En utilisant la classe python, essayez de simuler grossièrement le comportement de production d'un agriculteur et le comportement de consommation d'un consommateur ① ~ Il est temps d'expliquer les conditions ~

Vous remerciant à l'avance. Je suis un peu nerveux parce que je suis vraiment novice en python et en simulation. Le code de "Utilisation de la classe python ... ①" téléchargé cette fois n'est pas divulgué car il ne s'agit que du paramètre de condition et de l'explication de fond. Si vous ne voulez voir que le résultat, veuillez passer au suivant en utilisant la classe python …… ②.

Contexte académique de l'affiche

Je fais des recherches en économie agricole à l'école doctorale. J'ai commencé à étudier la microéconomie et l'économie métrologique dans la seconde moitié du programme de premier cycle. Je n'étudie pas cet article. Au niveau de python, j'ai eu un séminaire sponsorisé par des amis pour me donner un aperçu approximatif de l'installation et des modules externes, et j'ai lu le fameux "Python Data Science Handbook" de Jake Vander Plas. La simulation concerne la fin du "Calcul numérique et simulation par Python" de Tomohiro Odaka. D'après ce qui précède, python et la simulation sont des débutants, et la théorie microéconomique se situe également au niveau intermédiaire du niveau de premier cycle.

Contexte académique de cet effort

J'ai rencontré Taylor (2005), Dyer (2006) et Janvry (1991), qui sont liés au modèle de ménage agricole, et je me suis intéressé à la simulation. Donc, même si j'étais amateur, j'ai décidé de faire ma propre simulation avec python! Je voudrais créer un village qui reflète le contenu des trois articles ci-dessus, ou un programme qui simule les villages.

Les meilleurs chercheurs sont-ils un modèle qui cumule des modèles économiques tels que SAM et CGE? Il semble analyser avec. Peut-être le modèle ci-dessus? Je pense que la solution optimale est "calculée" en utilisant. En outre, il semble que vous puissiez le faire relativement facilement en utilisant un logiciel appelé GAMS. D'un autre côté, je n'étais ni préparé ni payé pour acheter GAMS, et je voulais faire quelque chose comme un jeu 2D plus tard, alors j'ai utilisé la classe python. De plus, lors de l'obtention de la solution optimale, nous avons utilisé une méthode de sélection aléatoire des variables de sélection et de recherche de la meilleure combinaison qui maximise la fonction objectif. Si mon interprétation est correcte, cette méthode ne "calculera" pas la solution optimale et vous donnera la meilleure solution de la myriade de loterie. Pour l'instant, l'image est une simulation multi-agents. Cependant, on ne sait pas si cela fait cette fois-ci est un multi-agent.

Ce que je veux faire cette fois

Quand je l'ai montré à mon superviseur après l'avoir fait, Après quelques indications, j'ai reçu un commentaire disant que "cela semble être le comportement de production et de consommation des agriculteurs autosuffisants". J'ai annoncé plus tard que j'aurais dû le faire, mais pour le moment, j'ai construit un programme avec le contenu suivant.

(1) Il y a un agriculteur et un consommateur dans ce monde. (2) Il existe deux types de produits, A et B. Les agriculteurs s'engagent également dans du travail non agricole. ③ A est le grain et B est le fruit (image). ④ L'agriculteur fait A et B de manière à maximiser la somme de la valeur totale de la production et du salaire non agricole, et le consommateur consomme A et B afin de maximiser l'utilité. ⑤ Le prix des produits qui sont beaucoup consommés augmente, et le prix des produits qui ne sont pas beaucoup consommés diminue.

Modèle de comportement des agriculteurs et des consommateurs

Pour le moment, je vais l'assurer, Originaire de la Faculté d'agriculture, je suis majoritairement autodidacte en microéconomie. L'expression est peut-être fausse. Je suis désolé dans ce cas.

Relation entre agriculteurs et consommateurs

Dans la situation supposée cette fois, l'agriculteur est une usine qui ne produit que des produits agricoles, et le consommateur est une personne qui ne consomme que les produits agricoles produits. Il n'y a pas d'autre peuple dans ce monde que ces deux-là, et il n'y a pas de transactions avec des gens d'autres mondes. Par conséquent, le prix des produits agricoles change en fonction du statut de transaction de ces deux personnes. De plus, A et B, qui étaient autrefois fabriqués et non consommés, sont configurés pour être reportés au terme suivant.

Comportement des agriculteurs

L'agriculteur supposé ici est comme une usine de production de produits agricoles et ne consomme pas. En outre, il n'y a que deux facteurs de production à entrer, la main-d'œuvre autonome (L) et les autres facteurs de production autonomes (K: tracteur et terre), et il n'y a pas d'accès au marché des facteurs de production. L'agriculteur travaille également à l'extérieur de la ferme. À partir de ce qui précède, cet agriculteur attribue des facteurs de production à A et B afin de maximiser la valeur totale de la production + le revenu non agricole (peut-on dire du profit?). La formule qui exprime l'état ci-dessus est la suivante.

\Pi = p_A*Q_A+p_B*Q_B+w*L_n...(1) \\ Q_A = k*L_A^\alpha *K_A^{1-\alpha}...(2) \\ Q_B = L_B^\beta *K_B^{1-\beta}...(3) \\ \bar{L} = L_A+L_B+L_n...(4) \\ \bar{K} = K_A+K_B...(5)

$ \ Pi $: Valeur totale de la production (pouvez-vous dire profit?) $ p_A, p_B $: Prix des produits agricoles A et B (prix producteur = prix à la consommation) $ w $: salaire $ Q_A, Q_B $: Production de produits agricoles A et B. Le type fonctionnel de la fonction de production est Cobb-Douglas pour le moment $ L_A, L_B, L_n : population active allouée à A ( L_A ), B ( L_B ) et la main-d'œuvre non agricole ( L_n $) $ K_A, K_B $: Entrée d'autres facteurs de production alloués à A et B $ \ bar {L}, \ bar {K} $: quantité de main-d'œuvre propre et autres éléments de production, limite supérieure d'utilisation de chaque élément de production $ \ Alpha, \ beta $: Taux de distribution du travail et autres facteurs de production dans les produits A et B (la somme du taux de distribution est 1: rendement constant) $ k $: A est un grain, donc un coefficient (> 1) qui exprime que vous pouvez faire plus de quantité que le fruit B.

Comportement du consommateur

Les agriculteurs ne sont pas inclus dans les consommateurs considérés ici. Ce consommateur consomme A et B pour maximiser son utilité (satisfaction). Les contraintes sont (1) les contraintes budgétaires, (2) l'offre à ce terme + excédent au terme précédent> la consommation à ce terme, et (3) les contraintes de satiété

U = c_A^\gamma+c_B^{1-\gamma}...(1) \\ I_t = I_{t-1} + i - C_{t-1} > C_t = p_A*c_A + p_B*c_B...(2:① Contraintes budgétaires) \\ Q_{A,t} + s_{A,t-1} > c_{A,t}...(3:② Approvisionnement+Reste> Consommation) \\ Q_{B,t} + s_{B,t-1} > c_{B,t}...(4:② Approvisionnement+Reste> Consommation) \\ c_A + c_B < Appe...(5:③ Restriction de satiété)

$ U $: Utilité (satisfaction) $ c_A, c_B $: consommation A et B. Cobb-Douglas a également été utilisé pour le type fonctionnel de la fonction d'utilité. $ I_t $: budget total pour la période t $ C_t $: Dépenses totales de la période t, différentes de la consommation c (inférieure) $ i $: Revenu pour cette période $ s_ {t-1} $: Le surplus dans la période t-1 $ Appe $: appétit, une constante qui représente ce que vous pouvez manger $ \ Gamma $: Un multiplicateur qui indique l'impact de la consommation de A et B sur l'utilité

Autres (Veuillez confirmer l'explication sur la formation des prix)

① Prochain budget: $ I_ {t + 1} = I_t + i --c_t $ ② Montant reporté pour le trimestre suivant: $ s_ {t + 1} = s_t + Q_t --c_t $ ③ Prochaine méthode de détermination du prix (0 <r <1)  if (Q_t + s_{t-1} - c_t)/(Q_t + s_{t-1}) < r:   p_{t+1} = 1.01 * p_t

else:   p_{t+1} = 0.99 * p_t

☆ Explication sur (formation des prix) Si la consommation d'un certain produit agricole est proche de la limite supérieure de consommation, le produit agricole est un produit populaire et le prix augmentera. En revanche, si un produit n'est pas du tout consommé, il devient un produit impopulaire et son prix baisse. Avec les paramètres ci-dessus, le prix changera en fonction du comportement des agriculteurs et des consommateurs. Dans l'image, il semblait que la production de trop de produits agricoles s'était arrêtée et que la production de produits agricoles insuffisants était encouragée, mais en raison des inconvénients suivants, cela devenait un sentiment subtil.

Réflexions

Le prix n'était pas bon.

Ci-dessous, pour plus de commodité Nous payons aux agriculteurs le montant de la production, stockons temporairement les produits agricoles et modifions le prix des produits agricoles. Nous les appelons des «marchés». Normalement, un prix équilibré devrait être formé par consommation = production, mais Le paiement à l'agriculteur est effectué par le marché, pas par le consommateur, et pourtant ni l'agriculteur ni le marché ne reçoivent le prix payé par le consommateur (disparaît) Il semble que le cadre soit mauvais. Peut-être à cause de cela, l'équation de la quantité de monnaie en circulation ne tient pas. En raison de ce qui précède, le prix devrait normalement converger vers une certaine fourchette de prix, mais comme indiqué la prochaine fois, il errera.

Dois-je construire un modèle pour créer dès le départ le comportement de production et de consommation des «agriculteurs autosuffisants en grain A»? Dans ce cas, l'agriculteur attribue d'abord au hasard les éléments de production pour produire A (céréales) et B (fruits). Supposons que A se consomme et que B vende sur le marché. Ensuite, tournez-vous du côté du consommateur et ajoutez un nouveau co (o d'autres) en tant que produit de consommation. À ce stade, l'agriculteur autosuffisant considère une combinaison qui maximise l'utilité U = U (cA, co) compte tenu du revenu tiré de la vente de B et du travail hors ferme. D'un autre côté, si vous voulez reproduire la situation où un grand nombre de consommateurs, de producteurs et de détaillants sont surpeuplés au lieu de considérer un agriculteur autosuffisant, il est nécessaire d'équilibrer non seulement le montant de la production de produits agricoles, mais aussi le montant d'argent. sortir. Dans ce cas, je dois évoquer la théorie macroéconomique, qui dépasse mes connaissances. Je n'ai pas encore étudié la macroéconomie ...

Ainsi, La prochaine fois vous enverra (1) mettre une constante dans le paramètre, (2) afficher le code que vous avez créé et (3) considérer brièvement le résultat. Faire.

Merci pour votre soutien continu.

Les références

~ Papier ~ [1]Alain de Janvry, Marcel Fafchamps and Elisabeth Sadoulet(1991) “Peasant household behavior with missing markets: some paradoxes explained” Economic Journal. Vol.101, pp.1400-1417. [2]George A. Dyer, Steve Boucher, and J. Edward Taylor(2006) “Subsistence response to market shocks” American journal of agricultural economics. Vol. 88, pp. 279-291. [3]J.Edward Taylor, George A. Dyer, Antonio Yu'nez-Naude(2005) "Disaggregated Rural Economywide Models for Policy Analysis" World Development. vol. 33, pp. 1671-1688

~ Manuel ~ [1] Tomohiro Odaka (2018): "Calcul numérique et simulation avec Python", Ohm [2]Jake VanderPlas(2016) "Python Data Science Handbook: Essential Tools for Working with Data", O'Reilly Media

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