a. Начать войну с «соседом» (в союзе решение принимает столица);b. Выйти из союза (решает член союза);c. Осуществить освободительную войну (решает покоренная клетка).
Случай |
Вероятность |
Первая клетка |
Вторая клетка |
Котел |
(0,0) |
(1-p)^2 |
|
|
|
(1,1) |
р^2 |
|
|
|
(0,1) |
p(1-p) |
|
|
|
(1,0) |
p(1-p) |
|
|
|
Случай |
Вероятность |
f |
(0,0) |
(1-p)^2 |
|
(1,1) |
р^2 |
|
(0,1) |
p(1-p) |
|
(1,0) |
p(1-p) |
|
V. Полезность взвешивается по вероятностям и суммируется
VI. Сумма корректируется на экспоненту (результат из предыдущего пункта умножается на , - разность показателей культуры по абсолютному значению). Получили значение полезности от заключения союза I клетки с j.
Замечание. Если рассматривается случай, когда j-я клетка уже входит в союз с кем-то (или является столицей другого союза), то расчеты производятся аналогично. Единственная разница, что случаев становится не 4, а 2^(n+1), где n – количество текущих членов союза и возможных значений котла становится больше, делится не на 2, а на n+1, а также в экспоненте берется разность культур со столицей действующего союза. Аналогично для случаев, когда i-я клетка уже является столицей союза. Для простоты также запрещено заключать новые союзы между уже действующими союзами.
Значение функции полезности начала войны
Логика расчетов такая же, как и для расчета значения полезности от союза. Пусть i-я клетка принимает решение воевать с j клеткой (как и прежде, j-я должна быть соседом i-й). Здесь все равно, какой по типу является клетка j, а клетка i должна быть просто самостоятельной.
1. Рассматривается 2 случая: атака удалась и клетку захватили или атака не удалась.
Случай |
Вероятность |
Благосостояние i-й клетки |
Win |
Pwin |
|
Lose |
1-Pwin |
|
Математическое ожидание рассчитывается разными способами для разных типов клеток. Для клеток-столиц союза . U – множество всех союзников клетки i (включая саму клетку i), – количество элементов множества.
Для клетки, у которой в подчинении есть другие клетки, и не входящую в союз , V – множество клеток, подчиненных клетке i. Для столицы союза, у которой есть в подчинении клетки-вассалы, представляет собой сумму того, что описано в предыдущих предложениях.
Далее, как и в случае заключения союза, берется значение заданной функции u(f), взвешивается по вероятностям и суммируется.
Наконец, полученное значение домножается на экспоненту , обозначения прежние. Получили полезность от ведения войны для i-й клетки против j-й.
Полезность сохранения «статуса-кво».
Считается аналогично. Взвешивается по вероятностям наступления катастрофы в клетке и по всем территориям союзников (если они есть) различные значения u(f). Считается, что дань выплачивается гарантированно (вне зависимости от того, хватит ресурсов у вассала или нет).
Полученные значения функций полезности для различных видов взаимодействий считаются для всех соседей и ранжируются. В конечном итоге выбирается то действие, которое приносит больше всего полезности.
1. Клетка откликается на предложение вступить в союз, если полезность этого находится не ниже Z-го места в списке всех полезностей клетки (Z выбирает пользователь). Если клетка после вступления в союз не становится столицей, то больше решения она не принимает.
2. Ходы осуществляются последовательно исходя из нумерации клеток с 0 до 37. За каждый ход клетка может произвести только 1 действие из п.7., однако она дополнительно может подавлять восстание, откликаться на предложение о заключении союза в случае если это придется делать.
3. Схематично можно описать работу программы следующим образом:
I. Распределение начальных условий
II. Добавление ресурсов, реализация катастроф
III. Последовательно от 1 до 37 клетки просчитываются все полезности, для каждой из клетки выбирается оптимальная стратегия поведения
IV. Реализуется стратегия поведения последовательно от 0 до 37 (естественно, учитывая, что если клетка потеряла самостоятельность к моменту своего «хода», то она ничего сделать не сможет). Учитывается, что если клетка уже сделала ход, а ей предложили союз, и это предложение не ниже места Z в списке приоритетных стратегий, то союз образуется. То же самое, если хода еще не было, но предложение есть от клетки с меньшим номером, можно его принять и если не стали столицей, то больше ничего решать в этом ходе не удастся.
V. Следующий ход
VI. Пересчитать ресурсы, реализовать катастрофы
VII. Все восставшие реализовали свои намерения
VIII. Рассчитаны полезности
IX. Клетки «делают выбор»
Результаты
В первую очередь приведем результаты симуляций, при помощи которых тестировалась гипотеза о различии благосостояния априори высокоальтруистичных и слабоальтруистичных сообществ при прочих равных условиях. Для тестирования данной гипотезы использовались следующие значения параметров модели:
Переменная |
Значение |
Комментарий |
|
7 |
Параметр среднего значения априорного распределения плодородности |
|
2 |
Параметр стандратного отклонения того же распределения |
θ |
10% |
Процент от плодородности, уплачиваемый в виде дани завоеванной клеткой |
Am |
30% |
Норма амортизации |
P |
30% |
Вероятность катаклизма |
G |
2 |
Показатель цены войны (во сколько раз увеличиваются затраты на ведение войны при увеличении дальности на 1 клетку) |
λ1 |
0.8 |
Параметр производственной функции (степень фактора производства – ресурс) |
λ2 |
0.2 |
Параметр производственной функции (степень фактора производства – население) |
В первом случае изначальное распределение альтруизма подчинялось закону Гаусса со средним 3 и стандартным отклонением 2; во втором случае использовалось среднее 7 и то же стандартное отклонение. Для каждого случая было сделано 15 наблюдений (было получено 15 траекторий динамики показателей модели в течение 450 ходов). На графике ниже изображена динамика среднего выпуска на душу населения для случая изначального низкого и высокого уровня альтруизма сообществ
Рисунок 2. Динамика среднего выпуска на душу населения
Из графика видно, что среднее значение благосостояния на душу населения в конце симуляции выше у тех сообществ, которые изначально были более альтруистичными. Для подтверждения этого факта был проведен дисперсионный анализ, который установил наличие такого различия на 5% уровне значимости:
Источник вариации |
SS |
df |
MS |
F |
P-Значение |
F критическое |
Между группами |
0.002 |
1.000 |
0.002 |
5.109 |
0.032 |
4.196 |
Внутри групп |
0.013 |
28.000 |
0.000 |
|
|
|
Итого |
0.016 |
29.000 |
|
|
|
|
Расчеты произведены в Eviews.
Динамика среднего уровня альтруистичности для обоих случаев приведена ниже:
Рисунок 3. Динамика среднего уровня альтруистичности
Видно, что изначально альтруистичные общества характеризуются увеличением этого уровня со временем, в то время как общества «индивидуалистов», наоборот, становятся все менее и менее альтруистичными.
Кроме того, в ходе проведенных симуляций выяснилось, что неравенство доходов в изначально высокоальтруистичных сообществах сохраняется на том же уровне, что и в низкоальтруистичных сообществах (причем в некоторых случаях расслоение общества выше в случае изначально высокого уровня альтруизма). Ниже (рис.4) приведен график динамики показателя расслоения доходов – коэффициент вариации (отношение среднего стандартного отклонения выпуска на душу населения к среднему выпуску на душу населения):
Рисунок 4. Динамика расслоения доходов
Наконец, интересным фактом является значительно меньшее количество самостоятельных союзов в случае с изначально высоким уровнем альтруистичности (см. график ниже):
Рисунок 5. Динамика количества государств
В рамках данного исследования также была протестирована гипотеза о влиянии агрессивности внешней среды на рост среднего альтруизма сообществ при прочих равных условиях. Агрессивность внешней среды задавалась параметром Р, указывающим на вероятность наступления катаклизма. Для высокой степени агрессивности внешней среды было выбрано значение Р=0.7; для низкой Р=0.3. Для каждого из случаев было сгенерировано по 15 траекторий по 450 ходов каждая. Остальные значения параметров модели приведены в таблице ниже.
Переменная |
Значение |
Комментарий |
|
5 |
Параметр среднего значения априорного распределения альтруизма |
|
2 |
Параметр стандартного отклонения того же распределения |
|
7 |
Параметр среднего значения априорного распределения плодородности |
|
2 |
Параметр стандартного отклонения того же распределения |
θ |
10% |
Процент от плодородности, уплачиваемый в виде дани завоеванной клеткой |
Am |
30% |
Норма амортизации |
G |
2 |
Показатель цены войны (во сколько раз увеличиваются затраты на ведение войны при увеличении дальности на 1 клетку) |
λ1 |
0.8 |
Параметр производственной функции (степень фактора производства – ресурс) |
λ2 |
0.2 |
Параметр производственной функции (степень фактора производства – население) |
Динамика среднего значения альтруизма приведена на графике ниже.
Рисунок 6. Динамика среднего значения альтруизма
Как и прежде, для установления статистической значимости различий средних был проведен дисперсионный анализ:
Источник вариации |
SS |
df |
MS |
F |
P-Значение |
F критическое |
Между группами |
5.591 |
1.000 |
5.591 |
30.931 |
0.000 |
4.196 |
Внутри групп |
5.061 |
28.000 |
0.181 |
|
|
|
Итого |
10.653 |
29.000 |
|
|
|
|
Видно, что средние между группами действительно различны даже на 1% уровне значимости.
Как и в предыдущем случае, в более альтруистичных сообществах (здесь в сообществах с более агрессивной внешней средой) наблюдалось меньшее количество самостоятельных союзов. Динамика среднего количества суверенных образований представлена ниже.
Рисунок 7. Динамика среднего количества суверенных образований
Стоит отметить, что не имеет смысла анализировать источники различия в уровне выпуска на душу населения между данными группами, так как более агрессивная внешняя среда в рамках настоящей модели автоматически предполагает меньшие технологические возможности для производства.
Некоторые выводы.
Как было отмечено в начале статьи, высокая сложность математического описания процесса взаимодействия доисторических племён не даёт возможности чисто теоретических заключений о конечных результатах этого взаимодействия. С помощью компьютерной программы удалось проследить не только конечное распределение основных характеристик социума, но и траектории отдельных показателей. Главное, что нас интересовало – это влияние альтруизма (как мы его здесь определили) на то состояние, к которому может привести процесс взаимодействия все подсистемы социума. Конечно, термин «конечное состояние» надо понимать весьма условно, поскольку в работе считалось, что через определённое чисто тактов модели наступает некое квазистационарное состояние.
Как показала имитация, с течением модельного времени средний уровень благосостояния возрастал во всех клетках. Однако, для тех племён, у которых изначально альтруизм был выше, благосостояние также оказывалось выше. Уровень альтруизма у первых также возрастал, а у вторых – уменьшался. Этот факт не очень ясен, возможно, он есть следствие значительного разрыва в начальном распределении альтруизма и самим характером взаимодействия и формированием окончательной структуры социума. Выявилось, что социум с изначально большим средним уровнем альтруизма, стремится к большему объединению племён, чем социум с низким уровнем. При этом выявилось, что наличие более неблагоприятных природных условий ведёт к росту альтруизма и, стало быть, – к стремлению объединяться.
Таким образом, как и работа [11], наша модель подтверждает, что альтруизм в целом оказывает положительное влияние на развитие примитивных обществ.
Литература.
- Бауман 3. Индивидуализированное общество. М.: Логос, 2002 — 324с.
- Бородкин Л. И. , Моделирование социальной динамики крестьянства в годы нэпа: альтернативный ретропрогноз. // История и Математика: Концептуальное пространство и направления поиска. М.: УРСС, 2007.
- Бородкин Л. И. «И. Д. Ковальченко и отечественная школа квантитативной истории» // Материалы научных чтений памяти академика И. Д. Ковальченко., М., 1997.
- Вернон Смит, Экспериментальная экономика, M., «Мысль», 2008.
- Гаврилец Ю.Н., Стеблюк А.С., Однопродуктовая модель экономического равновесия с филантропией, ЭММ, №2, 2012.
- Галочкин И.В., Социальные предпочтения в экономическом поведении: методы измерения и моделирования, ЭММ, №2, 2011.
- Дианова В.М. Философия истории: преемственность, параллели, развитие. / В сб.: Рабочие тетради по компаративистике. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003. С. 55-60.
- Кропоткин П.А., Справедливость и нравственность, в кн. «Анархия, её философия, её идеал», Москва, «ЭКСМО», 2004.
- Куницына В.Н., Моисеева А.А. Теоретические подходы к определению моделей альтруистического поведения // Сборник «Психология и мораль»/ Сост. и науч. ред. В.Н.Куницына. – СПб.: Речь, 2004. с.137- 145.
- Малков, С. Ю. 2004. Математическое моделирование исторической динамики: подходы и модели. Моделирование социально-политической и экономической динамики / ред. М. Г. Дмитриев, с.76–188. М.: РГСУ. Карнейро.
- Никитин С.А., Имитационное моделирование поведения первобытного общества с учетом альтруизма ( в этом сборнике)
- Спенсер Г. Принципы социологии – М.: Кaнон, 1998. – 432 с.
- Эфроимсон В.П., Родословная альтруизма, Новый мир, №10, 1971.
- Эфроимсон В.П, Предпосылки гениальности, журнал "Человек" N 2-6, 1997; N1, 1998.
- Baron D.P., (2008): Corporate Social Responsibility and Social Entrepreneurship, // J. of Economics and Management Strategy//
- Batson, D. & Ahmad, N. (2008). "Altruism: Myth or Reality?". In-Mind Magazine.
- De Cremer, D. & Van Vugt, M. (1999). "Social identification effects in social dilemmas: A transformation of motives". European Journal of Social Psychology 29 (7).
- Gavrilets S., Anderson D., & Turchin, P. (2010). Cycling in the Complexity of Early Societies, Cliodynamics, 1(1).
- Kimball M., Making Sense of Two-Sided Altruizm //Jornal of Monetary Economics,1987. vol.20.
- Kopelman, S. The effect of culture and power on cooperation in commons dilemmas: Implications for global resource management. Organization Behavior and Human Decision Processes, 2009, 108, 153-163.
- Turchin, P. and Gavrilets, S. (2009). Evolution of complex hierarchical societies. Social Evolution and History
- Wright, H. T. The evolution of civilizations. Smithsonian Institution Press, Washington, 1986