К ВОПРОСУ О ПРИМЕНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ ДЛЯ ИМИТАЦИИ ПРОЦЕССОВ ДЕНЕЖНОГО ОБРАЩЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ЗАКОНОВ ТЕРМОДИНАМИКИ)

АННОТАЦИЯ

Эконофизика – довольно активно развивающаяся область научного знания, основанная на применении физических аналогий для анализа процессов в экономической сфере. В статье анализируются различные параллели между науками, отмечается что существенная их доля имеет отношения к теплофизике. Например, уравнения состояния идеального газа имеет математическую схожесть с законом денежного обмена Фишера. Исходя из выявленных аналогий, можно получить имитации изопроцессов в денежно-кредитной сфере, в том числе в виде графических моделей. Такой подход позволяет активно использовать образное мышление и может быть полезен для имитационного моделирования в экономической науке.

ABSTRACT

Econophysics is an actively developing field of scientific knowledge based on the application of physical analogies for the analysis of processes in the economic sphere. The article analyzes various parallels between sciences, noting that a significant proportion of them has to do with thermophysics. For example, the equations of state of an ideal gas have a mathematical similarity with Fisher's law of monetary exchange. Based on the identified analogies, it is possible to obtain imitations of isoprocesses in the monetary sphere, including in the form of graphical models. This approach allows for the active use of imaginative thinking and can be useful for simulation modeling in economics.

Ключевые слова: эконофизика, термодинамика, изопроцессы, уравнение состояния идеального газа, закон денежного обращения Фишера.

Keywords: economic physics, thermodynamics, isoprocesses, ideal gas equation of state, Fisher's law of monetary circulation.

Введение

В последние десятилетия произошло значительное усложнение процессов в социально-экономической сфере, вызванное научно-техническим прогрессом, информационной революцией, ростом глобальной нестабильности и другими значимыми факторами. Следствием этого становится недостаточность методологического и понятийного аппарата классических наук для анализа и прогнозирования. Поэтому широкое распространение получают исследования на стыке различных дисциплин, позволяющие применять законы и методы одних наук для описания процессов в номинальной сфере действия других. Если говорить об экономике, то можем отметить, что в данной области научного познания возникли и развиваются такие дисциплины как поведенческая экономика, экономическая социология, наноэкономика, нейрофинансы и нейромаркетинг, экономическая культурология и др.

В результате расширения применения экономической методологии, ее экстраполяции на другие науки, как указывает Е.В. Балацкий, сегодня понятия экономики «используются для систематического объяснения человеческого поведения в сфере социологии, права, истории и пр.» [1, с. 140]. Указанный подход, предполагающий использование экономики для решения неэкономических проблем, получил название «экономический империализм». Между тем наблюдается и противоположная тенденция, в рамках которой экономика показала высокую методологическую пластичность и открытость, вобрав в себя многие достижения из других сфер знания. Исходя из этого, предлагается рассматривать экономический империализм не только как односторонний процесс внедрения методов в смежные социальные дисциплины, но и как способность заимствовать методы других наук [1, с. 140].

Одним из наиболее известных примеров здесь является попытка синтеза физики и экономики (результат - т.н. эконофизика), когда различные физические законы и термины получают отображение в процессах, протекающих в экономических системах. Как известно, научные закономерности практически невозможно обнаружить и понять «с ходу», поскольку они познаются постепенно, требуя накопления соответствующих фактов, их анализа и теоретического обобщения с последующей проверкой результатов на практике [6, с. 29]. Эконофизика в данный момент проходит указанный путь, двигаясь от выявления аналогий и проведения параллелей к формированию нового понятийного и математического аппарата и практической проверке гипотез. Интересное мнение в этой связи высказывает М.Ю. Хавинсон, трактуя происходящее как «возврат к фундаментальным основам научного познания, заложенным еще в Древней Греции» [12, с. 146]. Действительно, во времена ранней античности разделения наук как таковых еще не существовало, а дисциплинарное дробление наступило гораздо позже, как следствие общественного и технического развития.

Отметим, что многие проводимые между физическими явлениями и экономическими процессами научные параллели выглядят довольно логично и оправданно. Так, например, яркие аналогии социально-экономических процессов находятся в разделе термодинамики. В частности, используется образ тепловых потоков (возникающих там, где имеется градиент температуры), которые сравниваются с потоками товаров, устремляющихся в зоны более высоких цен и покупательной способности населения. Также и в физике, где согласно второму началу термодинамики любая система стремится к состоянию с более равномерным распределением энергии [14, с. 16-17]. Исходя из этого допущения, в экономику вводится понятие энтропии рынка, максимальной в момент достижения рыночного равновесия [8, с. 163].

Физические аналогии вполне допускаются и для описания действия экономических субъектов (фирм), поведение которых может быть показано на примере частиц вещества. Автор в одной из своих работ описывал процессы современного межфирменного взаимодействия, используя эконофизику. Так процесс накопления и обмена деловой репутацией был представлен как модель притяжения, где отдельные компании-субъекты одновременно выступали как донорами, так и реципиентами репутации [9]. Во втором случае рассматривался процесс формирования межорганизационных объединений клубного типа на базе модели коагуляции (соединение частиц дисперсной фазы в агрегированные сообщества).

Денежное обращение как предмет эконофизических исследований

Отдельный (и довольно большой) блок исследований на стыке физики и экономики связан с природой денег и денежного обращения в целом. Деньги трактуются как особый вид материи, существующий (и используемый) в наличной (вещественной) и безналичной (полевой) формах [13, с. 16]. При этом используется понятийный аппарат, присущий и классической, и квантовой физике. Например, поведение денег как частиц подтверждается не только известной поговоркой «деньги идут к деньгам», но и статистикой Бозе-Эйнштейна, согласно которой вероятность, что «частица займет то или иное состояние, тем выше, чем больше в этом состоянии уже находится таких частиц [2, с. 28]. Оборот наличных и безналичных денег представляется в рамках корпускулярно-волнового дуализма, статистической физики.

В качестве подтверждения материальной природы говорится, что деньги как совокупность частиц (купюры, монеты, слитки и др.) двигаются с конечной скоростью; кроме того в любой момент времени их местоположение может быть определено [12, с. 148]. Перемещение же виртуальных денег сравнивается с движением фотонов, которые, как известно, в состоянии покоя перестают существовать как реальные частицы. Более того отмечается, что лежащие в виде клада деньги теряют свои свойства, поскольку с такими финансовыми ресурсами не происходит никакого взаимодействия. [Бордовский, с. 28]. Еще один исследователь, А.Е. Рождественский, упоминает о ранее высказываемых идеях по отождествлению денег с энергией, потребляемой обществом. Такой подход связывается с тем, что результат человеческого труда (а следовательно и созданная этим трудом стоимость – деньги) находится в функциональной зависимости от мощности используемых энергетических систем и показателей КПД технических систем и КПД управления в обществе [10].

Продолжая тему эконофизики, хотелось бы остановиться на еще одной аналогии, весьма заметной при обращении к курсу термодинамики.

Уравнение состояния идеального газа и закон денежного обращения: к вопросу о соотношении формы и содержания

Обратимся к уравнению состояния идеального газа Менделеева - Клапейрона (P*V = η*R*T) и уравнению денежного обмена Фишера (M*V = P*Q). Очевидно, что они не имеют прямой связи, так как относятся к совершенно разным областям науки: одно – к физике, другое – к экономике. Однако их можно сравнить по видимой аналогии, поскольку обе формулы выражают эквивалентность двух сторон – физического состояния газа и экономического баланса спроса и предложения. Следовательно, исходя из основ философии познания, мы можем с определенной условностью говорить, что единство формы закономерностей ведет к аналогии в части содержания.

В физике: уравнение идеального газа связывает макроскопические параметры системы (давление (P), объем (V), температура (T)) с количеством частиц (η) и универсальной газовой постоянной (R). Оно описывает состояние газа, где произведение давления на объем равно произведению количества частиц на температуру, умноженное на постоянную величину.

В экономике: уравнение обмена Фишера связывает макроэкономические показатели: денежную массу (M), скорость её обращения (V), общий уровень цен (P) и реальный объем товаров и услуг (Q). Произведение (M*V) представляет общий объём денег, потраченных за определённый период. А величина (P*Q) представляет общую стоимость всех товаров и услуг, проданных в то же время^[1].

Из сказанного следует общий принцип: в обоих случаях формулы показывают, что одна сторона (например, (P*V) в физике или (M*V) в экономике) эквивалентна другой (η*R*T) или (P*Q). Они описывают баланс в системе: в физике – это баланс между давлением, объёмом, температурой и числом частиц, а в экономике – это баланс между деньгами, их скоростью обращения, ценами и объемом товаров. 

Обе формулы стали очень популярны у исследователей (и преподавателей) ввиду своей видимой простоты и удобства расчетов, а также возможности графического представления результатов анализа. Между тем и уравнение Менделеева-Клапейрона, и закон Фишера являются предметом для научных дискуссий и споров.

В части закона Фишера говориться, что это немного переработанная (либо сильно искаженная) формула для определения количества денег, необходимого обществу для обслуживания товарного обращения, изначально выведенная К. Марксом. Также Ю.А. Кропин обращает внимание на тот факт, то формула Фишера появилась еще во времена золотомонетной системы и описывала существовавшие особенности формирования денежной массы, в связи с чем ее использование в современных условиях необосновано [4, с. 55]. Р.М. Нижегородцев и Н.П. Горидько отмечают, что формула, как линейная зависимость, не применима к длинным временным горизонтам, поэтому ее использование в макроэкономическом прогнозировании ошибочно [7, с. 7].

Вопросы об адекватности и практической применимости формулы Фишера задаются уже довольно давно. Признавая ее простоту, оппоненты констатируют, что она не может являться обоснованием для управления инфляцией в рамках денежно-кредитной политики. Хотя резкое увеличение денежной массы ведет к инфляции, критики отмечают, что из этого не следует обратное утверждение о сжатии денежной массы как об эффективном рецепте борьбы с инфляцией. Так «при сокращении M при постоянной скорости обращения денег будет падать либо ΣР, либо Q, либо оба значения вместе, т.е. произойдет падение производства в стране, а цены при этом возрастут» [11, с. 113-114]. Существенным замечанием является и то, что закон Фишера совершенно не учитывает при определении параметров денежной массы влияния такого фактора как количество участников рынка [3]. И, наконец, формула Фишера стала одним из символов монетаризма и неолиберализма, господствовавших в экономике России с начала 90-х гг. прошлого века. Исходя из весьма плачевных итогов деятельности либералов, отношение к данной зависимости у значительной части научной общественности можно оценить как настороженное (как минимум).

Определенные замечания имеются и к закону Менделеева – Клапейрона. Так, физики констатируют ограниченность модели идеального газа, предполагающей использование умеренных значений давления и температуры, а также отсутствие взаимодействия частиц вещества между собой (т.е. имеет место довольно разреженная газовая среда). Следствием этому стало появление уравнения Ван-дер-Ваальса, в котором в формулу исходного уравнения состояния идеального газа вводятся дополнительные величины (поправки): первая учитывает силы притяжения между молекулами, а вторая отражает суммарный объем молекул газа.

Имитация изопроцессов в денежно-кредитной сфере

В любом случае, несмотря на замечания и ограничения, уравнение состояния идеального газа и по сей день применяется для практических расчетов и моделирования, являясь основой описания т.н. изопроцессов, т.е. термодинамических процессов в которых количество вещества и один из параметров состояния (P, V, T или энтропия) остаются неизменными.

Исходя из ранее обозначенной математической схожести формул, мы можем предположить, что по аналогии с

(P₁V₁)/T₁ = (P₂V₂)/T₂ = const

и

(M₁V₁)/P₁ = (M₂V₂)/P₂ = const.

Так как в физической формуле состояния идеального газа количественные показатели вещества (η и R) неизменны, то и в идеализированной финансовой модели возможное допущение исходит из постоянства товарного объема. Далее можно построить графические аналогии некоторых «изопроцессов» и дать их экономическую интерпретацию.

Рисунок 1. Имитация изохорного процесса

Одним из наиболее известных бытовых примеров изохорного процесса является скороварка, в которой, пока она герметично закрыта, при поступлении тепла объем вещества остается неименным, но одновременно в системе значительно возрастают температура и давление. Схожим образом и в финансовой сфере: при постоянстве объема денежной массы в случае внешнего воздействия на систему (допустим вследствие сложной социально-политической обстановки) в ней могут вырасти цены и увеличиться скорость обращения денег по причине необходимости обслуживания товарооборота.

Пример изобарного процесса – это нагрев воды в открытом сосуде. Температура растет, объем увеличивается за счет постепенного испарения жидкости, однако давление газа остается на уровне атмосферного. Экономическая «изобара» работает следующим образом. Рост цен сопровождается увеличением объема денежной массы, однако скорость обращения денег при этом не меняется.

Следующая зависимость является экономической имитацией изотермы (гиперболическая зависимость).

Рисунок 2. Имитация изотермического процесса

Особенность протекания изотермических процессов – постоянство температуры при незначительном изменении других параметров состояния среды. Например, температура водяного пара в случае небольшого падения или роста давления от значения 1 атм всегда будет близкой к 100° С. В рассматриваемой экономической аналогии можно предположить, что цена должна оставаться постоянной при медленном изменении объема денежной массы и скорости обращения денег. Понятно, что в физических моделях избыточное тепло поглощается окружающей средой, позволяя держать температуру газа близкой к постоянной. Что касается экономической «изотермы», то здесь вероятным выходом энергии является «утилизация» избытка денежной массы с помощью различных долговых инструментов финансового рынка.

Заключение

Таким образом, теория изопроцессов в экономической интерпретации может найти применение для решения задач в области финансово-экономического анализа, способствуя повышению наглядности представления результатов исследований, предоставляя ученым новый инструментарий для моделирования процессов, в т.ч. в рамках реализации учебных программ в заведениях высшего профессионального образования. В этой связи укажем на такую особенность физических теорий, лежащих в основе формализованных конструкций, как практически полное исключение влияния человеческого фактора в изучаемых системах, что «весьма удобно для построения фундамента познания экономики» [12, с. 146].

Подводя итоги, констатируем следующее. Применение физических аналогий для исследования экономических процессов основано на активном использовании образного мышления. Не претендуя на полную эквивалентность, мы получаем наглядный образ-имитацию, в определенной степени подтверждающий единые философские начала, лежащие в основе закономерностей различной природы. Так, сравнение движения денег с миграцией частиц вещества, параллели между закономерностями товарно-денежного оборота и параметрами физического состояния газа позволят дать субъекту познания более наглядную картину происходящего, на базе которой можно приступить к имитационному моделированию процессов. Такой подход может способствовать развитию наук и расширению горизонтов познания.

Список литературы:

1. Балацкий Е.В. За пределами «экономического империализма»: преодоление сложности. // Общественные науки и современность. 2012. № 4. C. 138-149.
2. Бордовский Г.А. Современная цивилизация с точки зрения физики // Вестник Герценовского университета. 2007. № 2. C. 27–29.
3. Гимаков М. Критика формулы Фишера [Электронный ресурс] https://www.business-gazeta.ru/article/8857?ysclid=mhz5m2iefh558566557
4. Кропин Ю.А. Закон денежного обращения в исторической ретроспективе и в современных условиях // Экономика. Налоги. Право. 2015. № 1. C. 53–59.
5. Лиференко Ю.В. Исследование формулы Фишера и возможность ее применения в виртуальной экономике // Финансы и кредит. 2015. № 31. C. 2–14.
6. Меняйло И.Л. Основные законы материалистической диалектики. М.: Высшая школа, 1973. 128 с.
7. Нижегородцев Р.М., Горидько Н.П. Концепция NSEGRI: инфляция как стимул и как барьер экономического роста // Известия УрГЭУ. 2017. № 2. C. 5–16.
8. Осипова Л.Я., Зимин В.А., Рагис Ю.Л. Термодинамические аналоги социально-экономических процессов [Электронный ресурс] https://repo.ssau.ru/bitstream/Estestvoznanie-Ekonomika-Upravlenie/Termodinamicheskie-analogi-socialnoekonomicheskih-processov-104218/1/5-7883-0197-1_%202001-162-168.pdf?ysclid=mh6lpffpqc22158096
9. Плещенко В.И. Коллективные сообщества клубного типа как новые источники формирования и развития деловой репутации // Экономика промышленности. 2014. № 3. C. 18–24.
10. Рождественский А.Е. Деньги. Физический смысл [Электронный ресурс] https://phys.msu.ru/rus/about/sovphys/ISSUES-2009/06(75)-2009/8825/
11. Скобликов Е.А. Общая или Новая теория денег: монография. М.: ФЛИНТА, 2019. 224 с.
12. Хавинсон М.Ю. Эконофизика: от анализа финансов до судьбы человечества // Пространственная экономика. 2015. № 1. C. 144–166.
13. Шамонин В.А., Сытников А.М. Деньги как вид материи // Вестник Читинского государственного университета. 2011. № 8. C. 15–21.
14. Шилейко А.В., Шилейко Т.И. В океане энергии. М.: Знание, 1989. 192 с.