Арсенал методов экспериментальной экономики не ограничивается только имитационным моделированием. На этапах 1-6 проведения экономического эксперимента могут привлекаться такие методы, как аналитическое моделирование (этапы 2, 3), статистическая обработка данных (этапы 4 и 6), экспертное оценивание (этапы 1,2 и 3).
Таким образом, имитационная модель по своей сути представляет многоуровневую иерархическую систему, в которой взаимосвязаны как аналитические модели, отражающие поведение хорошо изученных, относительно простых элементов моделируемой экономической системы, так и регрессионные модели, параметры которых определяются либо до проведения компьютерного эксперимента, либо в его процессе. Поведение части элементов экономической системы может описываться алгоритмическими правилами перехода. Эти правила могут быть как детерминированными, так и вероятностными. Для вычисления вероятностей применения тех или иных правил необходимо провести предварительное исследование, основу которого составляет сбор информации о свойствах и поведении элементов экономической системы. Сбор информации может быть проведен путем анкетирования, выборочного опроса, с использованием других экспертных методов.
В работе [10] 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 [11] и при моделировании напряженности в трудовом коллективе [12].
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 .
вчера цена | ||||||||||
падала | не изме-нилась | выросла | ||||||||
↓ | → | ↑ | ↓ | → | ↑ | ↓ | → | ↑ | ||
сегодня цена | падала | 29,76% | 44,05% | 26,19% | 4,76% | 62,50% | 32,74% | 16,07% | 42,86% | 41,07% |
не изме-нилась | 28,57% | 44,64% | 26,79% | 5,95% | 72,02% | 22,02% | 13,69% | 32,14% | 54,17% | |
выросла | 16,07% | 54,17% | 29,76% | 9,52% | 57,74% | 32,74% | 13,69% | 27,98% | 58,33% |
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)