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主题:【原创】大糖帝国 -- 淮夷

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家园 大糖帝国II:糖人下山

初级版本中,Apstein和Axtell只设定了一种资源,糖人唯一的经济活动就是采糖,然后进行储蓄和消耗,类似于人类早期社会的打猎-采摘模式。

现在,研究者在棋盘上投入了一个新的资源:香料。

每一个单元格,既长糖,也长香料。香料分布不均,且与糖的分布不重叠。想像一下,棋盘西南和东北角仍是两座糖山,而在西北和东南角,新涌起两座香料之山(称“香山”吧)。

糖人的基本活动模式不变,增加了两个规则:

1)糖人维持生命(新陈代谢)不仅耗糖,而且消耗香料。有人“高耗糖+低耗香”,有人“低耗糖+高耗香”,这种差别是计算机随机分配,目标是模拟真实世界人群存在的不同偏好。

2)糖人彼此可以交易糖或香料。

再次按动启动键,大糖帝国II诞生了。

在这个升级版的帝国里,出现了一些更为复杂的现象。

在帝国I里,糖人如果有运气进入糖山,就不用大幅度移动了,可以占据糖山收糖,愈来愈富。

但是糖山并不盛产香料。为了维持生命,富裕糖人被迫下山,寻找外面的香料。同样道理,最初占住香山的糖人,早晚也需要离开香山去找糖。

这种上山又下山的活动造成糖人运动的路径变得更为复杂难料。不过,在混乱的交错运动演化一段时间之后,研究者看到,一些明显的固定路线开始“自组织”的显现。

尽管没有首领带路,糖人们在糖山和香山之间的穿梭,形成了类似一条古代丝绸之路的路径。

另一个现象是交易活动的出现。

糖人根据对糖和香料的不同偏好,“以货易货”,这发展出一个颇有规模的糖人市场。市场造成整个社会的财富值(以资源净余计算)获得提升,超过无贸易设定下的财富总值。

这看起来符合传统经济学对贸易创造价值的假定,亚当斯密所谓“无形之手”开始发挥资源配置上的优化作用。

但是,当Epstein和Axtell追踪糖人社会的供需曲线,他们发现了一些有趣的事情。

底下是程序的演化从T1到T4时,糖的供需曲线和成交点。

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

这个曲线看起来很像教科书的标准预测。但有一个现象令人意外:实际的成交点从未达到所谓供需平衡点,而且往往严重偏离。

这种市场失衡的现象在真实世界里其实有很多展现,一个形象的说法是“无形的手在颤抖”。经济学家有时用“噪音”概念去解释这种失衡,意思是自由市场仍是均衡态的,偏离价格只不过是围绕平衡点分布的噪音。

模型的启发在于失衡不一定是什么“噪音”。因为糖人的交易偏好受制于计算机随机的初始设定,理论上,这个模型不存在外在的“噪音”。这说明看似复杂的失衡或者市场波动,最终也许只是因为市场的某个简单构造创造出来的。

此话题我亦读到过一个很好的例子,跟糖人没关系,不妨在此多说几句。美国物理学家Doyne Farmer在2001年设计过一个计算机程序,模拟一个虚拟的股票市场。

他用计算机创造了一些agents,它们类似于大糖帝国的糖人,每一个agent都是一个计算机程序,在游戏中它们扮演股市投资者。

投资者分两种类型:A按固定周期买卖,这造成股价的规律性波动。B按历史走势买卖,譬如B 的一个简单策略就是:股价先降后升,则买入;股价连续下降,则卖出。

计算机给每个投资者分配一笔启动资金,交易的获利将再次投入股市,如果破产被计算机清除出局,类似于糖人饿死。

这程序本身就是一个不停进化的系统。理性预测是这样:B将发现股市存在固定模式的波动期(A所创造的),所以B调整策略可以从中套利。这样不需太久,股市将进入经济学家预测的“有效市场”状态,这意味着股价将趋向稳定值。

但是,Farmer程序的模拟出现了奇怪的结果。底下是一个模拟的效果图。

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

纵轴是股价,横轴是程序运行的时间期。最初, B很快发现股市的波动模式,进行套利。这种套利把市场“无效”成分挤出,股价趋向稳定。

但是,图中程序运行到大约5000期时,平静下来的股市突然进入了爆发性的波动。在没有任何外因的干扰下,这是如何出现的?

A和B的股市架构非常简单,却足以模拟出一个复杂性系统。当B演变得日益富有,并使A逐渐消亡(破产)之后,B类投资者开始渐渐演化出更复杂的策略,针对彼此的模式寻找获利。换言之,B挤出A之后,开始自相残杀了!

于是,股市的剧烈波动被“平空”制造出来,而且从此波动不休。尽管该股票的基本面毫无变化。

Farmer虚拟股市的异动和大糖帝国的市场失衡,启示也许是差不多的:许多复杂的社会经济现象,其实背后并没有复杂的成因,也许只是大量个体基于简单规则行事,从而“涌现”出这些复杂难解的结果。

马克思尝说“哲学家意在理解世界,但更重要的是改变世界。”《Butterfly Economics》这本书有一句和老马针锋相对的话:“政治家在改变世界,问题是要正确理解世界。”

更大的问题是,世界真的能被理解吗?

通宝推:半江瑟瑟半江红,混天球,Javacai,岳阳,朝雨,渡泸,foureyes,联储主席,CaoMeng,tt086071,桥上,xtqntd,光年,橘子洲,雨楼,文化体制,上古神兵,潮起潮落,
家园 越来越有趣

难道真有把生育和基因嵌入的模型?

家园 一起鄙视下
家园 的确是越来越有趣了

大唐帝国③如果加入“种族or信仰”和“繁衍”这个两个变量或许更有趣。

家园 一些圣人

圣人么,是有教化任务的,以庶民为雏狗,当然是可以鄙视我下的。圣人的情操那是值得我仰视的,就像周星星仰视情操(请操)姑娘从楼梯上下来,大内008怎么能不双鼻流血。

好好的一篇科技贴。

家园 这个股市模拟与更大的傻瓜理论和07金融危机吻合啊

当“更大的傻瓜”(greater fool),那些愿意高买低卖的人被杀光后(或者流动性都躲起来后),做市交易者就会互相残杀,追涨杀跌,将最小的波动用杠杆急剧放大。这时,他们的对冲手段都会失效。

家园 你为啥不告他呢?

剽窃,侵犯你著作权。要求赔礼道歉赔偿损失

家园 这还是个公平和效率的问题

经济的基础是资源的稀缺性,而人先天素质和后天付出又有不同,所以注定要有贫富差距。资源落在一些人手里时,产出要比落在其他人手里大,这也未必是件坏事。贫富差距虽然是必然产物,但我认为这是政府要消灭或者说必须抑制的对象。好比一个家里,家长并不能因为子女有差异而区别对待,因贫富差异造成的不平等是不可要的。

家园 上次叫你出书,你自己慢吞吞的,怪谁?

不要老想着改进改进改进,正如研制飞机一样,要按照时间进度搞一个“技术冻结”。

家园 风物长宜放眼量

未知的领域是无限的,用不着着急,呵呵。

家园 “涌现”这个翻译是你先提出来的么?很是信达雅。

话说这些社会科学的模型,美好的地方是它往往验证了人的直觉和社会实际,悲催的地方恰恰也是这一点——他只能验证那些人们熟知的结论。

确实有很多人相信,简单的规则能够“涌现”复杂的结果,那些“意外”结果才是让人兴奋的。比如Steven Wolfram,似乎在努力用穷举发研究简单规则可能产生的复杂性。不知你对他的工作有没有什么评论。

家园 其实这就是“自组织(Self-Organization”

比如分形、细胞自动机之类的,为此发展起来的“遗传算法”、“褪火算法”已经应用很广了,至少俺们经常用,呵呵。若有兴趣,建议去“维基”查一下相关条目。

家园 深以为然

总结提炼的精华

其一是,当你赚了很多钱的时候,要谦卑,不要以为是自己比别人聪明很多,不过是运气好而已。其二,当你爱上一个人的时候,就要放开去爱,不要担心为她心碎。

人的一生往往就是知道什么时候放什么时候收,据说赌徒在赌场上也有这么一个道理,虽然风马牛不相及,却说明了其中的哲理超越了世间万物。

家园 【原创】自建帝国

前言

看了楼主的大糖帝国,很过瘾,回个帖子本想是让楼主欠个文债的,不想反欠了篇文债,唉,偷鸡不成蚀把米啊。这不,只好自建个小小的电子帝国,用子民们的奋斗过程替俺还债了。同时声明在先,程序实在丑陋,见不得人,大家只看结果好了,呵呵。

帝国的基本设定是:版图50x50,初始人口250,初始口粮每人10个,人人生来平等,每周期吃1个,吃成负数的发盒饭,用红色表示;每周期上下左右移动一格,不消耗资源,策略非常简单,前进方向上是空格则进入,否则等待;细线表示从出生位置移动到当前位置;视力范围1到7随机分布,1、2、3的为近视用黄色表示,4、5的为普通用绿色,6、7的为远视用蓝色;资源用灰度表示,颜色越深资源越多,范围是0到160;每人每周期收获最多5个资源。

好啦,让咱们的帝国开始运行吧。

一,等级社会的诞生

每个子民的搜索范围是:被视力范围限制的上下左右十字型区间,资源分布的方式是:围绕两个中心形成从高到低四个台阶,资源即不重生也不消耗,吃多少长多少。后面我们将会看到,搜索范围和资源分布对群体行为具有决定性的影响。这里先看看结果是什么。

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从运行结果,我们看到,形成的图样和主贴里的基本相当,特点是:一,由于视力的限制,大多数子民没有发现高资源区域,停留在出生地,运气不好的就饿死在旷野了;二,少数视力优秀的实现了阶层跨越,顺利找到了宝藏;三,一旦到达宝藏边缘,因为分布是平台式的,所以没有深入的动力,都停留在边缘,从而形成圆圈的形状;四,先期达到宝藏边缘的会挡住后人的道路;五,没有出现贫富分化;六,视力好的生存率高,黄色的除非生在矿区都原地饿死了。

仔细观察上图,我们可以看到,有几个出生在旷野的蓝点,经过长途跋涉最终进入了富裕圈。而有几个绿点,虽然也从荒野跑到了温饱区甚至中产区,但就此止步不前了,对前方的富裕区视而不见。可见眼光改变人生,小富即安要不得啊。

二,太平盛世是这样的

第一版帝国可谓是尸横遍野,本帝颇为不忍,于是大发善心,荒野上每格最少也有10个资源,另一个变化是在靠近中心的地方增加了资源梯度的台阶数,减少了台阶宽度。随机数的种子不变,所以子民们的情况和上一局完全相同。毫无意外,这回子民们过上好日子了。

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和上一版相比,本帝国的贫富是绝对平均的,这并不稀奇,因为即便是最穷的地方,资源量(10)也超出了子民的胃口(5)。有趣之处在于,这次进入富裕区的子民们都集中到了山顶,而不是围绕在半山腰。其原因在于资源的分布的平台宽度变小,于是,即便是视力差的子民也能依据资源变化的梯度爬到山顶。当然,远处的大台阶仍然妨碍了一些眼神不好的走向富裕。

三,跑步进入共产主义

那么,还能不能更好些呢,只有共产主义社会了,而且是人人尽尧舜--视力一律50,但搜索形状仍然限于十字行。资源吃多少减多少,每周期重生3%,否则变成天堂了,也没什么算头了。下面让我们看看共产主义什么样。

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从帝国的演化过程可以看出,从一开始就是场全民运动,分别瞄准两个山头中的一个,人人跑步冲向共产主义。中间发生了一些有趣的事情,由于视野和算法的关系,在第50个周期的时候发生了大排队事件。因为选择左下山头的子民稍多,结果后面的被前面的挡住,形成了两条长队,一时无法进入富裕区。加上子民们不知变通绕道,只好原地等待,吃那一点点的资源。于是悲剧发生了,产生了贫富分化,最富的210,最穷的4,个别子民最后甚至被饿死了,变成了红点。当然,渡过了这段时期后,两群人分别过上了好日子,在各自的区域来回游走,有吃有喝,但是贫富分化的情况被保留下来了,最富是最穷的四倍。

嗯,怎么越说越和现实有些类似?严正声明,以上纯属数字游戏,如有雷同,纯属巧合,绝没有影射现实的意思。

四,驴子和两捆干草

鉴于走向共产主义的过程中会发生悲剧,虽然结局还可以,但本帝还是不落忍,于是给了子民们全局视力--可以搜索全帝国的每一个格子,并且智力提升--前方格子被占的情况下走旁边的方向。这下应该能好好进入共产主义了吧,谁知道结果却是大相径庭。

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完全出乎预料,运行的结果是:人群在两个山头之间左右移动,慢慢耗尽了中间的资源,相当一部分在山谷中饿死了,山上的资源越生越多,人口却越来越少。这是怎么回事?

细想之下,发现是这样的:大家都具备了全局视野,谁都不傻,谁都能看明白,所以,每次都会朝同一个目标--最富的格子--奔去,这就使得所有的子民每此都象潮水一样奔向同一个方向。移动上的“聪明”反而加剧了这种趋势,因为中间被挡住的会绕过去,于是就形成一条“前线”,如图中40周期的情况。而一旦一个山头被吃平,大家会同时发现,另外那个山头最好,于是统统反身冲过去。结果是所有人在两个山头之间反复拉锯,明明资源越来越多,大家却在摇摆中慢慢饿死,如同寓言里两捆干草中的驴子。

分明是每个子民都更加有眼光有头脑,怎么结局会还不如第一版的愚民们呢,怎么会聪明反被聪明误呢?实在是想不通,不过再看看周围我们的社会,嗯,好象......

结论

楼下有位河友说得对,只要需要,实际上你可以得出任何想要的结果,所以,纯属计算游戏罢了,请勿和现实对号入座。

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家园 LS是学IT的死宅 鉴定完毕
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