Ekonofisika: Ketika Fisika dan Ekonomi Bertemu

Rachmad Resmiyanto

--Apa yang akan Anda bayangkan jika fisika dan ekonomi bertemu?

Istilah ekonofisika (econophysics) pertama kali diperkenalkan dalam sebuah workshop di kota Budapest Hungaria pada bulan Juli 1997, Workshop on econophysics. Seringkali ekonofisika juga disebut dengan fisika keuangan (phynance).

Ilmu ekonomi lahir ketika Adam Smith mengeluarkan karyanya, Wealth of Nation 1776. Karena itu banyak yang menyebut Smith sebagai Bapak Ekonomi. Ekonomi merupakan disiplin tentang perilaku manusia yang berhubungan dengan manajemen sumberdaya, keuangan, pendapatan, produksi dan konsumsi barang-barang dan jasa. Sehingga ekonomi biasanya diidentikkan dengan ilmu sosial. Namun dalam beberapa hal, peristiwa-peritiwa ekonomi menunjukkan keserupaan (paralel) dengan peristiwa-peristiwa dalam ilmu alam khususnya fisika. Bahkan Adam Smith sendiri merintis penggunaan fisika dalam ekonomi. Misalnya, Adam Smith menggunakan teori gerak planet untuk menjelaskan prinsip-prinsip ekonominya. Diantaranya yang terkenal adalah "fungsi pasar mirip dengan fungsi matahari dalam sistem tata surya". Selain itu, pandangannya tentang "tangan-tangan gaib" ( the invisible hands) yang menciptakan kesetimbangan pasar juga serupa dengan gejala pengaturan diri dalam fisika..

Ekonomi memang berkepentingan dengan motivasi dan keputusan manusia untuk mngatur kehidupannya, namun perilaku kolektif manusia dapat diterangkan dengan cara statistik. Hal ini mudah dipahami sebab aktivitas bebas manusia tidak semata-mata merupakan akibat kehendak bebas tetapi muncul dari motif-motif. Nah, motif-motif inilah yang memungkinkan untuk diterapkannya statistik.

Karena itu, unit-unit yang berinteraksi dalam sistem ekonomi dapat didekati dengan cara pandang yang sama ketika fisikawan mengamati sistem fisis pada skala mikroskopik. Kegiatan di bidang ekonomi atau keuangan dapat didekati dengan perilaku zarah, atom, dan molekul. Di sini, fisikawan bekerja dengan fisika statistuik.

Dengan statistik termodinamika, manusia dapat dimodelkan sama dengan atom dalam segala hal kecuali masalah intelegensi dan budaya. Dengan kata lain, andaikan masalah intelegensi dan budaya ini untuk sementara diabaikan, maka kelakuan manusia dapat dipandang seperti kelakuan atom. Ringkasnya, sistem ekonomi sama dengan sistem fisika. Pandangan ini semakin menemukan kekuatannya ketika merujuk pada hakikat manusia dan benda-benda tanpa nyawa. Atom adalah unsur pembentuk yang sama dalam manusia, batu, gunung, air, matahari, hewan dan tumbuhan.


Apakah hanya fisika statistik saja yang bisa diterapkan ke dalam ekonomi? Tidak. Kita juga bisa menggunakan fenomena transisi fase dan fenomena kritis untuk menerangkan kemajemukan (kekomplekan) pengaturan diri dalam ekonomi dan keuangan. Gagasan tentang pengaturan diri ini sebenarnya banyak ditemukan di sepanjang sejarah ilmu-ilmu sosial yang digunakan untuk mendeskripsikan proses pengaturan diri kehidupan sosial. Misalnya gagasan “tangan gaib” dalam teori ekonomi Adam Smith atau mekanisme “check and balance” dalam Undang-Undang Amerika Serikat.


Model ekonofisika

Dalam konteks ekonomi, model merupakan sebuah bangunan teoritis yang menggambarkan proses ekonomi dengan seperangkat peubah (variabel) dan seperangkat hubungan kekerabatan logis dan kuantitatif antar peubah-peubah tersebut. Sebagaimana dalam ranah ilmu lainnya, maksud dari suatu model adalah menyederhanakan proses-proses yang majemuk (kompleks). Dalam pengertian yang sekarang, setiap model dalam ekonomi selalu dikaitkan dengan bentuk matematika, meskipun ada juga model kualitatif seperti misalnya perencanaan skenario yang memungkinkan peristiwa-peristiwa mendatang dikerjakan dan analisis pohon keputusan non-numerik. Namun, model-model kualitatif bukanlah model yang cermat.

Terkait dengan ekonofisika, sedikitnya ada 2 pendekatan yang bisa digunakan untuk memodelkan dinamika perkembangan sektor-sektor ekonomi, yaitu model analisis data dan penggunaan model-model fisika sebagai model acuan. Mengacu pada pembagian fisika yang menjadi 2 kelompok: fisika teori dan fisika eksperimen (dengan fisika komputasi bisa bekerja pada keduanya), maka ekonofisika bisa dibagi menjadi ekonofisika eksperimen dan ekonofisika teori.

Model analisis data

Di dalam fisika, metode statistik (lebih tepat disebut fisika statistik) digunakan ketika berhadapan dengan masalah interaksi antarsub-unit dengan jumlah sangat besar, sementara interaksi individual antarsub-unit itu sendiri sangat sulit untuk dijelaskan. Dengan demikian, metode ini memberikan prediksi sifat kolektif dari kumpulan sub-unit.

Kritik yang dilontarkan oleh ilmuwan pada metode ini menyangkut keabsahan penggunaan metode fisika pada masalah-masalah sosial yang dikatakan memiliki jumlah sub-unit sangat terbatas.

Di dalam termodinamika, di mana fisika statistik sangat sukses untuk menjelaskan fenomena alam, jumlah sub-unit yang dibahas umumnya dapat mencapai 1020. Meski demikian, simulasi-simulasi komputer untuk gas dan zat cair sudah menunjukkan hasil yang sangat memuaskan untuk sistem yang terdiri dari 20 hingga 30 atom saja, yang menunjukkan bahwa metode ini sudah dapat bekerja untuk sistem-sistem kecil.

Kritik lain adalah lagi-lagi menyangkut perbedaan antara manusia dan sistem zarah (elektron, nukleon, atom, atau molekul) yang dibahas fisika statistik, karena manusia dikatakan memiliki daya adaptasi terhadap fluktuasi-fluktuasi ekonomi, sedangkan kumpulan zarah akan terus patuh mengikuti hukum alam jika terjadi fluktuasi pada keadaan di sekitarnya.

Kritik ini ternyata tidak sepenuhnya benar, karena penelitian dengan metode fisika statistik ternyata cukup sukses jika diterapkan pada masalah non-coding DNA, inflasi paru-paru manusia, interval denyut jantung, bahkan pada masalah perkembangan kota dan beberapa sifat hewan, yang tentu saja memiliki daya adaptasi tersendiri untuk mengantisipasi perubahan yang terjadi dengan lingkungannya.

Model acuan

Dalam model ini, model-model yang telah jamak dikenal dalam fisika dimanfaatkan sebagai acuan untuk memodelkan sistem maupun gejala ekonomi. Misalnya, model spin (dalam teori atom) dapat digunakan untuk menerangkan pengambilan keputusan pemain pasar modal dan kelakuan manusia dalam aktivitas ekonomi yang lain. Dalam model tersebut, status agen (pemain) merupakan salah satu dari (1,0,-1) yang ditafsirkan sebagai membeli, menunggu dan menjual atau hanya salah satu dari (1,-1). Bentuk keputusan agen ini muncul dari distribusi ansambel dalam mekanika statistik.

Model gas ideal juga digunakan sebagai model acuan dalam ekonofisika. Model ini mencoba menerangkan persaingan dan perkawanan antar perusahaan atau antar individu atau agen. Di sini, pertukaran acak kekayaan yang dimiliki perusahaan satu dengan lainnya dipandang seperti pertukaran acak tenaga dalam gas ideal sehingga distribusi kesetimbangan akan berbentuk eksponensial.

Bahkan hipotesis pasar efisien dalam teori keuangan dapat disaingi dengan hipotesis pertukaran agen. Gagasan ini terinspirasi dari hasil kajian fisika statistik, bahwa sistem fisis yang terdiri dari banyak zarah yang berinteraksi akan mematuhi hukum universal yang bebas dari detil mikroskopik. Ini dapat disepadankan dalam ekonomi keuangan dimana unit-unit yang berinteraksi adalah pemain pasar dan hukum universal yang bekerja adalah kenyataan yang selalu mengikuti tren semisal klaster volatilitas. Hipotesis pasar efisien memegang peran kunci dalam teori keuangan. Hipotesis ini merupakan andaian (asumsi) penting dalam beberapa teori keuangan seperti teori struktur modal, model penentuan harga aset dan model penentuan harga surat opsi di pasar saham.

Model yang lain misalnya penggunaan persamaan difusi yang secara gemilang telah ditunjukkan oleh Black dan Scholes ketika mendesain model penentuan harga surat opsi di pasar saham. Selain persamaan difusi, model Black-Scholes juga menggunakan gerak Brown geometrik sebagai model acuannya. Model Black-Scholes merupakan salah satu contoh dari model ekonomi standard dan tercantum di hampir setiap buku pegangan manajemen keuangan dan investasi di perguruan tinggi. Bahkan, model ini berhasil memenangkan anugerah nobel ekonomi 1997. karena itulah model Black-Scholes ini merupakan salah satu teori besar dalam ekonofisika. Inilah salah satu bukti kecanggihan ekspresi fisika ketika fisika dan ekonomi bertemu.