В Университете Джорджа Мейсона была представлена агент-ориентированная модель городских преступлений и экзогенных факторов смертности населения (CAMSIM). Основные характеристики модели: 1) принятие решения агентом построено вокруг функции максимизации карьеры; 2) продолжительность жизни выступает ключевой независимой переменной; 3) рациональный выбор принимает форму местной информационной эвристики, приводя к субъективно рациональному принятию решения; 4) эффекты от внешних потрясений сохраняются через поколения.
Основные цели данного моделирования состоят в том, чтобы (1) продемонстрировать потенциал агент-ориентированных моделей преступности, основанных на рациональном выборе, для опытного наблюдения за городскими явлениями; (2) чтобы предложить и проверить гипотезу о связи прошлой смертности от потрясений с региональными уровнями преступности через несколько поколений, особенно, когда региональные уровни преступности существенно отличаются от общей тенденции. В то время как преступность - вездесущее явление, она больше ассоциируется с городом, чем с сельской местностью, и поэтому исследования проводились в городах, следовательно, топология модели - естественная аналогия с городским пейзажем.
Агенты в модели придают большое значение местной информации относительно их продолжительности жизни. Однако разработчик модели не предпринимает попытки смоделировать решения о том, какой капитал необходимо вкладывать в приобретение профессии и вкладывать ли вообще. Выбор профессии уменьшен до трех широких областей: профессионал (необходимы образовательные инвестиции), рабочий (инвестиции не нужны) или преступник (отрицательные инвестиции). Так как карьера моделируется как единовременное необратимое решение, то продолжительность жизни важна для извлечения максимальной общественной пользы. Так, субъективная продолжительность жизни является эндогенной независимой переменной.
Отличительной чертой модели CAMSIM является изменчивость и несовершенность информации, с которой работают агенты при формировании их субъективной продолжительность жизни. Во многих работах можно найти эмпирические доказательства, которые подтверждают гипотезу, что люди придают большое значение ранней смерти близких родственников в формировании своей субъективной продолжительности жизни.
Выбор профессии в модели осуществляется следующим образом: агенты выбирают набор параметров для производственной функции полезности, которая максимизировала бы их жизненную полезность за определенный период времени. В таком контексте время представляется ресурсом, дефицит или изобилие которого оценивается агентом. Рациональность, таким образом, ограничена, так как агенты используют простой эвристический, с ограниченной информацией выбор параметров профессии, максимизирущий их пожизненное полезное производство.
Рассматриваемая модель может быть использована многими способами, но разработчики сосредоточились на эффектах от потрясений населения. Модель калибровалась с определенным набором параметров, было проведено 100 экспериментов с 200 годами в каждом. Инициализация эксперимента случайна, как все стохастические элементы модели.
Окружающая среда, используемая в эксперименте, приняла форму сетки 39х39, разделенными на 4-х отдельных области, с 1444 полными доступными участками. Калибровавшееся население населяет 70 % пространства, в общей сложности 1064 агента со средним возрастом 55 лет. Все агенты калибровались в модели по возрасту 15 лет, им были даны "трудовые" занятия по умолчанию. Для агентов использовались все стандартные правила. Объективная реальность модели относительно подвижности установлена с шансом смерти равным для профессионала 1% в каждом году, 1.3% - для рабочего, 3% - для преступника.
Ключ к рассматриваемому эксперименту - внешнее потрясение, произошедшее в одной из областей. В 20 году, северо-западный сектор (область 1) был поражен бедствием, это привело к смерти 5 % его населения. Это потрясение повторялось каждый год в течение 10 лет. Смертность в результате потрясения добавлялась к остальным смертельным случаям, которые произошли в результате стандартных вероятностных алгоритмов.
Результаты эксперимента. Эксперимент произвел сто наборов данных временного ряда. Эти данные исследуются на различных уровнях, но нам интересно: 1) сравнение преступников и процента преступности населения между потрясенными и не потрясенными областями; 2) сравнение различных вариантов моделирования, особенно распределения преступности в каждом году эксперимента (то есть среднее значение и изменение процента преступности).
Средний процент преступности (рис. 2) значительно выше в потрясенных регионах, и этот показатель сохраняется в течение 180 лет после потрясения. Уровень преступности повышается во время потрясения, поскольку молодые люди, достигающие шестнадцати лет, более подвержены признакам, которые сокращают их субъективную продолжительность жизни. Уровень преступности после потрясения понижается и начинает выравниваться, хотя и остается выше, чем в других областях. С течением времени проявляются последствия потрясения, поскольку поколение родителей, бабушек и дедушек, которое выбрало преступную карьеру, стало жертвой более высокой вероятности смерти, что сказалось на их потомстве, которое осталось в соседних областях.
В интервале от 50 до 100 лет после потрясения в потрясенном регионе наблюдаются заметные "всплески" преступности, обычно один или два. Например, на рисунке 1 схематично изображен процент населения каждой области, которое выбрало "преступное" занятие на протяжении 100 лет эксперимента. В среднем эти всплески сглаживаются, но наблюдаются радикальные расхождения изменения преступности (рис. 3) в потрясенном регионе по сравнению с относительно устойчивым и низким уровнем преступности в не потрясенных областях.
Как ожидалось, уровень преступности резко растет во время потрясения: люди ждут смерти в любой день и дети хотят быть преступниками. Эффект настолько сильный, что он распространяется и на другие три области. В значительной степени источник этого распространения - мобильность взрослого населения в модели (2 % взрослого населения перемещаются каждый год). Как только потрясение заканчивается, уровень преступности начинает снижаться в потрясенной области, в то время как не потрясенные области возвращаются к предыдущему уровню практически немедленно.
Рис. 1. Сравнение четырех регионов. Область №1 испытывает потрясение заболеваемости с 20 до 29 года. Области 2 - 4 не были потрясены, но 2 % взрослого населения перемещались с каждым годом.
Рис. 2 . Средние значения за 100 экспериментов, по 200 лет в каждом.
Рис. 3 . Результаты 100 экспериментов, по 200 лет в каждом.
© Конькова Татьяна