himaginaryの日記

物理を応用した2変数の経済成長予測モデル

経済 |

GDPの予測を、一人当たりGDPと「経済的適応度（economic fitness）」の2次元モデルで行った論文がNature Physicsに上がっている（H/T タイラー・コーエン）。論文のタイトルは「A dynamical systems approach to gross domestic product forecasting」で、著者はA. Tacchella、D. Mazzilli、L Pietroneroというイタリアの物理学者のチーム。解説記事が幾つか出ている（ここ、ここ、ここ）ほか、ネイチャーの広報リリースの日本語版も上がっている。

以下はコーエンがリンクしたArs TechnicaのChris Leeによる解説記事からの引用。

So what is the economic fitness? It is, in short, a measure of the complexity of a country’s exports. The idea is that exports represent the products from a country that are competitive with like products from the rest of the world. The larger the variety of exported products, the fitter an economy is. One advantage of it as a measure is that exports and imports are very carefully measured, because companies rely on that data to survive. And that data is collected and reported in a relatively standardized way. The researchers basically created a matrix that allows the variety of exports to be summed.

This number is then iteratively normalized with data from all other countries to come up with a self-consistent scale of economic fitness. Economic fitness drives changes in economic growth, which is accounted for in GDP.

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The speed of the increase or decrease is estimated using a kind of force-response model. In other words, if the GDP is far away from that expected from the current economic fitness, there is a strong hidden economic drive to change the GDP. Hence, we can expect rapid economic growth (or contraction).

This case is exemplified by China in 1995. China at that time had a low GDP but high economic fitness. As predicted by the model, China experienced 20 years of steep economic growth, with its GDP increasing remarkably. In a standard economic analysis, this seems extraordinary. But, the researchers argue that this is actually expected behavior: much like a stretched spring being released to jump back to its position.

（拙訳）

では経済的適応度とは何か？　簡単に言えば、一国の輸出の複雑性の指標である。考え方としては、輸出は、他国の同様な製品と競合するような、ある国の製品を表す、ということになる。輸出製品が多様であればあるほど、経済の適応性は高い、というわけである。この指標としての利点の一つは、輸出入は非常に丁寧に計測されていることにある。というのは、企業の生死がそのデータに懸かっているからである。また、データの収集・報告方法が比較的標準化されている。研究者は、基本的に、輸出の多様性を集計できるようなマトリックスを作成した。

その後この数値は、他のすべての国のデータで反復的に正規化され、経済的適応度の一貫した尺度が生成される。経済的適応度は経済成長の変化の要因となり、成長の結果がGDPに表れる。

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GDPの増減の速さは、力応答モデルの一種を用いて推計される。言い換えれば、GDPが現在の経済的適応度から離れていれば、GDPが変化する隠れた強い経済的要因が存在することになる。その場合、急速な経済成長（もしくは収縮）が予測できる。

1995年の中国がその例である。当時の中国のGDPは低かったが、経済的適応度は高かった。モデルの予測通り、中国は20年に亘って急速な経済成長を遂げ、GDPは大きく増加した。標準的な経済分析では、これは異常なことのように思われる。しかし、実際にはこれは予測された変化であり、伸ばしたバネが手を離すと元の位置に戻るのと良く似ている、と研究者たちは論じる。