Podejmowanie decyzji

Na bazie przedstawionych rozważań dotyczących architektury wewnętrznej agenta można zauważyć, iż zaprezentowana architektura pozostawia dowolność w zakresie wykonywanych akcji. W związku z dopuszczeniem większej niż jeden liczby profilów, co się wiąże z dopuszczeniem również wielości celów, istotną kwestią staje się sposób wyboru aktywnego celu oraz strategii, która go realizuje.

W pracy Müllera [Müller96] zaproponowana jest warstwowa architektura agenta, w której kolejne warstwy odpowiadają poziomom abstrakcji posiadanych informacji o środowisku86. W oparciu o to podejście w pracy M. Kisiel-Dorohinickiego [Kisiel00] zaproponowane jest wprowadzenie relacji porządkującej zbiór profili, która jednoznacznie pozwala wyznaczyć podejmowanie decyzji przez agenta poprzez wprowadzenie hierarchii profili. Porządek taki z jednej strony określa priorytety celów aktywnych, z drugiej zaś kolejność poszukiwania strategii realizacji dla tych celów. Celem jaki przyświecał autorowi było wprowadzenie „poziomów inteligencji” profilów (nazywane też przez autora „poziomami kognitywności”). Profile położone niżej w hierarchii mają reprezentować bardziej podstawowe potrzeby agenta (najczęściej związane z posiadanymi zasobami) i mieć charakter bardziej reaktywny poprzez budowę, na którą składają się głównie strategie proste. Wyżej wymienione profile powinny się charakteryzować większą abstrakcją modelu oraz większą liczbą strategii złożonych, które się na profil składają.

Zdaniem autora niniejszej rozprawy mówienie o „poziomach inteligencji” w kontekście takiej architektury jest pewnego rodzaju nadużyciem87 jednak wprowadzona hierarchia posiada bardzo podobny model ekonomiczny wywodzący się z psychologii nazywany piramidą potrzeb Maslow’a [Griffin98] (od nazwiska twórcy modelu). Model ten wprowadza hierarchię potrzeb jako sekwencję potrzeb od najbardziej podstawowych (wynikających z funkcji życiowych), do potrzeb wyższego poziomu, które aktywizują się dopiero po zaspokojeniu niższych. Potrzeby te są graficznie przedstawione przy pomocy piramidy co pokazuje rysunek 4.4. W myśl tego modelu racjonalny człowiek nie zaczyna zaspokajać potrzeb od góry piramidy88. Adaptacja tego modelu dla potrzeb symulacji NRRAS zostanie omówiona w kolejnym rozdziale. Z drugiej strony jednym z głównych założeń analizy ekonomicznej jest przyjmowanie, iż uczestnicy

86 W zależności do tego czy interakcje ze środowiskiem realizowane były przez jedną warstwę, czy przez wszystkie, warstwy organizowano w pionie (interakcja ze środowiskiem realizowana przez jedną warstwa) lub poziomie (interakcja ze środowiskiem realizowana przez wszystkie warstwy).

87 W pracy M. Kisiel-Dorohinickiego nie jest omówiony związek między inteligencją a odpowiadającym jej rzekomo modelem warstwowym architektury agenta, na który składają się profile agenta. Nie wyklucza to jednak, że związek taki istnieje ‒ autor niniejszej rozprawy podkreśla tylko niedostateczne omówienie tej kwestii w kontekście pracy [Kisiel00].

88 W naukach o zarządzaniu przekłada się to na następującą praktykę zarządzania: kierownictwo powinno motywować pracowników uwzględniając szczebel hierarchii potrzeb każdego pracownika.

rynku zachowują się w sposób racjonalny. W związku z tym zasadna wydaje się próba adaptacji tego modelu dla potrzeb symulacji rynkowej.

Rysunek 4.4: Piramida potrzeb Maslowa

źródło: http://www.olimpiada.edu.pl/upload/image/piramida_maslowa_pyt_4_centralne_OPIV.jpg

Przy założeniach przedstawionych powyżej proces podejmowania decyzji przez agenta przebiegał będzie w trzech, wskazanych wcześniej, kolejno zagnieżdżonych etapach:

1. W pierwszym etapie będzie miało miejsce poszukiwanie celu aktywnego najniżej położonego w hierarchii profilów, dla którego uda się znaleźć strategię realizacji.

2. W drugiem etapie poszukiwana jest najniżej położona strategia realizacji wskazanego celu aktywnego.

3. W ostatnim etapie ma miejsce weryfikacja akcji należących do zaproponowanej strategii w oparciu o cele zachowawcze wszystkich profilów.

Rysunek 4.5: Proces podejmowania decyzji przez agenta: a) wybór celu aktywnego, b) wybór jego strategii realizacji, c) weryfikacja akcji, d) negatywny wynik realizacji ‒ powrót do etapu 2 (pkt. b),

e) ponowny wybór strategii, f) pozytywna weryfikacja akcji źródło: M. Kisiel-Dorohinicki [Kisiel00]

4.4. Modelowanie rynku

W rozdziale pierwszym omówiony został szczegółowo paradygmat Niewidzialnej Ręki Rynku. Zasadniczym problemem jest jednak znalezienie modelu matematycznego, który by pozwolił na stworzenie modelu zachowania uczestnika rynku w sposób, który byłby zgodny z tym paradygmatem. Zasadniczą cechą procesu NRRAS jest fakt, iż jednostki (uczestnicy rynku) kierują się w działaniach swoim interesem i poprzez dążenie do maksymalizacji własnych korzyści muszą uwzględniać potrzeby innych uczestników rynku (producent dbając o zbyt produkowanych przez siebie towarów musi się liczyć z potrzebami konsumentów) co prowadzi do globalnej poprawy sytuacji ekonomicznej, której w ogóle nie były brane pod uwagę podczas podejmowania decyzji przez uczestników rynku.

Próbując zatem wyjaśnić zachowanie człowieka (uczestnika rynku) ekonomia dostarcza podstaw na jakich opiera się cała analiza. W teorii ekonomii [Varian95][Blaug94][Begg08] w przeważającej mierze wykorzystywane są konstrukcje oparte na dwóch prostych zasadach:

• zasadzie optymalności, która mówi, że ludzie starają się wybrać najlepszy na jaki mogą sobie pozwolić model (strukturę) konsumpcji,

• zasadzie równowagi, która mówi, że ceny towarów dostosowują się dopóki ilości, na które ludzie zgłaszają popyt, nie zrównają się z ilościami zaoferowanymi jako podaż. Pierwsza zasada jest prawie tautologią gdyż jeśli ludzie mają możliwość wolnego wyboru to wybierają te rzeczy, które chcą a nie te, których nie chcą. Odstępstwa od tej reguły (które mogą i na pewno istnieją w realnym świecie) znajdują się poza strefą zachowań ekonomicznych i nie istnieją dla nich modele matematyczne.

Druga zasada jest bardziej problematyczna. Można bowiem wyobrazić sobie sytuację, w której w dowolnym momencie oferowany na rynku popyt zgłaszany przez uczestników rynku (w dalszej części pracy nazywanych agentami rynkowymi) oraz podaż nie przystają do siebie w związku z czym coś musi ulec zmianie. Na dokonanie tych zmian może być potrzebne wiele czasu, które w dodatku mogą pobudzać inne zmiany i wpływać destabilizująco na cały system. Taki scenariusz może mieć miejsce ale zazwyczaj nie ma czego dowodzą obserwacje ekonomistów [Varian95].

Ekonomiczna teoria konsumenta jest zatem bardzo prosta i dodatkowo zgodna z paradygmatem NRRAS: zakłada się, że konsumenci wybierają najlepszy zestaw dóbr na jaki ich stać. Problem zatem sprowadza się do dobrania modelu matematycznego dla opisu wyboru „najlepszego zestawu dóbr” przez konsumenta oraz opisu tego co rozumiane jest przez sformułowanie „na jaki ich stać”. Kwestie wyboru „najlepszego zestawu dóbr” rozwiązuje teoria użyteczności, która jest jednym z działów ekonomii teorii decyzji i teorii gier zajmującym się matematycznym opisem relacji pomiędzy wyborami podejmowanymi przez jednostki na

podstawie ich preferencji a prawdopodobieństwem takiego wyboru, jego użyteczności oraz ryzyka z nim związanego. Co rozumiane jest przez pojęcie “na co ich stać” wyjaśnia pojęcie ograniczenia budżetowego.

Aby stworzyć model rynku na potrzeby symulacji procesu NRRAS nie wystarczy posłużyć się modelem opisującym zachowanie konsumenta. Aby proces NRRAS mógł zachodzić potrzebne jest jeszcze posłużenie się modelem, który opisuje sposób wymiany dóbr pomiędzy uczestnikami rynku – modele takie są dostarczane przez teorię wymiany rynkowej, która zajmuje się studiami nad tzw. równowagą ogólną [Varian95]: w jaki sposób warunki podaży i popytu oddziałują na siebie wzajemnie na wielu rynkach (pojedynczych dóbr) określając ceny wielu dóbr. Model matematyczny, którym posługuje się ta teoria dokonuje pewnych uproszczeń, które są częściowo zgodne z paradygmatem Niewidzialnej Ręki Rynku. Po pierwsze przyjmuje się, że rynek jest konkurencyjny tzn. każdy konsument i producent traktuje cenę jako daną i zgodnie z nią optymalizuje swoje postępowanie – jest to w pełni zgodne z paradygmatem NRRAS (porównaj rozdział 1) Po drugie pewnym istotnym ograniczeniem modelu jest ograniczenie obserwacji do możliwie najmniejszej liczby dóbr i konsumentów co oznacza w praktyce rozważanie dwóch dóbr i dwóch konsumentów. Problem adaptacji tego modelu w agentowym systemie symulacyjnym zostanie rozwiązany poprzez wprowadzenie dodatkowej warstwy abstrakcji odpowiedzialnej za „parowanie” konsumentów, którzy będą dokonywać wymiany. Pokonanie problemu polegającego na ograniczeniu się do dwóch dóbr jest łatwiejsze poprzez wprowadzenie podziału: jedno dobro i wszystkie inne dobra – taka jest też ekonomiczna interpretacja tego ograniczenia. Ostatnim uproszczeniem wprowadzanym przed model matematyczny teorii wymiany jest dwuetapowe spojrzenie na problem równowagi ogólnej. W podejściu tym rozpoczyna się od gospodarki, w której uczestnicy rynku posiadają stałe zasoby dóbr i analizuje się sposób ich wymiany pomiędzy nimi pomijając przy tym produkcję. Ten przypadek nazywany jest wymianą czystą [Varian95][Begg08]. W drugim etapie wprowadza się produkcję i analizuje jej zachowanie w modelu równowagi ogólnej. Podejście takie ułatwia zaprojektowanie agentowego systemu symulacyjnego rynku poprzez powiązanie tych etapów z osobnymi strategiami w ramach profilu intelektualnego agenta (porównaj z definicją 4.8).

W związku z tym, że powyższe modele wydają się być wystarczającymi do zaprojektowania systemu symulacyjnego rynku zgodnego z paradygmatem NRRAS kolejnych podrozdziałach zostaną przybliżone wyżej wymienione pojęcia składające się na tzw. teorię wyboru konsumenta oraz teorię wymiany rynkowej.