关于农户模型的综合集成建模体系的研究
2017-10-27万相昱唐亮冯强
万相昱 唐亮 冯强
摘要：本文基于对现有农户模型的分析与评价，展开关于农户模型建模体系的研究。该研究以“农户（微观）模型构建”、“农户（异质）行为求解”和“微观宏观一体化”为视角，将可应用的各类农户微观模型、模型求解（估参）技术及宏观经济连接模型进行模塊化的分项阐述，并提供了连接各个功能模块从而实现农户模型一体化建模的技术途径。该研究在提出农户模型综合集成建模思路的基础上，进一步评述了未来拓展农户模型研究的评价标准及模型改进重点，为相关研究提供了有益的拓展思路和框架。
关键词：农户模型；综合集成；微观模拟；基于主体；模拟平台
文献标识码：A文章编号：100228482017（05）011212
一、 引言
微观农户个体是农业经济现象的内在动因，农户通过行为决策来调整其状态以适应经济环境，而微观状态的累积构成了宏观经济现象，农业经济问题研究必须基于对微观农户行为与状态的深入理解。传统研究方法往往基于宏观的和经验的数据，应用典型个体或总量分析模式对农户经济状态和行为进行抽象，在此基础上获取宏观经济信息。而事实上，处在半市场化、半封闭化经济条件下的农户群体，由于其地理分布的多样性、禀赋状态的异质性以及行为决策的进化适应性等综合因素，导致农业问题的复杂性，脱离微观经济基础的传统研究方法缺乏针对复杂问题的分析能力，使得宏观经济与微观经济出现分离、理论体系与现实应用出现分离。
基于此，一种全新的农业经济建模技术——“农户模型”（Agricultural household model）被提出并得以迅速发展。它是用来描述农户内部各种关系的一种与一般均衡经济理论原理相一致的经济模型，是将农户的生产、消费和劳动力供给等决策有机地联系到一起的一种微观经济模型。最早的研究可以追溯到Chayanov[1]和Nakajima[2]关于农户行为模型化分析的相关论述。在其建模理论的基础上，农户模型得到不断的发展完善，此类模型以微观农户数据为基础进行模型解析，从而获得对农户行为进行模拟的依据，并以“自下而上”的方式解决宏观经济问题，先后形成所谓单一模型（Unitary Model）、集合模型（Collective Model）和议价模型（Bargaining Model）等一系列农户经济学模型，它们尝试从微观农户的行为和状态入手，重点针对农户利润最大化、农户效用最大化和农户风险规避理论等具体问题进行理论解析和现实应用[3]，相关研究可参见Becker[4]，de Brauw等[5]，Chiappori等[6]以及Blundell[7]，等等。而在国内学术界，大量的学者也已经开始尝试将其引入现实经济问题的分析之中，如陈和午[8]和翁贞林[9]对农户模型的应用进行了详细的整理和评述；蔡基宏[10]运用农户模型推导并量化出农地规模和兼业程度对土地产出率的反向影响；李树茁等[11]在可持续生计分析框架下运用农户模型具体分析了退耕还林政策对农户生计的影响；吴连翠等[12]构建基于调查数据的农户模型，模拟研究了粮食补贴政策在不同情景条件下对粮食生产和农户收入的影响；彭军等[13]将劳动和健康纳入农户模型，分析了农业生产中存在的“一家两制”现象；王岱等[14]设计了一个基于Agent的农户模型，用以研究自然环境冲击条件下我国粮食安全问题。
尽管在相对稳态的经济系统中表现出良好的分析和预测能力[1516]，但目前农户模型仍然存在缺陷：其一是微观经济效应归属问题。在农户建模中，单纯地将农户的特征进行典型化或总量化的方法，忽略了外生经济条件和冲击对于微观农户的状态的异质性影响以及由此引发的可能的异质性行为，而不同层面的农户的微观信息既是“三农”问题研究的重点和针对性政策实施的靶向，也是累积形成宏观经济效应的基础。其二是宏微观一体化问题。任何外生冲击的作用效果绝不会仅仅停留在微观农户层面，农户行为和状态的改变将进一步影响宏观经济的运行态势，各类经济主体的交互博弈促使整个经济系统趋于均衡状态，农户自身状态及对于宏观经济的影响均不能用简单的、直接的和单向的模型机制加以量化，必须建立宏观—微观一体化的建模途径和异质—一般均衡综合化的分析框架。其三是复杂适应性问题。现代经济学认为经济是一个复杂的自适应系统[17]，其复杂性导致经济主体行为的有限理性，而主体的适应性导致经济系统的进化性，宏观经济效应在不可尽述的网络环境下交互传导，“涌现”和“自组织”是该系统的持续特征，这种复杂的动态进化机制是经济建模的最大难题。对于属性和行为各异、市场参与不完全、经济预期近视的农户主体以及环境变化剧烈、突发性不可预期的农业经济而言，复杂系统研究的现实意义尤为显著，亟需研制全新的经济模型，以满足现实经济问题的分析预测以及经济理论方法更新的双重需要。
本质而言，现有农户模型尝试引入农业经济微观动因，却忽略了农户自身的微观效应；尝试引入农户经济行为，却忽略了经济主体行为的复杂适应性特征；尝试建立结构模型系统，却忽略了微观与宏观的有效连接与交互反馈。而在此基础上所形成的具体实证工作并没有为农户建模方法提供高效的框架体系和技术支撑。因此，农户模型研究亟需进一步针对现有模型的优势与不足进行理论梳理与建模框架的构建，侧重在放宽理性人等经济假设的约束条件下对差别化农户的动态交互行为进行量化，进而重点考察不同类型农户对不同经济冲击的反应，并进一步将这些异质的农户微观行为反应纳入动态一般均衡的宏观分析模型中，最终以微观宏观一体化的视角审视农业经济问题在各个维度的经济效应，为相关研究提供理论支持或方法参考。
本文尝试在经济复杂适应性理论基础和宏观微观一体化方法论框架下，重构农户模型的综合集成的建模体系。所谓“综合集成建模体系”
[ZW（DY]综合集成研究方法论最早由钱学森提出，他主张把专家体系、信息与知识体系以及计算机体系有机结合起来，构成高度智能化的融合体系，把人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料、信息和模型统统集成起来，使多方面的定性认识和必要的定量认识充分、有机地结合起来，从而形成社会学研究的系统框架。[ZW）]endprint
，强调从“模型建模”到“模型求解”再到“现实应用”的全环境研究，具体包含：微观模型的建立，农户行为的求解以及微观—宏观的综合。为了整合这样的思路，本文以功能为基础对现有各类农户微观模型、模型求解技术以及宏观经济模型进行模块化处理，并提供相应的备选建模方法与连接技术，建模者可自行提取相应的部分，或单独使用，或进行组合，从而建立适应自身需求的完备的农户模型规范。在具体研究目标和经典理论体系的支持下，我们提供了一种全新的、开放性的农户模型建模思路和范式。下文将重点加以阐述。
二、 农户模型体系设计
在具体实现过程中，我们基于建模职能将整个模型体系拆分为“A.农户模型”、“B.求解规范”以及“C.宏观模型”三个功能模块，分别用于提供“微观农户模型基础”、“模型参数求解（或估计）算法”以及“宏观—微观一体化框架”，每一个模块内部包含由相应的理论模型或技术实现方法所构成的若干个子模块，分别用a1、a2、a3、…、b1、b2、…、c1、c2等进行标示，一种相对完整的建模体系通常包括“分别从A、B、C三个模块中选取子模块”以及在此基础上“对被选择项进行组合”两个环节。例如，研究者可以根据研究目标抽取a2、b1、c3三个子模块，而模块组合a2+b1+c3则代表了某种相对完善的农户模型系统。基于此，农户模型构建、模型参数（估计）求解以及宏观—微观一体化三项目标被系统地而非限定性地加以综合，不同研究者由此可以形成不同农户模型基础、不同测算方式、不同系统框架的研究体系。这是我们对建模体系的一次开放式的探索，而非局限于传统意义的模型评介或拓展。
B.农户模型求解（估计）方法
在现实应用中，针对A中提出的农户模型，首先需要确定其模型规范——获得函数形式，同时根据已获得的相关信息和数据，对模型具体化——获得参数值。通常模型具体化的实现途径众多，其形式根据现实需要也存在变化，这里不做详细的探讨，仅给出若干可行和有效的思路。
另外需要强调的是，更深层次的拓展要求农户模型能够模拟宏观经济因素变化对微观个体行为产生的影响，进而计算并累积微观经济状态和宏观经济状态的改变量。由此，在复杂条件下求解并模拟个体的经济行为将是研究的重中之重，当我们确定了农户行为的映射函数之后，下一步的核心目标就是将现实农户微观数据代入行为函数，借以提取和分析现实农业经济效应，这从本质上讲是一种社会仿真的过程，而对于普遍采用的微观模拟技术而言，由于其理论和方法的前沿性，我们将在随后的章节重点阐述，而这里仅聚焦农户模型的求解规范。
b1.外生先验确定
根据经济理论、定量技术和经验数据，给出模型的具体规范和参数形式，形成完整的农户模型。在外生条件改变时，就能够求解使得效用最大化的行为决策，从而为进一步模拟提供基础。该类方法简捷易行，往往可以用于试探性求解过程，但由于其主观性较强，有效程度难以评价。另外可以采用分类方式，对经济属性不同主体进行独立建模。
b2.规划法求解
设立典型个体，获取其经济属性与行为选择的相关数据，在假定经济主体行为满足效用最大化的前提下，规划求解其效用函数中参数的具体形式。该方法具有一定的理论与数据基础，且便于实现，但缺乏微观异质性，尽管可以采用分类的方式建立不同属性个体各自独立的效用函数和求解规范，但由于仍然缺乏微观异质性理解和微观经验数据的支持，研究的精确性无法保证。
b3.微观经济计量估参
在获取相应个体微观数据并对模型规范做出假定的基础上，我们可以采用微观经济计量的方法对函数中相应的参数做出估计，以实现模型的具体化。这里首先假定个体的效用函数不尽相同，受到微观个体的人口统计属性X影响，并存在随机扰动ε，以a1为例，我们假定效用函数的形式为：
maxU=U（Ca，Cm，L；X，λ）+ε[JY]（6）
假定所有个体的行为决策满足其效用最大化，同时给定ε分布，我们就能够根据经验数据对模型参数进行估计。这里对于个体属性X的引入值得关注，通常不主张将全部X作为被解释变量直接纳入结构方程，而是考虑X对于結构参数的影响，建立层次模型系统，贝叶斯先验信息条件对于此类模型的估计具有意义，通过构造平方或广义绝对值损失函数，可以计算均值和分位数的估计量。特别地，在层次模型中引入随机扰动时，传统估参方法无法建立可计算规范式或似然函数，模拟极大似然（SML）或模拟矩估计（SMM）的蒙特卡洛积分降维法成为有效途径。对于不同解释变量可能引发的非线性冲击应考虑建立断点回归模型，并加以分类计算。
b3_1.连续变量模型
如果假定模型中个体的行为决策是连续的变量，那么就可以通过模型的函数形式，直接将其求解并转换为行为决策的函数。然而由于宏观政策系统，如税收/转移支付，往往具有非线性形式，导致个体的预算约束等变量同样为非线性，这给模型的估价带来了困难。同时，个体的消费和闲暇选择等行为，其统计口径和描述方法往往为整数取值的离散变量，连续变量的假设存在质疑。
b3_2.离散选择模型
离散选择模型假定个体的行为决策是若干实数所组成的有限集合，即行为决策被离散为若干可选变量。显然，离散选择模型解决了b3_1中非线性预算约束、经济假设失真等一系列问题，同时建立多元离散选择模型就可以实现对个体行为决策的估计。这里我们推荐非参照的条件逻辑模型（McFadden[23]），假定个体备选的行为方案有J种，当Uj为最大化效用时个体i将选择方案j，那么个体做出决策j的概率为：
Pr[Uj>Uk，k≠j][JY]（7）
假定随机扰动ε满足类型I极值分布，则
Pr[Uj>Uk，k≠j]=Pr[U（j）+εj>U（k）+
εk]=[SX（]exp（U（Ca，j，Cm，j，Lj；X，λ））[]∑[DD（]J[]k=1[DD）]exp（U（Ca，k，Cm，k，Lk；X，λ））[SX）][JY]（8）endprint
根据其对数似然函数以及相应微观数据，我们就能够对模型的参数进行估计，从而实现个体i效用函数的具体化。当外生经济环境发生变化时，我们能够通过比较不同行为决策下效应值，寻求最大化效应决策，从而模拟农户的经济行为。
b4.议价博弈
建立一个真正意义的议价博弈模型是相当困难的，在一个半市场化的农户模型体系中，显然同时存在合作博弈和非合作博弈，即系统内可能存在具有相当约束力的协议，如政府的粮食收储、土地的固定配额等，也可能完全出于市场的自我调节，如粮食中间企业的价格竞争和农户的种植决策等。同时，模型的本质必然要求现实中采用动态议价博弈模型，建立多元纳什均衡，而该模型在结构与情境上的复杂性导致模拟实验存在较大困难，有关其子博弈精炼均衡理论预测的实验验证在目前都比较匮乏，因此该类模型的建立往往需要研究者依据具体的研究目标，进行特定的假设和简化。通常来讲，可以采用双曲函数类型，并主要针对其特征来确定什么样的结构产出最大且稳定，反之亦然。
b5.自适应的异质进化
前述的模型求解方式在刻画经济复杂性以及实现经济主体进化性等方面缺乏有效的机制。解决上述难题的思路来自经济学的新进展——基于主体计算经济学（AgentBased Computational Economics，ACE），在此基础上构建的模型被称为基于主体的经济模拟模型，它是智能化微观模拟模型（Tesfatsion[24]），把经济看成是由自主相互作用主体组成的进化系统，通过计算机编程实现具有适应能力、交流能力、学习能力和自治能力的经济智能主体（Agent），进而模拟现实经济的网络构建和系统演进。
在基于主体的微观模拟模型的框架下，可以应用著名的分类器系统（Holland[25]）对农户的行为决策进行微观进化模拟，如图1所示。分类器系统将问题求解机制和学习机制有机地结合在一起，体现了“从干中学”的思想，其规则执行与发现的机制高效简捷，成为行为模拟求解的有效工具。
[TP万相昱-1.tif；S+3mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]图1行为分类器的结构图
[TS）][HJ2.1mm]
从图1中我们看到，分类器系统预先或逐步对外部环境进行分类，并建立若干映射，而每种映射下提供全部可能行为的适应强度，事实上就是外部的情景下可能采取的行为集合及采取各种行为的概率。当给定某个外部情景，分类器系统自动寻找完全匹配的映射，并根据概率条件确定一种对应行为，由此实现了复杂环境的行为决策机制。另外，主体将实时地对既往采取的行为做出评价。对于评价高的行为，提高其在映射中的适应强度，以此加大未来相同环境下主体继续采用该行为的概率，反之亦反，以此减小在同样环境下犯同样错误的可能。
b6.基于规则的描述
[LM]
经典研究通常采用传统的解析建模方式，它们对社会经济问题进行抽象，形成数学解析模型，在已知数据和约束条件下，求解问题的解集。然而在现实社会中，即使经济人仅仅遵循简单的行为规则，但通过社会网络内部诸如适应、突变、合作、协调、组织行为、社会动态、策略演化等社会现象，经济体表现出“涌现”和“自组织”的复杂系统特征。由于假设基础的不存在，传统解析方法缺乏描述这种复杂特征的能力
[ZW（DY]《Nature》杂志2009年的一段评论指出，在研究现实经济问题时传统模型并非不对，而是根本不存在（Farmer和Foley[26]）。实际上，任何形式的解析模型都仅仅是对现实经济局部条件特征的定量，当系统处于复杂或突发冲击条件下，传统模型将部分或全部丧失分析预测能力。[ZW）]
。有效的解决途径是基于规则建模，即对经济社会的真实逻辑和规则进行抽象和描述，使得经济系统内的主体和事物尽可能符合经济现实，在此基础上形成仿真的经济模型。规则模型的最基本途径就是直接描述现实社会的“是/非”逻辑
[ZW（DY]现实经济社会通常不会是简单的连续行为系统，如劳动供给时间、劳动收入以及消费安排等行为决策，离散仿真系统的廣泛应用正是基于这样的现实。当然，即便系统的连续性真实存在，在微分视角上，这些行为也大多可以看作是无数是/非选择的累积结果，正如电影《Matrix》中的一段台词：“选择，一切问题的关键在于选择”。[ZW）]
，而这些是非逻辑的累积形成了个体的行为模式，个体行为和状态的累积最终形成宏观经济现象。通过计算机模拟技术，我们可以建立类似b5中的行为分类器系统，在专家的实时指导下，最终形成基于规则的模拟模型。而这种建模途径，在不断完善和细化经济规则的基础上，能够无限趋近于现实经济体，最终获取精准分析和预测，形成渐近式的研究途径。
C.微观—宏观综合集成模型
上述农户模型的提出为研究外部环境发生变化时微观个体的行为反应策略以及由此引发的经济状态的改变提供了建模基础。然而，经济系统的有机性要求微观个体不能完全独立于其生存的经济环境，为进一步挖掘其深层次的经济效应，需要将宏观经济环境的输入、传导、反馈和均衡机制纳入建模体系，实现微观—宏观的有效连接。而从经济学发展前沿趋势看，建立微观—宏观的综合集成模型是相当必要的，它将微观层面的行为信息纳入宏观经济研究体系，最终形成微观—宏观一体化建模机制。因此，本文将初步探索使不同类型的微观和宏观模型综合集成为一个整体系统的建模途径，包括关键技术、控制、有效性检验等。
c1.完全外生参量化模式
最直接、最简单的方式就是将宏观经济参量直接指定为外生，并作为农户模型的输入端，而将农户模型的输出量作为研究的结论数据。事实上，在这里并不存在真实意义的宏观模型，宏观数据向微观模型单向传导，微观个体完全作为环境参量的接收者。例如在a1模型中，我们假定外生经济发生变化，其变化量为λ，则根据模型设置可以求解农户相应的行为改变量ΔCm、ΔCa和ΔL，并最终由此计算经济状态的变化。endprint
c2.城乡两部门投入产出模型或CGE模型
我们希望将农户模型作为农村经济实体（生产者和消费者）融入更大范围的有机经济环境之中，以求更大限度地使模型反映经济现实，提高模型研究的范畴和精度，c2模型提供了一种可能性。以宏观可计算一般均模型（Computable General Equilibrium，CGE）模型为例，我们希望构建城乡两部门的可计算一般均衡模型。其中，农村部门由农户模型的相关函数构成，应用B中的方法并通过归纳典型个体，将A中的模型具体化，由此获得农村部门的生产与消费模块；而城市部门，则可根据经济学理论和宏观统计数据，刻画典型的生产者和消费者；政府部门作为财税主体和消费者出现在模型中，它是宏观政策的执行主体；通过假定均衡条件（市场出清），我们能够便捷地实现CGE模型的运作，并通过调整外生经济参量，观测模型的输出结果。
c3.宏观—微观连接（或一体化）模型
[JP2]在c2的模型中，我们虽然实现了在宏观整体框架下对问题的一般均衡求解，但其采用的典型个体模式排除了微观经济主体的异质性，[JP]那么显然其无法有效评价外部环境变化在微观经济层面的影响，有效的研究应该基于微观模型的输出——即应用微观模拟模型。微观模拟（Microsimualtion，MS）是以个人、家庭或企业等微观个体作为描述和处理的对象，[JP2]应用计算机模拟现实经济系统的过程[JP]（Orcutt[27]）。如前所述，模型c1如果采用微观数据确定行为决策并模拟经济状态，那么它就是一个典型的微观模拟模型。目前该方法普遍应用于经济政策评价领域，然而其最大的缺陷在于：微观主体根据环境独立地做出行为调整，缺乏与宏观经济和其他经济主体的有机联系。将宏观模型与微观模拟模型一体化是现代经济学研究的前沿。显然，在这里我们可以将基于微观数据的c1与基于典型个体的c2进行有机综合，由此实现简单的宏观—微观连接模型。按照连接机制，我们可以将宏观—微观模型分为3个主要的类别：自上而下的宏观—微观连接模型、自下而上的宏观—微观连接模型和充分综合的宏观—微观连接模型。下面重点介绍其中两种：
c3_1.自上而下的宏观—微观（CGEMS）模型
在这类模型中，外生的宏观经济参量首先作为宏观模型的输入端，经过一般均衡求解获得一系列内生经济指标，将其中可能影响微观个体的经济指标作为微观模拟模型的输入端，通过微观模拟模型获取研究的目标结果。尽管这里仍然采用宏观—微观的单向传导机制，微观个体也仍然是环境的接收者，然而微观模型的输入量是基于宏观模型中微观典型个体在均衡条件下博弈的结果，因此体现了经济主体间有机的相互联系。具体应用实例可参见Chen和Ravallion[28]以及Bourguignon等人[29]的相关研究。这里我们以CGEMS模型为例，将c3_1简单的刻画如图2所示。
[TP万相昱-2.tif；S+2mm；X+1mm；Z3；Y3，BP#][TS（][HT6H]图2自上而下的宏观微观连接图
[TS）][HJ2.1mm]
c3_2.充分综合的宏观—微观（CGEMS）模型
在c3_1模型中，最大的问题是假定微观个体是环境的接收者，其经济反应行为和经济状态的改变不会反馈给宏观经济和其他经济主体，从而进一步影响宏观经济运行。为了最大限度地避免这一错误，充分综合的宏观—微观模型被学界提出（参见Gortz等[30]；Rutherford等[31]）。以CGEMS模型为例，c3_2可以刻画为如图3所示。
[TP万相昱-3.tif；S+2mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]图3充分综合的宏观微观连接图
[TS）][HJ2.1mm]
需要指出的是，由于要实现包括众多微观个体的经济总体的均衡，充分综合的模型计算负担巨大，这是阻碍该技术快速发展的主要原因。万相昱[32]的相关研究中尝试将CGE模型与MS模型相互独立开，通过交替传导内生价格的机制实现两者的充分综合，由于分开控制，因此可以在模型符合相应要求时提取模拟结果，这大大减少了运算深度，但研究并未给出该方法的收敛性的证明和检验。其建模框架如图4所示。
[TP万相昱-4.tif；S+1mm；X+1mm，BP#][TS（2][HT6H]图4充分综合的宏观微观反馈传导图
[TS）][HJ2.1mm]
c4.自适应的异质进化模型——ACE
同样假定经济系统的复杂适应性，我们可以在ACE的框架下将整个经济现实进行模拟，模型中包括农户在内的经济主体采用自适应的进化方法与周围经济环境进行博弈，而整个宏观经济则可在复杂的经济环境下动态地向下演化。即通过多主体交互的联合决策，累积形成宏观经济现象，最终模拟求解经济问题，并实现了宏观—微观的有机连接。
c5.系统动力学模型（SD）和动态随机一般均衡（DSGE）模型
系统动力学（System Dynamics，SD）模型和动态随机一般均衡（Dynamic Stochastic General Equilibrium，DSGE）模型，已成为宏观经济学动态化研究的主要工具之一。它们加入了经济个体的效用最大化和理性预期这两个元素，在夯实宏观经济模型的理论基础的同时，为微观模块的连接和融入提供了可能性。此类模型的微观—宏观一体化连接机制与c3相仿，另外需要对经济个体的行为施加严格的限制，在一般均衡框架下嵌入微观个体异质化的动态预期，从而为农业经济的结构演进问题提供分析框架。
以上论述从微观模型、求解途径和宏观模型三个层面，给出了一个完备的农户模型中各个组成部分的設计和求解的基本设想，研究者可以根据分析目标，最终选择A、B、C三个部分的任意有效子项加以组合，形成最终的整体模型框架，并用于问题的研究。例如，组合“a1+b1+c1”为应用理论模型、典型数据和外生环境参量对问题的直接计算研究，这是最简单的研究方式；“a1+b2（b3）+c2”为应用农户模型、参量估计和宏观CGE方法对问题的规划求解，其理论意义较强，而缺乏微观层面的研究；“a3+b3+c3”为应用改进的农户模型、通过微观经济计量估参、建立宏观CGE模型并最终实现宏观—微观连接研究的方式，这是值得推荐的方法，尤其是“a3+b3+c3_2”的组合，采用充分综合的宏观—微观连接模型，其理论、方法和实践意义突出，困难在于复杂的运算过程；“a3+b5+c4”是基于ACE技术的动态演化模型，其满足经济系统的复杂适应性，理论意义显著，对趋势的刻画真实有效，但具有学习功能的自适应主体和各种趋势却难以被精准地刻画或度量，需要在今后的研究中加以扩展。endprint
基于这样的设计思路，我们为研究者提供了一种较为全面的且可选择的建模途径。由于农户模型在我国应用的局限性和不完善性，我们着眼于为更多的研究者提供广泛的建模思路，尽管它可能不及单一模型研究来得具体、精确，但却可以起到推广和扩展的意义，藉此希望相关领域研究者提供帮助。
三、 模型分析与改进
在我们有限的知识体系下，本文提出了上述的农户模型建模途径，希望能够对现有研究技术进行总结和整合，从对微观层面刻画入手，综合宏观经济模型，打开研究的“黑箱”，为相关研究者提供更为广泛的研究思路。然而，另一方面的问题接踵而来，研究者也许更关心什么样的模型是最有效或较有效的，什么样的模型更能够满足研究的需求？本文的最后，我们基于理论与现实的双重需求，尝试从以下五个方面对农户模型的拓展提出评价和建议。
（一）微观异质和总量生成
农业政策和冲击的作用效果本质上是农户微观归属效应的再累积过程，也就是说，宏观政策或外生冲击作用于微观异质的农户之上，而结合各自独立的行为决策，农户的状态发生改变，这些改变后的状态通过累积最终形成宏观经济效应。有效的研究途径应该是基于微观归属和动态累积的过程。然而，农业生产活动具有半商业化和农户决策行为不可分等特性，而且农业问题研究要涉及多学科领域，并非纯经济学内容，尤其是对于中国的“三农”问题，将其纳入经济理论框架分析时，不可回避的是农户行为对经典行为假设显著的系统偏差，这就必须引入对微观个体行为进行异质化处理的观点和方法（王国成[33]）。显然，按照这样的理解和要求，采用微观模拟（MS）的方式是研究农户模型的有效途径。
微观模拟模型由微观经济层面的属性、行为与状态出发，充分反映微观主体异质性，能够有效体现经济微观归属。在其基础上，我们能够对农户模型进行改进，实现经济体中个体的分层（利益群体和社会阶层、结构）和分割（按行为属性和方式），逐步深化所谓社会经济层次
[ZW（DY]现代的新古典经济学只是在经济体上做了一种分割，并进行了相应的主体行为描述，可称为新古典分割。它并非主流，更不是经济学全部。一个分割就可看成是一种视角，一种流派的逻辑起点和理论基础。[ZW）]
。不再只是将主体看成是同一类的、仅具有理性行为属性的代表性主体，而是个性化、鲜活的、现实的统一体；不再只是在基于同一总体中的随机抽样的平均意义上研究特征和规律，而是异质属性、异质行为和异质状态的统一体；不再只是理论、模型和经验数据式的研究，而是需要适时地进行人机交互、专家支持、实验研究的统一体。
另一方面，采用微观模拟技术还负责直接从个体层面来提取宏观经济总量信息。以粮食总产量为例，我们可以通过下式由微观个性信息Xfi累积形成总量信息Yf：
Yf=∑[DD（X]i∈Nf[DD）]qiXfi[JY]（9）
由此得出基于异质交互个体的粮食总产量，利用产量和价格的计量回归关系，得到市场价格，反过来影响到个体决策。进一步，可按要素和研究问题的需要，分群体（类），再确定各类群体的比重和权重（甚至有负面影响），然后加权求和。一般简单的代数方法（分类加权，近似加总）业已足够，具体则表现为在函数复杂性（基于理论和经验数据）与行为复雜性（基于现实观测和真实过程）之间的权衡选择。
（二）主体行为特点刻画
农户模型中最为核心的部分是对农户行为特征的准确刻画，研究中通常采用农户行为方程的模式，通过模型的估计与求解获得对行为反应的预测。典型的是采用行为—效用函数（主状态方程）的模式，模型形式可参考上一章中的A类模块。尽管这样的建模方式能够将诸多因素纳入模拟范畴（如外生冲击和个体异质），但现实条件下，由于农业生产活动的自组织性和农产品使用目的的多重性，农户既不是典型的企业也不是纯粹的消费者，并不是完全的市场价格接受者，他们在生产（种什么与种多少、农业与非农业）、储售（自我储备与市场销售）和消费（再生产投资与生活消费）等方面的替代决策行为常常表现出因人而异、随意不定的特性，具有差异化的选择偏好和习惯，并非是遵循一成不变的行事准则，不可能用一种行为模式或假设完全概括，而经过多主体的累次叠加、层层积聚，最终涌现出粮食市场宏观的复杂形态和对政策的不同反应。在当今的人因社会或人的行为起主导作用的社会经济活动中，尤其是在不完全竞争市场环境中，人类行为的主观性、个性化和交互性等特点，导致各种复杂形态的整体现象。因而，有效的研究途径应该是，在尽可能逼近真实的环境中，基于可观察的真实行为，在微观层面上考察行为属性和解释复杂现象的成因、分层传导和与最终形态的对应关系，相应地研究如何由个量生成总量（Blundell和Stoker[34]），弥补传统理论和方法的局限性。图5给出了建模研究复杂经济问题的逻辑进程以及与经典方法的互补关系（王国成[35]）。
[TP万相昱-5.tif；S+1mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]图5经济行为分析建模逻辑关系图
[TS）][HJ2.1mm]
未来拓展应重点改进不可分的效用最大化模型，考察分类群体对粮食市场价格和惠农政策反应的方式、强度、敏感性及应对措施等方面的差异性。一旦条件许可，就可细化推广到每一农户对各种影响因素的个体差异。先选择一个起点和展开路径：可货币化的理性行为假设，纯收益最大化，农作物种植面积和农田劳动投入时间是决策变量；逐步考虑个体差异化的行为属性，如面对政策或市场价格信息变化时如何改变种植面积；分别考虑个体农户对各种影响因素的差别性反应，理论上讲，对每一个体，都可以建立含有行为特征参数的反应函数，如政策信息、市场信号、风险偏好、时间偏好（现实与未来）、农作物品种和技术偏好、土地情结、风俗习惯和文化传统、市场依赖、教育水平（人力资本投资）、交互行为、家庭结构、农村公共品和基础设施建设、市场化条件、生态环境及其他因素等。在此基础上，我们提出应用可变分类器系统的设想，以上述经济理论（数量模型）、经验数据（统计计量模型）、认知逻辑（行为选择）和人工智能（决策进化）等交叉学科知识作为建模基础，形成实时调整的、可扩展的分类器系统，农户模型内的经济主体均包含各自独立的分类器系统，在外生情景集的冲击下，该分类器系统自行模拟行为规划，将情景集映射为不同类别的策略集，而每项策略集包括若干行为序列，这些行为的结果将进一步向宏观情景进行反馈，以此形成时间动态。同时，分类器系统会根据外生条件、研究目标和内生演化而进行自我更新，由此，经济人就具备了独立地、异质地、进化地反映外生情景和条件的行为能力。[JP2]图6给出了可变式行为分类器系统的基本结构。[JP]endprint
[TP万相昱-6.tif；S+2mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]图6可变式行为分类器系统
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（三）外生因素及其特征分析
影响农业经济行为的外生因素纷繁复杂，一般意义上可以主要划分为以下几个方面：
①自然条件类，如土壤、地域、气候、生态环境等；
②经济类，如农业生产技术和生产率、农产品的市场化程度、粮食市场和其他相关产品市场形态、不同时期的政策和宏观经济，以及国际影响等；
③人文软环境类，如公共基础设施建设、农户行为属性和农民素质、农户之间的相互影响、文化观念、社会习惯和生存方式等。另外，考虑到这些因素在不同情况下的可能演变，农户模型的外在情景集的复杂度将成指数增长。然而，外生因素往往是农业问题的分析对象，理论研究中我们可以假定在其他因素不变或忽略的条件下进行分析，而实现应用却必然要求我们尽量贴近现实，而非单纯理论意义上的简化和假设。
外生因素的引入主要包括两个方面的内容：影响因素的定量和多因素的综合。首先，对于前者而言，由于各个影响因素存在非常规性、非线性化、非单调性变化、阶段性变化、交互影响、主观性变化、个体行为特性的限制、个体总数和群体个数不定且不断变化等诸多问题，在模型确立之前很难把握采用何种形式、何种量值对这些外生影响进行刻画，因此更为有效的农户模型必然要求其情景集能够与外界（用户指定、数据库记录或其他模型输出等）实现对接，即首先明确模型研究的可能采取的形式、针对的对象和预期的目标。而另一方面，为了有效综合各种外生因素，就必然要求农户模型存在一个广泛有效的且可自行扩展的接口，将诸多的外生因素纳入情景集中，根据情景集的变化来控制和调整模型的运算。在此基础上，研究者可以采用自主调整单个或多个外生变量的形式，求解外生因素在经济体系内的传导机制及其对农业经济的作用结果，或者仿真经济现实以解决实际问题，从而实现所谓“渐近性”的研究途径。另外，在农户模型的研究过程中，不可避免研究者根据当前模型输出结果而即时改变外生条件和研究方案的情况，因此有效的农户模型还应该提供外生情景集的实时人机接口。
（四）内生传导、交互与演化
在现实的经济体中，外生的冲击本质上作用于针对性的微观个体层面，这些微观个体在改变自身状态和行为的同时，通过经济网络的行为交互，将冲击的次生影响传递给与之进行交互的其他经济主体，这种效应在经济网络传递过程中或加强或减弱、或发散或收敛、或加速或推延，最终（通常的研究是假定一般均衡得以实现时）形成经济效应的内生传递机制。如农产品价格形成机制，是在总量与分量之间、企业与企业之间、个体与企业之间、个体与个体之间通过种植、收获、消费、储备、出售等难以尽述的复杂行为交互才能够博弈产生，其中还可能包括政府政策或其他突发因素的影响，从任何单一的个体或双方看，都不能满足建模需求。由此可以看出，准确定位农户模型的内生传导机制就必须在现实经济交互逻辑和类别关系的基础上详尽地抽象经济网络结构。这是对农户模型提出的另一项要求。
此外，与经济网络伴生的行为交互也是当前基于农户建模的一个亟待解决的重点问题。我们知道，人类社会和经济的复杂性很大程度上来源于经济人的行为交互，这种交互的结果不能简单理解为微观个体的行为的累加，而交互的过程也并不符合单一效用最大化的理论，也就是说，传统的、经典的研究方法缺乏对于交互的研究能力，而且由于微观个体的多样性和网络连接的复杂性，我们也很难抽象出多人（合作或非合作）博弈的研究途径。在农业经济问题中，这种交互现象尤为突出，如农户土地种植的分配过程，农户在决定土地种植品种和面积的同时，需要综合来自市场总量、市场价格、企业预期、消费者预期以及其他农户决策等多方面信息，通过与这些微观或宏观主体的交互，农户才能够完成一项行为职能，而其行为决策的过程又作为影响因素通过交互网络同步地反馈给其他主体，其复杂程度可见一斑。农户模型的交互必然向真实系统趋近。
最后，对于复杂适应系统而言，个体行为的进化及其最终反映出来的宏观经济演化过程是不可忽略的经济现实，经典研究方法在很大程度上忽略了这种经济演化现象，甚至它们本身对于动态演化过程无能为力，而当外生经济冲击超出传统的理解能力或無法在经验数据中得以体现时，这种矛盾被极大化的突显出来。例如，当前国际经济危机的条件下，经济体系的局部清洗过程剧烈且迅速，传统方法无法适应其研究需求，导致决策制定者被迫采用“凭感觉”、“拍脑门”的行为方式以迅速适应环境突变。另外，如地震、海啸、恐怖袭击等突发环境冲击，经济体制转轨的剧烈制度冲击等现实经济问题，都迫切需要模型具备自适应的演化能力。
如前所述，在对内生传导、交互与演化等复杂适应特征进行研究的方法中，最为有效的途径是基于主体的计算经济学，在此基础上形成的基于主体的微观模拟模型不但能保持微观异质性和微观归属分析能力，更能够通过基于规则的建模方式，极大限度地仿真现实经济体。尽管该项技术仍然存在着诸多缺陷，但我们认为，它将是相关领域研究的重要理论基础和核心技术保障。强烈建议未来以基于主体的计算经济学技术为基础，通过不断地改进和完善来逐步提高农户模型的实用性和有效性。
（五）模型连接与人机交互
通过上述分析，我们坚信，采用微观模拟模型和基于主体的计算经济学技术是提高农户模型研究能力的有效途径。然而，尽管该技术实现了极高程度的复杂适应系统仿真，但也仍然存在两方面问题：
其一，正如我们在对外生因素进行阐述的过程中曾经指出的，模型的诸多情景集将来自于其他模型输出结果，事实上这是一种朴素的综合集成思路，而在复杂社会经济现实中，需要针对所研究问题的不同，分别对不同部分、不同层次、不同方面建立不同类型的经济模型，再将它们连接起来，构建既能反映微观特点又能呈现整体关系的一体化模型，这也是利用计算机仿真等现代科技手段探索解决复杂问题的中心环节①。图7给出了一体化模型的建模结构。实现一体化建模的途径，能够将各种模型的优势进行综合，从而扩展研究范畴，提高研究的精确有效性，如上一节中所提出的宏观—微观综合方法，将CGE与微观模拟模型进行综合，或将系统动力模型与微观模拟模型进行综合等。这种连接本质上分为信息传递和充分综合两种，它们以模型将信息传导反馈的次数和程度来区分。当我们的研究能够将各种相关模型进行足够程度的综合集成并“取长补短”时，将必然给现代经济学研究带来全新的理论、方法和技术，我们坚信这是未来现代经济学研究的一个热点与难点。endprint
[TP万相昱-7.tif；S+5mm；X+1mm，BP#][TS（][HT6H]图7一体化建模流程图
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其二，即便我们采用智能的基于主体的研究方法，但由于计算机仿真技术毕竟源于对现实的部分抽象，[JY]其本质上疏于对真实个体行为的刻画和经济[LL]机理的解释，关于主体行为和经济演化过程也过于简化和机械，因此人类的专家经验是研究中必不可少的重要指导和校正机制。专家技术的引入能够便于对模型运算的实时控制，并将经验结论、统计结果、实验数据等信息以外生的形式纳入模拟范畴，或作为重要的模型校准机制。同时，根据模拟实时的输出结果，专家能够适时调整外生条件以扩展研究的范畴。例如，在模型模拟过程中发生连续干旱的情况，专家可以实时调整宏观的粮食储备政策，以分析该类情况下各种粮食政策的实际效果。
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[HT5K][JY]责任编辑、 校对： 郑雅妮[FL）]endprint
