Модели и эксперименты - это одно и то же

У. Мяки

Модель как репрезентация и изоляция

Мы будем считать модель репрезентацией (теорий, данных или реальности (1)). Репрезентация характеризуется двумя ключевыми особенностями: представление (то есть собственно репрезентативный аспект) и сходство (2). Модели заменяют для нас представляемые ими системы, поэтому мы не исследуем эти реальные системы непосредственно, а сосредоточиваемся на свойствах и динамике, которые демонстрируют их "представители". Эпистемологический смысл этой деятельности состоит в том, что свойства таких "суррогатных" систем исследуются непосредственно, чтобы косвенным образом получить информацию о реальных системах. Например, животные изучаются как "представители" людей, а большие системы математических уравнений анализируются в качестве представителей "большого взрыва".

Причины, по которым используются системы-субституты, различны: они могут быть этическими (например, в медицинских исследованиях предпочтительно было бы использовать животных, а не людей), экономическими (непосредственное исследование интересующей нас системы может оказаться слишком дорогим) и эпистемологическими (исследуемые системы недоступны, поскольку они слишком малы, слишком велики, слишком отдаленны в пространстве или времени или слишком сложны). И лишь в терминах простых репрезентативных систем можно анализировать сложные системы реального мира, так чтобы на задаваемые нами вопросы можно было отыскать ответ. В рамках модельных систем мы получаем результаты, которые, как предполагается, могут прояснить некоторые факты, происходящие в реальном мире. Такая позиция вполне согласуется с научной практикой экономистов, когда они исследуют, "что происходит в модели", а затем переходят к анализу реальной экономики.

Не всякая система-субститут сможет успешно выполнить возложенную на нее репрезентативную функцию. Модели должны так или иначе походить на отражаемые ими реальные системы. И если исследователи в области медицины зачастую могут рассматривать животных как полноценную замену человека, то экономисты и другие представители общественных наук, соотнося свои модели с реальным миром, сталкиваются с серьезными трудностями. За последние два века ключевая методологическая проблема экономической теории была связана с тем, насколько точно теоретические модели отражают реальность. Ведь строить хорошо интерпретируемые и удобные модели-субституты, модели-репрезентации, исследовать их, чтобы получать конкретные и определенные результаты, сравнительно просто, сложнее это делать с учетом ограничений, связанных с требованием сходства моделей с реальностью. Существует давняя традиция обвинять экономическую теорию в том, что данное требование не выполняется, что усилия сосредоточиваются на построении теоретических модельных миров, весьма отдаленных от мира реального, - а затем этими системами-субститутами подменяют значительно более сложные системы реального мира.

Мы полагаем, что такая критика и, в более общем плане, склонность или способность задавать вопросы, касающиеся проблемы сходства, могут играть роль критерия при идентификации чего-либо в качестве модели.

Заметим, что создатель или пользователь модели могут оказаться радикальными инструменталистами: с их точки зрения, модель и не должна ни в каком смысле походить на ту или иную реальную систему. А значит, ни о какой модели в такой ситуации не может идти и речи, ведь, чтобы она была, с необходимостью следует поставить вопрос о сходстве (это могут сделать те, кто пользуется моделью, или любые другие члены исследовательского сообщества). Само сходство может трактоваться различным образом: часто создатель или пользователь модели считает, что она должна походить на изучаемую систему в одном отношении, а другие члены сообщества полагают, что необходимо сходство в каком-то ином аспекте.

Таким образом, модели можно рассматривать с семантической (то есть связанной с понятиями репрезентации и сходства) и познавательной (связанной с косвенным получением информации об изучаемой системе) точек зрения. Прагматический же аспект моделирования связан с функциями моделей. В качестве репрезентаций их можно рассматривать как четырехместное отношение: модель М - это объект, используемый агентом А для репрезентации системы S с целью Р. Включение в анализ прикладных функций модели предполагает выявление прагматических ограничении на то, с какой стороны и до какой степени модель должна походить на реальность.

Итак, рассмотрев общие характеристики моделей, мы видим, что онтология моделей должна быть очень гибкой (3). Почти все может служить моделью для чего угодно, модели можно конструировать, привлекая для этого любой материал. Они могут быть физическими объектами, диаграммами, рисунками, вербальными утверждениями, системами математических уравнений, абстрактными объектами и т. д. Эта гибкость - одно из необходимых условий отождествления моделей и экспериментов. Другое условие основано на идентификации важного свойства большинства экспериментов: они допускают различные манипуляции со стороны исследователя. Обычно он может менять потенциально важные переменные более обширной, чем экспериментальная, системы, чтобы нейтрализовать их воздействие в контролируемой ситуации эксперимента. Иными словами, система объектов подвергается манипуляции, чтобы изолировать некоторый выделенный набор свойств и каузальных отношений от остального мира. Изолированная система - это простой и контролируемый мир в миниатюре, в противовес сложному и непредсказуемому реальному "большому" миру. Отождествление моделей и экспериментов должно относиться именно к этим манипулируемым системам.

Эксперименты - это модели

Вначале рассмотрим указанное отождествление, используя понятие экспериментальной системы в общепринятом смысле - как особую организацию (расстановку) вещей, обычно осуществляемую в лаборатории. Такие системы проектируются, а затем создаются и исследуются не ради них самих. Они служат отражениями неких не экспериментальных, реальных систем - материальными моделями, описывающими определенные аспекты остального мира. Это не значит, что экспериментальные ситуации нереальны, они просто искусственны, созданы человеком. Как пишет Ч. Плотт, "адекватность экспериментальных методов основана на утверждении, что лабораторные рынки - это "реальные" рынки: принципы экономической теории применимы там в той же степени, что и повсюду. Настоящие люди находятся в погоне за настоящей прибылью в контексте реальных правил. Простоту лабораторных рынков по сравнению с естественными, встречающимися в действительности рынками не следует смешивать с вопросами об их реальном статусе в качестве рынков" (4). Чтобы сконструировать систему-субститут, экспериментатор модифицирует и представляет в "очищенном" виде некоторые важные фрагменты мира. В экспериментальных моделях эти фрагменты изолируются путем фиксации значений внешних параметров, описывающих "остальной мир". Если выражаться более точно, контролируются другие потенциально значимые каузальные факторы, способные нарушить интересующую исследователя взаимосвязь.

В рамках разработанной Верноном Смитом версии экспериментальной экономики предложены обширный терминологический словарь и набор условий, поясняющих идеи изоляции и контроля. В его словаре теория (или теоретическая модель) состоит из описания трех компонентов: окружающей среды, института и поведения, - и дает результаты, относящиеся к поведению в заданных условиях окружающей среды и в контексте данного института. При тестировании такой модели на данных, полученных в ходе полевых исследований, окружающая среда и институт не контролируются, и таким образом мы проводим комплексную проверку теоретических предпосылок по поводу всех трех компонентов одновременно. Успех или неудача подобных проверок не играют решающей роли ни для одного из элементов теории. Напротив, в условиях эксперимента исследователь стремится контролировать окружающую среду и институт, тестируя предпосылки о поведении (5). Те или иные взаимосвязи между тремя указанными компонентами изолируются от возможных возмущений при помощи различных типов контроля. В соответствии с более ранними положениями Смита, для успешной нейтрализации некоторых из потенциально значимых каузальных факторов необходимо выполнение четырех условий (6): ненасыщаемость предпочтений, определенность (ясный характер) взаимосвязи между выбором и вознаграждением, доминирующий характер вознаграждений в лаборатории по отношению к возможным издержкам или выгодам от участия в эксперименте и частный, конфиденциальный характер выбора. При выполнении этих условий исследователи обычно рассчитывают на то, что варьирование различных ситуаций поможет изолировать интересующие их закономерности.

Склонные к поведенческому анализу экономисты-экспериментаторы, видимо, потребуют более детального обсуждения этих условий, чтобы можно было ставить эксперименты и получать информацию об индивидуальных предпочтениях и поведении, которые могут существенно зависеть от контекста и конкретной процедуры исследования (7). Но даже если при дизайне экспериментов эта зависимость от контекста и процедуры не учитывается, следует контролировать многие аспекты поведения, чтобы изолировать основные интересующие нас процессы. Споры внутри экспериментальной экономики ведутся не о том, следует ли выделять те или иные явления, а о том, что именно нужно изолировать и какие условия подлежат контролю (8).

Для решения многих практических вопросов нам не избежать обсуждения проблем сходства моделей-субститутов и реального мира. Применимы ли выводы из анализа модели-субститута к исследуемой системе? Можно ли перенести причинно-следственные связи, обнаруженные в изолированных "мини-мирах", на неизолированные "макромиры"? В экспериментальной экономике этот вопрос стоит особенно остро: при данных условиях экспериментирования схожи ли в должном смысле экспериментальные системы с реальными (9)? Присутствие этих вопросов в научных дискуссиях еще раз подтверждает, что экспериментальные системы рассматриваются как модели - они связаны с проблемами репрезентации и сходства между означающим и означаемым.

Модели - это эксперименты

Модели представляют собой лаборатории для экономистов-теоретиков. С этим утверждением согласятся большинство ученых, многие говорили об этом специально. Подобно естествоиспытателям, изучающим искусственные миры в экспериментальных ситуациях, созданных в лабораториях, экономисты-теоретики создают и изучают искусственные миры своих моделей (10). Конечно, не все виды моделей стоит рассматривать в качестве экспериментов, но есть один тип, обладающий ключевыми свойствами экспериментирования: речь идет о моделях, основанных на изоляции (11).

Рассмотрим физический эксперимент, основанный на изолировании фрагментов мира для изучения некоторых его свойств, без осложнений, сопряженных с влиянием экзогенных факторов. Аналогия с теоретическим моделированием очевидна: если при физическом эксперименте используются методы каузального контроля, то при моделировании вводятся определенные предпосылки, с помощью которых исследователь может эффективно контролировать окружающую среду. В предпосылках элементы окружающей среды считаются постоянными, отсутствующими, нулевыми, пренебрежимо малыми, находящимися в нормальном состоянии, внутри определенных интервалов и т. д. Такие идеализирующие предпосылки, которые играют ключевую роль в построении теоретических моделей как систем-субститутов, ложны в принципе, однако необходимы для осуществления требуемой изоляции. Нереалистичные предпосылки - незаменимый инструмент теоретика-экспериментатора.

Мы назвали модели, основанные на теоретической изоляции, мысленными экспериментами. Разница с физическим экспериментом состоит лишь в том, что в последнем контроль и изоляция осуществляются путем физической или каузальной манипуляции, а в мысленном эксперименте - путем конструирования предпосылок (12).

Имея в виду это различие, нетрудно понять, что в теоретических моделях изоляция носит значительно более строгий характер, чем в физических - мы просто абстрагируемся от всех возмущений и усложнений. Как верно замечает В. Смит, "абстракции в лаборатории гораздо менее значительны, чем в экономической теории" (13). В рамках мысленного эксперимента реальность можно подвергнуть сколь угодно жесткому контролю, тогда как при проведении физических экспериментов ученый вынужден признавать наличие множества возможных взаимосвязей или ограничивать их лишь в незначительной степени.

Традиционные упреки в адрес экономической теории состоят в том, что экономические модели - "представители" не сходны достаточным образом с тем, что они представляют, и что этим различием часто пренебрегают, относясь к системам-субститутам так, словно они тождественны реальной системе (14). Лукас осведомлен об этих проблемах и предостерегает против такой ошибки: "Для должного исполнения этой (лабораторной. - У. М.) функции необходимо, чтобы искусственная "модельная" экономика была в ходе рассуждений и дискуссий максимально четко отграничена от реальных экономик. До тех пор, пока будут смешивать утверждения, касающиеся того, как, с нашей точки зрения, реальные экономики реагируют на определенную политику, и верифицируемые утверждения о том, как на них реагирует модель, теорию невозможно эффективно использовать при ответе на вопрос, какие именно точки зрения относительно поведения реальных экономик обоснованны, а какие - нет" (15).

Проверка моделей моделями

Часто думают, что если не единственная, то основная цель экономических экспериментов - тестирование экономических теорий. Разумеется, эксперименты выполняют и другие функции, однако мы кратко остановимся на их роли в проверке теорий. Тестируя теории при помощи лабораторных экспериментов, мы тестируем их в терминах иерархии моделей. Теория проверяется путем тестирования составляющих ее моделей, которые суть ее представители, существенным образом с нею сходные (здесь мы предполагаем различие между теорией и теоретической моделью, которое не всегда осознается экономистами). Тестирование этих теоретических моделей может проводиться при помощи соответствующих экспериментов. В этой части иерархии осуществляется проверка (теоретических) моделей другими (экспериментальными) моделями. Такая структура оценивания и тестирования не будет жесткой - предполагается, что для целей подобного тестирования в ходе экспериментов собирают данные, служащие в качестве фактического материала. Однако для использования этих данных необходимо выстроить из них модели. Модели данных - это репрезентации, в которых богатство и сложность экспериментального материала редуцируются до более простых и управляемых блоков информации (всюду, где эмпирические данные систематически используются для познавательных целей, применяются модели данных, без которых в этом случае не обойтись). Все это означает, что при проверке теорий с помощью экспериментов мы на самом деле тестируем их при помощи моделей как минимум на трех уровнях. Речь идет о тестировании представителей при помощи других представителей, причем на каждом уровне необходимо убедиться в том, что сходство между представителями и тем, что они представляют, достаточно сильно. Поскольку оно никогда не будет совершенным, в структуре тестирования появляется некий "зазор".

Все эти рассуждения связаны с тем, что говорилось выше о жесткости контроля и о том, что в теоретических модельных экспериментах она существенно выше. Отсюда непосредственно следует (учитывая к тому же роль моделей данных), что тестирование теоретических моделей экспериментальным путем, увы, не может быть совершенным.

Тем не менее можно считать, что единственная или главная функция экспериментов - тестирование теорий. Обычные эксперименты могут рассматриваться не как простые модели сложных систем реального мира, а как модели теоретических моделей. Плотт сказал об этом весьма четко: "Как только модели, а не реальная экономика, начали играть центральную роль в научных исследованиях, простота эксперимента и, возможно, даже отсутствие некоторых черт более сложных экономических систем стали серьезным преимуществом. Эксперимент следует расценивать по тем урокам, которые мы извлекаем из него относительно теории, а не по сходству с тем, что когда-то могла сотворить природа" (16). Чтобы функционировать таким образом в отношении теории, средства каузального контроля в эксперименте должны походить на такие же механизмы в теоретических моделях (однако полное соответствие никогда не будет достигнуто). Таким образом, материальный эксперимент становится моделью теоретической модели (в отличие от - или в дополнение к - модели некоторой реальной системы). Плотт недвусмысленно заявляет, что экспериментальные модели не следует оценивать как репрезентации неконтролируемого "большого" мира. В таком случае проблема внешней валидности экспериментов вообще не встает - или в крайнем случае может возникнуть в форме вопроса о соотношении прогнозной силы в контролируемых "малых" мирах и в неконтролируемом "большом" мире (17).

Предположим, нам нужны экономические модели - теоретические, экспериментальные модели, модели данных, которые помогли бы нам получить познавательный доступ к некоторым важным фактам о неконтролируемом "большом" ментальном и социальном мире. Мы должны поставить вопрос о реальном или возможном характере этих теоретических и материальных репрезентаций: что они репрезентируют и на какие типы реальностей они могут походить? К какой реальности они отсылают? Эти вопросы играют ключевую роль в дискуссиях о внешней валидности экономических экспериментов.

Что же касается вопроса о репрезентации, то мы предполагаем, что как теоретические, так и экспериментальные модели репрезентируют "полевую" экономику - смесь всевозможных факторов и эффектов, где условия изоляции не соблюдаются (или выполняются частично, приблизительно, временно). Но на что именно в этом "диком" мире должны походить наши модели? В изолированных мини-мирах теоретических и экспериментальных моделей показывается, что все более или менее упорядочено. Эта ли упорядоченность должна походить на происходящее в неизолированных макромирах? Как это сказывается на прогнозной силе моделей? Зачастую использование моделей в неупорядоченном мире бессмысленно. Возможно, события в мире модели похожи на то, что происходило бы в реальном мире, если бы предполагаемая моделью изоляция была осуществлена. Еще одна альтернатива, кажущаяся нам более привлекательной, - предположить, что по крайней мере для некоторых целей каузальные воздействия и механизмы, изолированные и идентифицированные в моделях, соответствуют тем, что функционируют вне этих моделей (18). Такие предположения нельзя проверить на истинность только с помощью экспериментирования. Но есть модели, которые позволяют нам анализировать и эти возможности: речь идет о метафизических гипотезах, а такие гипотезы описываются в терминах метафизических моделей фундаментального устройства социального мира (19).

Итак, мы показали, что эксперименты и модели - это одно и то же постольку, поскольку теоретические модели и физические эксперименты обладают схожими характеристиками: они суть способы репрезентации, в ходе которой осуществляется изоляция. Существуют два основных различия между ними. Одно носит качественный характер: в случае эксперимента манипуляции носят каузальный характер, а в случае модели - теоретический. Другое различие связано с тем, что в теоретических моделях "жесткость" контроля внешних факторов и изоляции внутренних значительно выше, чем при экспериментах, так как в силу качественного различия между моделями и экспериментами в первых изоляция осуществляется просто при помощи предпосылок.

Для обоснования тождественности моделей и экспериментов нам не понадобился серьезный концептуальный инструментарий - только понятие репрезентации, в котором присутствуют аспекты представления и сходства, а также соображение о том, что в экспериментах присутствует явление изоляции. Разумеется, указанная тождественность не сохраняется при использовании всех возможных значений понятий эксперимента и модели. Скорее речь идет о том, что многие теоретические модели тождественны экспериментам, а многие физические эксперименты - моделям.

Описанная здесь ситуация дает нам возможность расширить наш научный словарь. Мы можем говорить о теоретических и физических (материальных) моделях, о теоретических (или мысленных) и физических экспериментах и - шире - о двух больших классах репрезентаций - теоретических и физических. В контексте экономических экспериментов не следует фиксировать значение слова "физический" так же жестко, как это делается при описании экспериментов в физике или химии. Слово "физический" может пониматься значительно шире, чем просто как "относящийся к физической материи".

Есть и более общий результат, который выше не обсуждался систематически. Имея в виду важнейшую роль иных типов моделей - в статье упоминались модели данных и метафизические модели, - мы не можем не замечать, что в практике любой науки (экономическая теория здесь не является исключением) модели используются постоянно, появляясь в совершенно разных обличиях и контекстах. Поэтому феномен моделей вполне заслуживает того внимания, которое ему начали оказывать экономисты-методологи.

Перевод с английского И. Болдырева

* Maki U. Models are experiments, experiments are models // Journal of Economic Methodology. 2005. Vol. 12, No 2. P. 303-315. Публикуется с разрешения автора.

1 Экономисты обычно не различают "теорию" и "модель", но часто бывает полезно рассматривать модели не только как репрезентации мира, но и как репрезентации теорий, служащие их упрощением или расширением. Модели в этом смысле служат посредниками между теориями и миром или данными (см.: Models as Mediators / М. Morgan, M. Morrison (eds). Cambridge: Cambridge University Press, 1999). Ниже мы сосредоточимся на моделях как на репрезентации мира.

2 См. также: Maki U. Models // The International Encyclopedia of Social and Behavioral Sciences. Vol. 5. Oxford: Elsevier, 2001. P. 9931-9937.

3 См.: Maki U. Models.

4 Plott С. Industrial organization theory and experimental economics // Journal of Economic Literature. 1982. Vol. 20, No 4. P. 1520.

5 Smith V. Theory, experiment and economics // Journal of Economic Perspectives. 1989. Vol. 3, No 13. P. 154 (рус. пер. см.: Смит В. Теория, эксперимент и экономика // Смит В. Экспериментальная экономика. М.: ИРИСЭН; Мысль, 2008. С. 275 - 302).

6 Smith V. Microeconomic systems as an experimental science // American Economic Review. 1982 Vol. 72, No 5. P. 923 - 955 (рус. пер. см.: Смит В. Микроэкономика как экспериментальная наука // Смит В. Экспериментальная экономика. М.: ИРИСЭН; Мысль, 2008. С. 139-200).

7 См.: Loomes G. Some lessons from past experiments and some challenges for the future // Economic Journal. 1999. Vol. 109, No 453. P. F35 - F45.

8 См.: Binmore K. Why experiment in economics? // Economic Journal. 1999. Vol. 109, No 453. P. F16 - F24; Loewenstein G. Experimental economics from the vantage point of behavioural economics // Economic Journal 1999. Vol. 109, No 453. P. F25-F34.

9 Экономисты называют это проблемой "внешней валидности" или "параллелизма". См.: Loewenstein G. Op. cit.; Guala F. The problem of external validity (or 'parallelism') in experimental economics // Social Science Information. 1999. Vol. 38, No 4. P. 555 - 573; Guala F. On the scope of experiments in economics: comments on Siakantaris // Cambridge Journal of Economics. 2002. Vol. 26, No 2. P. 261-267; Starmer C. Experiments in economics: should we trust the dismal scientists in white coats? // Journal of Economic Methodology. 1999. Vol. 6, No 1. P. 1-30; Siakantaris N. Experimental economics under the microscope // Cambridge Journal of Economics. 2000. Vol. 24, No 3. P. 267-281.

10 P. Лукас пишет об этом так: "Одна из функций теоретической экономики - создать полностью заданные искусственные экономические системы, которые могут служить в качестве лабораторий... где можно тестировать различные варианты экономической политики" (Lucas R. Jr. Methods and problems in business cycle theory // Journal of Money, Credit and Banking 1980. Vol. 12, No 4. P. 696). Лукас подчеркивает, что теоретическое тестирование обходится обществу значительно дешевле, нежели эксперименты над реальной экономикой.

11 См.: Maki U. On the method of isolation in economics // Poznan Studies in the Philosophy of the Sciences and the Humanities. 1992. Vol. 26. P. 19-54.

12 См.: Maki U. On the method of isolation in economics. Следует учитывать, что понятие "мысленный эксперимент" зачастую употребляется в более узком смысле и характеризует ментальные операции, связанные с какими-то конкретными объектами, а это определение не относится к теоретическим моделям. Мысленный эксперимент в таком узком смысле сопряжен с конкретными иллюстрациями. Тем самым аналогия между мысленными и обычными физическими экспериментами оказывается весьма сильной просто потому, что последние также осуществляются путем манипуляции с конкретными объектами, в определенных пространственно-временных границах, с использованием определенных материалов и оборудования. Негативная аналогия состоит в том, что идея контроля не является определяющей для мысленного эксперимента в узком смысле, а для нашего понимания эксперимента она играет ключевую роль. Поэтому для нас мысленный эксперимент - ментальная операция, в которой присутствуют репрезентация, изоляция и манипуляция с использованием теоретических построений и которая должна обладать родовыми свойствами эксперимента.

13 Smith V. Microeconomic systems as an experimental science. P. 936.

14 По поводу чрезвычайно сложной проблемы истинности и ложности моделей и их предпосылок см.: Musgrave A. 'Unreal assumptions' in economic theory: The F-twist untwisted // Kyklos. 1981. Vol. 34. P. 377-387; Maki U. Kinds of assumptions and their truth: Shaking an untwisted F-twist // Kyklos. 2000. Vol. 53. P. 303-322; Maki U. Some truths about truth for economists, their critics and clients // Economic Policy-Making under Uncertainty: The Role of Truth and Accountability in Policy Advice / P. Mooslechner, H. Schuberth, M. Schurtz (eds.). Cheltenham: Edward Elgar, 2004. P. 9-39. См. также: Maki U. Theoretical isolation and explanatory progress: transaction cost economics and the dynamics of dispute // Cambridge Journal of Economics. 2004. Vol. 28, No 3. P. 319-346; Maki U. Realism and the nature of theory: A lesson from J. H. von Thunen for economists and geographers // Environment and Planning. 2004. A 36. P. 1719 - 1736.

15 Lucas R. Jr. Op. cit.

16 Plott С. Will economics become an experimental science? // Southern Economic Journal 1991. 57, No 4. P. 906.

17 См.: Wilde L. L. On the use of laboratory experiments in economics // Philosophy in Economics / J. Pitt (ed.). Dordrecht: Reidel, 1982. P. 137-148; Smith V. Microeconomic systems as an experimental science; Starmer C. Experiments in economics: should we trust the dismal scientists in white coats?

18 Ср.: Sugden R. Credible worlds. The status of theoretical models in economics // Fact and Fiction in Economics. Models, Realism, and Social Construction / U. Maki (ed.). Cambridge: Cambridge University Press, 2002. P. 107-136.

19 Сама идея изоляции (будь то в теоретической или в экспериментальной модели) с метафизической точки зрения достаточно нейтральна, чтобы допускать применение всех трех упомянутых метафизических моделей.