В работе для построения имитационных моделей многоагентных систем предложен новый класс моделей - «клеточные сети с опосредованным взаимодействием». Отличительной особенностью этих моделей является преобладание взаимодействия агентов со средой над взаимодействием агентов между собой. Правила перехода агентов из одного состояния в другое определяются их текущим состоянием и состоянием внешней среды, причем при изменении состояния агентов меняется и состояние внешней среды. Через это изменение состояния внешней среды взаимодействие передается от одного агента ко всем остальным.

     Изложенная  методика проведения экспериментов  с использованием в качестве имитационной модели клеточных сетей с опосредованным взаимодействием была апробирована при построении модели рыночного  взаимодействия производителей однородного товара и при моделировании напряженности в трудовом коллективе.

     Проиллюстрируем этапы проведения экономического эксперимента на примере моделирования поведения  потребителей на рынке однородного  товара.

     В модели рассматривается множество экономических агентов: потребителей на рынке однородного товара. В качестве внешней среды в модели выступает рынок этого товара. Потребители, зная динамику изменения цены на прошлом и текущем шаге, формируют свой прогноз изменения цены на следующем шаге. Исходя из этого прогноза, они принимают решение о том, сколько товара они купят на данном этапе.

     Таким образом, рынок представляет собой  сложную интерактивную адаптивную систему.

     Для определения параметров правил перехода агентов из одного состояния в другое был проведен опрос населения г. Запорожья. Респондентам предлагалось оценить с точки зрения потребителя изменение цены на какой-либо товар в будущем, имея информацию о том, как вела себя цена в прошлом и настоящем.

     В анкету были включены девять вопросов, которые представляют возможные варианты поведения цены на рынке:

     а) вчера цена на товар упала на 2 грн., сегодня – еще на 2 грн.;

     б) вчера цена на товар упала на 2 грн., а сегодня не изменилась;

     в) вчера цена на товар упала на 2 грн., а сегодня – выросла на 2 грн;

     г) вчера цена на товар была стабильна, а сегодня упала на 2 грн;

     д) вчера цена на товар была стабильна, сегодня она тоже не изменилась;

     е) вчера цена на товар была стабильна, а сегодня выросла на 2 грн;

     ж) вчера цена на товар выросла на 2 грн., а сегодня упала на 2 грн;

     з) вчера цена на товар выросла на 2 грн., а сегодня не изменилась;

     и) вчера цена на товар выросла на 2 грн., сегодня – еще на 2.

     В анкете предлагались в качестве ответа три различных варианта:

     – цена упадет;

     – цена не изменится;

     – цена вырастет.

     В ходе анкетирования было опрошено 168 человек. Результаты опроса представлены в табл. 1.

     В результате опроса было установлено, что  при симметричных начальных условиях полученные ответы оказались несимметричными: 15,34% респондентов высказали мнение, что цена упадет, 48,68% посчитали, что цена не изменится, 35,98% склоняются к мысли, что цена на следующем шаге вырастет.

     В данном случае имеет место асимметрия восприятия информации. Люди склонны считать, что цена при прочих равных условиях скорее вырастет, чем понизится. Асимметрия данного вида в принципе неустранима, поэтому она должна быть обязательно учтена при построении модели.

     На  рынке товара действует некоторое  количество потребителей (экономических агентов). Экономические агенты не взаимодействуют друг с другом непосредственно, связь между ними осуществляется через среду – рынок.

 

      Таблица 1. Данные для вычисления вероятностей получения определенного типа прогноза цены .

 

     При построении имитационной модели были выдвинуты следующие предпосылки:

     1. Потребителям доступна только  информация о состоянии цены  на предыдущем и текущем шаге. Информацией о действиях других  агентов на рынке они не  располагают. Единственным критерием, которым они руководствуются, чтобы принять решение, покупать или не покупать товар, а если покупать, то в каком количестве, является ожидание динамики цены на следующем шаге.

     2. Потребитель, действующий на рынке,  полностью характеризуется вектором свойств 

       (1) 

     где – размер запаса, который может хранить потребитель. Данная величина вводится в модель потому, что в реальных условиях, как правило, потребители ограничены размером своего дохода или, например, местом, где можно хранить товар, приобретенный для собственного потребления.

       – количество товара, который  потребитель использует на каждом  шаге. В нашей модели будем  считать, что покупателю необходимо  потреблять товар на каждом  шаге, он не может отказаться от потребления этого товара даже на небольшой промежуток времени.

     Кроме свойств каждому агенту в каждый момент времени ставятся в соответствие следующие переменные состояния:

      – остаток товара у потребителя  с прошлого шага.

      – количество товара, который  приобретет потребитель на данном шаге.

      – прогноз изменения цены потребителя  на следующем шаге.

     Таким образом, в каждый момент времени  t потребитель будет характеризоваться вектором состояния 

      . (2) 

     Величина  остатка товара у потребителя  на текущем шаге определяется как:

      (3) 

     Будем считать, что при покупке товара потребитель руководствуется следующим  принципом:

     Сначала потребитель оценивает имеющийся у него запас товара с прошлого шага. Если запаса у него меньше, чем количество товара, которое ему необходимо для потребления, то он в любом случае приобретает товар на недостающую разницу: _.

     Для того чтобы ввести в модель механизм ожиданий цены потребителей, были использованы результаты проведенного опроса. Таким образом, правила перехода агентов из одного состояния в другое являются вероятностными.

     Рассмотрим  три решающих правила, включенных в  модель и зависящих от ожиданий потребителя:

     а) потребитель ожидает, что цена на следующем шаге будет падать ( ).

     Он  покупает товар только в том случае, если ему не хватает для потребления  остатка с предыдущего шага: 

      (4) 

     б) потребитель ожидает, что цена на следующем шаге не изменится ( ).

     Он  покупает товар в размере  разницы между запасом, который он может хранить, и остатком с прошлого периода: 

      (5) 

     в) потребитель ожидает, что цена на товар на следующем шаге вырастет ( ).

     Он  покупает товар в размере разницы  между запасом, который он может  хранить, и остатком с прошлого периода:

      (6) 

 

      Схема принятия решения экономическим  агентом приведена на Рис. 2.

     

     Рисунок 2. Концептуальная схема имитационной модели поведения потребителей на рынке. 

     Для проведения экспериментов, основанных на предлагаемой модели, была выполнена  программная реализация модели поведения  потребителей. В качестве начальных  данных в программу вводится значение цены товара на рынке для первых двух шагов. Ожидания экономических агентов динамики цен на следующем шаге имитируются с помощью датчика случайных чисел для каждого агента отдельно с учетом вероятностей, полученных при проведении опроса. Реальная динамика цены на рынке определяется функцией спроса рынка или может задаваться самостоятельно исследователем. Результатом проведенного эксперимента является экономический ряд значений, показывающий, сколько товара в каждый момент времени t было куплено на всем рынке, то есть, моделируется динамика совокупного спроса.

     Эксперименты  проводились для различных начальных  данных и при различной динамике цен на рынке. Анализ результатов  позволяет сделать вывод, что  модель является адекватной, так как  позволяет имитировать различные  типы поведения спроса – от стационарных рядов, колеблющихся возле некоторого среднего спроса, до лавинообразных процессов роста спроса, то есть данная модель позволяет объяснять сложные процессы на рынке потребителей однородного товара.

     Новизна данной модели состоит в том, что  в нее не закладывается предположение о рациональности экономических агентов. Наоборот, учитывается психологические особенности принятия решений, что позволяет более правдоподобно описывать реальную экономическую ситуацию. Также следует отметить, что на принятие решений на текущем шаге оказывают влияние не только лаговые переменные – остаток товара с прошлого периода, но также переменные будущего периода - ожидания экономических агентов : потребительский прогноз динамики цены на следующем шаге. 

 

      2. Цель и перспективы экспериментальной экономики

     На  протяжении десятилетий представление  о принципиальной невозможности  экспериментального метода исследований в экономике воспринималось практически  как самоочевидное. Ситуация в корне  изменилась в последнее время: обращение  к опыту психологии позволило создать экспериментальную экономику, ставшую неотъемлемой частью научных исследований, в принципе способную полностью изменить методы экономического анализа. Суть экспериментальной экономики - в создании искусственных ситуаций, в которых все параметры поведения экономических субъектов контролируются экспериментатором. Акцент делается на лабораторных экспериментах, в какой-то степени аналогичных экспериментам в психологии: группа индивидов ставится перед задачей принятия решений, причем все ее параметры (например, возможность появления случайного возмущения, коммуникация участников) четко отслеживаются экспериментатором. Ключевая особенность экспериментов в экономике, в отличие от психологии, заключается в наличии реальных денежных стимулов для участников. В зависимости от принимаемых решений все участники могут получить большую или меньшую сумму денег, причем данная сумма должна быть достаточной, чтобы заставлять участников предпринимать серьезные усилия для ее достижения.

     Всего принято выделять четыре типа экспериментов: обычный лабораторный эксперимент; искусственный полевой эксперимент; полевой эксперимент с "включением"; естественный полевой эксперимент. Эксперименты в основном состоят из решения трех задач: моделирование рынка (эффективности рынков, дизайна рынков и рыночной власти), моделирование индивидуального выбора (например, поведения в условиях неопределенности) и моделирование теоретико-игровых ситуаций для изучения стратегического взаимодействия индивидов. Основным приложением экспериментальной экономики до настоящего времени являлось изучение: ценообразования на рынках в различных институциональных средах; поведения людей в условиях социальной дилеммы; альтруизма, доверия и предпочтения низкого уровня неравенства; степени "близорукости" индивидов (или, напротив, способности к рациональному прогнозированию) или взаимодействия в одной популяции и тех и других групп; участия индивидов в различных схемах финансирования общественных благ. Собственно экспериментальная экономика дополняется "социальными" и "естественными" экспериментами, то есть наблюдением за поведением людей в условиях определенных экономических преобразований, основанным на некоторой эконометрической методологии (скажем, методов "difference-in-diiference estimator" или "propensity score matching").