quarta-feira, julho 01, 2009

443) A economia como obra de engenharia: a ilusão dos controles perfeitos

Foto Leonardo Teles (Victoria & Albert Museum, London)

Este mostrengo aí ao lado é o protótipo que deveria colocar toda a economia sob o controle racional de economistas iluminados (ou alucinados, whatever...)



Distribui o seguinte texto aos meus alunos:

Everything Is Under Control: Can control theory save the economy from going down the tubes?
Brian Hayes
American Scientist, May-June 2009, Volume 97, Number 3, Page: 186
DOI: 10.1511/2009.78.186

Um deles, a Patricia Vieira, preparou a seguinte síntese:

HAYES, Brian. Can control theory save the economy from going down the tubes?

Inicialmente descreve-se o funcionamento do computador hidráulico construído em 1949 pelo economista britânico A.W.H. Phillips que era composto por um fluxo de água colorida que passava por canos de plástico transparentes, representando o modelo de fluxo de dinheiro através de uma economia. Do topo havia o bombeamento de um fluido – investimentos. Havia um desvio de consumo representado pela quantidade de impostos e poupança. A regulação do fluxo se dava por dispositivos de alimentação. Uma válvula controlava a flutuação na reserva, de forma a regular sua forma a faixa de alimentação da reserva. O texto traz a figura da versão americanizada feita por James Meade – arquivo da Escola de Economia de Londres.
Em 1949, a faculdade e estudantes de economia da Escola de Londres propôs-se a analisar uma demonstração, fez para tanto um dispositivo nomeado de MONIAC. Quando a máquina foi ligada água colorida fluiu em tubos transparentes e foi lentamente depositada dentro da reserva. Várias fontes representando consumo, investimentos, impostos, poupanças, importação e exportação. Ao acionar o sistema que permite o ajuste do nível de fluxo da água o equivalente hidráulico taxa de juros ou políticas de imposto.
O MONIAC demonstrou um estilo de pensamento sobre os problemas econômicos que pode ainda ser úteis para serem revistos, especialmente em um tempo quando a economia real tem um vazamento líquido levando a uma faixa alarmante.

Engenharia Econômica

O autor traz a idéia de Adam Smith, segundo a qual os mercados são autocorrigíveis e deve-se apenas lidar com sua eficiência. Aponta a oposição que John Maynard Keynes fez um tipo específico de intervenção pelos governos e bancos centrais: eles poderiam e deveriam atuar para estabilizar a economia, a fim de suavizar o ciclo de expansão e recessão.
A idéia principal da política econômica de Keynes é atacar qualquer tendência oscilatória. Quando a economia é aquecida com o crescimento da atividade comercial o banco central eleva as taxas de juros, dessa maneira restringe a reserva de dinheiro. Ao mesmo tempo governos elevam ou reduzem a taxa gastando, o que esfria a economia. Por outro lado, quando os negócios vão mal ajuda o foco é estimular o crescimento pelo rebaixamento das taxas de juros que levam ao fim do déficit, gastando mais do que arrecada.
Aponta-se a teoria de controle, o ramo da matemática aplicada e engenharia que lidam com sistemas de retroalimentação. Um esquema para suprimir oscilações como este visto no ciclo do comércio, é uma tarefa de controle comum para os teóricos. A teoria também identifica certas situações infortunas onde atentam para o fato de que a imposição de controle podem fazer as coisas piores, desestabilizando um sistema que talvez de outra forma poderiam encontrar o seu próprio equilíbrio.

Controle de anormalidades

Modelo econômico concebido por Phillips: O gasto pelos consumidores resulta em uma demanda de produção, após algum tempo gerará uma renda, que será gasta para gerar mais demandas. Trata-se de um circuito de controle hipotético que deveria estabilizar a economia. A diferença entre a renda atual e o meta de produzirá algum sinal de erro, este será transformado para tornar-se um modelo de alimentação de produção negativa. Três formas de controle de alimentação são incluídos nomeadamente sinais proporcionais para “e”, proporcionais para a integralidade de “e” e proporcional para o tempo derivativo de “e ”.
Corrente de água quente e fria.

Controle proporcional, integral e derivados – PID – são ferramentas básicas da teoria de controle. No desenho de um sistema de controle, um engenheiro coloca o “ganho” de cada tipo de alimentação – a quantidade da correlação aplicada para uma dada magnitude de erro. Altos ganhos de um controle sensitivo detecta e corrige prontamente qualquer distúrbio. Mas o controlador que também responde vigorosamente aos riscos desestabiliza o sistema, aumentando as saídas de um setpoint mais do que suprimindo-as.
O perigo do controlador induzido de estabilidade é mais preciso quando há demoras ou um espaço de tempo construído dentro do circuito de alimentação.
Soluções de problemas de controle multivariados são difíceis e tediosas com os antigos métodos de desenho, no qual agora caracterizado como uma teoria de controle clássica. Estes métodos realizam a perfomace de qualquer lei de controle dada, mas deixa para a intuição do engenheiro a tarefa de escolher as leis do teste. Essa coleção de técnicas conhecidas como controle ótimo, identifica a lei de controle que se aproxima para satisfazer uma dado critério.
Um número de variações têm crescido fora do controle ótimo. Um controle robusto encontra leis que realizam a perfomace razoavelmente mesmo se diferem dos sistemas reais. Algo como vindo de um modelo matemática representa. Tolerância de controle estocásticos, barulhos ou erros na medida de um sistema. Controle adaptativos aplicado ao princípio de alimentação para controlar as leis, permitindo ao controlador continuar trabalhando à medida que o sistema de desenvolve.

Uma mão de controle invisível

Mesmo sem qualquer controle externo, sistemas econômicos são colocados com múltiplos giros de alimentação. O mecanismo de preço de Adam Smith é o melhor exemplo. Quando a demanda excede a oferta os preços aumentam, desta forma cortando a demanda e permitindo os preços caírem para os níveis originais. Este é um giro de alimentação negativa, o qual tem uma fluência estabilizadora. Outros giros de alimentação positiva, como a espiral inflacionária: elevam-se os preços forçando o aumento de salários,o qual pressiona, ainda, o aumento dos preços.
Smith acreditava que a construção de um mecanismo de alimentação é o melhor regulador possível para a economia, deixado sozinho, o sistema irá encontrar o seu próprio equilíbrio, balanço de produção e consumo. Keynes concorda que tendências econômicas levam ao equilíbrio, mais ele apontou que a mesma economia pode soprar em diferentes pontos de equilíbrio. A economia trivial tem um alto nível de balanço de produção dado o alto nível de consumo. Para uma economia em depressão oferta e demanda permanecem no equilíbrio, mas ambos a baixos níveis. A política da economia Keynesiana é para nós de um equilíbrio recessionário, na direção de uma economia mais próspera. Keynes não formulou suas idéias em um vocabulário de teoria de controle, mas alguns de seus seguidores o fizeram. Phillips utilizou sua abordagem não apenas para o desenho do MONIAC, mas também em análises posteriores que exploram as leis de controle do PID para variáveis econômicas. Ao mesmo tempo, Arnold Tustin, um engenheiro britânico, se espelha na seguinte idéia:“o problema da estabilização econômica do ponto de um sistema de controle sob a forma da engenharia”. Estes trabalhos e alguns outros da mesma era incluem blocos diagramas e gráficos de estabilidades que poderiam ser perfeitamente contextualizados em problemas de controles industriais e domiciliares. Com o advento do controle ótimo uma década mais tarde, surge outra teoria de controle de juros como numa ferramenta para resolver problemas econômicos. No início da década de setenta, uma série de conferências reuniu economistas com o engenheiro de controle e uma dúzia de publicações explorando a sinergia das duas disciplinas, mais adiante, o Federal Reserve começa a experimentar os métodos de teoria de controle em uma série de ferramentas matemáticas e estatísticas que informam as deliberações desta política. Um artigo revisado em 1974 pelo teórico de controle de Michael Athans of MIT e David Kendrick da Universidade do Texas em Austin – um economista, estabeleceu um novo marco na nova atmosfera para a nova e excitante área interdisciplinas que parece ter um prospecto brilhante.

Sensores econômicos e atores

Para criar um sistema de controle da economia o primeiro passo é identificar os equivalentes econômicos dos conceitos de engenharia, tais como sensores e atores. Preenchendo o buraco dos sensores econômicos são medidas da atividade econômica, tais como nível de emprego, balança de comércio e estatística de renda. Poupança e gastos. Os atores são políticas monetária e fiscal. Política monetária é como o Banco Central controla o suprimento de dinheiro (imprimindo a moeda é a menor parte do processo, a maior parte é a regulamentação aos termos de crédito). Política fiscal tem a ver com a arrecadação e gasto do governo, e especialmente, o balanço entre os dois. Porque o governo é tipicamente o maior participante no mercado. O superávit ou déficit do governo pode ter um efeito decisivo na demanda como um todo de bens e serviços.
A idéia é entender como tarefas de controle regulamentam a economia nacional procurando ser o mais estimulador. Uma dificuldade notável é a vasta faixa de escala de tempo. Alguns eventos econômicos representam em matéria de horas ou dias “a quebra da bolsa de valores em 1987, o colapso do Lerman Brothers”. No outro fim do espectro, as principais tendências podem durar por uma década ou mais “a grande depressão”. Dados da bolsa de valores e commodities fluem minuto a minuto, mas outras estatísticas (vendas a varejo, desemprego, ganhos corporativo) são calculados nas bases semanais, mensais ou quadrienais. No atuador o processo de controle, política monetária é revisada a cada mês ou dois, mas a maioria dos aspectos da política fiscal são mostrados anualmente. Porque todos esse tempo, reguladores podem realmente não saber o estado atual da economia; eles têm que agir nas bases de medidas feitas sobre um intervalo de meses. E suas ações não produzirão o efeito completo por meses no futuro. Vê-se, portanto, que a idéia é diminuir um intervalo de tempo a fim de minimizar os erros que podem imbuir-se nas projeções.
Outro assunto é que controle econômico é um problema multivariável, os planejadores falam como se fosse uma variável única. Como termostato, os governos como um todo impõe o ritmo das atividades econômicas. Ações controladas têm efeitos diferentes em proprietários e credores, trabalhadores contra os investidores, inquilinos versus proprietários, importadores versus exportadores. Os efeitos nos vários setores da economia não podem ser ajustados independentemente; todas as variáveis interagem. Outra questão ainda é onde governo e banco central atuariam se teriam o poder de controlar o ciclo de negócios. Têm-se a idéia de que podem simplesmente repor a falta de recursos para restaurar a prosperidade. No caso da política monetária, esta é freqüentemente apontada que as taxas de juros são uma lâmina de um só fio, pode-se aumentá-la o tanto que desejar, mas não se pode abaixá-las abaixo de zero (por outro lado, os pacotes para os bancos são tautomount para uma faixa negativa: os bancos são pagos para emprestar).
Entre todos os impedimentos para o controle efetivo, as principais preocupações são um intervalo de tempo entre medidas do Estado na economia e correções de aplicações. Tais demoras, se combinadas com o controle de ações trazem um risco de controle de induções oscilatórias – sendo escalonadas ou congeladas nós talvez tentaremos estimular a economia quando já está aquecida; então na próxima fase do ciclo pode haver exageros nas outras decisões – reprodução de medidas tendenciosas devido à distorção tempo.
A teoria de controle oferece um critério bem definido para decidir onde o sistema irá eventualmente estabilizar em um estado ou entrar em um regime de déficit do crescimento exponencial ou oscilações esparsas. Engenheiros de controle aplicam este método para calcular as margens de estabilidade – a medida de quanto o sistema se aproximará do topo da estabilidade. Destaca-se que a análise de tais estabilidades não são rotineiramente realizadas por controle monetário e fiscal aplicado nas principais economias. Talvez não seja possível fazê-la, dado nosso conhecimento imperfeito do estado da economia. Se este for o caso, contudo, então nós não podemos saber como a economia responderá às nossas políticas.

Conforme as previsões

Vendo a economia através das lentes da teoria de controle para tratar a economia como uma máquina. A máquina talvez uma grandiosa algo como um grande grupo empresarial com tendência à inércia – lentamente para começar e parar, difícil para steer - mas isto irá obedecer a leis de movimentos deterministas. Em particular, a máquina nunca tenta seguir as previsões ou controlá-las. Mas a sociedade não é uma máquina.
Em 1976, Roberto E. Lucas, Jr., da Universidade de Chicago apresentou uma crítica à modelagem matemática como uma ferramenta de estabilização da política econômica. Modelos, disse ele, preverão os efeitos das mudanças políticas sem conhecimento de que os agentes racionais irão alterar o comportamento sobre as novas políticas.
A crítica de Lucas ataca não apenas a teoria de controle e a modelagem matemática, mas qualquer estratégia razoável para administrar a economia. De forma mais extrema, esta tese sustenta que se a política pode ser prevista isso será indeterminado e ineficaz. Desta maneira, para regular a economia torna-se um espiral no qual pessoas se ajustarão às novas políticas, as políticas são ajustadas por conta desses ajustamentos e outros.
Um modelo da economia americana criada por Ray C Fair da Universidade de Yale poderá ser visto como uma versão atualizada do MONIAC, sem o estrangulamento e vazão. O modelo consiste em 127 equações, definindo regulamentos entre a quantidade da produção industrial, gastos de consumo e taxas de juros. Para um período até o fim de 2008. Os coeficientes dessas equações são ajustados aos dados empíricos; além desta data, o modelo girará em um modo de previsão. As primeiras duas variáveis – crescimento do produto doméstico e taxa de desemprego – são medidas de economia saudável. As duas outras variáveis – taxa de juros a curto prazo, notas de Tesouro e o déficit governamental são instrumentos de política monetária fiscal freqüentemente empregadas para contra-atacar tendências adversas.
Dentro do contexto da teoria do controle, contudo, o tipo circulatório citado por Lucas não é nada comum. Em qualquer sistema com um giro fechado, controle de alimentação – animado ou inanimado – os efeitos controladores da planta do Estado o qual afetará os efeitos dos controladores e esses efeitos e assim por diante.
A circulação é uma parte essencial do desenho e não leva ao comportamento indefinido ou ao reajustamento sem fim. Assumindo que o critério estabilidade seja satisfatório a combinação do sistema de controle e a planta convergem no mesmo equilíbrio definido e previsto pelo Estado.
Outro ramo das teorias matemáticas encontra uma conclusão similar algo como diferentes premissas. Na teoria dos jogos, num contexto entre o regulador e a população, geralmente os agentes econômicos tem um ponto fixado “chamado equilíbrio Nash”, onde nem pode ser repartido nem ganho pelas futuras mudanças na estratégia. Essa idéia tem sido desenvolvida dentro de uma teoria “políticas de jogos”, a qual serve para identificar esses modelos econômicos que permanecem controláveis mesmo quando os jogadores não desejam ser controlados.
De um ponto de vista mais pragmático, não está claro que agentes econômicos do mundo real são fortemente motivados pelo “sistema de jogos” como Lucas supôs. Ray C Fair fez o uso de um modelo da economia americana baseado em décadas de dados empíricos, testando variações do modelo no qual agentes poderiam ver a frente e usar seu comportamento para prever o futuro das políticas regulatórias. Os resultados de tais atividades não são comuns em uma economia real. Em outra série de estudos por Glenn D. Rudebusch do Federal Reserve de São Francisco encontrou uma conclusão similar.
Eis os méritos da crítica de Lucas, tem um efeito colateral de dumping entusiasmados pelas aplicações da teoria de controle em macroeconomia. Pesquisas na área não estão concluídas, mas tomando o momento perdido e a teoria de controle não tem de novo sido inteiramente entendida nem tem se tornado uma ferramenta comum para esses que colocam as políticas em prática.

A Grande Moderação

Com ou sem a teoria de controle, governos e bancos centrais não se atentaram sobre como atenuar os ciclos econômicos. Ao contrário, cada episódio de recessões maiores e inflação nos anos recentes tem ido de encontro com uma resposta anti-cíclica, independente da ideologia política dos detentores de poder.
Princípios de retroalimentação tem provavelmente ajudado algumas dessas ações anti-cíclicas. Em 1993 John B. Taylor da Universidade de Stanford propôs regras matemáticas para a fixação de normas pelo banco central de taxas de juros em resposta à inflação e crescimento econômico – regras que poderiam ter bem influenciado as decisões do Federal Reserve na década passada. As regras de Taylor constituem um mecanismo rudimentar de retroalimentação. Por outro lado, ele não explora todo o potencial da teoria de controle. Em particular, a fórmula de Taylor ignora a questão da estabilidade induzida pelo controlador, e eles não contabilizam as incertezas que dentro dos métodos estocástico e métodos robustos de controle.
Até recentemente, estratégias econômicas dos governos e dos bancos parecem trabalhar bem juntos. Os picos e as calhas do ciclo de negócios têm sido superficiais com apenas uma média infiltração. Em 2002, economistas estavam chamando nossa era de Grande Moderação.
Mas segurança em economia perpetuamente tensa tem sido varrida pela crise financeira do ano passado. Governos têm tomados medidas extraordinárias num esforço de estabilizar o sistema. unicamente gostaria de acreditar que estas intervenções foram guiadas por algum tipo de princípios científicos – que o tem e magnitude dos planos estimulativos foram calibrados para produzir recuperação o mais rápido possível sem nenhum tipo de correções excessivas que podem trazer oscilações.
Não é necessário dizer que o custo das oscilações é alto. Ben S. Bernanke um estande da Grande Depressão, tem argumentado que políticas tímidas e sem direções do Federal Reserve foram parcialmente culpados pelo alongamento e a severidade da depressão de 1930. Bernanke é agora o diretor do Fed, e tem coordenado a resposta monetária que é qualquer coisa menos tímida. Desde setembro de 2008 o Fed tem injetado bem mais de trilhões de dólares na economia dos Estados Unidos.
Nem todos os economistas vêm a timidez como um principal risco. Athanasios Orphanides do Fed tem sustentado que as correções exagerados em 1970 contribuíram para a “estagnação” desta década. E ainda facção questiona se ajustamentos monetários realmente têm efeito. Através de uma simulação computacional engenhosa, Christopher A. Sims de Yale impôs as políticas modernas do Fed de 1930 e vice-versa .
Eu não sei o que fazer com todo observações aparentemente contraditórias e eu encontrei unnerving que em matérias de conseqüência há muito pouco consenso sobre princípios básicos.
Foi a catástrofe de 1930 que levou Keynes a propor mecanismos de moderação cíclica para o crescimento e a contração, talvez a crise atual irá inspirar visões mais aprofundadas de estratégias para o significado dessas flutuações. A percepção da teoria de controle sugere que uma meta útil pode ser a redução do tempo no ciclo de alimentação. Do lado do sensor isso pode significar uma coleta mais rápida e avaliação básica dos dados da economia. Tais como níveis de preço e estatísticas de emprego, acelerando o lado do atuador talvez seja mais problemático.
Contudo o Fed e outros bancos centrais podem atuam prontamente na política monetária, muitos aspectos da política fiscal estão amarradas ao calendário legislativo. A abordagem mais promissora, talvez a maior dependência esteja em mecanismos de “segurança da rede” tais como seguro desemprego, que funcionam automaticamente, sem qualquer necessidade de novas leis.
Erguendo-se no meio dos sensores e atuadores estão os algoritmos de controle. Encontrando o controle optimo da lei - e decidindo que medidas da economia deverão ser optimizadas – se a intelectualidade dificulta e politiza partes contínuas do processo. Talvez a resposta está de novo no poder do MONIAC. Nós podemos deixar a cascata da água colorida nos dizer o quanto podemos girar a torneira da água quente e fria.

2 comentários:

Raiza Balbino disse...

Excelente texto. Parabéns! =D

Como uma estudante de Engenharia de Controle e Automação e a uma apaixonada por economia não posso deixar de dizer que achei a análise genial.

Sei bem pouco de ambos os assuntos e gostaria de me apronfundar mais no estudo de controle modelando a economia, no entanto tenho dificuldades de encontrar materiais para estudo. Você poderia me indicar livros ou artigos que possam me ajudar?

Um grande abraço e desde já muito obrigada.

Paulo R. de Almeida disse...

Raiza Balbino,
Esse texto é apenas um resumo, não controlado por mim, do original publicado na Scientific American, que você deve procurar ler em sua integralidade. Não tenho bibliografia sobre isso, pois não sou nem economista, nem engenheiro, apenas um cientista social, com especialização em economia internacional e relações internacionais.
Se você me mandar o seu e-mail pelo meu site, eu lhe mando o texto do artigo completo, e ele contém uma extensa bibliografia.
Cordialmente,
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Paulo Roberto de Almeida
pralmeida@mac.com www.pralmeida.org
http://diplomatizzando.blogspot.com/