无价值商品作为交换媒介一个基于主体的模拟途径40958.docx
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1、无价值商品作为交换媒介：一个基于主体的模拟途径内容提要 本文文应用基基于人工工主体的的计算途途径理解解和设计计了无价价值商品品作为交交换媒介介的Kiyootakki和Wriightt（19889）货货币搜索索模型的的实验室室环境。在人类主体实验证据的基础上建模人工主体的行为规则。实验焦点在于在这个环境中“代币”商品所起的作用。与Duffy和Ochs（2000）相似，我们的结果对理论预测提供了一些支持，发现当交易降低主体的储存成本时，他们几乎总是愿意换取代币商品，而在理论预测主体会接受交易代币商品换取储存成本较高的商品的情况中，主体却经常拒绝接受。我们的实验进一步证实基于人工主体建模是一种对理解
2、和设计人类主体实验有用的设计。关 键 词词 货币币的Kiyootakki-WWrigght模模型 分类器器系统 基于于主体计计算经济济 代币币一 引 言如古典经济济学家和和早期的的新古典典经济学学家所强强调的，交交换媒介介功能是是货币的的一项基基本特性性。经济济中，使使用交换换媒介（货货币）的的交易是是如何出出现的呢呢？哪些些商品可可以担当当交换媒媒介呢？对于这这些问题题，很难难通过正正式建模模来解答答。Kiyootakki和Wriightt（19889）为为此提出出了一个个货币理理论模型型，在重重复的“维维克塞尔尔三角”假假设下研研究纳什什均衡中中三类理理性主体体的相互互作用，并并描述了了某
3、种价价值储藏藏物担当当交换媒媒介的条条件。根根据Kiyootakki和Wriightt（19889）提提出的理理论，担担当交换换媒介的的商品是是利用其其内在价价值还是是利用政政府法令令声明赋赋予的价价值并不不重要，重重要的是是商品要要耐用且且储存成成本不太太高。某某种商品品可以内内生地作作为交换换媒介或或货币出出现要取取决于它它们的内内在特性性和外在在的信念念。Kiyottakii-Wriightt模型的的本质是是Jevvonss（18775）所所称的“缺缺乏需求求相互一一致”。在在这样的的环境中中，个体体不能直直接用他他们的生生产品来来换取可可以为他他们带来来正效用用的商品品，因此此个体必必
4、须在竞竞争的商商品之间间制定交交易决策策。主体体的交易易策略有有两种：基本策策略和投投机策略略。基本本策略是是单纯考考虑降低低储存成成本的策策略，而而投机策策略是主主体为了了以后可可以更容容易换得得其消费费品而在在当前同同意换取取增加储储存成本本的商品品的策略略。与两两种策略略相对应应得到了了两种均均衡：基基本均衡衡和投机机均衡。此外，模型的一个版本中还引入了法定货币，并得到了法定货币作为一般交换媒介循环的均衡。Kiyottakii和Wriightt（19889）只只提供了了Kiyyotaaki-Wriightt模型均均衡特性性的特征征描述，而而并没有有尝试描描述得到到均衡的的过程，或或考虑一
5、一种或更更多的商商品是如如何成为为交换的的一般媒媒介的。该该环境中中的行为为进化吸吸引了许许多研究究者的注注意，他他们希望望通过实实验的证证据对该该模型的的纳什均均衡预期期进行检检测。目目前所采采用的实实验方法法主要有有两种，一一是使用用有限的的理性人人工主体体的群体体“基基于主体体计算途途径”；一是通通过具有有支付人人类主体体的（“真真实”主主体）受受控实验验室实验验。Brownn（19996）首首先借助助人类主主体进行行了实验验，主体体大体上上愿意利利用商品品作为交交换媒介介。对于于某些参参数设置置来说，主主体可以以执行投投机策略略，但未未得到对对投机策策略的普普遍支持持，没能能实现由由基
6、本策策略到投投机策略略的转变变。之后后，Duuffyy和Ochhs（19999）考考虑提供供给主体体整体规规模的信信息，发发现主体体对初始始化方案案和贴现现因子的的变化没没有明显显的反应应，但对对消费品品效用的的变化会会产生反反应，主主体对投投机策略略的支持持并不充充分。接接着，DDufffy和Ochhs（20000）又又使用人人类主体体实验研研究了KKiyootakki-WWrigght环环境中“代代币”商商品所起起的作用用。在消消费或生生产中不不具有内内在价值值的可储储藏商品品称之为为“代币币”。除除了采用用代币商商品在纯纯策略纳纳什均衡衡中作为为交换媒媒介的KKiyootakki-WWr
7、igght（19889）模模型的参参数外，实实验还引引进了AAiyaagarri和Walllacce（19992）提提出的代代币商品品不是储储存成本本最低的的商品的的情况。结果发现，当交易降低主体的储存成本时，他们几乎总是愿意换取代币商品。而在理论预测主体会接受交易代币商品换取储存成本较高的商品的情况中，主体却经常拒绝接受。Marimmon，McGGratttann和Sarrgennt（19990）则则最先在在带有人人工智能能主体的的经济中中模拟了了货币担担当交换换媒介的的过程及及主体对对其行为为的学习习。主体体的行为为由Hoollaand分分类器系系统决定定，每类类主体拥拥有一个个共同的的分
8、类器器系统，实实验通过过穷举法法和遗传传算法两两种方式式添加规规则。在在其模拟拟的大多多数经济济中，即即使主体体开始于于随机的的规则，他他们的交交易和消消费模式式仍会收收敛到稳稳态纳什什均衡。在在多重均均衡的经经济中，模模型中只只出现了了储存成成本较低低的商品品充当交交换媒介介的均衡衡。特别别地，他他们研究究了引入入储存成成本为零零的法定定货币商商品0的经济，在在这种经经济中，法法定货币币被普遍遍地接受受，虽然然没有主主体能够够从消费费商品00中得到到效用。Staudinger（1998）使用纯遗传算法检测了模型，发现如果商品储存成本的差异足够小的话，遗传算法也可以得到投机均衡。Basci（1
9、999）则将模仿引入到学习的过程中，加速了收敛的过程，但当最优和次优的结果相接近时，有可能收敛到次优的情况。事实上，如如我们所所知，这这两类实实验方法法在实验验的设计计上有很很大的差差异，例例如，上上面引用用的所有有基于主主体研究究都涉及及比具有有人类主主体的受受控实验验室环境境中更多多的人工工主体，这这些基于于主体环环境运行行了比人人类主体体实验可可能的更更多的期期数。此此外，所所有基于于主体模模拟都考考虑主体体间直接接或间接接的交流流（例如如，经由由遗传算算法的使使用来更更新策略略），而而人类主主体实验验则不存存在的一一个特点点。Duuffyy（20000）第第一次将将人工主主体实验验和人
10、类类主体实实验联接接起来。Duffy（2000）指出Duffy与Ochs（1999a）中报告的人类主体实验的某些特点，设计与人类主体实验环境相当相似的人工主体模型，并将二者的结果相比较。结果令人鼓舞，人类主体实验的结果大体上与人工主体模拟预测的结果相同。这里，我们们基于DDufffy和Ochhs（20000），通通过与其其相似的的人工主主体实验验室设计计来模拟拟代币商商品担当当交换媒媒介的过过程，并并比较两两个实验验的结果果，希望望可以提提供对人人类主体体实验结结果的一一些支持持，进一一步探索索人类主主体实验验和人工工主体实实验的相相关性。我我们采纳纳了Duuffyy（20000）中中对人类类
11、主体实实验的某某些特点点的描述述：主体体不进行行消费决决策，只只要有消消费品就就消费；主体总总愿意换换取其消消费品；拥有同同类商品品的主体体之间不不进行消消费。二 Kiiyottakii-Wrrighht环境境我们研究具具有单一一代币物物的Kiiyottakii和Wriightt（19889）货货币理论论模型。时间是离散的并永远延续下去，每个时刻有三种不可分割的商品，商品。个主体被平均分成三类，类型。类主体只能从消费类商品中得到正效用，但其生产的商品。所有商品储存都是有价的，但是主体在一个时刻只可以储存某种商品一单位，由于商品是不可分割的，所以一个时刻只有一种商品。储存成本按类型和商品而具体确
12、定，我们令表示类主体储存商品的成本。对所有，我们假设。对于类主体，令表示消费商品的即时效用，表示生产商品的即时负效用，表示贴现因子（各类相同）。那么类主体的预期贴现终生效用是： 其中，是一一个（随随机）指指示函数数，如果果主体消消费了他他的消费费品，它它就等于于1，否则则等于00；如果果主体生生产其生生产品，等于1，否则则等于00；如果果主体在在期末储储存任意意商品，等于1，否则则等于00。我们们设表示示消费加加生产的的净效用用。在每个交易易期开始始时，所所有个主主体以相相同的概概率随机机两两配配对。这这种随机机匹配技技术在匹匹配时不不考虑主主体类型型。只有有配成对对的主体体才能够够进行交交易
13、。然然后，每每个主体体开始制制定交易易决策，决决定是否否用其当当前持有有的商品品换取与与其配对对的主体体所持有有的商品品。交易易由配对对的双方方共同决决定，没没有拍卖卖者或其其他外部部权威人人士强加加任何安安排。只只有当双双方都同同意交易易时交易易才发生生。因为为商品是是不可分分割的，而而且每个个主体只只能储存存一单位位商品，所所以交换换总是一一对一进进行的。在时刻，如果类主体很幸运得到了他的消费品，他将消费它并生产一单位新的生产品。因此，每个类主体总是确切地拥有一单位商品以外的商品。通过时间路径来描述潜在匹配分布的特征，其中是类主体在期持有商品的比率。假设给定其他主体的策略和，每个主体通过选
14、择交易策略来最大化扣除了生产成本和储存成本的消费净利的预期贴现效用。这里，我们们采用KKiyootakki- Wriightt称之为为模型AA的情况况，主体体与其消消费品和和生产品品的对应应关系如如表1。表1：主体体与其消消费品和和生产品品的对应应关系主体消费品生产品112223331对于储存成成本和净净效用的的所有参参数值来来说，模模型只存存在唯一一的均衡衡。只是是，对一一些参数数值来说说，模型型存在这这种均衡衡，而对对于其他他的一些些参数值值来说，模模型存在在具有不不同特性性的其他他均衡。一一种均衡衡被作为为基本均均衡，因因为与储储存成本本较高的的商品相相比主体体总是偏偏好储存存成本较较低
15、的商商品，除除非前者者是他们们自己的的消费品品，所以以，当决决定是否否交易的的时候，主主体只需需要看“基基本的”储储存成本本和效用用值。而而另外的的均衡当当作投机机均衡，因因为主体体有时以以储存成成本较低低的商品品换取储储存成本本较高的的商品，不不是他们们希望消消费它而而是他们们理性地地预期这这是最终终换取他他们想要要消费的的其他商商品的最最好方法法，就是是说，因因为这种种商品更更适于销销售。根根据Kiiyottakii和 Wrrighht（19889），在在模型AA中，对对第2类和第第3类主体体来说，基基本策略略总是最最佳的反反应，而而对于第第1类主体体来说，当当且仅当当时，基基本策略略是最
16、佳佳的。这这个不等等式说明明储存商商品3而不是是商品22的成本本超过商商品3与商品品2相比的的相关市市场能力力转让的的贴现效效用收益益，当且且仅当均均衡中第第3类主体体比第22类主体体更有可可能持有有商品11时，条条件成立立。如果果，所有有主体的的基本策策略不会会组成均均衡。第第1类主体体对这个个情况中中的基本本策略的的最佳反反应是通通过试图图以商品品2换取具具有更高高储存成成本但有有更大市市场能力力的商品品3来投机机，即得得到了投投机均衡衡。在此基础上上，如KKiyootakki和 Wrrighht（19889），模模型引入入商品00作为代代币物；没有主主体需要要消费它它，因而而它是无无价值
17、的的，但其其储存也也有成本本。商品品0的供给给是外生生的，没没有主体体需要生生产它。整整体中储储存商品品0的比例例是外生生给定的的常量，。整体其余部分储存有价值的商品。但是，我们假设对于各类主体来说四种商品储存成本是一致的，记为。同样的为了简便我们假设生产是无成本的，三类局中人从消费品中得到相同的效用。 交交易中，如如果类主主体成功功地换取取了商品品，他会会立即消消费该商商品得到到效用，并并生产一一单位新新的生产产品来储储存，该该期他成成功交易易换取其其消费品品的净效效用为，其其中。如如果一个个类局中中人成功功交易换换取了某某种商品品，那么么他持有有的商品品受这个个交易决决策的影影响而改改变。
18、如如果交易易没有达达成一致致，双方方继续持持有前期期持有的的商品。无论是后面两种情况中的哪种，每个局中人都负担自己在交易完成后所持有商品的储存成本，所以局中人该期的净效用都是，其中是其期末持有的商品。由于没有主体生产或消费商品0，商品0也不被剔除，所以经济中商品0的总储备不变，而其他商品的总储备会根据主体的配对及其交易决策而有所变化。（一）模型型参数 由由于我们们的焦点点在于无无价值商商品作为为交换媒媒介的使使用，所所以我们们考虑了了该商品品储存成成本的两两种不同同的情况况。第一一种情况况是Kiiyottakii和Wriightt（19889）所所研究的的。 情情况1：在这种情况况中，代代币商
19、品品既是无无成本的的又是储储存成本本最低的的商品。第第二种情情况是AAiyaagarri和Walllacce（19992）提提出的。 情情况2：在这种情况况中，商商品0既不是是无成本本的，也也不是储储存成本本最低的的商品。我我们研究究的Kiiyottakii-Wrrighht（19889）模模型的具具体版本本包含两两种主要要的参数数设置，参参数1和2，它们们分别与与情况11和2相一致致。这两两组参数数在表22中给出出。注意意，只有有第1组参数数中的值值变化，此此外第11组和第第2组参数数中储存存成本、消消费品效效用值和和的值都都不同。这这些参数数变化对对于确定定本文中中所测试试的两种种不同的的
20、静态纳纳什均衡衡是必需需的。表2 模模型参数数参数组10149200.2500, 00.3333, 0.550021023241000.1677（二）稳态态行为我们的目标标是确定定主体是是否采用用与模型型稳态预预测相一一致的交交易策略略。现在在我们讨讨论这些些稳态预预测。由由于我们们的焦点点在于稳稳态行为为，所以以我们不不再讨论论与时间间有关的的内容。令表示期末末类局中中人从储储存商品品中得到到的预期期贴现效效用。令令表示当当储存有有商品的的类局中中人与储储存商品品的局中中人随机机配对时时他所执执行的策策略。如如果，那那么类局局中人愿愿意用商商品换取取商品；如果则则类局中中人拒绝绝交易。在在稳
21、定状状态中，所所有类局局中人执执行相同同的不随随时间变变化的策策略，因因此，我我们不再再讨论角角标。与Kiyootakki和Wriightt（19889）中中一样，我我们的焦焦点在于于稳态纯纯策略均均衡，所所以。在第1和第第2两组参参数下，无无论何时时类局中中人在交交易中遇遇到商品品，换取取商品的的策略总总是最优优的，因因为对于于所有都都有。其他值值的等级级取决于于具体使使用的参参数组。由于局中人总是换取其消费品，假设策略是对称的，我们可以将类局中人的稳态纯策略向量简写为其中是类局局中人的的生产品品，是类局中中人不生生产也不不消费的的另一个个内在有有价值的的商品。在第1组参参数下，商商品0是储
22、存存成本最最低的商商品，KKiyootakki和Wriightt（19889）显显示有两两个稳态态纯策略略均衡存存在。第第一个均均衡中，商商品0有正值值，三类类局中人人的策略略描述为为：，在这个稳定定状态中中，所有有三类主主体都发发现无论论何时在在交易中中遇到商商品0换取它它都是最最优的，这这使得商商品0成为一一般的交交换媒介介。此外外，在这这个稳定定状态中中，所有有局中人人都遵循循“基本本的”储储存成本本减少的的策略。具体来说，第1和第3类局中人分别拒绝用他们的生产品商品2和商品1换取储存成本更高的商品3和商品2，第2类局中人总愿意用他们生产的商品3换取储存成本较低的商品1。因此，商品1也在
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