編者按：斯圖爾特·考夫曼是一位享有盛譽的科學挑釁者，儘管他的觀點有資料和智慧的支援。考夫曼是卡爾加里大學和聖塔菲研究所的複雜性研究員和生物學家，他認為，自組織——系統在沒有外部指導的情況下變得更加複雜的傾向——在塑造進化過程中與自然選擇同樣重要。（智慧設計倡導者，請注意。）
在他的新書《重塑神聖：科學、理性和宗教的新視角》（紐約，基礎圖書，2008年5月）中，考夫曼提出了一個更大的論點：理解複雜系統中發生的事情可以幫助現代科學擺脫一些人認為的過於還原論的根基。考夫曼在他的書中提出的一個有爭議的觀點是，由於未能採用這種經濟學方法，傳統經濟學家無法解釋一些看似明顯但並非如此的事情：創新是如何推動增長的？
在本文中，以下是其粗略草稿，考夫曼和他的同事斯特凡·圖爾納和魯道夫·哈內爾詳細闡述了他們在這個問題上的一些想法，這肯定會像他們在生物學上的想法激怒了一些科學界人士一樣，激怒一些經濟界人士。
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您是否認為經濟學家沒有正式將創新及其與財富增長的關係納入他們的理論中？如果是這樣，為什麼？
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只要人類依賴人造物品和貿易，經濟就一直存在。五萬年前，全球經濟的估計多樣性可能在100到1000種商品和服務之間。如今，麥肯錫公司的經濟學家埃裡克·比恩霍克估計，僅紐約市可獲得的商品和服務的多樣性就約為100億。隨著時間的推移，經濟中最令人驚歎的特徵也許是商品和服務的爆炸式增長。然而，當代經濟學沒有足夠的理論來理解這種爆炸，或者它對經濟增長和未來財富演化的重要性。
經濟增長理論對資本、勞動力、人力資本、知識、利率、儲蓄率和投資現有經濟機會，或投資於尋找新穎商品和服務的研究所起的作用非常複雜。然而，支撐當代經濟學的主要概念框架（競爭性一般均衡、理性預期和博弈論）都有一個關鍵的缺陷。他們假設所有商品和服務（以及它們之間的關係）以及在本地或全球經濟中與之互動的策略都可以“預先說明”——即事先知道。實際上，新穎的商品和服務可能會不斷進入市場，從而要求經濟參與者開發更多新穎的策略：所有相關變數都無法預先說明。
因此，標準的增長理論忽略了這種商品和服務的“經濟網路”的一個基本特徵。更重要的是，正如我們將解釋的那樣，它忽略了經濟網路本身的結構在驅動新穎性創造和未來財富演化中所起的作用。
這是一個簡單的例子。如果一家公司在1910年投入鉅額資金來發明電視遙控器——早在電視、多個頻道、大量節目和大量觀眾出現之前——電視遙控器將不適合現有經濟網路中的任何細分市場。這項發明將是無用的且無利可圖的；它既不會推動投資，也不會創造財富。
這個例子告訴我們，經濟網路的結構和細節本身是有效推動財富創造的發明和投資的先決條件。此外，適合經濟利基的新型商品從而以新的方式擴充套件了經濟網路——在經濟的“鄰近可能”中創造新的利基，從而促進進一步的發明、投資和財富創造。
我們講述一個我們希望是真的（但在任何情況下都具有說明性）的故事。一些工程師試圖發明拖拉機。他們知道他們需要一個巨大的發動機缸體。因此，他們將一個巨大的發動機缸體安裝在底盤上...底盤立刻斷裂了。他們嘗試了一系列更大的底盤，所有底盤也都斷裂了。最後，一位工程師說：“你知道，發動機缸體是如此巨大且堅固，以至於我們可以利用這種剛性並將拖拉機的其餘部分掛在它上面。我們可以將發動機缸體本身用作底盤。” 事實上，這就是拖拉機的製造方式（也是方程式賽車曾經的製造方式）。
發動機缸體的剛性使其可以用作底盤，這在經濟上相當於查爾斯·達爾文在生物學中稱之為的“預適應”。也就是說，剛性是發動機缸體的一種未使用的因果特徵，突然被用於新的功能用途。發動機缸體的剛性與其成為底盤的潛力無關，但正是因為存在這種剛性，它使它們預先適應了這種用途。我們認為這種預適應在經濟發展中很常見。
另一個例子，考慮將最初為解決二戰中彈丸軌跡而發明的計算機與全球網際網路的現代連線。1948年沒有人預見到網際網路；儘管如此，計算機還是預先適應了那種新穎的通訊功能。
商品和服務在現實經濟中如何組合使用也可能無法提前描述。手機最初純粹是為了語音通訊而引入的；然後，簡訊作為一種簡單的額外創新出現。在日本，簡訊是免費的，人們現在以這種方式編寫各種文件，從而增加了國內生產總值。那裡一些暢銷小說是女學生在手機上寫的。
由於不可能識別所有商品和服務的預適應和潛在經濟用途，因此不可能有限地預先說明所有可能性。這個結論具有深遠的意義：它意味著預測未來的創新在根本上是無法計算的，即使是基於機率，因為如果不瞭解可能結果的範圍，就無法評估機率分佈。（除了經濟學之外，該原則可能對科學的其他大部分領域產生同樣激進的後果[見側邊欄]。）
決策理論是管理工具，它建議透過對所有可能結果的機率分佈求和折現的未來值來做出最佳選擇，但它的用途有限，企業的五年計劃也是如此。我們無法推斷自己的生活；正如哲學家索倫·克爾凱郭爾所說，即使當我們面對不可知的確定性時，我們也必須向前生活。商業，就像一般的生活一樣，是一門藝術，其中我們必須使用理性、直覺、情感、隱喻、模型、案例研究等來指導自己。商業不是微積分。因此，經濟學只能部分地成為微積分，並且需要一個更廣泛的概念框架。
經濟網路 螺絲和螺絲刀是互補的，例如，它們一起使用以透過固定兩個木板來創造價值。螺絲和釘子在很大程度上是替代品：粗略地說，我們可以在使用另一個的地方使用一個。現在，將當代全球經濟中所有100億或更多不同的商品想象成一個大型三維空間中的點。用綠線連線互補品，用紅線連線替代品。
這個網路就是經濟網路。我們不知道它的結構，但它確實存在。它隨著時間的推移而演變，儘管我們對它的演變方式知之甚少。統計規律是否支配著它的演變？位於網路中心附近的（例如，汽車或計算機）公司是否處於與外圍（例如，呼啦圈）的公司不同的戰略地位？
一種商品的互補品網路形成一個相互自我加強和交叉加強的子網路，從而增強其自身的經濟增長。例如，隨著汽車的出現，它的互補品也隨之而來，其中包括汽油、鋪好的道路、汽車旅館、快餐店和郊區。反過來，郊區也產生大量的汽車、汽油、鋪好的道路等的消費者。我們可以將這種相互交叉增強稱為“集體自催化”，因為每個組成部分都有助於為其他部分創造經濟環境和市場，並且所有部分都相互受益。用經濟術語來說，我們可以將它們稱為互補技術之間相互積極“外部性”的集體網路。這種集體自催化的互補網路可以推動巨大的財富生產，提供非常大的投資激勵，並大規模促進未來財富可能性的演變。
相比之下，考慮一下呼啦圈，它似乎沒有幾個互補品。它可能為其生產商賺了錢，但它並沒有以互補技術或產品的形式引發任何閃電，從而集體推動了財富的爆炸式增長。呼啦圈的出現和消失對經濟的影響很小。
上述觀察結果表明，我們必須理解經濟網路的結構、演化和作用。當然，是人們發明了新穎的商品和服務，但網路本身的結構會指出哪些發明和投資可能產生利潤並推動增長。
該網路的另外兩個特徵使我們懷疑經濟網路的多樣性以自催化方式驅動其自身增長。首先，考慮一下萊特兄弟的飛機：從根本上說，它是機翼、輕型燃氣發動機、腳踏車輪和螺旋槳的重組。經濟中存在的商品和服務越多，它們之間可能的重組就越多。把一把雨傘放在老“瑪麗皇后”號的煙囪裡，你會得到一團糟。把它放在一架著陸的塞斯納飛機後面，你就發明了一種減速板。
其次，新商品和服務通常作為現有商品和服務的補充或替代品進入經濟領域。將與給定商品或服務互補或替代的商品和服務集合稱為其經濟利基。隨著網路的增長，它是否比創造新商品和服務更快地創造新的利基？一般答案尚不清楚，但如上所述，汽車和計算機的大量互補品及其相互交叉增強的外部性表明，每種新商品或服務平均創造的新相鄰互補品和服務的數量大於 1.0。
如果是這樣，那麼經濟利基的增長確實是自催化的。存在的商品和服務越多，經濟網路的多樣性越高，新經濟利基的創造速度就越快。因此，經濟網路本身的多樣性幾乎可以肯定是在為其自身進一步擴張創造條件的一個主要因素。
我們尚不知道是否如此，也不知道自 5 萬年前以來，每種新商品創造的新利基的平均數量是否發生了變化。經濟史學家可以發現真相。但與此同時，我們注意到這些問題尚未成為經濟理論的一部分，並且可能是主要的、在很大程度上被忽視的因素。如果是這樣，它們可能具有實際意義，值得詳細研究。
演算法模型 經濟網路的結構和增長不是當前經濟理論的一部分，這有深刻的原因：現代經濟理論是高度數學化的。什麼數學框架能讓我們說螺絲與螺絲刀互補地工作來創造價值？什麼演算法模型可以描述經濟中無法預見的達爾文式預適應？可能沒有。
因此，找到一種數學方法來描述和預測隨著經濟發展到其鄰近可能時，新穎商品和服務如何展開的希望似乎被排除在外，至少目前是這樣。但即使經濟的增長不是演算法的，演算法方法可能仍然有助於找到模型經濟的統計特徵，以便與真實的經濟進行比較。這裡的關鍵是擴大當前框架：需要一個概念來在數學上馴服“鄰近可能”。
一種方法是“語法模型”，它用二進位制符號字串（例如 (000)）來表示商品和服務。在我們的模型中，字串的數量和多樣性可以代表每年出現的再生資源。符號字串可以相互作用以建立新的符號字串。例如，其中包含 (000) 的符號字串可以將第二個字串中的 (000) 重寫為 (1010)。“語法表”列出了所有這些轉換的成對規則。這種安排可以模擬簡單的經濟生產函式。
直觀地看，如果起始（和可再生）的字串數量很少，它們的多樣性很低，並且語法表只有很少的成對規則，那麼符號字串可能無法相互作用，並且將建立很少的新穎符號字串。我們稱這種行為為次臨界。次臨界經濟無法產生不斷增長的商品和服務多樣性。另一方面，研究表明，隨著成對規則、資源字串或兩者的數量增加，系統可以突然過渡到超臨界域，在該域中可能會產生大量（可能無止境）的符號字串。我們將這種商品和服務的爆炸式增長稱為超臨界。
生產性對的網路 我們最近理想化了上述模型，並透過分析和數值證實了次臨界和超臨界相變的存在。在這種理想化中，我們將相互作用的字串的問題對映到自催化網路的設定中，該網路描述了一個商品如何作用於另一個商品以產生第三個商品。我們將這種配對稱為生產性的。
例如，我們可以取一個輪子和一根繩子，將它們組合起來形成一個滑車，或者我們可以使用繩子將船固定在碼頭上。因此，繩索可以在各種生產性對中使用，例如在（繩索，輪子）->滑車中。顯然，我們隨機形成的大多數配對都不是生產性的。沒有任何規則可以讓我們用超新星和魚做一些有用的事情（除非可能在一些迷幻的科幻小說中）。
接下來，我們可以詢問潛在的生產網路是否例項化了一些好的東西，僅僅從可用商品的一部分開始。在某種程度上，我們在數學上受益於我們對真實經濟網路的詳細結構的深刻無知，因為它迫使我們將催化網路建模為基本上是隨機的。
在某些催化經濟網路背後沒有任何特定計劃的情況下，我們可以看到一些有趣的事情。如果一個隨機的催化經濟網路包含足夠多的生產性對，那麼在低於某個初始商品臨界數量的情況下，生產性對不足以維持新商品的創造。然而，高於這個初始商品的臨界數量，實際上所有可能的商品都在相對較少的生產世代中出現。
經濟機會 一些現實世界的經濟體似乎是次臨界的。哥倫比亞大學的約瑟夫·E·斯蒂格利茨描述了一個非洲國家，該國的主要經濟僅由鑽石和牛出口組成。我們中的一人（考夫曼）居住在加拿大艾伯塔省，該省出口頁岩油、動物和林產品，並且有一個與石油工業相關的IT產業。這兩個經濟體似乎是次臨界的：它們似乎沒有創造出不斷增長和變化的商品和服務多樣性來相互補充和替代。相比之下，美國經濟、歐洲經濟、全球經濟以及其他國家和地區經濟似乎是超臨界的，它們創造出不斷變化的新穎商品和服務。
次臨界和超臨界經濟的增長機會可能非常不同。超臨界經濟不斷提供新的經濟利基，邀請發明、本地和外國投資以及創造巨大財富的潛力。隨著舊技術的消亡，資本可以遷移到超臨界經濟的新部門，以推動進一步的財富創造。次臨界經濟似乎沒有這些特性。例如，在艾伯塔省，石油財富目前每年產生 70 億加元的盈餘。但似乎合理的是，在幾十年後，替代能源將更具競爭力，並且會受到具有生態意識的消費者的青睞。屆時，對艾伯塔省石油的需求可能會減少。隨著它的減少，從垂死的石油工業中遷移出來的資本會在當地流向何處？在次臨界經濟中，可能不存在重要的新投資機會。
次臨界和超臨界經濟具有非常不同的增長特性的推測可能性似乎值得研究。全球各國財富的持續多樣性是許多經濟學家感到困惑的問題。如果區分次臨界和超臨界增長模式有其優點，那麼對於吸引本地和外國投資進入世界各地貧困的次臨界經濟體有何影響？如果世界上有 45% 的人口每年靠幾百美元生活，那麼探索經濟網路對經濟增長的影響似乎是值得的。我們可能會發現促進經濟增長的替代方法。
創造性破壞的風暴 經濟學家約瑟夫·熊彼特因引入“創造性破壞的風暴”這一概念而聞名。當汽車取代馬匹時，許多舊的商品和服務（例如馬車、馬具店和鐵匠鋪）幾乎絕跡，而圍繞石油、天然氣、鋪砌的道路、汽車旅館和郊區發展了全新的產業和社群。透過我們的演算法模型，我們能夠量化熊彼特的風暴
讓我們回到我們之前考慮的生產性對網路。從本質上講，所有在技術上可行的商品都在以自我維持的模式相互生產。沒有任何內在的原因可以解釋這種模式應該崩潰。然而，我們的模型尚未包含效用，我們可以將其建模為外部選擇過程。如果像人類社會一樣，某些產品因為偏好發生變化而過時（例如，從馬匹到汽車），那麼偶爾一些商品將在完全自我維持的網路中被取消。我們稱這種外源觸發的滅絕為“主要缺陷”。隨著每個這樣的缺陷，平均而言，大約是該商品參與其中的兩倍的生產性對也將消失。只要一個商品至少由一個生產性對產生，它就會留在遊戲中。當一個商品失去其所有生產性對時，它也會消失。我們將這種消失稱為“次要缺陷”。
直觀地看，當第一個主要缺陷被引入系統時，對次要缺陷的影響將是微乎其微的。由有缺陷的生產性對產生的大多數產品仍然可以透過替代的生產性對來創造。但到某個時候，許多商品只能由單一的生產性對生產，突然之間，更多的缺陷會產生毀滅性的後果。整個系統停止自我維持，並在次要缺陷的級聯中崩潰——一場破壞的風暴。
我們理想化的語法表模型產生了熊彼特式的創造性破壞風暴，其規模遵循冪律分佈。以許多國家公司倒閉的形式出現的替代資料 [隨著時間的推移？] 也遵循接近我們預測的冪律。
基本結論是，催化經濟系統有三種動態狀態。在次臨界和超臨界狀態下，系統由破壞或創造主導；儘管系統會波動，但它基本上仍處於兩者之一。然而，當系統處於臨界狀態時，我們會觀察到不同的行為，其中熊彼特式的創造和破壞風暴偶爾會將系統從一個階段拋到另一個階段。
結論 關於未來財富增長和演化的傳統經濟理論可能是不充分的。我們需要對實際經濟網路的增長進行理論和歷史考察，以及在超臨界經濟中，該網路足夠高的多樣性是否以自催化方式驅動其自身增長。此外，我們需要了解互補技術、監管結構和消費者吸引力在財富創造中的相互和集體交叉增強的力量。這種理解可能會導致人們對如何在世界範圍內促進經濟增長，特別是在全球貧困地區促進經濟增長的新看法。
我們的演算法模型的一個潛在含義可能是，孤立的或較小的經濟區域可能註定要保持在次臨界狀態，與超臨界經濟體相比，其經濟增長機會更為有限。對於這些區域，併入更大的經濟領域，從而增加商品和服務的多樣性（以及經濟網路本身的多樣性）以及總體市場，可能有助於產生超臨界增長。（歐洲似乎已經遵循了這條道路。）更多地瞭解熊彼特式創造性破壞的統計資料，可能有助於更明智地引導未來的研究、發明和投資，使其朝著新興的、相互促進的經濟部門發展。我們希望這些概念足夠合理，值得對其政策影響進行詳細調查。
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