《Netlogo多主體建模入門》筆記8

 

8 -GINI系數計算與 如何使用行為空間做實驗

 

 

首先，我們加入保底機制。

對於每一個agent，都有一個隨機的保底比例 s（每個agent的 s 不都一樣，且s初始化之后不會改變）

進行交易時，雙方會保留一部分的財富作為保底財富，只拿一部分出來交易。

 

 

 

GINI系數的計算

它是以下圖中 S 面積的兩倍。

用積分的思想，底乘高

（ i/num_ag ents）* （wealth_so_far/total_wealth）

 

 

經過修改后的模型代碼：

turtles-own [
  money
  save_rate ;; 新增了一個保底比例
]
 
to setup
 
  clear-all
  create-turtles agent_num[
     setxy random-xcor random-ycor
    set money (total_money / agent_num)
    set save_rate random-float 1  ;;對於每一個人來說，這個保底比例不一樣
 
  ]
  reset-ticks
end
 
to go
  ask turtles[
  let agsets other turtles-here
   if count agsets >= 1 [
     transaction (one-of agsets)
  ]
   forward 1
  ]
  tick
end
 
to transaction [trader]
  let deltam 0
  let money1 ([money] of trader)
  let epsilon (random-float 1)
  set deltam (epsilon - 1) * money + epsilon * money1
  if money + deltam >= 0 and money1 - deltam >= 0
  [
    set money money + deltam
    ask trader[
      set money money1 - deltam
    ]
 
  ]
end
 
to go2
  ask turtles[
  let agsets other turtles-here
   if count agsets >= 1 [
     transaction2 (one-of agsets)
  ]
   forward 1
  ]
  tick
end
 
to transaction2 [trader]  ;; go2 按鈕調用的函數
  let deltam 0
  let money0 ( (1 - save_rate) * money) ;; 自己拿出來交易的財富
  let money1 ( (1 - ([save_rate] of trader)) * ( [money] of trader))  ;; 另外一個人拿出來交易的財富
  let epsilon (random-float 1) ;; 隨機分割財富的系數
  set deltam (epsilon - 1) * money0 + epsilon * money1
  if money + deltam >= 0 and ([money] of trader) - deltam >= 0
  [
    set money money + deltam
    ask trader[
      set money money - deltam
    ]
 
  ]
end
 
 
to to-update-plot
　let lst [money] of turtles
　set-histogram-num-bars 100
　if not empty? lst [
  set-plot-x-range 0 max lst
  histogram lst
]
 
end
 
to save-file
  file-open "ag.txt"
  let wealths""
  ask turtles[
    set wealths (word wealths money "\r\n")
  ]
  file-print wealths
  file-close
end
 
 
 
to lorenz-plot
  clear-plot
  set-current-plot-pen "equal"
  plot 0
  plot 1
 
  set-current-plot-pen "dominant"
  plot-pen-down
  plotxy 0 0
  plotxy 1 0
  plotxy 1 1
  plot-pen-up
 
  set-current-plot-pen "lorenz"
  set-plot-pen-interval 1 / agent_num
  plot 0
 
  let sorted-wealths sort [money] of turtles
  let total-weath sum sorted-wealths
  let weath-sum-so-far 0
  let index 0
  let gini-s 0 ;;
  repeat agent_num [
    set weath-sum-so-far (weath-sum-so-far + item index sorted-wealths)
    plot (weath-sum-so-far / total-weath)
    set index (index + 1)
 
    set gini-s gini-s + ((index / agent_num) - (weath-sum-so-far / total-weath)) / agent_num
   ;;
 
  ]
  set-current-plot  "吉尼系數"
　plot gini-s * 2
end
 
to-report compute-gini ;;行為空間調用的重復函數
let sorted-wealths sort [money] of turtles
  let total-weath sum sorted-wealths
  let weath-sum-so-far 0
  let index 0
  let gini-s 0
  repeat agent_num [
    set weath-sum-so-far (weath-sum-so-far + item index sorted-wealths)
    plot (weath-sum-so-far / total-weath)
    set index (index + 1)
 
    set gini-s gini-s + ((index / agent_num) - (weath-sum-so-far / total-weath)) / agent_num
 
 
  ]
  set-current-plot  "吉尼系數"
　report gini-s * 2
end

 

 

 

行為空間

用處：

• 為了找出哪組參數控制下的 某個參數最高，我們需要重復實驗，但是手動太麻煩了，我們可以用netlogo 自帶的 “行為空間” 工具

新建一個行為空間

 

• 實驗名稱
• 組合起來不同的參數。

有兩種方法：

1. 列出參數的取值；

示例： [ "para" 1, 3 ,8 ,9 ]

2. 指定參數的 初值、增量、終值（需要額外的中括號）。

示例： ["agent_num" [10 10 100]]

• 對於每一組參數的實驗，需要 重復多次
• 調用報告函數 ，這個函數負責繪制每一組參數下的 gini 系數
• 設置每一次實驗的 終止時間步數

 

• 實時更新 視圖
• 實時更新 繪圖 和 監視器
• 最大並行運算數

• 然后會讓你選擇需要存放 csv 數據表格的目錄

• 取消 這兩項實時更新的話，數據會跑的比之前快很多

 

 

行為空間的函數：

to-report compute-gini ;; 這個函數是需要輸出的
let sorted-wealths sort [money] of turtles
  let total-weath sum sorted-wealths
  let weath-sum-so-far 0
  let index 0
  let gini-s 0
  repeat agent_num [
    set weath-sum-so-far (weath-sum-so-far + item index sorted-wealths)
    plot (weath-sum-so-far / total-weath)
    set index (index + 1)
 
    set gini-s gini-s + ((index / agent_num) - (weath-sum-so-far / total-weath)) / agent_num
 
 
  ]
  set-current-plot  "吉尼系數"
　report gini-s * 2
end