複雑系としての非線形経済システム:理論と応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09CE2002
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 西村 和雄 京都大学, 経済研究所, 教授 (60145654)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 章 京都大学, 経済研究所, 教授 (90152298) ; 今井 晴雄 京都大学, 経済研究所, 教授 (10144396) ; 藤田 昌久 京都大学, 経済研究所, 教授 (90281112) ; 新後閑 禎 京都大学, 経済研究所, 助教授 (40242135) ; 佐和 隆光 京都大学, 経済研究所, 教授 (80012128)
• Keywords: 複雑系 / 非線形動学 / カオス / 景気循環 / 都市 / 自己組織化 / ゲーム / 計量経済学

Research Abstract

まず、全体的な活動の経緯をみると、平成10年度に開催した国際研究集会の講演録を、既にBasil Blackwell社から出版されているThe Japanese Economic Reviewの特集号(1998年12月号)に続いて、Academic Press社から出版されているJournal of Economic Theoryの特集号(2001年2月号)にもまとめた。また、平成12年度も、ワークショップを定期的に行い、総合的な共同研究を行っており、研究交流・研究状況の予備的公表手段として発行しているディスカッション・ペーパーは、平成12年12月までに英文110号、和文7号を数えている。以上の研究活動状況の一端は、インターネット上の京都大学経済研究所の複雑系経済学研究拠点のホームページにおいても公開されている。
次に、研究班別にみた研究経過を報告する。
マクロ動学研究班:「非線形均衡動学研究会」として継続的に研究集会を実施し、複雑系の基礎理論の研究を続けている。また、外国研究者との研究情報交換および共同研究にも努めている。内生的経済変動出現のメカニズムおよび経済の国際連関に関する研究成果として、西村が、コーネル大学のMitraと景気の倍周期分岐現象の研究、ウイーン大学のDocknerと多数国経済の戦略的均衡の動学研究、ニューヨーク大学のBenhabibと収穫逓減下での外部性による多数均衡の研究を行い、それぞれJournal of Economic Theory、Journal of Difference Equations and Applications、Econometricaに発表された。また、西村はコーネル大学のMajumdarとMitraと共に、カオス動学に関する論文集Optimization and Chaosを編集・執筆し、Springer社から出版した。さらに、新後閑、矢野と西村にBoldrinを加えた、内生的成長モデルでの均衡の不決定性とカオスの共同研究の成果がJournal of Economic Theoryに掲載された。
地域経済研究班:都市経済学研究会を定期的(約月2回)に開催し、国内外研究者の研究交流を促進するとともに、毎年10名程度の国外研究者を招聘し、共同研究を行ってきた。特に平成12年度には、"International Conferen ce on the Frontiers in Spatial Economics"と題して、国際シンポジウムを開催した。ここでは、現在最も活躍している若手研究者を日米欧亜より招待し、集積の経済の要因、都市化と経済成長、交通ネットワークと産業・人口立地、地域格差、都市システムの空間的自己組織化過程を論点として、計12本の論文が報告された(内、外国人招待講演者は8人、日本人招待講演者は4人)。これらの報告に対し、内外の若手研究者10人を座長・討論者として招待し、博士課程の学生を含む8人の新進気鋭の若手研究者が討議に参加した。一般参加を含めると、100名以上の研究者が参加し、研究交流を行った。
これらを通じて、前年度に引き続き、地域経済システムの複雑系としてのモデル化、および、実証・シミュレーション分析の準備が進められた。前年度までの一部の研究成果は、藤田・田渕・森によるCCESディスカッション・ペーパーで公表されるとともに、Fujita,M.and J.-F.Thisse著Economics of agglomerationにまとめられ、Cambridge University Pressより出版予定である。
ゲーム研究班:毎月1回の頻度でゲーム理論研究会を継続的に開催し、国内外の研究者との研究交流および研究情報の収集に努めている。班としては、限定合理性の視点から、経済システムにおける複雑系メカニズムのゲーム理論的基礎づけの研究を行なっている。特に、個人、組織、経済システムの動的な相互関連を解明するゲームモデルの理論研究を実験分析とシミュレーション分析によって補完し、得られた成果を社会発展、協力の成立、産業組織論、市場メカニズム、地球環境問題などの諸問題へ応用することを試みている。
特に平成12年度には、グループ形成を示唆する交渉モデルの検討を中心に行った。また、前年度に引き続き、経済システムにおける複雑系メカニズムのゲーム理論的基礎づけの研究を限定合理性の視点から実施するとともに、グループ形成の進化のゲームモデルの予備的分析を実施し、進化のパターンと社会構造の多様性の相互関連を理論的に解明する作業を始めた。さらに、グループ形成を示唆する交渉モデルの検討を行った。応用分析では、地球環境問題及び産業の内部と外部との相互作用に着目したゲーム分析を行なった。さらに、地球温暖化にともなう国際制度デザインに関する、インセンティブシステムの見地からの検討をも行った。今井は、本年度はその中のCDMと呼ばれるメカニズムの検討を行い、学会発表している。
非線形計量分析班:「カオス」や「自己組織化」、「自己相似性」を表現した様々な統計学、計量経済学の理論モデルによって生成されるデータの特性を明らかとし、それらの分析結果を踏まえて、その結果明らかになる経済時系列の特徴に基づいて、望ましい経済安定化策を提示するための研究を進めてきた。本年度には、以下のような結果を得ている。(i)「強従属」または「長期記憶」モデルで、「実数差分(自己相関関数が時間間隔のマイナスのべき乗で減衰する場合のべき乗の指数)」以外にはパラメータを導入しないセミパラメトリック・モデルにおいて、高周波成分は切り捨て、低周波成分の情報のみを用いて「実数差分」を推定する新たな方法を提示した。(ii)(i)と同じく「実数差分」のみをパラメタライズしたセミパラメトリック・モデルにおいて、真の「実数差分」を推定量で置き換えた予測量の性質を明らかにした。(iii)多変量時系列のピリオドグラム行列を考えると、「実数共和分(個々の成分は強従属であっても、その1次結合が弱従属になる場合をいう)」の「共和分ランク」は時系列の次元と低周波のピリオドグラム行列の階数の差に等しいという性質を利用して「共和分ランク」を推定する方法を提案した。(iv)時間相関と空間相関を同時に考慮したモデルの1つとして、各々の相関が積の形に表現できる「乗法型モデル」の推定法と検定法を提案した。この方法を、近年「地球温暖化」の視点からも注目されている、温度データ(日本の主要地域の気象台で観測された温度データ)に適用した。

Research Products

• [Publications] Michele Boldrin,Kazuo Nishimura,Tadashi Shigoka and Makoto Yano: "On the chaotic dynamics generated by an endogenous growth model"京都大学数理解析研究所講究録. 1179. 45-59 (2001)
• [Publications] Kazuo Nishimura: "Equilibrium Growth and Nonlinear Dynamics in Continuous Time Models"The Japanese Economic Review. (近刊). (2001)
• [Publications] Kazuo Nishimura and Engelbert Dockner: "Characterization of Equilibrium Strategies in a Class of Difference Games"The Journal of Difference Equations and Applications. (近刊).
• [Publications] Tapan Mitra and Kazuo Nishimura: "Discounting and Long-Run Behavior : Global Bifurcation Analysis of a Family of Dynamical Systems"Journal of Economic Theory. 96. 256-293 (2001)
• [Publications] Michele Boldrin,Kazuo Nishimura,Tadashi Shigoka and Makoto Yano: "A Chaotic Map Arising in the Theory of Endogenous Growth"Journal of Economic Theory. 96. 97-132 (2001)
• [Publications] Kazuo Nishimura,Jess Benhabib and Qinglai Meng: "Indeterminacy Under Constant Returns to Scale in Multisector Economies"Econometrica. 68,No.6. 1541-1548 (2000)
• [Publications] Kazuo Nishimura and Alain Venditti: "Dynamical Systems Arising from Infinite Time Horizon Optimization Models"Journal of Differential Equations and Applications. 6. 753-773 (2000)
• [Publications] Masahisa Fujita and Nobuaki Hamaguchi: "Intermediate Goods and the Spatial Structure of an Economy"Regional Science and Urban Economics. 31. 79-709 (2001)
• [Publications] Masahisa Fujita and Tomoya Mori: "Transport Development and the Evolution of Economic Geograhpy"A.Auderson and K.Kobayashi(eds.),Complex System as Infrastructuer, Berlin : Springer-Verlag. (近刊).
• [Publications] Masahisa Fujita and D.Hu: "Regional Disparity in China 1985-1994 : Effects of Globalization and Economic Liberalization"Annals of Regional Science. (近刊).
• [Publications] Takatoshi Tabuchi: "On Interregional Price Differentials"Japanese Economic Review. (近刊).
• [Publications] Takatoshi Tabuchi and Atsushi Yoshida: ""Separating Urban Agglomeration Economies in Consumption and Production""Journal of Urban Economics. 48. 70-84 (2000)
• [Publications] 浜口伸明,藤田昌久: "新空間経済学を用いた投資転換効果分析-北米自由貿易協定とわが国電子産業の事例への適用"大野幸一(編)『経済発展と地域経済構造:地域経済学的アプローチの展望』,日本貿易振興所・アジア経済研究所. 161-182 (2000)
• [Publications] 森知也: "技術の空間集積:労働者間技術格差と地域格差"大野幸一(編)『経済発展と地域経済構造:地域経済学的アプローチの展望』アジア経済研究所. (2000)
• [Publications] Haruo Imai and Hannu Salonen: "Representative Nash Bargaining Solution for Two-Sided Bargaining Problems"Mathematical Social Sciences. 39. 349-365 (2000)
• [Publications] Akira Okada: "The Efficiency Principle in Non-cooperative Coalitional Bargaining"Japanese Economic Review. 51(1). 34-50 (2000)
• [Publications] 岡田章: "ゲーム理論の新しい研究動向:限定合理性の探求"オペレーションズ・リサーチ. 192-199 (2000)
• [Publications] 今井晴雄: "チェーンストア・パラドックス""パラドックス"林晋編 日本評論社2000. 147-164 (2000)
• [Publications] Haruhisa Nishino and Yoshihiro Yajima: "Parameter estimation of unit root processes with missing observations"Journal of the Japan Statistical Society. 29.no.2. 181-200 (2000)
• [Publications] 玄田有史,照山博司: "「雇用機会の創出・喪失と景気循環-「雇用動向調査」1986年から・1998年調査結果に基づく分析」"CCES Discussion Paper. No.B-6. (2000)
• [Publications] Masahisa Fujita and Jacques-Francois Thisse: "Agglomeration and Market Interaction"CCES Discussion Paper. No.A-110. (2000)
• [Publications] Masahisa Fujita: "Thunen and the New Economic Geography"CCES Discussion Paper. No.A-108. (2000)
• [Publications] Tomoya Mori: "Transport Development and the Location of Industrial Activities"CCES Discussion Paper. No.A-106. (2000)
• [Publications] Tomoya Mori and Alessandro Turrini: "Skills, Agglomeration, and Segmentation"Center for Economics and Policy Research Discussion Paper. No.2645. (2000)
• [Publications] Tomoya Mori and Koji Nishikimi: "Economies of Transport Density and Industrial Agglomeration"CCES Discussion Paper. No.A-97. (2000)
• [Publications] Zou JI,Hyo-Sun KIM,Myung-Kyoon LEE,Jong-Soo LIM,Jiro AKITA,Haruo IMAI and Hidenori NIIZAWA: "On CDM Principles, Modalities and Rules : Perspective from China, Korea and Japan"CREST Working paper. No.53. (2000)
• [Publications] Christopher M.Anderson,Sander Granat,Charles R.Plott and Ken-Ichi Shimomura: "Global Instability in Experimental General Equilibrium : The Scarf Example"CCES Discussion Paper. A-96. (2000)
• [Publications] Mukul Majumdar,Tapan Mitra and Kazuo Nishimura: "Optimization and Chaos"Springer. (2000)
• [Publications] 西村和雄 編著: "複雑系経済学とその周辺-経済動学から複雑系へ"サイエンス社. (2000)
• [Publications] 藤田昌久,ポール・クルーグマン,アンソニー・ベナブルズ: "空間経済学"小出博之訳、東洋経済新報社. (2000)
• [Publications] Masahisa Fujita,P.Krugman and A.J.Venables: "Economia especial - Las ciudades, las regiones, yel comercio internacional"Editorial Ariel. (2000)
• [Publications] 福田慎一,照山博司: "マクロ経済学・入門[第2版]"有斐閣(近刊).