数学的发展在历史上有两个方向,一个是越来越精细,对某一问题的深入探讨进而发展成一门学科,另一个方向就是从很高的高度对数学进行概括,描述学科与学科之间的共性的问题进而找出漂亮的结论,泛函分析就是这样一门学科。它把函数看成集合中的元素,把全体函数看成一个集合,在这样的视角下给出了像不动点定理这样的东西,对求函数的极值这样理论证明上经常遇到的问题给出了一般的解法,因此如果泛函不懂,在学习高等宏观经济学中,遇见涉及动态规划的问题时肯定是有很大障碍的。所以高等宏观才会有罗默的那本为数学不好的人提供的书的畅销,而很多老师却在推荐萨金特的高级宏观。对于近似代数和拓扑学,很不幸,本人读书的那个年代正直高校学科改革,在学

经济学中的数学之美

经济学中的数学之美 ——谈经济学中的数学应用 摘要:经济学本身兼具了文理两个方面的美,既有抽象的文化性又有普遍的实用性;而数学从现代以来就一直占据着重要地位,因为数学的逻辑性有种山重水复柳暗花明的美,数学的实用性又有种拨云见日的美,而当数学和经济学完美融合,经济学以数学的思维方法展现其自身的时候,就会表现出一种统筹内外,兼容虚实的感觉。 关键词:数学;经济学;应用性;美 经济学从来离不开数学,一部科学史揭示了这样一个事实:凡属“科学”范畴的各个学科,都是在人类社会活动实践的基础上产生的。学科的划分和不同学科各自特征的归纳都是“人为”因素作用的结果,就内在本质而言,各学科之间相互作用、相互影响、相互渗透的关联性极为明显,即便是经济与数学这样的两类学科。 经济学是研究社会对资源的分配以满足人类发展需求或研究人的理性行为的竞争的科学。基于资源存量与流量的可度量性,无论是资源分配或是理性竞争,隐藏在它们背后都有起着支配作用的数学关系,为了使资源配置更加公平、效率更高,经济学就必须借助于数学这一严密、精确、实用的思维工具。 比如我们在研究市场供给与平衡时,对需求与供给价格弹性的研究(E=(d Q÷dP)×(P÷Q)),消费者、生产者行为理论的边际问题的研究都是以数学上的微积分为主工具进行的,此外多种数学方法都对实际经济问题的基量化研究,行为人做出正确决断有着重要作用。 不定积分和定积分 在研究企业经济发展状况的过程中经常会有对其边际成本函数的分析,如: 一工厂生产X公斤某商品的边际成本已知是C‘(X)=3+20/√X(元/千克),固定成本C0=1000元,于是我们在研究其总成本函数时就要用到这样的数学方法: 已知总成本是边际成本的原函数,于是 C(X)=C0+∫X0(3+20/√X)dx=1000+3X+40√X 这就是该商品的总成本函数,通过这个公式我们就可以进一步研究其成本及其相关问题。 除了上述例子之外,还有“规模报酬、柯布-道格拉斯生产函数、拉弗椭圆、货币乘数、马歇尔-勒那条件、李嘉图模型…”等诸多经济概念和原理是在充分运用导数、积分、全微分等各种微积分知识构建的。它们极大地丰富了经济学内涵,为政府的宏观调控和企业的经济决策提供了重要帮助。 数学的概率统计 如:汽车生产商邀请14名专家对其新型汽车投放市场能否成功进行调查研究并给出预测结果 表1 专家预测结果统计 于是决策人可以得出这样的结论:专家的主观概率加权平均值=(0.2×2+0.3×1+0.4×2+0.5×2+0.6×1+0.7×3+0.8×3)÷14=0.534,也就是说新车成功获得市场的可能性只有百分之五十左右,于是生产商就要对是否投放,投放数量进行谨慎的决策。 线性目标规划

微积分在经济学中的应用分析.doc

微积分在经济学中的应用分析 李博 西南大学数学与统计学院,重庆 400715 摘要:本文从经济学与数学的紧密联系出发,分析了数学,尤其是微积分在经济学研究中的地位和作用。 关键词:微积分;经济学;边际分析 Calculus’s Applied Analysis in Economics Li bo School of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China Abstract: Based on the close relationship between economics and maths,this paper analyzes the role and function of maths especially calculus in economics. Key words: calculus; Economics; marginal analysis 1.数学与经济学的紧密联系 经济学与数学之间有天然的联系, 经济学从诞生之日起便与数学结下了不解之缘。 经济学应用数学有客观基础。经济学研究的对象是人与人之间的“物的交换”,是有量化规则的。经济学基本范畴如需求、供给、价格等是量化的概念。经济学所揭示的规律性往往需要数量的说明。特别是经济学的出发点是“理性经纪人”。由于经纪人在行为上是理性的,经纪人能够根据自己的市场处境判断自身利益,且在若干不同的选择场合时,总是倾向于选择能给自己带来最大利益的那一种。所以,数学中所有关于求极值和最优化的理论,都适用于分析各种各样的最优经济效果问题,而很多求极值的数学理论和概念,也只能在最优经济效果中找到原型。 数学方法本身所提供的可能性。多变量微积分的理论特别适用于研究以复杂

数学在经济生活中的应用

数学在经济生活中的应用例1 设:生产x个产品的边际成本C=100+2x,其固定成本为C(0)=1000元,产品单价规定为500元。假设生产出的产品能完全销售,问生产量为多少时利润最大?并求最大利润 解:总成本函数为 C(x)=∫x0(100+2t)dt+C(0)=100x+x 2+1000 总收益函数为R(x)=500x 总利润L(x)=R(x)-C(x)=400x-x2-1000,L’=400-2x,令L’=0,得x=200,因为L’’(200)<0。所以,生产量为200单位时,利润最大。最大利润为L(200)=400×200-2002-1000=390009(元) 例2 某企业每月生产Q(吨)产品的总成本C(千元)是产量Q的函数,C(Q)=Q2-10Q+20。如果每吨产品销售价格2万元,求每月生产10吨、15吨、20吨时的边际利润。 解:每月生产Q吨产品的总收入函数为: R(Q)=20Q L(Q)=R(Q)-C(Q)=20Q-(Q2-1Q+20) =-Q2+30Q-20 L’(Q)=(-Q2+30Q-20)’=-2Q+30 则每月生产10吨、15吨、20吨的边际利润分别为 L’(10)=-2×10+30=10(千元/吨); L’(15)=-2×15+30=0(千元/吨); L’(20)=-2×20+30=-10(千元/吨); 以上结果表明:当月产量为10吨时,再增产1吨,利润将增加1万元;当月产量为15吨时,再增产1吨,利润则不会增加;当月产量为20吨时,再增产1吨,利润反而减少1万元。 例3 设生产某产品的固定成本为60000元,变动成本为每件20元,价格函数p=60-Q1000(Q为销售量),假设供销平衡,问产量为多少时,利润最大?最大利润是多少? 解:产品的总成本函数C(Q)=60000+20Q 收益函数R(Q)=pQ=(60-Q1000)Q=60Q-Q21000 则利润函数L(Q)=R(Q)-C(Q)=-Q21000+40Q-60000 L’(Q)=-1500Q+40,令L’(Q)=0得Q=20000 ∵L’’(Q)=-1500<0∴Q=2000时L最大,L(2000)=340000元 所以生产20000个产品时利润最大,最大利润为340000元。 例4 X银行提供每年支付一次,复利为年利率8%的银行帐户,Y银行提供每年支付四次,复利为年利率8%的帐户,它们之间有何差异呢? 解两种情况中8%都是年利率,一年支付一次,复利8%表示在每年末都要加上当前余额的8%,这相当于当前余额乘以1.08.如果存入100元,则余额A为 一年后:A=100(1.08),两年后:A=100(1.08)2,…,t年后:A=100(1.08)t.

经济学中用到的数学知识

经济学的范式是:一、文献综述;二、自己建立数理模型;三、寻找数据检验自己的模型。第一部分无需太多数学知识(却需要较高英文水平),第二部分集中于数理方法,第三部分集中于计量方法 数理方法中: 一、准备知识里面要学好:集合、关系(等价、传递等)、全序、前序、凸凹、拟凸(凹)。了解度量空间的部分知识。了解拟凹函数、凹函数和微分学知识,部分线性代数知识。这些知识将很好地帮助您了解高级微观经济学的内容,尤其是效用存在性定理的证明、对一般均衡的理解等等。如果要研究经济个体最优行为这些知识就显得尤为必要。 二、如果研究宏观经济学,变分法和最优控制非学不可,否则高级宏观就寸步难行。这要求有微分方程的知识,较好的经济学基础。当然,如果微分方程的方法忘得一干二净,可以借助matlab软件来辅助实现。但是经济学更多的要求变量间的复杂联系,软件毕竟是软件,不明白人的意图。 三、在相关的其它经济学理论中,随机现象也经常要被讨论,这就需要一些数理统计和概率论的知识,但个人感觉用这些理论多集中于金融学,理论经济学中不多见。 四、如果想研究杨小凯的新兴古典经济学,一些拓扑学知识是必不可少的,组合数学的理解力要求也较高。控制理论的梆梆控制等等问题也要懂一些。 计量方法中: 一、回归是必须要懂的,否则真无法说什么经济学研究了。了解回归,必须了解线形代数、概率论、数理统计(主要是假设检验)的相关知识,否则就无法理解诸如f检验和t检验这样怪异的东西。回归中的什么异方差、序列相关等问题就不多说了。主要使用eviews或者spss软件就可以了。推荐spss,因为比较直观。 二、现在流行的协整分析(即将过时)似乎也不得不学了。这要求更高的线性代数知识,数理统计知识。否则不好理解。 三、面板数据分析是现在最流行的了。使用的软件有stata8.0和eviews5.0以后版本,否则就需要自己编程来分析。所以如果数理统计、线性代数的知识不好,这些东西也就没法说了。 四、除了这些,一些统计知识诸如主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析都需要了解,当然这些分析可以借助spss来实现。 五、许多学者现在很关注非参数统计和非参数计量问题,这些方法对检验定性结论是很有帮助的,有空可以看一下,需要数理统计方面的功底。 经济学对数学知识的要求甚高,令人头疼,说实话,懂了上述的数学基础也未必就能理解相关的经济学,当然本人的能力有限,思维也较迟钝,恳请高手们能多多帮助。

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