A fizikai matematika legújabb eredményei mint a közgazdaság-tudomány lehetséges vizsgálati eszközei (The newest results of physical mathematics as the possible investigation tools of economics)

A közgazdaság-tudomány számos problémája a fizika analóg modelljeinek segítségével nyert megoldást. A közgazdászok körében erőteljesen megoszlanak a vélemények, hogy a közgazdasági modellek mennyire redukálhatók a fizika, vagy más természettudományok eredményeire. Vannak,akik pontosan ezzel magyarázzák,hogy a mai mainstream közgazdasági elmélet átalakult alkalmazott matematikává,ami a gazdasági kérdéseket csak a társadalom-tudományi vonatkozásaitól eltekintve képes vizsgálni. Mások, e tanulmányszerzője is, viszont úgy vélekednek, hogy a közgazdasági problémák egy része, ahol lehetőség van a mérésre, jól modellezhetők a természettudományok technikai arzenáljával. A másik része, amelyekben nem lehet mérni,s tipikusan ilyenek a társadalomtudományi kérdések, ott sokkal komplexebb technikákra lesz szükség. Etanulmány célkitűzése, hogy felvázolja a fizika legújabb, az irreverzibilis dinamika, a relativitáselmélet és a kvantummechanika sztochasztikus matematikai összefüggéseit, amelyekből a közgazdászok választhatnak egy-egy probléma megfogalmazásában és megoldásában. Például az időoperátorok pontos értelmezése jelentős fordulatot hozhat a makroökonómiai elméletekben; vagy az eddigi statikus egyensúlyi referencia pontokat felválthatják a dinamikus,időben változó sztochasztikus egyensúlyi referenciafüggvények, ami forradalmian új megvilágításba helyezhet számos társadalomtudományi, s főleg nemegyensúlyi közgazdasági kérdést.A termodinamika és a biológiai evolúció fogalmait és definícióit Paul A. Samuelson (1947) már adaptálta a közgazdaságtanban, viszont a kvantummechanika legújabb eredményeit, az időoperátorokat stb. nem érintette. E cikk azokat a legújabb fizikai, kémiai és biológiai matematikai összefüggéseket foglalja össze,amelyek hasznosak lehetnek a közgazdasági modellek komplexebb megfogalmazásához. ___________________ The aim of this paper is to out line the newest results of physics,i.e.,the stochastic mathematical relations of relativity theory and quantum mechanics as well as irreversible dynamics which can be applied for some economic problems.For example,the correct interpretation of time operators using for the macroeconomic theories may provide a serious improvement in approach to the reality.The stochastic dynamic equilibrium reference functions will take over the role of recent static equilibrium reference points,which may also reveal some nonequilibrium questions of macroeconomics.The concepts and definitions of thermodynamics and biological evolution have been adopted in economics by Paul A. Samuelson, but he did not concern the newest results of quantum mechanics, e.g., the time operators. Now we do it.In addition, following Samuelson,we show that von Neumann growth model cannot be explained as a peculiar extension of thermodynamic irreversibility.

Sztochasztikus csődjátékok - avagy hogyan osszunk szét egy bizonytalan méretű tortát? = Stochastic bankruptcy games. How can a cake of uncertain dimensions be divided?

A kooperatív játékelmélet egyik legjelentősebb eredménye, hogy számos konfliktushelyzetben stabil megoldást nyújt. Ez azonban csak statikus és determinisztikus környezetben alkalmazható jól. Most megmutatjuk a mag egy olyan kiterjesztését - a gyenge szekvenciális magot -, amely képes valós, dinamikus, bizonytalan környezetben is eligazítást nyújtani. A megoldást a csődjátékok példájára alkalmazzuk, és segítségével megvizsgáljuk, hogy a pénzügyi irodalom ismert elosztási szabályai közül melyek vezetnek stabil, fenntartható eredményre. _______ One of the most important achievements of cooperative game theory is to provide a stable solution to numerous conflicts. The solutions it presents, on the other hand, have been limited to situations in a static, deterministic environment. The paper examines how the core can be extended to a more realistic, dynamic and uncertain scenario. The bankruptcy games studied are ones where the value of the estate and of the claims are stochastic, and a Weak Sequential Core is used as the solution concept for them. The author tests the stability of a number of well known division rules in this stochastic setting and finds that most are unstable, except for the Constrained Equal Awards rule, which is the only one belonging to the Weak Sequential Core.

Improved stochastic optimization of railway timetables

We present a general model to find the best allocation of a limited amount of supplements (extra minutes added to a timetable in order to reduce delays) on a set of interfering railway lines. By the best allocation, we mean the solution under which the weighted sum of expected delays is minimal. Our aim is to finely adjust an already existing and well-functioning timetable. We model this inherently stochastic optimization problem by using two-stage recourse models from stochastic programming, building upon earlier research from the literature. We present an improved formulation, allowing for an efficient solution using a standard algorithm for recourse models. We show that our model may be solved using any of the following theoretical frameworks: linear programming, stochastic programming and convex non-linear programming, and present a comparison of these approaches based on a real-life case study. Finally, we introduce stochastic dependency into the model, and present a statistical technique to estimate the model parameters from empirical data.