ConcursoK053K50/RP00002,UniversidaddeValladolid

AdolfoLópezParedes©

Determinantes de la Eficiencia Económica y Social en las Transacciones Económicas.Estudio de la influencia del comportamiento individual y la estructura social en la emergencia de normas

discriminatorias y la ineficiencia del intercambio.

Problema

“Emergenciade‘normas’yeficienciaeconómica:

efectosdelaestructurasocial,

ladistribuciónespacial,

yelcomportamientoindividual

enlastransaccioneseconómicas”.

Antecedentes(I)

Hernández,C.yLópez‐Paredes,A. (1999).“BeyondExperimentalEconomics.TradingInstitutionsandMultiagentSystems”.ProceedingsComputationalEconomicsandFinance1999,Boston(USA).http://www.ideas.org

López‐Paredes,A.; Hernández,C.yPajares,J.(2002):“Towardsanewexperimentalsocio‐economics.Complexbehaviourinbargaining”.JournalofSocioeconomics,31(4)

López‐Paredes,A., Hernández,C.yPajares,J.(2004).“Socialintelligenceortagbasedreasoning”.Proceedings2ndESSAConference(Valladolid).ISBN8468828270

GalánJ.M.,López‐Paredes,A.y delOlmoR.(2005).“SimulaciónbasadaenagentesenTeoríadeJuegosEvolutiva:¿puedenlasmetanormasevitarelcolapsodeunanormasocial?”ProceedingsIXCongresodeIngenieríadeOrganización.

López‐ParedesA., Posada,M.,Hernández,C.yPajares,J.(2008).“Artificial‐Socially‐Inspired‐Agentsplaystrategicallyatwo‐stagegamewithasymmetricinformationtogetbargainingpower:aconsilientapproachthatintegratesexperimentaleconomics,cognitivepsychologyandsocialsimulation”.9thInternationalWorkshoponMulti‐Agent‐BasedSimulation:MABS2008.Estoril.ISBN:13‐987‐0881738123

Antecedentes(II)

López‐Paredes, A., Hernández. C.; Posada, M. & Pajares, J. (2008). StrategicBehaviour, rationality and bargaining power in two‐stage games with artificialsocially inspired agents. In Ruan et al. (eds), Computational Intelligence inDecision and Control, pp 599‐604. World Scientific. ISBN: 13‐978‐981‐2799463

Poza,D.,Galán,J.M.,Pajares,J.yLópez‐Paredes,A. (2010).“Theemergenceofclassesinregularspatialstructures”.ProceedingsAgent‐basedSimulationofDiffusionProcessessWorkshop.Viena(Austria)

Poza,D.;Galán,J.M.;Santos,J.I.;López‐Paredes,A. (2010).“Anagent‐basedmodeloftheNashdemandgameinregularlattices”.InOrtizetal.(Eds.):BalancedAutomationSystemsforFutureManufacturingNetworks.ISBN:978‐3‐642‐14340‐3.BerlinHeidelberg:Springer

Poza, D., Villafáñez, F., Pajares, J., López‐Paredes, A., Hernández, C. (2011). “Newinsights on the Emergence of Classes Model”. Discrete Dynamics in Nature andSociety, vol. 2011, ID 915279. doi:10.1155/2011/915279.

Poza,D.,Santos,J.I.,Galán,J.M.,López‐Paredes,A. (2011).“MesoscopicEffectsinanAgent‐basedBargainingModelinRegularLattices”.PLoSONE.

Índice

1. Introducción:ElmodelodeEmergenciadeClases2. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Entorno3. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Distribuciónespacial4. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Sociedadesheterogéneas5. Conclusionesyextensiones

ModeloAEY:“Theemergenceofeconomicclassesinanagent‐basedbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2004).

Modelo‘AEY’

H.PeytonYoungRobertAxtell JoshuaEpstein

“TheemergenceofeconomicclassesinaMultiagentbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2001).

Modelo‘AEY’:Fundamentos(IxExA)

• ElJuegodelaDemandadeNash:

– Dosagentesdecidensobrelaporciónquedeseandeunatarta.

– Puedendemandarunadelassiguientesopciones:

Pedir“Low”(L): el30%

Pedir“Medium”(M): el50%

Pedir“High”(H): el70%

– Silasumadeloquesolicitanesmásdel100%,noconsiguennada

– Silasumaesmenoroigualqueel100%,cadaunologralodemandado

• ElJuegodelaDemandadeNash:“MatrizdePagos”

Modelo‘AEY’:Fundamentos(IxExA)

H M L

H

M

L

(0,0)

(0,0)

(30,70)

(70,30)

(50,30)

(30,30)

(0,0)

(50,50)

(30,50)

Agente1

Agente2

– Tenemosunapoblaciónfinitade‘n’ agentes(nesunnúmeropar)

– Cadaagentetieneunamemoriaquerecuerdalas‘m’ decisionesanterioresdesusoponentes.

– Cadaagentetomasudecisión(H/L/M)deformaaleatoriaconprobabilidad:ε

– Cadaagentetomasudecisiónaplicandolaheurística:“Bestreply”(Young,1998)conprobabilidad:1‐ ε

Modelo‘AEY’:Fundamentos(IxExA)

ConcursoK053K50/RP00002,UniversidaddeValladolid

Modelo‘AEY’:Fundamentos(IxExA)

Poza,D.,Villafáñez,F.,Pajares,J.,López‐Paredes,A.,Hernández,C.(2011).“NewinsightsontheEmergenceofClassesModel”.DiscreteDynamicsinNatureandSociety,vol.2011,ID915279.doi:10.1155/2011/915279

Modelo‘AEY’:Resultados

EstadodelSistema

LOW

HIGH

MEDIUM

70 30 5070 30 7070

50 30 5050 30 5070

70 50 5030 30 5050

MEDIUM LOW

HIGHHIGH

LOWMEDIUM

Fractious State

MEDIUM LOW

HIGHHIGH

LOWMEDIUM

Equitable equilibrium

MEDIUM LOW

HIGH

LOWMEDIUM

HIGH

Modelo‘AEY’:Resultados

Modelo‘AEY’‐Tags:Fundamentos(IxExA)

– Cadaagentetieneuna‘tag’reconocibleporlosjugadores.Latag nocambia,yseasignaaleatoriamentealosagentesunodelosdosvaloresposibles.

– Cadaagentetieneunamemoriaquerecuerdalas‘m’ decisionesanterioresdesusoponentes,distinguiendolosoponentesconlamismatagycondiferentetag.

– Cadaagentetomasudecisión(H/L/M)deformaaleatoriaconprobabilidad:ε

– Cadaagentetomasudecisiónaplicandolaheurística:“Bestreply”(Young,1998)conprobabilidad:1‐ ε

– Tenemosunapoblaciónfinitade‘n’ agentes,lamitadestándotadosconunacaracterísticadistintaalaotramitad

70 30 5070 30 7070 50 30 3050 30 7030

Modelo‘AEY’‐Tags:Resultados

Intratype games 

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

equitable equilibrium fractious state intratype segregation

Intertype games 

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

equitable equilibrium intertype segregation

Modelo‘AEY’:Conclusiones

• Lapresenciadeunacaracterísticasocialdiferenciadoraimpidelapérdidadeeficienciaquesuponenlosestadosfluctuantesfractiousenlosjuegosintertype

Ejemplos:‐ Contratodeaparcería(1/2– 1/2)‐ ContratosbufetesdeabogadosenUSA(1/3– 2/3)

• ExistentresequilibriosdeNash:(30,70),(50,50)(70,30)• Lapresenciadeunacaracterísticasocialdiferenciadorapermitelaemergencia

dedos‘normas’:– Lanorma‘paritaria’(EQ‐Norm):CadaagentedemandaM– Lanorma‘desigual’odiscriminatoria(IQ‐Norm):Ungrupodeagentes

demandaráHyotrogrupoladecisióncomplementariaL.

Análisissocio‐económico

H M L

H

M

L

(0,0)

(0,0)

(30,70)

(70,30)

(50,30)

(30,30)

(0,0)

(50,50)

(30,50)

Agente1

Agente2

Norma‘paritaria’‘Eficientesocialmente’

‘Eficienteeconómicamente’

Norma‘discriminatoria’‘Ineficientesocialmente’

‘Eficienteeconómicamente’

Situacionesineficienteseconómicamente’

Cuestionesaestudiar

¿Bajoquécondicionesemergenestados‘segregados’?

¿Quéfavorece/impidelaemergenciadeestados‘fractious’?

• ¿Sensibilidaddelmodeloaldiseñoinicial?:IxExA

• ¿Afectaladistribuciónespacial?IxExA

• ¿Cómoafectalacombinacióndediferentescomportamientosindividuales?IxExA

Índice

1. Introducción:ElmodelodeEmergenciadeClases(Modelo‘AEY’)*

2. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Entorno3. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Distribuciónespacial4. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Sociedadesheterogéneas5. Conclusionesyextensiones

ModeloAEY:“Theemergenceofeconomicclassesinanagent‐basedbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2004).

ExtensiónI:Sensibilidadalosvaloresdelamatrizdepagos

ExtensiónI:Sensibilidadalosvaloresdelamatrizdepagos

ExtensiónII:Implicacionesdelaausenciadememoriainicial

ExtensiónIII:AgentesBRvsAgentesKBR

AgentesBR:‘BestReply’(Young,1998)

AgentesKBR:àlaKnight+‘BestReply’(López‐Paredesetal.2004)

ExtensiónIII:AgentesBRvsAgentesKBR

AgentesBR AgentesKBR

Índice

1. Introducción:ElmodelodeEmergenciadeClases(Modelo‘AEY’)*2. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Entorno

3. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Distribuciónespacial4. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Sociedadesheterogéneas5. Conclusionesyextensiones

ModeloAEY:“Theemergenceofeconomicclassesinanagent‐basedbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2004).

Evidenciaempírica

Young(2005)

EnelNortedeEEUU,yenmuchascomarcasdelosestadosdelsurloscontratosdeaparceríaseestablecenal50%(1/2– 1/2).Sinembargo,enalgunasáreassehanestablecidootrosrepartos1/3– 2/3ó2/5– 3/5.

¿Quérazonespuedenllevaraestasdiferencias?

Efectosdeladimensiónespacialen‘AEY’

Modelooriginal‘AEY’:Losagentesseemparejanaleatoriamentecadaronda

Efectosdeladimensiónespacialen‘AEY’

Extensión: Losagentesseemparejanúnicamenteconalgunodesus ‘vecinos’

encadaronda.Seconsideralavecindadde‘Moore’(r=1).Laregladedecisiónserá:“Knight‐ BestReply”(KBR)

Efectosdeladimensiónespacialen‘AEY’:estudiodediferentesconfiguraciones

b) c)a)

Intratype games Intertype games

Resultados‘DistribuciónEspacialAleatoria’:‘intratype’

Intratype games

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

equitable equilibrium fractious state intratype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

low medium high

Resultados‘DistribuciónEspacialAleatoria’:‘intertype’

Intertype games

equitable equilibrium intertype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

low medium high

ResultadosDistribuciónHomogéneaenDosÁreas:‘intertype’

MEDIUM LOW

HIGH

equitable equilibrium

MEDIUM LOW

HIGH

fractious state intratype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

Intratype games

low medium high

ResultadosDistribuciónHomogéneaenDosÁreas:‘intertype’

Intertype games

low medium high

equitable equilibrium

MEDIUM LOW

HIGH

intertype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

intertype segregation intertype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

ResultadosDistribuciónHomogéneaenCuatroÁreas:‘intratype’

Intratype games

low medium high

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

equitable equilibrium fractious state intratype segregation

ResultadosDistribuciónHomogéneaenCuatroÁreas:‘intertype’

Intertype games

low medium high

equitable equilibrium intertype segregation

MEDIUM LOW

HIGH

MEDIUM LOW

HIGH

Otrasconfiguracionesespaciales

Sepuedenrepresentarlasrelaciones‘intratype’(tambiénlasrelaciones‘intertype’)comoredes,dondecadaagenterepresentaunnodo,ylosenlacesentrenodossoloexistensilosdosagentespuedenjugareljuegointratype.

Elanálisisdelas‘comunidades’(AlgoritmoGirvan‐Newman)permiteexplicarnuevosestados‘segregados’.

Estadosatípicos:EQeIQconvivencia

Estructurassociales(‘noespaciales’)

Índice

1. Introducción:ElmodelodeEmergenciadeClases(Modelo‘AEY’)*2. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Entorno3. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Distribuciónespacial

4. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Sociedadesheterogéneas5. Conclusionesyextensiones

ModeloAEY:“Theemergenceofeconomicclassesinanagent‐basedbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2004).

EljuegodelademandadeNashensociedadesdeagentesheterogéneos*

1. BestReply:AEY(2004)2. KnightBestReply:

López‐Paredesetal.(2004);Pozaetal(2011a,2011b)

3. Social??

*H.PeytonYoung(1998).IndividualStrategyandSocialStructure.Anevolutionarytheoryofinstitutions.PrincetonUniversityPress

AgentesBRAgentesKBR

AgentesAS<?>

AgenteSocial:alternativas

DECISIONESDELOSAGENTES‘SOCIALES’

ACTUALIZACIÓNDELASOBSERVACIONESDELOSAGENTESSOCIALES

Nodistinguenla‘tag’ensuoponente(agentesmiopes)

Losagentessocialespreguntanavariosagentesalazarporsuúltimadecisión(nosediferencialatagnitampocosiladecisióncorrespondióaunjuegointratypeointertype):AGENTESASM(‘miopes’)

Sídistinguelatagensuoponente,ydiferencianensudecisión(intertypeeintratype).

Preguntanporlaúltimadecisiónintratype/intertypeaotrosagentes(independientementedelatagquetengan).AGENTESASC(‘cooperativos’)

Preguntanporlaúltimadecisiónintratype/intertypeaotrosagentesdesumismatag/distintatag.AGENTESASN(‘normativos’)

SociedadesBR/KBR

% Agentes KBR% Agentes KBR

Sociedades BR vs KBRSociedades BR vs KBR

SociedadesBRvs(ASM/ASC/ASN)

SociedadesBRvsASM/ASC/ASN

%AgentesSociales:ASM/ASC/ASN

SociedadesKBR/ASM

SociedadesKBR/ASC

SociedadesKBRvsASN

AIM ASNSociedadesKBR/ASN

%AgentesASN

SociedadesKBR/Agentessociales:Eficienciaeconómica

INTERTYPE: KBR ‐ AGENTES SOCIALES

96,597

97,598

98,599

99,5100

100,5

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% de agentes socialesMarket efficiency (%)

ASM (1)

ASC (2)

ASN (3)

INTRATYPE: KBR ‐ AGENTES SOCIALES 

80

85

90

95

100

105

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% de agentes sociales

Market efficiency (%)

ASM (1)

ASC (2)

ASN (3)

Conclusiones:Combinacióndeestrategias

• Losagentes‘sociales’,encualquieradesusmodalidades,reducenel%deestadossegregadosenelsistema,yreducenportantolaineficienciasocialdelsistema.

• Introduciragentessocialespermite‘conectar’losjuegosintratypeeintertypeypermitequeelsistemapuedacambiarmásfácilmentedeunestadoaotro(delanormaEQaIQyviceversa)

• Losagentessocialesconllevanunapérdidadeeficienciaeconómicaenelsistema,yaquesereduceelnúmerodetransaccionesqueserealizan.Soncausantesportantode‘fallosenelmercado’.

Índice

1. Introducción:ElmodelodeEmergenciadeClases*2. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Entorno3. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Distribuciónespacial4. ExtensionesdelModelo‘AEY’:Sociedadesheterogéneas

5. Conclusionesyextensiones

ModeloAEY:“Theemergenceofeconomicclassesinanagent‐basedbargainingmodel”,R.L.Axtell,J.M.Epstein,H.P.Young(2004).

Conclusiones

1. EneljuegoABMdelademandadeNash:elcomportamientoindividualdelosagentesafectaalaemergenciadenormasEQ/IQ(BRvsKBR)

2. LasnormasEQ/IQnoconllevan‘ineficiencia’económica(aunquelanormaIQconllevaineficienciasocial).

3. Los‘estadosfluctuantes’(fractiousstates)implicanunapérdidadeeficienciaeconómica.

4. Lautilizaciónde‘tags’porlosindividuosesunmecanismo“muyracional”.¡¡Noexistenestadosfluctuantesenlosjuegosintertype!!(¡yesoindependientementedelmodelodedecisiónBR/KBR/ASM/ASC/ASN!)

5. LaemergenciadenormasEQ/IQestácondicionadaporlaestructurasocialderelaciones(existenciadegruposaisladosocomunidadespococonectadas).

6. LaparticipacióndeagentesconcaracterísticassocialesreducelaemergenciadenormasIQsignificativamente

Conclusiones

7. Cuantomayoresel%deagentessociales,másfácilmentepuedeiniciaruncambiodeestadoelsistema

8. Losagentessociales,actuandoporimitación,aumentanlaeficienciadelintercambioensociedadesenlasqueconvivenconagentesKBR,frentealosresultadosdesociedadesdeagentesBR/KBR.

9. Laestrategiadeincrementarlaseleccionesposibles,aumentandodesdetreshastaelmayornúmeroposibleaumentalaeficienciaeconómicayreducedeformadrásticalaexistenciadeestadosfluctuantes.

Extensiones

1. TransformarelJuegodelademandadeNashenunjuegodenegociación…

Q

P

0

100

n/2

¿P?

Extensiones

1. …yestudiarsociedadesenlasquenotodoslosintercambiostienenelmismobeneficiopotencialadistribuir.

Q

P

10

100

n/2Q0?

P0?

Extensiones

2. Lautilizacióndetagsincrementalaeficienciadelosintercambios.Utilizarlas‘tag’comounmecanismointencionalquelosagentespuedenutilizarpara‘valorar’aotrosagentes.Estopermitiráestudiarelimpactoquetienenlasevaluacioneson‐lineparalascomprasoff‐line.

Engeneral,estaaproximaciónesútilparaestudiar“confianza”y“reputación”,yconectarlasactividadesenelmundofísicoconlasredessociales.