总序
本系列就方法论而言，更确切的名称是“经济复杂性的生态物理基础”。
经常有朋友好奇，为什么我这样的物理学家会对经济学有兴趣？我的回答是：“文化大革命”的历史经历，使我基于物理学的训练，以新的视角对社会进行观察，重新认识了经济学的基本问题，那就是经济规模限制了劳动分工的发展。突破规模限制的因素，不仅是所有制，更是科学技术发展的程度和路径。
更多的经济学家怀疑，经济比物理复杂得多，物理学能否用于经济学？让我发现物理学家用武之地的，恰恰是西方数理经济学的一个方法论佯谬，即经济学的现象远比物理化学复杂，但是经济学的模型远比最简单的物理模型理想气体还要简单。因为理想气体有许多个粒子，而宏观与金融的代表者模型只有一个粒子，即所谓的理性人假设或鲁滨逊经济。
我们经常听到关于经济学家的一个笑话，说的是物理学的争议，用实验可以检验出正确的理论；但是经济学的争议，几个经济学家可以得出十几种结论。问题不仅是经济社会现象比物理化学复杂，因为生物和医学也很复杂，而是经济学检验理论的方法存在问题。微观经济学中的一般均衡模型看上去简单完美，计量经济学中的噪声驱动模型描述了一个自稳定的有效市场。但是非平衡态物理学的训练，立刻让我认识到新古典经济学的优化框架不可能描述开放系统的生命周期。进一步的分析表明，计量经济学基础的噪声驱动模型是经济学的永动机理论，而计量经济学使用的滤波器竟然是噪声放大器。因为新古典经济学先验地假设有效市场的特征是白噪声，不承认市场经济有周期波动的可能。正如牛津大学著名的计量经济学家韩德瑞（David F. Hendry）所质疑的：计量经济学是炼金术，还是科学？物理学家用大量的经验数据检验西方主流经济学的有效市场和微观基础等理论，发现经济学要发展为经济科学，必须在新的复杂科学基础上，重构经济学的理论框架，也就是从封闭系统的线性均衡框架，发展为开放系统的非线性非均衡的框架。经济学与物理学的本质差别，在于物理学守恒定律和行为的可预测性只对宇宙的孤立系统成立，而经济活动的基础是生态演化的开放系统，其行为有极大的多样性。现代经济和传统经济的主要区别，在于技术创新导致的产业代谢有显著的生命周期。我们发现的经济混沌、生机市场完全动摇了新古典经济学噪声驱动、有效市场的线性均衡框架。
物理学在生物学和医学中的广泛应用，可以分为两类。一类是提供了技术性的分析工具，大家熟悉的X光透视、超声波造影、心电图等，都大大扩展了我们对人体生理学和病理学的理解。另一类是基础性的理论框架，其中最有影响的工作是薛定谔开创的量子生物学，奠定了分子生物学的理论基础。目前国内盛行的经济物理属于技术性的研究，而我们的工作属于基础性的研究。我们用复杂系统和非平衡态物理学的方法分析经济数据的结果，检验、修正或挑战了十余个获得了诺贝尔经济学奖的经济学模型，发展了新的经济科学的统一框架，以整合现有不同学派的经济学理论。
复杂科学是20世纪六七十年代出现的新领域，始于非线性动力学在气象学和生态学中的计算数学研究。应用数学家把轨迹紊乱而整体有序的非线性振荡称为“奇怪吸引子”（“奇怪”之意是吸引子的维度是分数而非整数），俗称“决定论混沌”（deterministic chaos），或简称“混沌”。混沌机制被物理、化学、生物学的实验证实后，非线性的复杂系统从80年代起成为跨学科研究的前沿，突破了50年代诞生的以线性理论为基础的控制论、系统论和系统工程的理论框架。
经济复杂性的研究，始于20世纪80年代对经济混沌的研究。我们在1985—1988年间先后发现经济混沌的经验和理论证据，后来扩展到经济中的非线性、非均衡、非稳态、分岔、分形、网络等方面的复杂性研究，数学方法也从非线性的决定论扩展到非线性的概率论和非平衡态统计力学。经济复杂性研究的对象涉及自然科学、社会科学、人文历史乃至艺术等领域，从技术分析深入到基础研究，改变了主流经济学的思维范式和世界观。
我们的研究路线关注的是非平衡态物理学和经济学之间的联系，及其对经济学基本问题的理解。非平衡态物理的热力学明确区分了封闭系统和开放系统。生命和社会的结构演化只可能发生在开放系统，它产生的耗散结构靠持续的物质流、能量流和信息流来维持。新古典经济学的优化框架只能近似描述工业化以前接近静态的手工作坊和小农经济。宏观计量经济学在方法论上的问题在于外来噪声的冲击难以解释市场经济的持续波动，更无法解释技术创新产生的经济周期和产业代谢。我们从产业竞争的代谢模型中发现的生态学的逻辑斯蒂小波，可以统一解释微观、中观（金融和产业）、宏观、制度和史观经济学；在不同时间尺度上观察到的经济活动的生命周期，可以构造非均衡、非线性经济学的一般理论，取代新古典经济学用随机游走和布朗运动描述“看不见的手”的均衡模型。我们把西方主流经济学的优化理论作为前工业经济时代的特殊理论，并将其拓展为演化经济学的一般框架，以更好地理解多元文明的现代化过程。凯恩斯在他的《通论》中提出，非均衡的（凯恩斯）经济学应当类似广义相对论的非欧几何，古典经济学的欧氏几何只是现实经济的近似模型。我们的工作是在经济复杂性研究的基础上，依据非平衡态物理学（即普里戈金提出的耗散结构）的原理来发展经济学的一般理论。
现代经济学的源头是亚当·斯密1776年出版的《国富论》。书中经验观察和理论逻辑之间的深刻矛盾，使古典政治经济学一开始就出现了演化论与均衡论两种思维范式的分岔，影响了后来经济学的走向。斯密作为经济学家，观察到分工提高生产效率，以此作为“国富”的出发点。如果各国都发展分工和贸易，市场竞争的焦点必然是“分工受市场规模限制”，即所谓的斯密定理。这使我们重新发现规模经济受生态系统的非线性制约，分工发展的本质应当是非均衡的演化经济学。斯密的矛盾在于他提出了财富的问题，却给不出财富的解释。他引用政治学家霍布斯的话承认“财富是权势”（wealth is power）。换言之，决定“国富”的因素包括政治、军事和金融的权势，不存在纯粹以交换为基础的经济学。斯密作为伦理学家，力图用经济手段避免分工导致的区域分化和战争冲突。他把市场自我矫正的机制理想化为“看不见的手”，理由是返航的商船不会空载，自由贸易足以保证国际收支平衡。可是斯密没有注意到：贸易对象的经济结构不同，船运往返商品的重量、价值也必然不同，单靠市场交易无法保证贸易平衡。贸易战争和殖民主义的历史否定了斯密的均衡理想。后斯密时代两百多年的历史凸显了斯密观察和斯密理想之间的矛盾。马克思强化了古典经济学中的政治经济学路线；当代的新古典经济学却从经济学中剥离了政治因素，试图降低政府在经济中的作用，是从斯密理论的倒退。我们用复杂系统的方法和生态演化的思想来整合现有的经济学流派，包括政治经济学、新古典经济学、熊彼特创新经济学、演化经济学和文化经济学等分支。
20世纪30年代的大萧条促使西方各国政府系统收集经济数据来指导经济政策，分析大量经济数据的需要催生了计量经济学。40年代发展起来的新古典经济学把数理模型和数理统计引入经济学理论的研究，使经济学脱离历史哲学的传统而向经验科学发展。第一代计量经济学家的数学工具是静态的数理统计，假设宏观经济活动对均衡轨道的偏离服从稳态分布，构造单体的代表者模型（用微观层次单个经济人的理性行为来解释宏观层次的观察数据）。新古典经济学用马歇尔的供求均衡取代斯密的分工规模作为经济理论的基石，用来定性讨论价格体系的稳定机制。宏观与金融经济学观察到的市场波动被计量经济学解释为外来的噪声驱动，排除了内生的市场不稳定性。但是经济周期的持续存在和反复爆发的经济危机对经济学的线性均衡理论提出了质疑。经济复杂性研究用非线性动力学和非平衡态物理学的方法发现，经济周期和经济危机的本质是内生的复杂机制，技术竞争和产业新陈代谢是经济增长不平衡的根源，人群相互作用的群体行为是经济持续震荡的主因。
20世纪70年代比利时物理学家普里戈金（Ilya Prigogine）的自组织和耗散结构论，冲击了生物学的还原论，启发我们跨越物理学和经济学的鸿沟。我们在1984—1996年间发现的经济“色混沌”（颜“色”是频率高低的特征，和无特征频率的“白”色噪声形成对比），可以描述多重频率的熊彼特“生物钟”。非平衡统计力学拓展的多峰分布和群体的生灭过程，丰富了非线性计量经济学的武库。经济复杂性的研究深入到宏观、金融、微观和制度经济学等领域。
本系列共六卷，前四卷建立了经济复杂性的基础数理模型，后两卷讨论经济复杂性的方法论和历史依据。其中，第一卷《代谢增长论》发展了非线性决定论的生态经济学模型；第二卷《内生周期论》发展了经济周期的色混沌模型；第三卷《中观基础论》提出“微观—中观（金融和产业）—宏观”三层次的结构框架；第四卷《生灭过程论》发展了描述宏观、金融波动随机论的非线性群体模型；第五卷《交易成本和熵》讨论了交易成本演化的多样性和组织创新的不确定性；第六卷《历史实验论》用历史案例作为检验经济学理论的自然实验。我们把经济复杂性的研究应用于经济学的各个领域，包括制度经济学、政治经济学和文化经济学等，并回答了当代重大的经济理论问题，包括李约瑟问题（为何科学和资本主义起源于西欧而非中国）、经济危机的发生机制、中国道路与西方现代化模式的分岔原因，以及如何理解马克思、列宁和毛泽东在不同历史时期对社会主义道路的贡献。我们对经济发展动力的理解，突破了古典政治经济学的资源、劳力、资本的三要素理论，把生态约束下的技术创新和产业代谢，作为大工业时代经济学的出发点。换言之，邓小平的思想“科学技术是第一生产力”，在我们的代谢经济学框架中可以实现，成为理解资源贫乏的中国得以崛起的经济学机制。
2018年的诺贝尔经济学奖的获奖工作之一，是1986年罗默（Paul Romer）提出的内生增长论。罗默企图用知识累积的机制来引入宏观经济增长的规模递增效应，以解释工业化先进国家和后进国家之间差距的持续扩大。我在1987年提出、2012年更名的代谢增长论，挑战的就是新古典经济学家索洛（Robert Solow）预言趋同增长的外生增长论和罗默预言发散增长的内生增长论，因为文明和大国的兴衰表明，只有技术和产业是新陈代谢的，才有后进国家在学习速度上超过先进国家，依靠更大的规模经济赶超或取代先进的可能。谁的理论更能解释当代世界格局的变化，请读者们判断。
经济复杂性研究是多学科、多学派对话合作的成果。本系列的跨学科研究得益于与多位已故科学家的对话和从中得到的启示。作者特别怀念恩师严济慈和普里戈金的言传身教。作者先后得益于和已故的华罗庚、钱临照、李约瑟（Joseph Needham）、费正清（John Fairbank）、斯金纳（William Skinner）、白鲁恂（Lucian Pye）、包瑞嘉 （Richard Baum）、罗斯托（Walt Rostow）、赫曼（Robert Herman）、尼科利斯（Gregoire Nicolis）、郝柏林、童大林、顾卓新、杜润生、汪道涵、成思危、方福康、杨之刚、沈君山、林奇 （Katherine Lynch）、阿罗（Kenneth Arrow）、古德温（Richard Goodwin）、萨缪尔森（Paul Samuelson）、西蒙（Herbert Simon）、诺斯（Douglas North）、赫维茨（Leonid Hurwicz）、廷伯根（Jan Tinbergen）、格兰杰（Clive Granger）、米勒（Merton Miller）、贝克尔（Gary Becker）、杨小凯、福格尔（Robert Fogel）、蒋硕杰、曼德尔布罗特（Benoit Mandelbrot）、奥尔森（Mancur Olson）、麦迪森（Angus Maddison）、霍布斯鲍姆（Eric Hobsbawm）等的对话。
作者感谢和莱希尔（Linda Reichl）、霍斯特牧克（Werner Horsthemke）、特纳（Jack Turner）、黄宗智（Philips Huang）、裴宜理（Elisabeth Perry）、沃勒斯坦（Immanuel Wallerstein）、雅克（Martin Jacques）、阿伦（Peter Allen）、德涅布（Jean-Louis Deneubourg）、巴塞洛缪（David Bartholomew）、伍德福德（Michael Woodford）、巴奈特（William Barnett）、斯维尼（Henry Swinney）、麦基（Michael Mackey）、索洛（Robert Solow）、布洛克（William Brock）、拉姆齐（James Ramsey）、戴依（Richard Day）、斯特曼 （John Sterman）、莫斯基尔德（Erik Mosekilde）、 雷诺兹 （Bruce Reynolds）、纳尔逊 （Richard Nelson）、甘多尔夫（Giancarlo Gandolfo）、扎诺维奇（Victor Zarnowitz）、韦德里希（Wolfgang Weidlich）、普雷斯科特（Edward Prescott）、福利（Duncan Foley）、加尔布雷思（James Galbraith）、萨克斯（Jeffrey Sachs）、胡永泰、科洛德克（Grzegorz Kolodko）、米罗斯基（Philip Mirowski）、高迪（John Gowdy）、斯蒂格利茨（Joseph Stiglitz）、菲尔普斯（Edmond Phelps）、蒙代尔（Robert Mundell）、赫克曼（James Heckman）、史密斯（Vernon Smith）、威特（Ulrich Witt）、多普伏（Kurt Dopfer）、沃尔弗拉姆（Elsner Wolfram）、派卡（Andreas Pyka）、八木纪一郎 （Yagi Kiichiro）、有贺裕二（Yuji Aruka）、福斯特（John Foster）、伯克斯 （Stuart Birks）、索罗斯（George Soros）、罗杰斯 （Jim Rogers）、大前研一 （Ohmae Kenichi）、霍奇森 （Geoffrey Hodgson）、泰森（Laura Tyson）、萨默斯（Lawrence Summers）、韩德瑞（David Hendry）、富尔布鲁克（Edward Fullbrook）、基德兰（Finn Kydland）、钱致榕、邹至庄（Gregory Chow）、麦考利（Joseph McCauley）等的讨论，和郑伟谋、方锦清、钱世锷、陈大庞、林毅夫、张五常、史正富、雷鼎鸣、汪小京、汪秉宏、张翼成、宋敏、霍德明、何祚庥、吴明瑜、周光召、宋健、杨龙章、郭梅尼、厉以宁、陈良坤、王恩涌、韩启德、何仁甫、吴象、黄宗英、王战、黄奇帆、刘吉、郭树清、周其仁、金冠涛、刘青峰、王小强、许倬云、郑竹园、于宗先、殷允芃、高希均、温元凯、赵峥、吴琼恩、梁衡、张天蓉、刘寄星、王绍光、丁宁宁、孙广振、林芬、单伟建、陈少波、陈海燕、易纲、平新乔、汪丁丁、宋国青、海闻、姚洋、唐方方、余淼杰、黄海洲、邹恒甫、王焕祥、孙涤、文贯中、徐滇庆、宋立刚、张军、贾根良、张宇、曹远征、孔丹、秦晓、王湘穗、杨凯生、李若谷、张云东、黄吉平、范勇鹏、张捷、胡鞍钢、夏斌、郑京海、许成刚、黄有光、陈禹、何新、陈昕、盛洪、吴敬琏、茅于轼、张曙光、张维迎、崔之元、刘昶、程恩富、李维森、孟捷、温铁军、韩毓海、潘维、李玲、石磊、文一、贺雪峰、叶航、田国强等的讨论，以及和温科红、张自力、宣昌能、丁琳、李华俊、唐毅南、方健、曾伟、高劲、耿林、徐高、李绍瑾、叶敏、杨达、熊鹏、郑忠静、骆颖浩、韩琪、黄凯、陈秋霖、马晓萍、江宇等的合作研究。
作者感谢美国得克萨斯大学奥斯汀分校普里戈金统计力学与复杂系统研究中心（现名复杂量子系统中心）、北京大学中国经济研究中心（现名国家发展研究院）、复旦大学新政治经济学研究中心（现名中国研究院）的领导、同事和研究生对我跨学科研究的长期支持和帮助。
作者感谢国内外的出版社（包括国内的黑龙江教育出版社、经济科学出版社，国外的Oxford University Press，Cambridge University Press，Plenum Press，Routledge Press，World Scientific Publishing，Springer Publishing，Australian National University E-Press，The Brookings Institution Press）以及国内外的期刊（包括国内的《学习与探索》《经济学（季刊）》《经济研究》《政治经济学评论》和国外的European Journal of Operational Research，China Economic Review，Studies in Nonlinear Dynamics & Econometrics，Journal of Economic Behavior & Organization，Kyoto Economic Review，Evolutionary and Institutional Economics Review，Journal of Evolutionary Economics等）授权我在本系列图书中使用以前出版或发表过的原始论文。
最后，作者感谢北京大学出版社林君秀的大力支持和编辑郝小楠和张燕的辛勤工作，使本系列图书得以及时出版。
陈平
2019年1月