27 февруари 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

От законите за търсенето и предлагането се ръководят не само хората, но и всички живи организми

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 16 януари 2021 в 00:00 25790
Като пример за приложимост на законите за търсенето и предлагането в животинския свят, може да се посочи поведението на една популация от хартиени оси, Polistes dominula. Кредит: Wikimedia Commons

Законите за търсенето, предлагането и пазарното равновесие, традиционно се приемат от повечето икономисти като фундаментална рамка на съвременната икономическа теория.

Според едно ново изследване на българския учен Милен Велев, публикувано в SN Business & Economics, законите за търсенето и предлагането са приложими не само в бизнес отношенията на хората, но и при прогнозиране на поведението на социалните животни и на всички живи същества, които се конкурират в условията на оскъдни ресурси.

Изследването се основава на интердисциплинарния подход, обединяващ инструментариумите на икономическата теория и термодинамиката. Според мнението на известния нидерландски учен Ronald Noë, представеното изследване използва биологичните пазари, за да покаже универсалността на законите за търсенето и предлагането в биологията и отвъд нея.

Теория на биологичните пазари

Теорията на биологичните пазари е насочена към разбиране на социалните и поведенческите модели в животинските общества. Използвайки икономическите принципи на търсенето и предлагането, е възможно да се предвиди, че конкуренцията между търговските партньори ще повлияе върху стойността на разменяните стоки.

Терминът „биологични пазари“, въведен от Noë и Hammerstein (1994; 1995) се отнася за всички взаимодействия между организмите, при които може да се разпознаят различни класове „търговци“, които обменят блага (стоки или услуги).

Като пример за приложимост на законите за търсенето и предлагането в животинския свят, може да се посочи поведението на една популация от хартиени оси, Polistes dominula, в която оси-помощници се грижат за поколението на доминиращите екземпляри в малки социални групи в замяна на правото да живеят в гнездото. Оказва се, че осите-помощници по-малко помагат на „шефовете” си, ако се появят алтернативни гнезда, където могат потенциално да отидат. В тази ситуация доминиращите оси започват да се конкурират за създаването на „по-добри условия” за труд на осите-помощници, за да ги задържат „на работа” в гнездото си, позволявайки им да работят по-малко. 

В икономическата теория цената на стоките и услугите се измерва чрез нейната парична стойност. При проучвания върху животни цената обикновено се свързва с енергията, времето, разстоянието или риска от увреждане.

Ентропия и свободна енергия

В изследването на българския автор цената е дефинирана като количеството свободна енергия за придобиване на една единица от дадено благо.

През последните години концепцията за свободната енергия на Гибс (Gibbs) все по-често се прилага при термодинамичната интерпретация на биологичните процеси. Биологичните процеси на Земята протичат при постоянна температура и налягане и това позволява вторият закон на термодинамиката да се изрази чрез концепцията за свободната енергия. Свободната енергия е онази част от вътрешната енергия, която системата може да превърне в работа. При необратим процес, част от свободната енергия се превръща в топлина. Вторият принцип на термодинамиката гласи, че всеки произволен необратим процес в изолирана система води до намаление на свободната енергия.

Развивайки неравновесната термодинамика, приложима за живите системи, Пригожин (Ilya Prigogine) разделя общата промяна на ентропия на системата на два компонента- изменението на ентропията вследствие на вътрешни необратими процеси и изменението поради обменни процеси с околната среда. В стационарно състояние ентропията, произведена в системата точно компенсира оттока на ентропия във външната среда. Това е и стремежа на живите организми, да се намират в стационарно състояние, наречено хомеостаза. Поради това и понякога за живите организми казват, че се хранят с отрицателна ентропия.

Концепцията за ентропията играе централна роля в иконофизиката (интердисциплинарна наука, обединяваща теории и методи на физиката и икономиката). Ентропията е движеща сила на икономиките, които може да се разглеждат като екосистеми, задвижвани от слънчева енергия- текуща и съхранявана, като тази енергия се разсейва през системите, съгласно втория закон на термодинамиката.

Съгласно известната теорема на Пригожин, в стационарно състояние всяко живо същество се стреми да запази или увеличи свободната си енергия. Следователно, участниците на биологичните пазари ще се сблъскат с проблема за минимизиране на разхода и максимизиране на прихода на свободна енергия, необходима за постигане на дадено равнище на полезност.

Търсене и предлагане на биологичните пазари

Като се използва теоремата на Пригожин може да се покаже, че законите за търсенето и предлагането са приложими при прогнозиране на поведението на живите същества в определени ситуации.

Процесът на покупко-продажба представлява размяна на дадено благо- например храна (т.е. концентрирана свободна енергия и съответно отрицателна ентропия), вода, защита, сигурност, подслон, предупредителни обаждания, опрашване, задоволяване на потребност и др.

Купувачът (потребителят) измерва „цената“ чрез усилията, които е положил или трябва да положи, за да я плати. Купувачът изразходва свободна енергия в полза на продавача, за да получи желаното благо. Плащането на цената ще доведе до загуба на свободната енергия и увеличение на ентропията на купувача. Когато продавачът (производителят) получи „плащането“ на цената, той получава от купувача вложената свободна енергия, която увеличава неговия запас от свободна енергия и намалява ентропията му. По този начин продавачът спестява свободна енергия за извършване на тази работа (действия). От тази гледна точка, процесът на покупко-продажбата представлява размяна на свободна енергия и съответно на ентропия.

В своето поведение купувачът се стреми да минимизира общия „разход“ на свободна енергия. От тук следва и законът за търсенето, който гласи, че при равни други условия, ако цената (свободната енергия за една единица) се увеличи, то търсеното количество намалява и обратно.

От друга страна, продавачът се стреми да максимизира общия приток („приход“) на свободна енергия. Законът за предлагането гласи, че при равни други условия, ако цената (свободната енергия за една единица) се увеличи, то предлаганото количество нараства и обратно.

И тук, както и в класическата икономическа теория могат да се разграничат т.нар. „нормални“ и „малоценни“ стоки. При нормалните стоки, ако запасът (притокът) на свободна енергия на организма се увеличи, то потребителят ще консумира по-голямо количество от тази стока и обратно. Следователно, увеличението на цената на нормалната стока винаги води до намаление на търсеното количество от тази стока. При малоценните стоки, ако запаса на свободна енергия на организма се увеличи, потребителят ще консумира по-малко количество от тази стока и обратно. Тук като пример може да се посочи поведението и храненето на вълците. Тези хищници обикновено се хранят с растителноядни копитни бозайници и тази храна условно можем да причислим в категорията „нормални“ стоки. Ако запасът от свободна енергия на вълците се увеличава, те ще ловуват по-често и ще консумират по-голямо количество от тази храна и обратно. В по-редки случаи, при недостиг на друга храна, вълците се хранят с жаби, гущери, едри насекоми, различни плодове (ябълки, круши, смокини, пъпеши) и с мърша. Тези храни условно можем да причислим в категорията „малоценни“ стоки. Обикновено, тези храни са и по-леснодостъпни. Ако запасът от свободна енергия на хищниците се увеличава, те ще консумират по-малко количество от „малоценните“ стоки и обратно.

Фиг. 1.а

Фиг. 1.б

В примера с хартиените оси, стоката е възможността на осите-помощници да живеят в гнездото на доминиращите оси. Цената се измерва с грижите, които осите-помощници полагат за поколението на доминиращите екземпляри. За да получат стоката (т.е. възможността да живеят в гнездо), осите-помощници плащат цената, която е равна на изразходваната свободна енергия. Съгласно теоремата на Пригожин, осите-помощници ще се стремят да минимизират разходите си на свободна енергия. При увеличаване на предлагането на стоката, кривата на предлагането се измества надясно, в положение от D на D1 (фиг. 1б). Това води до увеличение на равновесното количество (т.е. на броя на възможните гнезда за живеене) от q* на q1 и намаление на равновесната цена (т.е. на свободната енергия) от p* на p1. Намалението на равновесната цена означава, че осите-помощници ще изразходват по-малко свободна енергия за грижите за поколението, които полагат.

В разглежданите примери отделните животни нямат абсолютно никакво влияние върху цената, те не могат да я контролират и са „получатели“ на тази цена, което наподобява условията на съвършено конкурентен пазар. В този случай външни фактори (например природните условия) определят нивото на свободна енергия и съответно пазарната цена и всички животни трябва да се съобразят. Ако някои животни не могат да се приспособят, те ще бъдат принудени да напуснат екосистемата, в противен случай няма да оцелеят. В икономиката тази критична точка се нарича „точка на бягство от конкурентните пазари“.

В процесите на размяна (покупко-продажба), купувачите търсят по-ниска цена (т.е. минимален разход на свободна енергия), докато продавачите се стремят към по-висока цена (т.е. максимален приток на свободна енергия). Всички местообитания на живи организми се характеризират с недостиг на блага и конкуренция. Следователно, законите на търсенето и предлагането определят поведението на всички форми на живот, независимо от техния произход.

Законите на търсенето и предлагането са валидни не само за биологичните системи. Изкуственият интелект (AI) имитира много от характеристиките на биологичните системи. AI обикновено функционира във виртуална среда, която не притежава непременно специфичните характеристики, разгледани по-горе, например ограничени ресурси, конкуренция и стремеж към оптимизиране на използването на определена целева функция, представляваща свободната енергия. Следователно, приложимостта на законите на търсенето и предлагането в настройките на AI изисква допълнително формулиране на условия и прилагане на ограничения, симулиращи реални ситуации.

Авторът на изследването Милен Велев е доктор по икономика, доцент в Университет „Проф. д-р Асен Златаров“- Бургас. Научните му интереси са областта на микро- и макроикономиката, приложната иконометрия, математическата икономика, приложната математика. Последният проект, в който участва заедно с проф. Иво Динов от Мичиганския университет е свързан с приложението на концепцията за т. нар. сложно време (complex time, „kime”- виж Spacekime.org) в науката за данните. Предстои отпечатването на съвместната им книга: Dinov, I. D., & Velev, M. (2021). Data Science. Time Complexity, Inferential Uncertainty, and Spacekime Analytics. Berlin, Boston: De Gruyter.

Източници:

Velev, M. Entropy and free-energy based interpretation of the laws of supply and demand. SN Business & Economics, 2021, 1 (1), 1-16, ISSN: 2662-9399, https://doi.org/10.1007/s43546-020-00009-6.

И насекомите се ръководят от закона за търсенето и предлагането, НаукаOFFNews

Biological markets and more .... a personal site, Ronald Noë

Schrodinger, E. (1945). What Is Life? Cambridge: Cambridge University Press.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.