Karajz Sándor
egyetemi docens, PhD, Miskolci Egyetem, 3515 Miskolc-Egyetemváros, Tel.:0646565194 e-mail:karajz.sandor@uni-miskolc.hu
ÖSSZEFOGLALÁS
Az elmúlt évtizedben a társadalomtudományokban az ágens alapú modellezés jelentősége - az elemzési technikák fejlődése által - megnőtt. Ezek a modellek eszköztáruk segítségével képesek leírni a gazdasági szereplők között feltételezett kapcsolatokat, kölcsönhatásokat. A szereplők hálózatának és kölcsönhatásainak leírására alkalmazhatók az úgynevezett multiágens modellek, amelyek elnevezésüknek megfelelően több ágenst feltételeznek a rendszerben. A közgazdaságtudományban a makrogazdasági folyamatok modellezése során számos módszertani kérdés vetődik fel. A makroökonómiában használt tradicionális modellek kisebb-nagyobb sikerrel kísérletet tettek a minél valósághűbb ábrázolásra, de az elmúlt közel két évtized bebizonyította, hogy messze nem tökéletesek. A tanulmány célja a makrogazdaság multiágens modellezési alapelveinek definiálása, valamint egy hatékonyan használható modell tulajdonságainak meghatározása. A modelljellemzők megadása alapot biztosít konkrét gazdasági szimulációk megtervezéséhez és futtatásához.
SUMMARY
The role of agent-based modelling systems in social sciences has considerably increased over the past decades due to development of analysis techniques. These models and their tools can describe relationships and interactions between economic actors. Multi-agent models that presume several agents in the system are also used to describe the relationships and interactions of actors’ systems. In the course of modelling economics and macroeconomic processes, several methodological challenges occur. Conventional models used in macroeconomics have made attempts with varying degrees of success to provide a realistic picture but the last two decades have proved that they are far from being perfect. The aim of this study is to define the basic principles of macroeconomic multi-agent modelling and to identify the characteristics of an effectively applicable model. The identification of model characteristics will provide a basis for designing and creating concrete economic simulations and their running.
1. BEVEZETÉS
Korábbi tanulmányaimban foglalkoztam a makrogazdasági modellezés aktuális trendjeivel (Karajz, 2016), illetve az ágens alapú makrogazdasági modellezés sajátosságaival (Karajz, 2015). A makrogazdasági modellezésről elmondható, hogy a huszadik század végén megjelent, és a huszonegyedik század első évtizedében elfogadottá vált, de 2007-ben kirobbant pénzügyi, majd később reálgazdasági válság idején csődöt mondott DSGE modellek helyett az ágens alapú modellek irányába fordult. Az ágens alapú modellek - a
198
valóságot hűebben tükrözve - inhomogén, nem tökéletes, de a megszerzett tapasztalatok alapján tanulásra képes szubjektumokat feltételeznek.A valóságban a társadalmi folyamatok során a társadalom önálló entitással jellemezhető szereplői kerülnek egymással szociális, gazdasági és egyéb kapcsolatba. A kapcsolatok során kialakult kölcsönhatások formálják a szereplőket, végsősoron a társadalmat.
A közgazdaságtudományban a makrogazdasági folyamatok elemzése során alapvető problémaként merül fel az aggregálás kérdése: Hogyan kapunk mikrogazdasági szintű döntések eredményeiből a makrogazdaságot leíró folyamatokat, arra vonatkozó mutatókat?
Helyes módszert alkalmazunk-e? Figyelembe vesszük a szinergia lehetőségét? Ezeken kívül még számos módszertani kérdést vethetünk fel. A tanulmány segítségével az ezekre a kérdésekre adandó helyes válaszokhoz próbálunk közelebb kerülni.
2. A MULTIÁGENS MODELLEZÉS RÖVIDJELLEMZÉSE
Az ágens alapú modellezés esetén a vizsgált rendszer több kis egységből, úgynevezett ágensekből áll, akik a döntéshozók. A rendszer viselkedése a szereplők viselkedéséből ered, vagyis rendszerszinten nincs előre meghatározva. Az ilyen jellegű rendszerekben a műveletek, a tanulási folyamatok nem központosítottak, hanem az ágensek hálózatában
„szétszóródva” történnek. A multiágens modellek legfontosabb jellemzői a következők (Vág, 2007):
Az ágensek irányítása nem egy központi helyről, hanem decentralizáltan történik.
Az ágensek korlátozottan informáltak és döntéseik során korlátozott racionalitás jellemzi őket.
A döntéseket befolyásoló tényezők is decentralizáltak.
Az ágensek állandó kölcsönhatásban állnak egymással, ezek a kölcsönhatások határozzák meg a rendszer struktúráját.
Az ágens alapú modellek többféleképpen csoportosíthatók, attól függően, hogy a megoldandó problémát, az ágenseket, valamint a hálózatot hogyan tipizáljuk. A modellezni kívánt folyamat jellemzői meghatározzák a használni kívánt modell tulajdonságait, végső soron a modell felépítését. Az ágensek magatartását - a modellezett rendszer sajátosságai segítségével meghatározott - függvények írják le. A korlátozott racionalitás feltételezése miatt mind az ágensek tulajdonságai, mind a viselkedésüket leíró függvények változhatnak, mert az ágensek tanulásra képes egységek, ezért az előbb megfogalmazottak alapján döntéseik mechanizmusa és eredménye megváltozhat, vagyis a szereplők viselkedése egy szimuláció során fejlődik és változik az egymás közötti interakciók és a környezeti jellemzők változásának hatására.
Ezen modellezési forma esetében is fontos kérdés annak meghatározása, hogy az ágensek közötti interakciókból hogyan jönnek létre a magasabb, mezo-, illetve makroszintű folyamatok, illetve történések. Ágens alapú elemzések esetén elfogadható és értelmezhető az emergencia jelensége, illetve a szinergiahatás. Emergenciáról akkor beszélünk, ha a rendszerszinten olyan hatásokat észlelünk, amelyek közvetlenül nem vezethetők le az egyéni döntési algoritmusokból, vagyis valamilyen új tulajdonság megjelenése a régi – az új tulajdonságot nem viselő – struktúrában. Szinergiahatás esetén az egész több, mint a részek összessége, úgy is fogalmazhatunk, hogy egy csoport együtt jobb eredményt képes elérni, mintha minden egyes tag egyedül végezné a tevékenységét.
A multiágens modellek jelentősége az előrejelzési módszerek között is folyamatosan növekszik. Ezzel az eljárással könnyebben megoldható, hogy heterogén egyének alkossanak egy modellezett közösséget. Az egyének viselkedésének szimulációja esetén az egyén döntési folyamatánál figyelembe kell venni a belső mentális jellemző mellett a környezet befolyásoló hatását is(Vág, 2007).
199
3. MULTIÁGENS-JELLEGŰ MAKROGAZDASÁGI MODELLJELLEMZŐI
A közgazdaságtani elemzések alapvető célja a fogyasztói és a vállalati magatartás elemzésén keresztül a piaci keresleti és kínálati viszonyok meghatározása, formális megoldás esetén a keresleti és a kínálati függvény meghatározása. Így történik ez a makrogazdasági folyamatok leírása során is(Hardwick és társai, 1994).
A makrogazdasági egyensúly, valamint annak változása és ingadozásavizsgálatához elengedhetetlen az aggregált keresletet és a kínálatot befolyásoló tényezők meghatározása. A hagyományos makrogazdasági modellek esetén a különböző gazdasági szektorok homogén (tipikus) szereplőkből (háztartások, vállalatok) állnak. Ezen feltételek mellett az aggregálás egyszerű technikai feladat.
A makrogazdasági modellek fejlődésének egyik fontos állomása volt a dinamikus, a racionális várakozásokat feltételező analitikus modellek használata. Ezen modellek magyarázóereje, valamint előrejelző-képessége - épp a racionális várakozások feltételezése miatt –korlátozott volt. A multiágens modellekre ezzel szemben a korlátozott racionalitás jellemző (lehetőség a
„kiszámíthatatlan viselkedésre), ezért nehezen előrejelezhető események bekövetkezése pontosabban „megjósolható”.
A multiágens alapon működő makrogazdasági modellek esetén a szereplők heterogének, egymástól eltérő tulajdonságokkal, képességekkel rendelkeznek. Minden egyes szereplő korlátozottan racionális, ami azt jelenti, hogy a döntése nem minden esetben optimális. A gazdasági ágens képes tanulásra (pl. mások imitálására), és az abból szerzett új ismereteket felhasználja a döntésekben. A tökéletesség hiánya miatt nem várt és nem tökéletes események is bekövetkezhetnek (pl. pánik, sztrájk, stb) (Hosszú, Mérő, 2017).
A felsoroltak alapján a multiágens alapú modellek használatával lehetőség van - a hagyományos közgazdaságtanban elfogadott, racionális gazdasági döntéshozókat és intézményeket feltételező modellekkel szemben - valósághűbb ábrázolásra. Természetesen ezeknél a modelleknél is szükséges a keresleti és a kínálati oldal tényezőinek alapos vizsgálata, amelyek a következők:
1. Az aggregált keresletet befolyásoló tényezők:
háztartások fogyasztási kereslete
vállalatok beruházása
kormányzati kereslet
exportkereslet
2. Az aggregált kínálatot meghatározó szereplőket két csoportra osztjuk:
belföldi keresletet kielégítő termelőegységek
exportra termelők
A kínálati oldalt azért szükséges erre a két csoportra bontani, mert a hazai inflációt csak a belföldre termelők viselkedése befolyásolja, az exportra termelők nincsennek rá hatással. Ez a módszertani szétválasztás teszi lehetővé, hogy a modell alkalmas legyen inflációs előrejelzésre.
A fejezet következő részében megvizsgáljuk, hogy a hatékony modellezés érdekében mi kell, hogy jellemezzea felsorolt keresleti és kínálati tényezőkért felelős gazdasági szereplőket egy multiágensalapú makrogazdasági modellben.
200 3.1. Az aggregált keresletet meghatározó tényezők 3.1.1. Háztartások fogyasztási kereslete
Az aggregált fogyasztási kereslet meghatározásához a bevezetésben említett DSGE modellekben egy reprezentatív háztartást vesznek alapul. A reprezentatív háztartás feltételezése miatt a modellekben a háztartások homogének, nem reprezentálják a gyakorlatban létező heterogén összetételű háztartási szférát.
Vizsgáljuk meg a ebből a szempontból a három legismertebb fogyasztói elméletet. Keynes„A foglalkoztatás, a kamat és a pénz általános elmélete” (1936) című művében első ránézésre egyszerűen oldja meg a problémát, a jelenbeni fogyasztást a jelenbeni jövedelem függvényeként írja fel (C=C(Y)). Rövid távon a jövedelem változásával a fogyasztási hajlandóság (fogyasztási hányad) változik, a fogyasztási határhajlandóság állandó marad.
Ezentúl megfogalmazza, hogy a fogyasztás a jövedelem nagyságán kívül az objektív körülményektől és az egyének szubjektív szükségleteitől, lélektani hajlandóságaitól és szokásaitól függ (Keynes, 1936). Összességében hat objektív és nyolc szubjektív okot nevez meg. Amennyiben tovább gondoljuk ezt, akkor elmondhatjuk, hogy ez az elképzelés elvezet minket oda, hogy a külső és belső tényezők alapján heterogén fogyasztókból álló háztartási szférát feltételez Keynes az elméletében.
Modigliani életciklus-hipotézise (Modigliani, 1988) haszonmaximalizáló egyéneket feltételez, akik az időben allokálják a forrásokat. A források a szerzett jövedelemből és az esetleges örökölt vagyonból állnak. Véleménye szerint a jelenbeni fogyasztás nem az aktuális jövedelemtől, hanem az élet során megszerzett vagyontól függ. Modigliani alapmodellje több szigorú megkötést tartalmaz, amelyek nem valószerűek. (Többek között ilyen az örökhagyási motívum figyelmen kívül hagyása, valamint a kamatláb nulla szintjének feltételezése.)
Friedmanpermanensjövedelem-hipotézisét 1957-ben fogalmazta meg. A fogyasztási modellt egy három egyenletből álló egyenletrendszer segítségével írja fel. Elképzelése alapján a jövőbeli várható jövedelmeknek is szerepe van a jelenbeni fogyasztás alakulásában (Friedman, 1986):
(1) (2) (3)
A tényleges jövedelmet két részre bontja, permanens ( és átmeneti ( komponensekre (2.
egyenlet). A permanens jövedelem alatt egy hosszabb időszak alatt elvárt jövedelem egy évre eső átlagát érti. Az átmeneti komponens, amire előre nem számítottunk, amely természetesen lehet pozitív és negatív is, jelenthet jövedelem növekedést, de csökkenést is. A permanens fogyasztás a permanens jövedelem függvénye, de befolyásolja a kamatláb (i), a vagyon és a jövedelem aránya (w) és a fogyasztási hajlandóságot meghatározó mutató (u) (2.egyenlet).
Természetesen a jövedelemhez hasonlóan a tényleges fogyasztás is permanens és ideiglenes részből tevődik össze (3. egyenlet).
Milyen következtetéseket vonhatunk le a három hipotézisből a multiágens alapú modellünk fogyasztási elképzelésére vonatkozóan.A keynesi elméletben - ha csak rejtetten is – de megfogalmazódik egy heterogén fogyasztó szféra ötlete, mert a fogyasztási hányad és határhajlandóság értékét, ezáltal – akár egyéni szinten is - befolyásoljákaz objektív és szubjektív tényezők.
Modigliani hipotéziséből a vagyon és a fogyasztás összefüggésére vonatkozó elképzelést kell kiemelnünk. A multiágens alapú modellezésben is fontos szerepet kell tulajdonítanunk az