Аннотация
Разработана мультиагентная модель фундаментальной экономической системы, состоящей из производителей, потребителей и банка, которая включает саморегулирующиеся механизмы цен, производства и инвестиций. Проанализировано воздействие факторов, влияющих на бизнес-циклы и ВВП, а также получены следующие результаты. Период и характер делового цикла тесно связаны с периодом погашения кредитов и его колебаниями. Расчетный ВВП в основном зависит от денег, необходимых для инвестиций и общей суммы денег, расходуемых на потребление. Эти результаты показывают, что экономический цикл происходит за счет повторения движения средств между банком и рынком, которое сопровождается увеличением или уменьшением займов производителей и доходов потребителей, вызванными инвестициями производителей и погашением ими кредитов.
Конструкция имитационной модели
Искусственная экономическая система в модели включает экономических агентов разных типов: потребителей (C Agent), банки (B Agent), а также производителей трех типов, то есть, относящихся к трем видам деятельности, таким как розничная (R Agent) и оптовая торговля (W Agent), а также производство оборудования (E Agent). Другими важными установками модели являются объем продукции на рынке, а также объемы продукции, выпускаемой производителями разных типов. Макроэкономические характеристики системы, такие как рыночная цена продукции, обращение денежных средств, ВВП и т.д. получаются в результате взаимодействия между агентами. На «микроуровне» задаются правила действий агентов, которые определяются таким образом, что они по существу близки к реальной системе, хотя и достаточно просты.
Потребители (люди) относятся в качестве сотрудников к производителям (каждый к одному из продюсеров), получают от них заработную плату, и покупают в пределах располагаемых наличных средств несколько видов продуктов в соответствии с собственной функцией полезности, причем, среди продуктов каждого вида выбирают самый дешевый на рынке. Каждый потребитель имеет банковский счет, часть заработной платы (в соответствии с долей сбережений) откладывает на депозит, а часть снимает на покупки на каждый финансовый период. Заработная плата состоит из фиксированной части, величина которой присваивается каждому потребителю случайным образом из интервала между нижним и верхним пределами; а также бонуса, который дается, когда на банковском счете соответствующего производителя после уплаты фиксированной части зарплаты остаются лишние деньги. Размер премиального фонда рассчитывается как произведение соответствующей премиальной доли на сумму вклада производителя.
Продюсеры нанимают потребителей (сотрудников), платят им заработную плату, выполняют производственные планы, производят продукцию, поставляют продукцию на рынок, а также откладывают деньги в банк и снимают их оттуда в каждом финансовом периоде. В процессе планирования производители определяют как количество, так и цену для каждого вида продукции, где объем производства определяется на основе общего объема продаж в течение 10 предыдущих периодов и с учетом остатков товаров на складе. При корректировке цен используется признак увеличения или уменьшения цены, который на основе количества товара на складе на конец предыдущего периода, а также оценки надлежащего объема производства, соответственно, увеличивается или уменьшается на единицу. Цена увеличивается или уменьшается на 5%, когда признак достигает критического значения. Нижним пределом цен считается уровень себестоимости. Розничные торговцы (ритейлеры) покупают сырье и материалы, поставляемые оптовиками, и когда сырья мало, объем их производства ограничен количеством доступного сырья. Розничные торговцы также подчиняются правилам, согласно которым они завершают производство определенных видов продукции, если вся эта продукция не продана в течение 20 периодов, а если производитель прекращает производство всех видов продукции, то он считается обанкротившимся.
Кроме того, и розничные торговцы, и оптовики для увеличения производственных мощностей инвестируют средства в оборудование, покупая его у производителей оборудования. Для принятия решений по инвестициям, каждый производитель наделен признаком потребности в инвестициях, который увеличивается на единицу, когда объем продаж его продукции приближается к верхнему пределу производственной мощности. Решение об инвестициях принимается, когда соответствующий признак достигает критического значения. В настоящем исследовании критическое значение установлено на уровне 10-ти, а увеличение производственных мощностей в результате инвестиций происходит на 50%.
Банк хранит лишние деньги других агентов на их банковских счетах, а также предоставляет кредит производителям в зависимости от их потребности в инвестициях с процентной ставкой в 1%. Здесь предполагается, что начальная сумма денег, которой обладает банк, настолько велика, что банк может позволить себе пойти навстречу требованиям производителей и предоставить им для инвестиций любую сумму. Одолженные деньги возвращаются производителями равномерно в течение срока погашения, который устанавливается от 60 до 180 финансовых периодов. При банкротстве ритейлер возвращает все взятые взаймы деньги, а если это больше, чем у него имеется, он становится необслуживаемым, связь с ним прекращается, а общие активы банка уменьшаются на недостающую сумму. Суммы наличных средств и банковского вклада каждого агента в начале каждого финансового периода рассчитываются в модели, как указано в уравнении (1).
(1)
где kc – индекс потребителя;
kp – индекс производителя;
– денежные средства, которыми располагает агент в начале i-го финансового периода;
– банковский вклад агента в начале i-го периода;
– расходы потребителя на покупку товаров в розничной торговле в течение i-го периода;
– расходы ритейлера на приобретение сырья у оптовиков в течение i-го периода;
– дополнительная зарплата, выплаченная ритейлером или оптовиком в течение i-го периода;
– сальдо процентов, выплаченных банком в течение i-го периода;
– погашение агентом суммы задолженности в течение i-го периода;
– отношение снимаемой со счета суммы к общей сумме вклада;
– отношение суммы сбережений к общей сумме денежных средств в конце каждого периода;
Sales – общий объем реализованной в течение i-го периода продукции.
Реализация и апробация имитационной модели
Модель реализована в виде программы на языке Microsoft Visual C ++ с использованием объектно-ориентированного программирования, где типы агентов, таких как потребители, и т.д. представлены в виде классов объектов, а отдельные агенты – как экземпляры классов. Система в целом также представляет собой экземпляр класса, который включает в себя вышеуказанные объекты.
Для того чтобы выяснить поведение фондов обращения, а также влияние различных факторов на деловые циклы и ВВП, с использованием модели были проведены четыре различных исследования. Схемы варьирования параметров модели при проведении этих исследований представлены в таблице 1.
В результате экспериментов было выявлено следующее поведение этой искусственной экономической системы. В начале каждого периода экономического подъема некоторые из производителей вкладывают средства в оборудование для увеличения производственных мощностей. Следовательно, производитель оборудования получает бόльшую прибыль, что приводит к увеличению заработной платы потребителей, занятых производством оборудования, а затем и соответствующего увеличения спроса на различные виды продукции, реализуемой розничной торговлей. Это, в свою очередь, вызывает рост заработной платы работников предприятий розничной торговли, а также работников предприятий-оптовиков и увеличивает спрос на другие виды продукции, что приводит к росту экономики в целом. В течение этапа экономического подъема средняя цена на продукцию постепенно увеличивается, что приводит к снижению общего спроса потребителей и не способствует новым инвестициям. Таким образом, быстро развивающаяся экономика в определенный момент времени превращается в экономику спада.
На рис. 1 показана цикличность изменения суммы вкладов, суммы заемных средств, а также потребительского спроса, наблюдаемая в результате работы модели при постоянном сроке погашения кредитов и при базовых значениях параметров.
В исследованиях I-III было рассмотрено влияние на ВВП и обращение средств таких параметров модели как количество агентов, количество паевых инвестиционных, сбережений и т.п. Результаты показали, что ВВП в модели существенно возрастает с увеличением двух групп факторов: во-первых, факторов, которые увеличивают общее количество денег, необходимых для инвестиций; а во-вторых, факторов, которые увеличивают общий спрос потребителей. Чтобы проверить этот вывод, был проведен линейный множественный регрессионный анализ, который выявил зависимость, приведенную в формуле (2). Коэффициент множественной детерминации полученной регрессионной модели равен 0,96, значимость на уровне 0,5%.
Таблица 1
in random в таблице 1 означает равномерно распределенную случайную величину
Рис. 1. Цикличность изменения суммы вкладов, суммы заемных средств и потребительского спроса
(2) 
,
где y – максимальное значение ВВП в период экономического бума (
);
– общая сумма инвестиций за период бума ();
– общая сумма инвестиций за период бума ().
В результате наблюдались следующие зависимости. ВВП пропорционально возрастал с увеличением числа агентов, в то время как ВВП на душу населения оставался почти постоянным. При увеличении численности потребителей и при постоянном числе производителей ВВП увеличивался, но ВВП на душу населения уменьшался.С другой стороны, при увеличении числа производителей и при неизменной численности потребителей ВВП на душу населения рос. Было также отмечено, что ВВП и ВВП на душу населения также возрастали с увеличением начальной суммы средств агентов, а также увеличением количества денег, необходимых для паевых инвестиций. Кроме того, было подтверждено, что ВВП растет с увеличением доли бонусов и доли снимаемых со счета сумм в общей сумме вкладов, а также уменьшается с ростом сбережений.
Более подробно про модель (авторы - Shigeaki Ogibayashi, Kousei Takashima, and Takahiro Kunita) можно прочитать здесь.
© Елена Сушко