序言 複雜經濟學的潛力
經濟學界一直存在一種觀點……如果不考慮經濟失衡的原理，我們便無法理解經濟體中的重大事件，甚至也無法理解經濟體的日常運作。
——艾德蒙．費爾普斯（Edmund S. Phelps, 1991）
2020年3月16日，我召集優秀的牛津大學學生、博士後研究員和以前的學生，組成團隊展開緊急計畫，目標是建立模型，針對經濟體因應新冠疫情的方法預測後果。很顯然，疫情擴散、各國政府啟動封城措施只是遲早的事，而經濟也將受到極大的衝擊。但執行公共衛生措施的方法有很多種，政府必須決定執行哪些限制措施，以及哪些產業會暫停營運。在預防感染帶來的折磨和減輕經濟壓力造成的痛苦之間，是否存在合理的折衷點？我們能夠預測新冠疫情對經濟的影響嗎？（容我劇透一下，答案是肯定的。）
新冠疫情對經濟帶來的衝擊可以分為兩個層面。從需求面來看，無論政府是否封城，消費者都會大幅減少消費活動；從供給面來看，為了不讓非必要產業的員工面臨感染風險，這些產業可能被迫縮減規模或全面停工。如果想知道疫情對經濟的影響，我們就必須提前預測這些衝擊，並了解這些衝擊在經濟體中蔓延時會如何擴大。
我們的首要任務是預測衝擊。為了預測需求面的衝擊，我們引用美國國會預算局（US Congressional Budget Office）在2006年的研究報告，該研究預測流感疫情期間對不同產業產品需求的變化情形。雖然這項研究是以SARS疫情作為分析案例，而且SARS與新冠肺炎不太一樣，但我們的研究結果能夠合理推測消費者的反應。事實證明，美國國會預算局的推測有一些是錯的，例如預測醫療照護的需求會上升（實際上是下降，原因是例行性治療被暫緩）。但整體而言，他們的預測仍算準確。
預測供給面的衝擊更為困難，而且沒有任何研究能夠提供指引。有兩位傑出的科學家帶領團隊克服這道難題，她們是瑪麗亞．德爾里奧－查諾納和潘妮．米莉，之前都是我的研究生。疫情爆發時，米莉已經離開牛津大學，回到家鄉澳洲墨爾本，在蒙納許大學擔任博士後研究員。米莉必須在深夜時保持清醒，以便參與我們每天的Zoom會議，但這種安排的好處是她和德爾里奧－查諾納可以來回交接工作，這樣一天二十四小時都有人在研究模型。
德爾里奧－查諾納和米莉利用美國勞工部彙整的出色資料庫，提供將近八百種不同職業的詳細資訊。這個系統簡稱O*NET，包含我們需要知道的關鍵事實（例如勞工之間的平均距離），我們可以使用這些資料推測出哪類勞工容易受到感染。系統也提供每個產業的勞工人數資訊。O*NET系統讓德爾里奧－查諾納和米莉能夠建立遠端工作指數，預測哪些職業可以在家工作。
為了幫助我們知道哪些產業可能被政府要求停工，我另一位學生馬可．潘加洛（之後會經常看到他的名字）找到義大利政府的非必要產業名單。結合德爾里奧－查諾納和米莉的遠端工作指數以及潘加洛的非必要產業名單，我們能夠預測每個產業的勞動力下滑程度。假設產出與減少的勞動人口會呈現等比例下降，就能預測疫情停工對每個產業所造成的直接經濟影響。
一個月後，我們預測2020年第二季供需衝擊的論文在2020年4月14日公開發表。由於美國的資料取得方便，因此我們的論文只針對美國經濟。與新冠疫情前相比，我們預測這些直接的衝擊將導致美國的國內生產毛額（Gross Domestic Product, GDP）下降約20%，危及23%的就業機會，並使工資總收入降低16%。（這些數字是按季度計算，如果衝擊只持續三個月，對年度的影響會等比例減少。）我們還預測，高薪職業受到的影響較小（就業機會流失6%），低薪職業受到的影響則較大（就業機會流失41%）。另外，低薪工作者受到感染的機率也比較高。
事後看來，這些預測大致正確。儘管如此，我們很清楚這些數字仍忽略了讓影響力擴大的關鍵效應，畢竟這些數字只是直接的衝擊，當它們在經濟體中產生迴響時，影響將被放大。情況會如何發展其實相當繁複，因為供給面與需求面帶來的衝擊是反向的。商品與服務是從供給方流向需求方，而需求衝擊則流向上游：如果某項消費性產品（例如腳踏車）的需求下降，腳踏車輪胎的需求也會跟著下降，這表示合成橡膠的需求同樣會下降。相反的，供給衝擊則會流向下游：如果生產合成橡膠的勞動力短缺，就會造成輪胎短缺，進而導致腳踏車商品的短缺。需求與供給的衝擊在流動的過程中相互影響，彼此碰撞並放大最初的衝擊力道。這可能會進一步降低經濟產出。
新冠疫情對經濟的影響結合了三個特色，導致標準模型變得不再適用：第一，衝擊特別針對特定產業，因此必須建立精確度高的經濟模型；第二，衝擊同時影響供給與需求；第三，衝擊規模既龐大又迅速。
標準經濟模型會假設市場為均衡狀態，也就是「供給始終等於需求」。新冠疫情對於經濟體系的衝擊極為龐大且非常迅速，讓市場大幅偏離均衡狀態，導致標準模型變得不再適用。所以我們需要在不假設市場為均衡狀態的情況下，建立一個能夠記錄衝擊變化的模型，而且動作務必要快。由於歷史上不存在類似新冠疫情的詳細紀錄，讓這項任務變得特別困難。
因為我們的總部位於英國，而且我們知道英國政府正在積極考慮各種政策方案，於是我們決定將重心轉向英國。建立新冠疫情衝擊變化模型的任務由我的奧地利研究生安東．皮克勒主導，當時他剛拿到牛津大學的數學博士學位。我們必須關注會降低經濟產出的因素，並了解其影響。在需求層面，消費者可能會因害怕受到感染而拒絕某項商品或服務；舉例來說，儘管航空公司和其他交通運輸工具被視為不可或缺，但大部分的顧客仍放棄使用這項服務。在供給層面，某個產業可能缺乏生產時所需的勞動力和原物料，或被視為非必要產業，因此被迫停工。
如果想知道這些因素會對各個產業造成哪些影響，就必須運用經濟學的生產函數（production function）。生產函數像是配方，能夠告訴我們在投入一定的資源後可以得到多少產出。例如，製造鋼鐵需要鐵、焦炭、煤炭和勞動力，這一切都得有適當的比例。但不幸的是，目前沒有哪個生產函數的標準經濟模型具備充分的資料基礎，能讓我們加以運用。關鍵在於替代性，例如哪些生產投入可以被替代，以及替代程度如何？我們必須逐一了解各產業的情況。鋼鐵產業也需要來自管理顧問產業和餐飲產業（經營員工餐廳）的投入，但如果有需要，沒有這些投入也能照常運作。生產函數的標準模型全都行不通，替代性不是允許太多，就是完全不允許。我們需要實際的資料。很幸運的，我們說服馬基特公司（IHS Markit）無償對他們的產業分析師進行問卷調查。他們只花費兩週的時間，就找出五十二個不同產業中的關鍵投入。
建立模型時，我們把每個產業當成單一的公司；這是粗略的近似值，但對我們的目的來說已經足夠。我們假設每個產業在疫情開始時都維持在正常的存貨水準。當問題出現，存貨下降；如果一個產業的關鍵投入不足，它的產出就會下降。同樣的道理，如果對該產業的產出需求下降，或因新冠疫情的限制而缺乏充足的勞動力，它的產出也會下降。請記住，一個產業的產出往往是另一個產業的投入。我們的模型能夠追蹤流向上游的需求衝擊，以及流向下游的供給衝擊，而這兩股力量會相互碰撞，進一步降低整體的經濟產出。這個模型也讓我們得以納入我們在第一篇論文中預測的衝擊（針對英國進行調整），觀察後續影響的散播過程，並預測在不同程度的封城措施下，對英國國內生產毛額、失業率和其他經濟指標的整體衝擊。
2020年5月初，英國已經處於嚴格封城狀態超過一個月，政府正在考慮下一步的行動。我們讓模型針對不同的政策方案進行預測，並評估對經濟造成的影響。針對每種政策方案，我們也運用流行病學的標準方法推測出感染新冠肺炎的預期人數。如果延長嚴格的封城措施，雖然可以減少感染的人數，卻會增加經濟衝擊；然而，完全放寬封城措施會造成大量死亡，對經濟體系的壓力卻較小。在這些方案之中，沒有所謂好的選項，但我們找到一個「最不壞」的選項，也就是開放所有上游產業，同時禁止面對消費者的產業進行實體接觸。在這個情況下，感染情形只會比全面封城時稍微嚴重一些，但是經濟受到的損害卻小得多。5月8日，在夜以繼日的研究讓我們筋疲力竭之際，我們將論文研究成果轉達給英國政府。數天後，英國當局按照我們的建議放寬封城措施。
事後分析顯示，我們的預測非常準確。我們當時預測，2020年第二季的英國國內生產毛額與2019年第四季相比，將面臨21.5%的萎縮，與實際上的22.1%非常接近。跟其他預測數字相比，幾間機構與金融公司預測的中位數為16.6%，而英格蘭銀行的預測則是30%。當然，成功預測單一事件可能只是運氣好。但我們針對每個產業都做了預測，實際上共有五十二項預測，而多數的結果也都相當準確。事後分析證明了，我們之所以預測成功，是因為我們的模型非常接近現實，這個模型如實呈現影響經濟體系最重要的機制，並提供準確的預測。後來，另一個團隊運用我們的模型，他們以回溯的方式預測比利時經濟受到的衝擊，同樣得出絕佳的結果，後續還用來預測烏克蘭戰爭對奧地利經濟的影響。
我們的研究成果驗證了複雜經濟學的實用性，而複雜經濟學正是本書的主題。複雜經濟學是由叛逆的經濟學家和其他科學家所組成的跨學科運動，目標是利用與標準經濟學截然不同的原則來深入理解經濟。我們的新冠疫情模型是第一個運用複雜經濟學方法的模型，它精準預測出重要的經濟事件，表現優於所有標準模型。我們早在事情發生前就即時完成預測，所以沒有人可以指控我們作弊。儘管複雜經濟學這門跨學科運動醞釀已久，但它目前仍在持續擴展，與主宰主流經濟學超過一世紀的標準方法互補、競爭。
在我的職業生涯中，我有幸參與三次重大的科學革命，幫助我深入理解混沌、複雜系統和機器學習。每一次的革命都是從科學界的邊緣理論開始，接著以先緩後急的速度邁向主流。複雜經濟學將複雜系統的概念應用於經濟學，是一場正在進行中的革命，即將迎來發光發熱的時刻。
在本書中，我將解釋複雜經濟學是什麼、複雜經濟學的成就、複雜經濟學的發展時機為什麼已經成熟，以及複雜經濟學如何讓世界變得更美好。這故事與科學發現有關，是現代世界中最精采的冒險。同時，本書也反思經濟的本質、說明複雜經濟學如何引導我們深入了解經濟、記錄科學革命的歷史、描述科學與科學方法的演變，同時回憶我的心路歷程。希望你會喜歡。
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