第二章信息与信息经济.docx
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1、第二章信息与信息经济【本章导读】信息、不确定性与风险是信息经济学研究的三个最基本的概念,构成了信息经济学理论分析的基础。其中信息是信息经济学研究的重要元素,不确定性及不确定性经济是经济学研究的新视野,而在经济分析中,概率型不确定性则被定义为风险。本章将围绕信息与信息经济,介绍信息、不确定性理论、经济信息的基本彩式以及信息经济的含义和特征等。【重点提示】 信息的定义,信息炳,信息的度量,信息运动与循环。 不确定性的含义与类型,不确定性经济学的理论内容。 经济信息的基本形式:公共信息与私有信息,完全信息与不完全信息,对称信息与非对称信息。 信息经济的含义和特征。 网络经济。【学习目标】通过本章的学
2、习,正确理解信息以及信息墉的定义,会利用信息墉公式进行信息量的计算,了解信息运动和循环的基本规律;明确信息经济以及网络经济的基本概念和含义,把握各种不同经济信息基本形式的差异,尤其是完全信息与不完全信息,对称信息与非对称信息,从而为掌握信息经济学的分析方法打下基础。【关键概念】信息信息炳不确定性私有信息完全信息与不完全信息对称信息与非对称信息信息经济网络经济网络外部性第一节信息与不确定性信息(一)信息的定义我们生活在信息社会,信息无时不在,无处不在。曾经有人断言“信息优势决定竞争优势”。在当今信息经济及电子商务快速发展的环境下,这充分说明了信息对人们生活及工作的深远影响。无论你是专业人士还是普
3、通民众,在一天24小时的生活和工作中,处处离不开信息。晚饭时间看天气预报,以便安排第二天的行程,选择合适的衣着;上班族白天上班留意当日新闻,了解身边发生的大事要事;股民们关注股票市场信息;投资者们随时随地捕捉着商机;家庭主妇们则津津乐道于超市折扣信息;越来越多的中介商则直截了当地将信息变成财富。随着电子技术手段的进步,电子商务则使得更多的人通过网络实现了前所未有的信息体验。也有人说有决策的地方就需要有信息。信息是人们作出决策的必备依据,因为有了信息,决策变得更加容易。在这个意义上,信息就是对决策有用的消息、资料、数据等。但是对于信息的定义也是众说纷纭,人类对信息的认识也经历了一定的历史过程。最
4、早把信息当作科学对象进行研究的是通信领域。哈特莱于1928年在贝尔系统电话杂志上发表了信息传输一文。在文中他将信息理解为“选择通信符号的方式”,他根据选择的自由度来计量信息的大小。真正关于信息的本质及运动规律的科学理论是信息论。该理论的奠基人、美国科学家香农(CIaUdeE.Shanon)于1948年发表论文通信的数学理论,其认为信息是“用来消除系统不确定性的东西,信息量的大小是以消除信息接收系统的不确定性的多少来衡量的”。香农认为“接受信息和使用信息的过程就是我们对外界环境中的种种偶然性进行调节并在该环境中有效生活的过程”。他提出了信息量的统计公式,提出了“信息烯”的概念,奠定了信息论的理论
5、基础。所谓信息端(即信息的基本作用),就是消除人们对事物的不确定性,嫡是对系统不确定性的量度。同年,控制论的奠基人、美国科学家维纳在控制论一文中提出了“信息就是信息,不是物质也不是能源”的观点。他认为“信息是人们在适应外部世界、控制外部世界的过程中同外部世界交换的内容的名称”,同时他根据香农的思想将信息理解为负嫡。在信息论的基础上发展出了最大信息病原理。此后关于不确定性的理论与信息理论受到了诸多经济学家的关注,把不确定性的减少、风险与成本和收益联系起来,为当代经济学奠定了基础。随着计算机技术的发展和应用,人们越来越意识到信息的价值,但关于信息的定义仍然是五花八门。1971年特里比斯指出“信息是
6、物质和能源在时空中分布的不均匀性”。1975年,朗高(GLongo)在其出版的专著信息论:新的趋势与未决问题中指出“信息是反映事物的形成、关系和差别的东西,它包含在事物的差异之中,而不是在事物本身”。1984年诺贝尔经济学奖获得者、美国经济学家阿罗认为信息是根据条件概率原则有效地改变概率的任何观察结果,即先验概率决定事件结果。20世纪90年代以来,国内各学者也分别从不同的角度对信息进行了定义。比如:信息是人们关心的事情的情况;是事物之间相互联系、相互作用的状态的描述;是人们对客观世界某一方面的了解;是能够帮助人作出决策的知识;是经过加工处理的数据;是被处理成具有对接受者有意义的形式的数据,它对
7、当前或未来的行动或决策具有实际的或感觉到的价值等。韦沛文在企业信息化教程一书中将信息定义为:对供信者和多数受信者来说都是较新的数据或其他媒介(如谈话、文字、广播等)所能直接得到或加工后可间接得到,并对受信者能产生近期影响或决策效用的认识、知识、消息。我国信息论学者钟义信认为:信息是“事物运动状态和过程以及关于这种状态和过程的知识,它的作用在于消除观察者在认识上的不确定性,它的数值则以消除不确定性的大小,或等效地用新增知识的多少来度量”。尽管信息的定义尚未统一,但学术界对信息的认识有两个方面是一致的:其一,系统所含信息多少的量度是香农信息端公式;其二,信息的作用是可使信息接收者消除对信息发出者认
8、识的不确定性。国内外学者应用概率论和数理统计知识对信息进行了科学系统的定量研究,其结果表明:在一个系统中,信息越多,它的不确定性就越小;反之,其不确定性则越大,即信息是不确定性的量度。从信息经济学的角度出发,我们研究的对象主要是经济信息,首先我们承认信息是具有使用价值和价值的一种商品,它可以消除经济决策的不确定性,具有一定的决策效用。本质上信息就是一种市场参与者的认知与经济环境中的不确定性之间的差距,拥有信息的参与者就可以缩短或消除这种差距,从而带来经济效益。因此我们认为: 信息是可以消除不确定性的东西。 信息可以成为一种商品。 信息是具有价值和使用价值的。信息经济学中的信息本质上就是一种市场
9、参加者的市场知识与经济环境中的时间状态(主客观不确定性)之间概率性建构的知识差。(二)信息信信息病是信息论中用于度量信息量的一个概念,正确理解信息燃有助于正确把握基于信息论的信息度量。如前文所述,信息燧的概念是信息论的奠基人香农提出的。根据信息燧理论,信息的基本作用就是消除人们对事物的不确定性。但炳的概念最先不是来自信息论,而是来自于物理学,它首先是一个物理学名词,是系统内部分子热运动的混乱度的量度。在信息论中,端就是系统不确定性的表征和量度,不确定性程度越高,燧就越大;反之,燧就越小。根据香农的定义,信息是能消除系统不确定性的东西。所以我们可以利用不确定性减少的量来衡量信息量的大小。不确定性
10、愈高,消除该不确定性所需的信息量就愈大;不确定性愈低,要消除该不确定性所需的信息量就愈小。反过来说,信息接收者接收到的信息能够消除的不确定性愈大,则该信息包含的信息量就愈大,但是被消除的不确定性愈大,系统的焙则愈小,所以维纳也认为信息是负燃。香农的信息焙公式为H=N单Og/(2-1)式中,”表示烯(即信息量),B表示事件出现某一结果的概率。根据香农的理论,当Pi=I时,事件i为己知事件,从而不需要获取信息。通常情况下,0尸VI。尸值愈小,则-log/,P的值愈大,这就意味着消除事件的不确定性需要获得更大的信息量。反之,P值愈大,需要掌握的信息量就相对地减少。如果一个事件的发生有多种可能性并存,
11、那么就要计算出它的平均信息量。以球赛为例,32支球队参加夺冠比赛,要确定哪支球队能最终夺冠,所需要的准确信息量可以由每支球队夺冠的概率乘以其概率的对数,然后将所有可能出现状态的概率与其对数的乘积相加而得。那么球队夺冠的准确信息量应该为阜og+Ilog,P2+-+PnIogh.式中,Pi2,岛2分别是这32支球队夺冠的概率。香农把它称为“信息摘(EnlrOpy),一般用符号”表示,单位是比特。当32支球队夺冠概率相同时,对应的信息烯等于5比特,而这个值正是该式中信息嫡的极大值,即消除该事件不确定性所需要的最大信息量是5比特。对于任意一个随机变量X(比如得冠军的球队),变量的不确定性越大,牖也就越
12、大,消除不确定性所需要的信息量也就越大。一个系统越是有序(不确定性小),信息燧就越低;反之,一个系统越混乱(不确定性大),信息燧就越高。所以,信息燧也可以说是系统不确定性程度(有序度)的一个度量。香农把信息烯定义为离散随机事件的出现概率。我们可以把它理解成某种特定信息的出现概率。信息的价值是通过信息的传递体现出来的,从信息传播的角度来看,信息燧可以表示信息的价值。在没有引入附加价值(负嫡)的情况下,传播得越广、流传时间越长的信息越有价值。在传播中高信息度(可消除的不确定性程度低)信息的信息烯较低,而低信息度(可消除的不确定性程度高)信息的信息燧则较高。因此我们可以利用信息烯的改变量来度量信息的
13、价值。(三)信息的度量既然信息是有价值的,可以为信息接收者带来一定的效用,那么衡量信息量的大小就是衡量其效用价值的基础。信息量大小的度量有两种方法:一种是基于数据量的信息度量方法;另一种是基于概率的信息度量方法。1 .基于数据量的度量方法这种度量方法是随着计算机存储技术的发展应运而生的。它根据计算机存储设备上的相应存储空间来计算信息量的大小,即按照反映信息内容的数据所占用计算机存储空间的大小来度量信息量的大小。其常用度量单位如表2-1所示。表2-1信息量常用度量单位基本单位换算关系B(byte,字节)KB(KiKByte,千字节)MB(MegaByte,兆字节)GB(GigaByte,千兆字节
14、或吉咖字节)TB(TeraByte,兆兆字节或太拉字节)PB(PetaByte,拍它字节)EB(EXaByie,艾可萨字节)1KB=21OB=1O24B1O,B1MB=21OKB=1024KB106B1GB=21OMB=1024MBIO9B1TB=21OGB=1024GB10,2B1PB=21OTB=1024TB10,5BIEB=2】OPB=Io24PBVlOl汨每个英文字符占用1个B(字节),而每个中文字符占用两个B(字节),因此对于文本格式的文件,我们可以根据其字符数计算其占用的相应存储空间。比如,某文本格式的中文文件共IOoO页,每页有50行,每行有40个文字(含标点符号),那么其所占用
15、的计算机存储空间即为100050402=4106B4MB通常在计算机中存储的文件,其属性中会显示该文件所占用存储空间的大小,我们可以根据其占用存储空间的大小来间接判断该文件隐含的数据量的大小,从而确定相应信息量的价值或效用。目前因特网上网费用就可以采用计算流量的方法来进行收费。2 .基于概率的度量方法基于概率的度量方法来自信息论的信息嫡公式。根据香农的观点,信息论量度信息的基本出发点,是把获得的信息看作用以消除不确定性的东西,因此信息量的大小,可以用被消除的不确定性的多少来表示。设随机事件A在获得信息之前结果的不确定性为力,得到信息之后为H,那么包含在消息中的关于事件A的信息量即为la,A)=
16、H-ho我们用概率来描述事件的不确定性程度。因此信息量度量的基本理念如下。信息量的大小取决于信息内容能消除人们认识的不确定的程度,消除的不确定程度大,则发出的信息量大;反之,则发出的信息量小。如果事先就确切地知道消息的内容,那么消息中所包含的信息量就等于零。信息在系统的运动过程中可以看作是负烯,信息量愈大,则负嫡愈大。例如,现在某甲到IoOO人的学校去找某乙,某乙所处的可能性空间是该学校的1000人。当传达室告诉他:“这个人是管理系的,而管理系有100人,那么,他获得的信息为100/1000=1/10,也就是可能性空间缩小到原来的l10o通常,我们不直接用1/10来表示信息量,而用1/10的负
17、对数来表示,即-Iog21/10=IogzlOo信息量的单位是比特(BlT,是二进位制数字binarydigit的缩写)。1比特的信息量是指含有两个独立均等概率状态的事件所具有的不确定性能被全部消除所需要的信息。假定该系统仅有两种等概率状态,N=2,其平均信息量为log22=l比特。根据信息燧公式QJ),有H(X)=-YP(Xi)Iog2P(Xi)i=l,2,3,,n(2-2)/=I式中,Xi代表第i个状态(总共有个状态);P(M)代表出现第i个状态的概率;”(X)就是用以消除这个系统不确定性所需的信息量。例如,硬币下落可能有正反两种状态,出现这两种状态的概率都是1/2,即P(X)=O.5,=
18、l,2o这时,有H(X)=-P(X1)Iog2P(X1)+P(X2)Iog2P(X2)=-().5-0.5)=1(比特)因此完全消除抛硬币的不确定性所需信息量为1比特。再如,掷假子的结果可能有6种状态,出现每一种状态的概率均为1/6,其信息量为“11H=-log6-=2.58(=6,P(X1)=1/6).-i66但是我们还需要认识到:香农关于信息的度量法虽然在通信领域自始至终都十分有用,但对于经济分析而言,则是难以普遍适用的。因为它忽视了信息的价值。信息作为商品,信息提供者所提供的信息,必须是人们需要的或者使用者认为是经济的,这样才会有人购买。因此,人们只有从决策过程中了解到信息的价值所在,才
19、能将信息的需求价格与价值联系起来,而信息的供给价格与其价值却无法产生这种联系。实际上,香农所度量的信息量是供给价格而非需求价格的衡量尺度,因而在经济决策中难以使用。综上所述,我们认为:信息的价值侧重于信息的效用。具体地讲,信息价值等于拥有某一信息和没有该信息时能达到的最大效用之间的差额。信息价格的高低直接取决于其价值情况。(四)信息运动与循环1 .信息运动的三要素信息的价值是通过信息的运动而实现的。信息在运动过程中,通过跨越时空实现了时间和空间的价值,在运动过程中又通过信息传递主体的加工产生了附加价值,而且有些信息因为所承载的载体不同,还产生了不同的价值。因此从经济学的角度研究信息的价值,就必
20、须深入了解信息运动的本质。信息运动的三个要素包括:信源(即信息发送者)、信宿(即信息接收者)和载体。载体是指传播信息的媒介,而信源与信宿之间信息交换的途径和设备被称为通道。信息从信源出发,经过信息通道传送给信息接收者,即到达信宿。信息在传播过程中,经过媒介的各种不同运动与变化形态,从而表示信息源与信宿之间相互联系、相互作用的内容。而作为媒介的载体是信息从信源(信息发送者)到信宿(信息接收者)的传递者,信息借助于载体脱离信源而运动,载体形态的变化并不影响信息内容本身。但不同的载体形态会对信息接收的效果产生影响。比如,电视新闻与电台广播对信息接收者的影响就不同,相比较而言,电视新闻形态的信息更直观
21、,更容易引起观众的关注,取得较好的传播效果。2 .信息循环信息循环是信息运动的基本形式。如图2-1所示,信息接收者作为主体,信源作为客体,信息从信源出发,主体接收来自信源的信息,经过处理和加工,根据处理后的信息做出相应的行动(实施)。在这个过程中信息经历了信息采集(获取)、信息传输、信息处理或加工、信息存储、信息利用或变换等活动,每一个环节的活动都发挥特定的信息效用,经过处理和加工的信息还有可能产生新的价值或新的信息,信息正是在这样的过程中不断发挥其效用的。图2-1信息循环信息从客体传输到主体的过程称为信息前馈,而主体接收到来自客体的信息后,采取相应的行为反过来又影响客体,这种影响称为信息反馈
22、。有时候主体对客体的信息反馈是有意识的,有时候反馈信息从主体传输到客体只是反映信息接收效果的无意识的信息流。信息从客体到主体,再由主体反馈到客体,形成一个信息运动的闭环,称为信息循环。在不断循环的过程中,信息完成了一次又一次的自我增值,从而发挥其决策效用,直到失去价值。从客体到主体的跨越时空,实现了时空价值,主体接收到信息后加工处理指导行动,则产生了决策效用,主体的行动信息反过来反馈给客体,又为信息价值的升华提供了依据。在反馈过程中,主体是信息发送者,而客体则是信息接收者,因此,信源和信宿是相对的。有些主体既接收来自其他事物的信息,又向其他事物发送信息,这揭示了客观事物在相互作用中实现有目的运
23、动的基本规律。连续的信息循环有利于提高信息接收者的决策准确性。例如,教师通过课堂教学向学生传播知识,学生接收到来自教师的知识和信息,将其转变为自己的理解和能力,最后以考试的方式,通过分数向老师传达学习效果。老师根据学生的考试结果(反馈信息)进行下一步的教学安排,开展有针对性的教学,新一轮的信息循环就开始了。因此正确地利用信息反馈,可以使主体不断地调整自己的行动,更有效地实现决策目标。但值得注意的是,信息在传递过程中不可避免地存在噪音干扰,因此会带来信息失真的问题。在信息循环的过程中,因为噪音干扰,信息传递信号可能会逐级衰竭,也有可能被不断放大,致使信息内容随着循环次数的增加而被缩小或扩大,从而
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- 第二 信息 信息经济
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