Paul Windrum, Giorgio Fagiolo, Alessio Moneta. Эмпирическая проверка агенто-ориентированных моделей: альтернативы и перспективы (Empirical Validation of Agent-Based Models: Alternatives and Prospects); http://jasss.soc.surrey.ac.uk/10/2/8.html.
В данной статье авторы исследуют различные процедуры проверки адекватности агенто-ориентированных моделей применительно к выделенным ими фундаментальным проблемам проверки, которые свойственны любым моделям. Проблема верификации рассматривается под тремя углами зрения: 1) как соотносятся теория и эмпирические исследования; 2) как соотносятся модели и реальные системы, ложащиеся в основу моделей; 3) как процедура проверки справляется с определением соотношений 1) и 2).
Авторы стараются сделать наиболее общий анализ, затрагивающий методологические основы моделирования как такового, но с акцентом на экономические агенто-ориентированные модели.
В первую очередь авторы выделяют шесть главных проблем, возникающих при разработке моделей вообще и агенто-ориентированных моделей в частности. К ним авторы относят 1) проблему выбора моделируемого элемента реального мира: будучи не способной передать всю полноту взаимосвязей живого мира, модель упрощает реальную картину, при этом остается не ясным, как удостовериться, что выбранный для моделирования элемент является значимым и его представление в модели достоверно; 2) противоречие между концепциями инструментализма и реализма: должна ли теория быть только абстрактным инструментом для составления прогнозов или должна сама по себе представлять достоверную репрезентацию окружающей действительности; 3) ситуацию, в которой модель недостаточно проверяется на соответствие реальным данным: основополагающие постулаты модели, высказанные априори не подвергаются проверке реальными данными; 4) проблему несовместимости простоты и реалистичности модели: чем проще и наглядней модель, тем меньше она отражает реально протекающие процессы; 5) проблему «недоопределения теории»: когда различные модели могут согласовываться с одними и теми же данными; и, наконец, 6) постулат Дьюэма-Куина (Duhem-Quine), который гласит, что невозможно проверить или опровергнуть отдельно взятую теорию в отрыве от других теорий.
Дабы наметить пути к решению перечисленных проблем, предлагается классификация агенто-ориентированных моделей по четырем характеристикам: природа изучаемых объектов, цель анализа, модельные предположения и метод анализа чувствительности модели. Под природой объектов понимается микро или макро характер объекта, изучается ли отдельное явление или совокупность явлений, их качественные и количественные характеристики. Целью анализа может быть как имитация имевших место явлений и произошедших событий, так и построение прогнозов на будущее. К модельным предположениям относятся в первую очередь формальные посылки, которые увеличивают или сокращают количество степеней свободы модели. А также то, как описывается в модели время. Метод анализа чувствительности модели должен выявлять, насколько сильно варьируются выходные данные модели в зависимости от микро-макро параметров, начальных условий и случайных параметров.
Отнесение модели к той или иной категории помогает в процессе верификации модели. Собственно самих методов верификации авторы предлагают три. Первый – метод косвенной калибровки. Косвенная калибровка заключается в том, что на основе анализа эмпирических данных ограничивается пространство параметров модели и, если требуется, начальных условий. Второй способ – это метод Веркера-Бреннера (Werker-Brenner) эмпирической калибровки. Этот метод в целом очень похож на предыдущий с той лишь разницей, что в данном случае эмпирические параметры подбираются таким способом, чтобы по ним можно было непосредственно откалибровать модель. И, наконец, третий метод – это исторический подход. Главная отличительная черта данного метода – это то, что для калибровки в нем используются специфические исторические данные, характеризующие исторические тенденции.
Все три подхода имеют свои существенные недостатки, которые не позволяют рекомендовать их для любого случая. Но в определенных ситуациях приведенные методики дают возможность вполне надежно проверить состоятельность агенто-ориентированной модели.