这个问题我考虑过,查过一些文章,结论如下:
假定有N个剪羊毛集团,他们有一下行为模式:
1、互相独立,各剪各的羊毛,不形成竞争关系,例如剪房地产的集团与剪股市羊毛的集团,基本可以看成独立的(当然绝对意义上讲不可能独立,因为资金会在这两个领域流动,但是多年平均下来,流动正副会基本抵消)。这时结论不变:也即在剪羊毛受控情况下,细水长流,放水养鱼时,被剪羊毛集团的新增羊毛储备量形成周期性振荡(周期解);在剪羊毛不受控情况下,剪羊毛速度超出新增速度时,系统崩溃(也即收敛到零),大家一起完蛋,没得玩,希腊就是如此;还有一种情况,剪羊毛集团剪羊毛能力大幅落后于羊毛储备增长速度,产生革命(也即系统发散),重新建立规则,大概1949年就是如此。
2、各剪羊毛集团互相合作,共同剪羊毛,然后再分账,这时可以看成一个剪羊毛集团,结论不变。
3、某一个剪羊毛集团极端强势,那么就会形成二级剪羊毛模型,也即次一级的剪羊毛集团先剪老百姓羊毛,然后再被强势剪羊毛集团剪,也即所谓朝贡模型(也即老大模型),这是一个不稳定模型,为竞争老大,各剪羊毛集团会像非洲草原的雄狮竞争交配权定期大打出手,不但导致系统不稳定,也很难积累羊毛。由于无稳定解,所以说不清楚结果,也许崩溃,也许收敛完蛋。
4、各大剪羊毛集团势均力敌,同时剪同一类羊毛,这是一个非线性模型,系统解很可能出现混沌现象(突变),至于数学上的混沌现象,在现实生活中对应什么,我还没想清楚,可能就是一团乱麻了,无政府主义,割据称王,类似北洋军阀时代?
下面我想介绍一下数学理解的混沌。
混沌(Chaos)在数学上定义是:确定性系统产生的一种对初始条件具有敏感依赖性的回复性非周期运动。
简单说就是:聚散有法,周行而不殆,回复而不闭。意思是说混沌轨道的运动完全受规律支配,但相空间中轨道运动不会中止,在有限空间中永远运动着,不相交也不闭合。
也即混沌是一种确定的但不可预测的运动状态。不可预测这点,有点像随机运动,但是混沌是可以用一个动力学方程确定的,所以不完全是不可了解的。
一般说来如果一个没有内在随机性的模型仍然具有貌似随机的行为,就可以称这个系统是混沌的。
混沌不可预测原因是系统运动不稳定。
一般说来非线性系统,因为受到外部输入能量或物质的扰动(数学描述是无限小的初值变动和微绕),当系统处于远离平衡态状态时,就会导致系统状态(运动轨迹)产生突变,也即使系统彻底偏离原来的演化方向,出现出人意料的结果:瓦解或跃迁。
混沌是非线性动力系统的固有特性,是非线性系统普遍存在的现象。
混沌现象是自然界中的普遍现象,一例如蝴蝶效应,南美洲一只蝴蝶扇一扇翅膀,就会在佛罗里达引起一场飓风。
非线性系统产生混沌一般要具备三个条件:一是对初始条件高度敏感性(在一个系统中,两个几乎完全一致的状态经过充分长时间后会变得毫无一致,这种系统被称为敏感地依赖于初始条件,直观说法就是系统对初始环境或政策高度敏感,例如我们的股市,楼市都是这种系统);二是临界水平(远离系统平衡态,直观说法就是系统已经进入不稳定阶段,稍微风吹草动,就要大起大落),这是混沌发生的必要条件;三是分形维(以非整数维形式充填空间,直观解释可以看成复杂无规则的系统运行状态,金融市场具有这个特点,准确理解这个概念,可以看看埃德加.E.彼得斯的《chao and order in the capitl Markets》,国内经济科学出版社2002年7月翻译出版了他的《分形市场分析----将混沌理论应用到投资与经济理论上》)。
混沌产生过程是一个自反馈系统,出来的东西会回去经过变换再出来,循环往复,没完没了,任何初始值的微小差别都会按指数放大,因此导致系统内在地不可长期预测。
生态学里面的逻辑斯蒂模型和捕食者-被捕食者模型,都是会产生混沌的模型。
我们把逻辑斯蒂模型改为离散模型:
给定一些观察到的或实验得到的变量(如捕食者个数、气候的恶劣性、食物的可获性等等),
用Pn表示n代后该物种极限数目的百分比,
Pn+1=kP(1-Pn)(其中k是依赖于生态条件的常数,“n+1”是脚标)就可以用于在给定Po,k条件下,预报群体数的长期性态。这就是著名的“罗杰斯蒂映射”。
如果将常数k处理成可变的参数k,则当k值增大到一定值后, 很容易在计算机上发现“罗杰斯蒂映射”所构成的动力系统就进入混沌状态(这是数学系学生学习动力系统课程时的小小游戏)。
2015-08-12 12:16:41 回复