Budujemy model Stiglitz-Honig-Cohen’a Part 2

Budujemy model Stiglitz-Honig-Cohen’aPart 2 Joanna Tyrowicz Tomasz Michalak 26.10.2009 www.ua.ac.be/tomasz.michalak

Kilka użytecznych funckji w MATLABie (1) • Save i load (a) Aby zapisać zmienną lub zestaw zmiennych w pliku piszemy: saveNAZWA_PLIKU zmienna1 zmienna2 ... zmiennaN (b) Aby dodać dodatkowe zmienne do NAZWA_PLIKU piszemy: saveNAZWA_PLIKU zmiennaX zmiennaY ... zmiennaZ –append (c) Aby zapisać wszystkie zmienne jakie znajdują się w pamięci: saveNAZWA_PLIKU (d) Aby odczytać zmienną lub zestaw zmiennych z pliku piszemy: loadNAZWA_PLIKU zmienna1 zmienna2 ... zmiennaN lub loadNAZWA_PLIKU

Kilka użytecznych funckji w MATLABie (2) • Mnożenie wektorów i macierzy element razy element: v1 = [1 2 3]; v2 = [3 4 5]; v1.*v2 = [3 8 15] • Wyświetlanie napisów w Command Window: disp(‘Napis’); i = 10; disp([‘zysk = ‘ num2str(i)]);

Kilka użytecznych funckji w MATLABie (3) • Sumowanie elementów wektora: sum(v) sum([5 6 7]) = 18; • Znajdowanie maximum i minimum max([5 6 7]) = 7; min([5 6 7]) = 5; • Przeniesienie linii która jest za długa: ...

ETAPY TWORZENIA SYMULACJI MAS • Zrozumienie modelu teoretycznego • Zaprogramowania modelu, ktory będzie ewoluował w czasie: • Inicjalizacja głównych zmiennych (ilość agentów, ich zdolności, parametry funckji użyteczności, ilość okresów, tzn tyle ile chcemy aby model ewoluował itp). • Główna pętla modelu • Funkcje pozwalające na analizę wyników • Kalibracja/estymacja i empiryczna walidacja modelu

ETAPY TWORZENIA SYMULACJI MAS Ostatnio zajmowaliśmy się tym Dzis zajmiemy sie tym

Pętla Główna • Główna pętla jest miejscem w softwarze, w którym zaczynają się schody. • Niezwykle trudno jest napisać całą procedurę głównej pętli za jednym zamachem tak aby wszystko od razu funkcjonowało. • Najlepszą strategią jest pisanie software po kawałku tworząc funkcje raportujące i porównujące raporty. Zaprogramujemy: • Produkcje i konsumpcje; • handel; Proste Mniej Proste 

Postać Pętli Głównej forperiod = 1 : number_of_periods %Consumption and Production ... %Trading ... end

Nagrywanie danych wejściowych do pętli Początek programu Inicjalizacja zmiennych %uploadujemy dane wejsciowe load dane noa GOLDS FOODS RESERVE UFUN FOODI GOLDI; %We will need matrix BIDS to store bids for all agents during a day BIDS = zeros(noa,1); %Matrix showing who wants to buy %1. one if buy; 2. price 3. volume 4. index of agent BUY = zeros(noa,4); %Matrix showing who wants to sell SELL = zeros(noa,4); BUYcumul = zeros(noa,1); %skumulowany popyt SELLcumul = zeros(noa,1); %skumulowana sprzedaż Pt_1 = 1; %Ustalona cena poczatkowa na rynku forperiod = 1 : number_of_periods .... end rynekB01.m

Raportowanie tekstowe w Command Window (1) .... %MAIN STATISTICS PRICEoT = zeros(1,number_of_periods); PRICEoT(1) = Pt_1; disp(' '); disp('Initial endowments:'); disp(['Gold: ' num2str(sum(GOLDI))]); disp(['Food: ' num2str(sum(FOODI))]); forperiod = 1 : number_of_periods .... end

Raportowanie tekstowe w Command Window (2) % ------------------------------------------------------------------- % Multi-Agent Simulations of Steiglitz, Honig and % Cohen Model by X Y % ------------------------------------------------------------------- clc; clear; close all; comments = 1; ... forperiod = 1 : number_of_periods if comments disp(' '); disp(['Period ' num2str(period) ' ---------------------']); end end rynekC01.m

Konsumpcja i produkcja: %Production and consumption-------------------------------------------- %Production Loop %Variables to gather basic statistics gold_produced = 0; food_produced = 0; for agent = 1 : noa %Agents consume every day one unit of food if FOODI(agent) >= 1 FOODI(agent) = FOODI(agent) - 1; end %Every agent makes a decision to produce if GOLDS(agent) > Pt_1*FOODS(agent) %agent wants to produce gold GOLDI(agent) = GOLDI(agent) + GOLDS(agent); gold_produced = gold_produced + GOLDS(agent); %statistics else FOODI(agent) = FOODI(agent) + FOODS(agent); %agent wants to prod food food_produced = food_produced + FOODS(agent); %statistics end end

Dodajemy komentarz po produkcji forperiod = 1 : 1 %number_of_periods %Production and consumption .... if comments disp('Production:'); disp(['Gold: ' num2str(gold_produced)]); disp(['Food: ' num2str(food_produced)]); end end rynekD01.m

Aukcja do zaprogramowania

Macierze BUY i SELL for agent = 1 : noa %we check what the bid would be BIDS(agent) = utility_function(agent,Pt,GOLDI(agent),RESERVE(agent),... UFUN(agent,1),UFUN(agent,2),UFUN(agent,3),FOODI(agent)); %we check whether an agent wants to sell or buy if FOODI(agent) < RESERVE(agent) BUY(agent,1) = 1; BUY(agent,2) = BIDS(agent); BUY(agent,3) = RESERVE(agent) - FOODI(agent); BUY(agent,4) = agent; else SELL(agent,1) = 1; SELL(agent,2) = BIDS(agent); SELL(agent,3) = -(RESERVE(agent) - FOODI(agent)); SELL(agent,4) = agent; end end rynekE01.m

Handel – raportowanie początkowe %TRADING******************************************************** %before we trade let's check how much money and food we have if comments disp('Before trade:'); disp(['Gold: ' num2str(sum(GOLDI))]); disp(['Food: ' num2str(sum(FOODI))]); end %we also want to see food reserve on the graph if reserve_balance_figure figure_foodibar = figure; bar(FOODI-RESERVE); end Dodać na sam początek wartośc 0 lub 1

Niezbalansowanie Żywności

Demand and Supply Volumes SELLsorted = sortrows(SELL,2); BUYsorted = sortrows(BUY,2); SELLcumul = zeros(noa,1); BUYcumul = zeros(noa,1); SELLcumul(1) = SELLsorted(1,3); BUYcumul(noa) = BUYsorted(noa,3); for i = noa-1 : -1 : 1 BUYcumul(i) = BUYcumul(i+1)+BUYsorted(i,3); end for i = 2 : noa SELLcumul(i) = SELLcumul(i-1)+SELLsorted(i,3); end if demand_suply_figure figure plot(SELLsorted(:,2),SELLcumul) hold on plot(BUYsorted(:,2),BUYcumul) end rynekF01.m

Demand and Supply Volumes E Demand Volume Eq. Amount Supply Volume Eq. Price

Znajdowanie Eq. Price (total_buy < total_sell) (1) total_buy = sum(BUY(:,3)); total_sell = sum(SELL(:,3)); special_case = 0; if total_buy < total_sell %find minimum price agents want to buy for equilibrium_price = max(BUY(:,2)); equilibrium_amount = total_buy; for i = 1 : noa if BUY(i,2) > 0 & BUY(i,2) < equilibrium_price equilibrium_price = BUY(i,2); end end . if equilibrium_price == 0 special_case = 1; else .... else .... end teraz jesteśmy tutaj i przechodzimy do kolejnego slajdu

Znajdowanie Eq. Price (total_buy < total_sell) (2) for i = 1 : noa if SELLcumul(i) > equilibrium_amount break; end end equilibrium_sell_index = i; %let's clear the market now sold = 0; bought = 0; for i = 1 : noa if BUYsorted(i,2) >= equilibrium_price agent = BUYsorted(i,4); bought = bought + BUY(agent,3); %increase inventory FOODI(agent) = FOODI(agent) + BUY(agent,3); %now transfer money from the buyers GOLDI(agent) = GOLDI(agent) - BUY(agent,3)*equilibrium_price; end end

Znajdowanie Eq. Price (total_buy < total_sell) (3) k = 1; while SELLsorted(k,4) == 0 k = k + 1; end for i = k : equilibrium_sell_index-1 agent = SELLsorted(i,4); %let's sell stock of the agent sold = sold + SELL(agent,3); %decrease reserve FOODI(agent) = FOODI(agent) - SELL(agent,3); %now transfer money to the seller GOLDI(agent) = GOLDI(agent) + SELL(agent,3)*equilibrium_price; end if sold < bought agent = SELLsorted(equilibrium_sell_index,4); FOODI(agent) = FOODI(agent) -(bought-sold); GOLDI(agent) = GOLDI(agent)+(bought-sold)*equilibrium_price; sold = bought; else equilibrium_sell_index = equilibrium_sell_index-1; end

Budujemy model Stiglitz-Honig-Cohen’a Part 2