本文是一篇计算机论文,本文基于MAS理论下,采用多智能体技术,面向财富三次分配领域的Agent模型研究时,利用NetLogo仿真平台进行仿真试验和行为空间实验探索参数如何影响评价指标时,模型还存在不足之处,这也是今后研究的重点。
第一章 引言
第一节 研究背景与意义
一、研究背景
随着经济领域研究的不断完善和人工智能技术的不断发展,交叉学科的研究能够发挥旧有学科所不具备的优势,极大促进学术研究和解决实际问题的能力。目前,基于财富三次分配的研究中,国内专家学者多集中于对现有政策的理论研究,相较于人工智能技术能对政策进行实证数据研究,理论研究有待进一步完善与探索。与此同时,我国居民财富分配差距显著,为了实现共同富裕模式,国家不断出台财富三次分配相关政策。财富三次分配作为经济领域的重要组成部分,对促进我国实现共同富裕目标有着重大意义,本文将多智能体技术应用到财富三次分配领域的仿真模型研究,属于多学科融合的综合性研究,能够进行前瞻性分析,对此提出的政策建议更加具有可信度。
(一)国家政策背景
表1.1是近年来国家重大会议及财富三次分配相关内容,本文进行了汇总。
第二节 研究现状
一、经济领域复杂性研究现状
经济体系的复杂性研究已经在全球范围内广泛地开展,研究者们将主要研究思路分为以下几个类型[8]:
(1)基于非线性动力学方法,研究宏观经济系统的动态复杂性问题,如R. Day和W. Brock用非线性动力学的观点指出了经济体系中的多重平衡、路径依赖、模式形成等问题。
(2)复杂适应性系统的多主体建模,研究不同经济主体在经济发展中的作用,以及它们如何根据市场环境调整自身行为规则,从而形成宏观规律。美国Sandia国家试验室R&D的ASPEN及其系统模型,是该领域最具代表性的成果之一,为理解复杂的自适应系统提供了更加全面的视角。
(3)从数据的角度,运用统计物理的方式进行经济研究也是一个重要的方向。K. J. Arrow、P. Anderson和S. Smale等人都认为,应该更深入地研究和分析经济领域发展的内在机制,从而寻找到“经济领域演变的核心动力学机制”,并认为这将是对经济领域研究的重要奉献。
目前,经济领域研究已经产生了许多学术派别和不同的探讨方式,桑塔费研究所(SIF)的Arthur在文献[11-12]中指出:经济领域属于复杂的自组织系统,不同的领域受不同的规律支配。Schelling用黑白格子组成的大矩形来模拟城市化,他考虑轻微偏好会引起巨大相互分离的城市。在此基础上,Young[13]将Schelling复杂系统模拟思想转变为相互作用粒子系统的演化博弈论。Holland[14]基于Schelling思想提出了分类者系统,该系统能判断行为策略并自主选择策略的遗传算法产生自适应机制。同时,Holland在文献[14]中分析了Peterl Alen和wolfgagn将复杂性理论应用于经济学的应用研究,强调了众多相互作用行为个体收益同时增加或减少的空间环境影响。近年来,关于中国经济领域复杂性的研究也取得了重大进展。例如,一些工作根据中国经济发展过程中的复杂性问题为切入点,指出中国经济增长的形式,另一些工作则采用综合分析的方法建立模拟,并根据中国经济的宏观决策来研究经济领域的复杂性。但鉴于经济领域本身的复杂性,经济学理论体系的建立存在诸多问题,对经济领域复杂性问题的研究一直在进行,已经成为当前科学研究的重点。
第二章 基础理论与技术
第一节 人工智能和Agent的基本概念
一、人工智能概念
人工智能(Artificial Intelligence, AI)是一门深入研究如何通过计算机仿真和模拟人类智能、自然界、智能城市、智慧交通、地理空间智能、人工智能社会等复杂自组织系统来提高人类生活质量和效率的科学[43]。“人工”和“智能”是人工智能理论的两个重要组成部分。“智能”是重点,研究的主要任务是使用计算机技术来仿真人的一些思想和智能行为(如进行学习、决策、逻辑思维、行为规则等),主要包括计算机技术如何实现智能,以及建立类似于人脑智能的系统,使计算机技术能够进行更深层次的科学研究。本文的“智能”是通过利用多智能体技术、多智能体强化学习算法使主体智能化,然后建立Agent模型模拟财富三次分配中经济主体,达到简单还原现实经济社会现象。
二、Agent概念
智能体(Agent)是一种具有高度智能的计算实体,因此也被称为智能体[44]。它可以在特定的环境中持续运作,是人工智能的一个重要概念。任何可以被看作通过传感器感知环境并且通过执行器作用于环境的实体都被称为智能体[45]。它是一类具有理智的实体,能够感知周围的经济环境和政策环境,并在某种意义上控制自己的行为规则。它能作用于自身和环境采取行为动作,也能够对环境做出行为决策。它具有强大的代理能力,即智能体能通过传感器输入的感知序列感知外界环境和通过执行器执行动作。
第二节 财富分配理论知识
一、财富三次分配
在我国:财富初次分配是指市场根据要素效率进行分配;财富再次分配是在初次分配基础上,由政府通过税收、政策、法律等措施进行再分配,体现了国家意志强制性;财富三次分配则是在道德、文化等影响下,通过公益慈善方式自愿进行的收入分配[46]。
我国的财富三次分配与西方的福利经济学有很大差异。在西方传统中,社会福利一直是社会集体本身的一项功能,是带有宗教色彩的慈善事业。例如,美国大约三分之一的捐款用于宗教组织。现代欧洲福利国家的许多社会问题单靠政府是无法解决,福利工作已成为公共领域的基本要素之一。西方政府致力于通过社会福利和公共产品来缓解财富分配不公等伦理危机。然而,他们将贫困的原因完全归咎于贫困者自身,却故意忽略了资源配置不公平、地区差异、代际差异等造成的贫困。在这种思维方式下,即使绝对贫困可以消除,相对贫困也永远不会消除。
目前,我国财富三次分配存在的社会问题有:在政府层面,财富三次分配相关法律法规不完善、相关政策不完备;在公益组织层面,公益捐助的范围和规模较小;在社会民众层面,民众的公益慈善意识不强,公益慈善文化建设不足。因此,研究财富三次分配是顺应经济发展规律的必然选择。一方面,过去几十年中国经济的快速增长,形成了巨大的财富积累,为财富三次分配奠定了经济基础;
第三章 面向财富三次分配的Agent模型研究 .................................... 24
第一节 财富分配的几种模型 ..........................24
一、典型财富转移模型 ............................................... 24
二、TF模型与YS模型 ...................................... 24
第四章 面向财富三次分配的Agent模型实现 .................................... 43
第一节 仿真模型运行流程 .................................43
一、仿真主体 ....................................................... 44
二、行为人智能体属性 ....................................... 44
第五章 总结与展望 ................................... 54
第一节 本文总结 .........................................54
第二节 未来展望 .........................................55
第四章 面向财富三次分配的Agent模型实现
第一节 仿真模型运行流程
面向财富三次分配领域的Agent仿真模型是以天为单位来运行和更新的,Agent模型首先是对环境数据进行初始化操作或更新环境数据,根据模型准备阶段对Agent智能化处理数据应用到Agent模型数据初始配置中。Agent数据初始化是设定仿真系统中政府主体、慈善组织主体、行为人主体的数量及属性参数值。然后,各类Agent按照设定规则进行交互活动,接着各类Agent根据交互结果进行行为决策,实现系统内财富量转移。接着行为人Agent根据拥有财富量发生状态转换。最后仿真模型通过绘制洛伦兹曲线和统计财富量数据人数,计算基尼系数评估模型。与此同时,设置政府政策影响因素研究政策影响是否会导致仿真结果发生变化,进而分析政策对实现共同富裕的作用。
第五章 总结与展望
第一节 本文总结
当前,我国居民财富分配差距显著,为了实现共同富裕的模式,国家不断出台财富三次分配的相关政策。然而,在目前基于财富三次分配的研究中,国内专家学者多集中于对现有政策的理论研究,相较于多智能体技术能对即将出台的相关政策进行前瞻性分析,理论研究有待进一步完善和探索。
多智能体技术用来研究复杂经济系统中复杂交互现象,为定量定性探究以人的活动为核心的复杂问题提供了新的方法。在财富三次分配复杂机制中的经济问题需要通过自下而上的计算机仿真建模技术,多智能体技术通过行为人智能体的发展变化客观规律,动态地模拟经济领域演化过程。本文基于多智能体系统(Multi-Agent System, MAS)理论,利用多智能体技术模拟经济领域演化过程,分析财富三次分配的影响因子,可以模拟仿真政策带来的影响作用,对于共同富裕模式的实现具有重要意义。
首先,为了模拟经济领域财富三次分配的复杂适应性系统的演化过程,采用强化学习算法对Agent进行了训练,使得Agent具备自组织和自适应能力,达到具有现实经济社会的特征。其次,通过对现有财富分配模型的分析,重点研究了智能体的知识水平、偏好程度、交易时间及储蓄率等因素,基于稀薄气体动力学理论,得到知识水平和财富分布的联合密度图像;使用替代弹性常数 (Constant Elasticity of Substitution, CES)效用函数,研究了交易人不同偏好对商品价格及财富分配的影响;基于离散时间域财富分配模型,研究了交易时间对财富分配的影响。最后,将这些因素定义在Agent模型内,利用NetLogo仿真平台进行仿真试验,探索模型参数对评价指标--基尼系数的影响,并给出财富三次分配政策建议。本文尝试学科融合,将人工智能技术应用到经济领域的财富三次分配研究,发挥学科融合优势,极大促进学术研究和解决实际问题的能力。
参考文献(略)