本发明专利技术公开了一种面向明确目标的经济路径推演优化方法、装置及设备，基于历史数据构建初始CGE经济模型；确定需要调整的目标及相关路径，构建用于描述目标值与定量目标间差距的优化目标函数；基于已构建的CGE经济模型的模拟，通过贝叶斯算法，利用最小的代价逼近目标，利用马尔科夫链蒙特卡洛的方法对后验分布进行取样，得到最终路径内的变化幅度。本发明专利技术适应性好，可以针对不同目标和路径对方法进行调整；可行性高，可以兼顾实现目标和选择更合理的路径。基于上述优点更好地解决了为实现明确经济指标寻找可行路径的问题。确经济指标寻找可行路径的问题。确经济指标寻找可行路径的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种面向明确目标的经济路径推演优化方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及数据推演分析、CGE经济模型构建
，尤其是涉及一种面向明确目标的经济路径推演优化方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]在大数据技术、人工智能和仿真的帮助下，有了更多用于了解复杂系统的工具，从而针对一个国家、地区的经济情况进行量化、模拟、分析。通过可计算一般均衡模型（CGE 模型）能够构建模拟国家、地区经济政策对经济状态影响的模型。CGE 模型是以一般均衡理论为思想，通过构建一组可计算的方程式来描述生产者、消费者和各市场之间的关系，而各经济决策行为者基于一系列最优化条件（如企业利润最大化、居民消费最大化等），在市场机制的作用下达到各市场的均衡，最后求解方程组，计算得出各个市场同时达到均衡的均衡数量与均衡价格。CGE 模型的相关技术在经济模拟推演领域已经相对成熟，也在经济学领域被验证有效。CGE 模型可应用于模拟贸易、环境、能源问题等方面，其中最常被用来模拟和评估财政税收政策的实施效果。通过建立宏观经济 CGE 模型以及对所制定政策在经济学模型中的推演，政策制定者可以从量化的角度理解政策对经济形势的影响，能够重点关注相关政策调整带来的总产出、收入分配等方面的变化，进而分析政策对宏观经济的影响，从而帮助经济政策细节制定。
[0003]当决策者进行政策规划时往往仅对某个经济指标有明确要求，在优化过程中，此类问题面临的难点是，针对一个定量目标，可能存在多种可以达成的经济政策路径组合，与此同时，在可以达成定量目标的相关的路径参数中，相应政策及其所对应的经济度量指标可能在现实经济世界并不“合理”。这种不合理可能是由多种原因造成的，其中可能的因素包括1）经济模型在输入参数与现实情况较远时，出现经济模型推演结果严重失真的情况；2）相应的经济政策路径参数超出相关政策的允许范围，如过高或过低的税率等；3）模型本身的简化导致一些量化参数之间的关系没有在模型中表现。因为这些不合理的达标经济政策路径参数，使用通常的优化方法可能导致我们无法得到有效的经济政策。
[0004]CGE经济模型相关的研究大多开展于以下几个方面，包括模型的建立与拓展，应用方向，参数校准、计算及验证等等。当前的工作对CGE 模型的设立和参数选择进行了广泛研究，但缺少以目标（如GDP增长，进出口额增加等）为导向的合理路径的方案设计。由于CGE经济模型对于使用者的专业性要求高，需要使用者熟练掌握经济学、会计学、数据及计算软件，在大多数场景下难以实现智能的自动数据分析。面向复杂分析任务，传统的方法往往需要大量代码和专业知识，乃至穷举式模拟才能实现。因此，当前宏观经济态势分析与预测中存在的分析能力的缺陷。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术的不足，实现面向明确目标的经济推演路径优化、提高可行性的目的，本专利技术采用如下的技术方案：
一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，包括如下步骤：步骤S1，基于历史数据构建CGE经济模型，以及模型中经济政策路径参数与各类经济度量的先验分布；步骤S2，确定需要变更的宏观经济指标以及变更比例，根据决策者能够变更的变量，确定最终达成目标的路径范围，包括投资主导、消费主导和两者共同作用的多种路径组合，根据指定的经济政策路径参数与各类经济度量所对应的目标值，构建用于描述当前目标值与确定下的目标间差距的优化目标函数；步骤S3，基于当前CGE经济模型以及路径，将合理性函数所构建的先验分布，通过结合优化目标函数组成后验分布，对后验分布进行取样，得到最终路径内的变化幅度。通过对后验分布中参数的改变，我们可以得到既满足达成经济定量目标，又具有现实经济世界合理性的经济政策路径；与传统的人为确定路径方法得到单一方案不同的是，无需人为进行大量模型相关计算，经多次迭代，由仿真优化算法可得到同一路径组合下多种不同的方案。
[0006]进一步地，所述步骤S2中的路径选择范围，包括如下路径组合：组合1，投资主导的路径包括生产税率tvap、地方政府对劳动的补贴transfrslgov、政府投资GSAV、企业投资ENTSAV；组合2，消费主导的路径包括生产税率、地方政府对劳动的补贴、政府消费EG、居民消费EH；组合3，两者共同作用的路径组合涵盖以上所有路径，即生产税率、地方政府对劳动的补贴、政府投资、企业投资、政府消费、居民消费。
[0007]进一步地，所述步骤S2中的目标函数：：：其中表示当前参数与目标的距离，用于缩小当前状态与目标之间的差距，表示合理性函数，用于使当前状态尽可能合理，是二者之间的权重平衡参数；表示经济模型的其他参数在经济政策路径参数为时的取值，其他参数在CGE经济模型构建后的初始值表示为，Σ表示参数之间的协方差矩阵，协方差矩阵的基础设计为与维度相对应的单位矩阵，同时考虑到参数之间存在联系，此时根据专家意见，在相应矩阵位置加入能体现正相关或负相关的数值；表示经济模型的目标参数在经济政策路径参数为时的取值，为该参数的目标值。
[0008]进一步地，所述步骤S3中，利用马尔科夫链蒙特卡洛的方法对后验分布进行取样，得到最终路径内的变化幅度，包括如下步骤：
步骤S3.1，基于经济政策路径参数取值及建议分布（proposal distribution）随机生成一个新的经济政策路径参数取值，表示建议分布函数；步骤S3.2，计算，以衡量接受或拒绝当前采样的概率，通过调整接受或拒绝的概率，使得马尔可夫链的稳态概率分布趋近于后验分布，exp{}表示指数函数；步骤S3.3，随机生成一个服从均匀分布的随机数，若，则接受，将的取值更新为并返回步骤S3.1；若，则拒绝，维持当前的取值并返回步骤S3.1；步骤S3.4，重复以上循环直至达成结束条件。
[0009]进一步地，所述步骤S3.1中，建议分布需要构造的取样分布密度的大小与目标函数呈反比关系，因此使用指数分布构造取样分布以达到要求，在没有更多背景知识的情况下可以使用合理缩放的高斯分布。
[0010]进一步地，所述步骤S1中采用CGE经济模型，包括企业、居民、政府、省外经济主体和外国经济主体：企业的税前收入主要包括资本要素收入以及政府对企业的转移支付，支出为企业向政府缴纳的企业所得税以及对居民的转移支付；居民经济主体遵循消费者效用最大化原则，在收入预算约束下对各类商品的需求存在最优值，要素禀赋以及其他经济主体的转移支付构成了居民的收入来源，除去居民所得税和储蓄，剩余收入为可支配收入；政府经济主体的收入来源主要是各种税收以及国外对政府的转移支付，支出主要包括对商品的消费以及对各部门的转移支付支出，政府收入减去政府支出的剩余部分为政府储蓄；省外经济主体是指省外市场，其商品的供应量和需求量分别代表省际出口量和进口量；外国经济主体是指国外市场，其商品的供应量和需求量分别代表出口量和进口量。
[0011]进一步地，所述步骤S1中，构建CGE经济模型，包括如下步骤：S1.1，基于历史数据构建初始CGE经济模型，使用历史数据进行CGE经济模型的设计和训练；S1.2，基于合理性函数，构建经济政策路径参数与各本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于包括如下步骤：步骤S1，基于历史数据构建经济模型，以及模型中经济政策路径参数与各类经济度量的先验分布；步骤S2，确定需要变更的宏观经济指标以及变更比例，根据决策者能够变更的变量，确定最终达成目标的路径范围，构建用于描述当前目标值与确定下的目标间差距的优化目标函数；步骤S3，基于当前经济模型以及路径，将合理性函数所构建的先验分布，通过结合优化目标函数组成后验分布，对后验分布进行取样，得到最终路径内的变化幅度。2.根据权利要求1所述的一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于：所述步骤S2中的路径选择范围，包括如下路径组合：组合1，投资主导的路径包括生产税率tvap、地方政府对劳动的补贴transfrslgov、政府投资GSAV、企业投资ENTSAV；组合2，消费主导的路径包括生产税率、地方政府对劳动的补贴、政府消费EG、居民消费EH；组合3，两者共同作用的路径组合涵盖以上所有路径，即生产税率、地方政府对劳动的补贴、政府投资、企业投资、政府消费、居民消费。3.根据权利要求1所述的一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于：所述步骤S2中的目标函数：：：其中表示当前参数与目标的距离，用于缩小当前状态与目标之间的差距，表示合理性函数，用于使当前状态尽可能合理，是二者之间的权重平衡参数；表示经济模型的其他参数在经济政策路径参数为时的取值，其他参数在经济模型构建后的初始值表示为，Σ表示参数之间的协方差矩阵，协方差矩阵的基础设计为与维度相对应的单位矩阵，同时考虑到参数之间存在联系，此时根据专家意见，在相应矩阵位置加入能体现正相关或负相关的数值；表示经济模型的目标参数在经济政策路径参数为时的取值，为该参数的目标值。4.根据权利要求3所述的一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于：所述步骤S3中，利用马尔科夫链蒙特卡洛的方法对后验分布进行取样，得到最终路径内的变化幅度，包括如下步骤：步骤S3.1，基于经济政策路径参数取值及建议分布随机生成一个新的经
济政策路径参数取值，表示建议分布函数；步骤S3.2，计算，以衡量接受或拒绝当前采样的概率，通过调整接受或拒绝的概率，使得马尔可夫链的稳态概率分布趋近于后验分布，exp{}表示指数函数；步骤S3.3，随机生成一个服从均匀分布的随机数，若，则接受，将的取值更新为并返回步骤S3.1；若，则拒绝，维持当前的取值并返回步骤S3.1；步骤S3.4，重复以上循环直至达成结束条件。5.根据权利要求4所述的一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于：所述步骤S3.1中，建议分布构造的取样分布密度的大小与目标函数呈反比关系，因此使用指数分布构造取样分布。6.根据权利要求1所述的一种面向明确目标的经济路径推演优化方法，其特征在于：所述步骤S1中采用CGE经济模型，包括企业、居民、政府、省外经济主体和外国经济主体：企业的税前收入主...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冰洁，李坤，王永恒，张栋才，黄志源，李炜铭，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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