经典市场模拟器

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每次阅读有关经济的内容时,我总是会想念“是的,当然,这很明显”和“为什么?”之间的时间间隔。你是如何得到的? ”

这通常是由于以下事实:可以从现实生活中引用的示例要么基本要么太复杂,以至于它们不再有助于理解。

但是您可以进行某种模拟来说明想法吗?并非真的来自现实生活。丢掉无关紧要的东西,丢掉重要的东西,看看会发生什么?

在削减的基础上,我将告诉您如何尝试编写最简单的市场竞争模拟器以及最终发生了什么。会有很多图表。

我们做什么?


首先,考虑一下祖父亚当·史密斯(Adam Smith)喜欢的最经典的一切:我们拥有彼此竞争的商品的购买者和制造商。

经典理论认为,在没有其他因素的情况下(!),卖方之间的竞争会导致成本优化和建立均衡价格。

此外,有人认为,与卖方是一个(垄断)或几个(寡头)卖方的情况相比,这种相同的均衡价格将大大降低。

这听起来是明智的,合乎逻辑的,有趣的。但是,在实践中,我们并不总是观察到这一点。太多其他因素。

我将尝试阐明现实生活中几乎从未遇到过“纯”竞争的主要原因:

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  • 除销售过程中的参与者外,还有很多外部因素(州,税收和关税,地域集中度,诸如作物歉收,灾难或人为自然决策等随机因素)

希望尝试考虑除最后因素以外的所有这些因素。

我们将问题形式化


主角:

  • 消费者(购买者,公民,公民)
  • 工厂(车间,制造商,贸易商,工厂)

消费者定期赚钱,需要某种产品。
在我们的模型中,将只有一种产品。它一次满足了所有消费者的需求。

所有工厂都生产产品,差异仅在于质量和价格上。工厂自己进入市场,并在没有中介的情况下将产品出售给公民。

消费者的目标是花最少的钱为他们购买最好的产品。
工厂的目标是最大化其资本。

除了我们只有一种产品这一事实之外,它仍然具有客观,透明的质量数字特征。工厂和消费者都对这种质量同样重视。这些是与产品一起出现的产品的属性。

工厂具有一定的生产能力:成本(成本,低于该价格将无法生产该产品)和最高质量(质量值,高于该产品将无法工作)。

在销售回合之后,工厂将部分资本现代化投入了资金。因为 科技进步是一件很复杂的事情,算法是这样工作的:每个仍然有钱的工厂都会随机花钱随机改变其生产能力(这会变得更糟)。

当工厂的钱用光了时,它不再生产任何东西。

完整的市场周期如下:

  1. 工厂如果可以的话,可以生产产品并进行销售。
  2. 消费者来为自己选择最佳选择(从可用的方式中选择)
  3. 达成交易
  4. 工厂可以升级

因此-足够数量的迭代。

理论认为,在这种情况下,工厂之间的竞争会很激烈,这将导致价格和/或产品质量下降。

让我们看看实际发生的情况。

开始实施


作为开发工具,我选择了python Jupyter Notebook-一个尽可能友好的环境,可快速处理数据,快速表和图形。

仿真过程本身似乎并不那么可怕,但是为了总结结果,我想使用丰富的熊猫工具。

代码在这里可用,

我认为主要的实现不会让任何人感兴趣:三个类(工厂,消费者和产品),用于处理此类实例的函数,“市场”函数,所有内容都在循环中,所有内容都记录下来,结果写入文件中,然后熊猫接管了。

第一次调整


很快,就很明显可以将人与工厂之间的不平等引入模型中。

我立即注意到,以防万一,分布的名称在下面是有条件的,它们用引号引起来,只是一个压缩的隐喻。目的不是要取笑某人的政治信念,也不是要展示自己的政治信念。

我尝试了几种指标分布模型:

  • “共产主义”-每个对象都有一个随机数,概率分布是均匀的
  • “发达的社会主义”是一回事,概率分布是正态的(对于大多数人来说,是平均工资)
  • “现代社会”-“尾部”概率分布(百万富翁与平均工资的距离比穷人大),随机。伽玛变量函数

以消费者为例,他们的薪金分配方式直接影响所谓的“需求曲线”(取决于愿意购买产品的人口比例,取决于产品的价格):
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三种收入分布的需求曲线:“共产主义”(均等),“发达社会主义”(规范化)和“现代社会”(伽玛) 。

如您所见,在分布均匀的情况下,需求曲线变成需求破裂(商品价格低于最低工资时购买概率为1,然后线性下降)。

在收入分配均匀的情况下,需求曲线变得像S形。
在收入分配类似于现在的情况下,乙状结肠变得不对称。而且它变得更像经济学教科书中的需求曲线:

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这是否意味着需求曲线的逻辑就意味着收入不平等?不,有百万个因素。但是我们可以粗略地概括一下,即“需求强度”的不均匀性(有人愿意为cheburek多付钱,有人愿意排队等待一个小时,而有人则不愿意)的分配与人口的实际收入大致相同。

通过类推,我们可以构造一条供应曲线。

在这种情况下,供应曲线是准备以多少价格准备生产给定质量产品的工厂数量。

如果我们采用50棵植物,则曲线会出现大量的断层,并且有大量的断层趋向于一条直线。

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k = 50株植物的供应曲线k = 1000株植物的

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供应曲线

为了从教科书中获得一条曲线,a)需要许多卖家,b)按成本均匀分配。

这不是显而易见的,有趣的,并且需要其他解释。

因此,第一个胜利。
我们从教科书中得出一些供求曲线的苍白相似之处。

我们正在加剧不平等并继续前进。

在大多数情况下,对于分布,我制定了伽玛分布(“尾部”):

  • 公民收入(见下表,平均工资25,最低5,最高160)
  • 工厂的启动资金(见图,逻辑相同,价差较小)
  • 工厂的生产能力(质量限制从2到30,原始成本-从1到5)
  • 成功进行现代化改造的机会(但分布正常)


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( , — , )

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( , — , )


如果我们没有任何变化,那么长期建模将毫无意义。现代化意味着工厂将试图相互竞争。那些销售额大(启动资金,条件良好)的人将不能长期保持桂冠,竞争对手将迅速接近制成品的价格和质量。

但是,很快就很清楚,工厂需要“记忆”。一个成功的工厂经常发生负面现代化的循环,并失去了一切。
因此,我必须将此逻辑添加到算法中:如果在现代化之前有销售,而在销毁之后消失了,则下一轮现代化将以“回滚一切”的形式进行。

第一次严重仿真的参数


起始条件:

  • 居民人数,N = 2000
  • 植物数量,k = 50
  • , R=30
  • -

结果写在两个文件中:公民日志和工厂日志。

第一个日志的数据:

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其中
id是所购买商品的ID(应正常调用)
citizen_id是公民的唯一编号,
period是模拟回合的数量是此回合中的
他的工资,
质量和价格是其在此回合中购买的商品的质量和价格(如果我什么都没买,则返回-1)

第二个日志

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,其中
id是工厂的id,
期间是仿真轮的数量,
资本是此轮的工厂资本,
pur是此轮的销售数量,
价格是销售价格
成本,质量是成本和质量分别
滞后-来自上一轮的数据

似乎该观察结果了。

查看结果


您想首先看到什么结果?大概有几家工厂破产了,未能向市场推出有趣的报价。

结果就是这样。

  • 他们完全破产了(减为零)-一棵植物。悲伤但真实。
  • 现代化没有钱-45家工厂。它几乎毁了。但是,如果突然出现对他们的商品的需求,理论上他们将能够脱身。
  • 有资本,没有销售-3家工厂。曾经,他们一切都很好,但后来竞争对手将他们罢了。
  • 有资本,有销售-2家工厂。一种出售质量最高的昂贵产品,另一种出售非常便宜的可接受质量。卡特尔的阴谋,分裂了市场,仅此而已。

在30轮交易中,至少有一次销售有11家工厂。

动态有点复杂。有很多数据。

对于那些像幸福的家庭那样没有销售的工厂,一切都差不多。区别仅在于下降速度。

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那些没有销售的工厂的资本总额变化的动态:每个人都从不同的起步条件开始,在现代化上花费了不同的金额,但是只有一个结果:每个人都跌至“零”或在他周围挣扎。

这对于更有趣的家庭来说还是比较有趣的,但是他们仍然有销量,因此他们更加困难。

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我们有一位表现出色的冠军(id = 11)-有销售,有资本在增长。但是为了找到您的观众,它花了7步。
唯一一家销售额(id = 0)的竞争对手在资本方面仅能排名第三。第十回合的第二名(id = 20)停留在桂冠上,并慢慢赔钱。其余人更快地亏钱。

值得注意的是,根据最初的条件,我们的领导人担任不同的职务。资本中“最后”(id = 0)的第二位是初始资本的绝对领导者,“消费品市场的赢家”(id = 20)处于领先者的首位,但“冠军”在初始积累中仅排名第11位。

看到销售本身的动态似乎仍然很有趣。

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工厂销售数量的动态变化。
水平:整数。垂直-进行购买的消费者数量(2000年中的数字)(不同工厂的阴影深浅不同)。


您要注意什么?

首先,第一步,并非所有居民都能负担得起至少购买的东西(显然,这些人是收入最低的人)。很快,这个数字下降到零,然后再次下降,然后达到100%的供应量。

其次,某种竞争已经足够长了。首先,有6家工厂有销售,在第四家-7家,有十五家-4家。很长一段时间里,有3个卖家(一个销售微观销售),只有27个卖家才最终“撤出市场”。

似乎有些值得被“幸存者的错误”迷住了?

让我们更详细地了解我们的冠军吗?

Id = 11(销售和资本前1名)“来自分销”的质量可以接受,但价格高(价格= 37,中位数工资为27.5,也就是说,大多数人买不起这些产品)。获得了8%的市场。进行了普遍接受的现代化-提高质量并提高了价格。获得零销售。回滚。占领了近30%的市场(显然,竞争对手的失败在这里起到了帮助作用)。进行了完美的升级-提高了质量并降低了价格。 zero,当时的销售量为零,甚至更好。为了获得销售,“至少不退回”进行了4次升级。到第九步时,报价看起来已经不错了-一种质量为21的43产品(用户注意到了这一点,占据了市场的三分之二)。但是价格急剧上涨-再次出现零销售。然后是三个系统趋势:质量更好,价格越低,销量越高。

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工厂供应ID = 11(销售和资本前1名)的主要参数的变化动态。

“职业生涯”的最高峰是21个举动,占市场的99%,但值得稍微提价-竞争对手就在那儿。

除领导者外,销售中唯一的幸存者从一开始就具有低价格和低质量。销售是不定期的,现代化的主要动力是降低价格。他仅在第25步获得稳定性,当时他以31的质量出售3的商品。从那时起,他坚定地占据了自己的位置,并成功地为“中下阶层”奋斗。
“职业”的顶峰是最后一步,占市场的41%。

我不知道如果模拟持续多打几下会发生什么?

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工厂供应ID = 0的主要参数的动态变化(在资本方面排名前3位,在模拟结束时已实现销售)。

当前的资本排名前2位(id = 20)在过去10轮中没有销售,是启动资本的领导者(因此,它不可能在30步中失去所有投资),它生产了中等贫困的中等廉价商品。成功的质量现代化使我们能够获得良好的销售并保持足够长的时间。质量下降并没有长期影响收入,因为价格下跌了。一切都在第20步结束了。好的升级没有保存。拥有稳定的10%的市场份额,同时提高质量和价格并失去销售(id = 0带来了更有效的升级)可能是可耻的。

没有进一步的行动可以帮助吸引旧观众或找到新观众。但是,工厂与完整的废墟相距8至20轮。足够的时间终于可以幸运了。

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工厂供应ID = 20的主要参数变化的动态变化(按资本排名前2位,最近10轮均没有销售)。

似乎正在跟踪某种模式。以低价提供更好产品的工厂正在蓬勃发展。其余的都快要死了。

让我们看看消费者在30个动作中如何改变市场。

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初始阶段物有所值。市场上有50种产品优惠。
水平-产品价格,垂直-产品质量。
蓝色表示“用户选择”,即那些在这一轮中有销售的产品。


在这里,您可以清楚地看到工厂处于不平等状态。某人可能什么也不做,并且表现良好。但是,工厂“从右下角”将需要采取更多的行动才能找到他们的客户。

在仿真结束时图像将如何变化?

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在模拟结束时物有所值。蓝色表示“用户选择”。

如果一开始大多数人购买质量为26的商品为18(同时有一些人购买了质量30的商品为42,而购买质量为15的商品则为7),那么最终多数人购买了质量57的商品为24(部分-质量为28的商品为1.16)。 )有变化!

以及它在动力学方面的表现如何?

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所售商品价格变化的动态。
水平数是圆形,垂直数是销售价格,每个工厂用单独的颜色标记,圆圈的半径越大,销量越大。


有趣的是,在此模拟中,“高级”价格段(因此,没有多少要注意平均价格或平均质量)因此消失了。
这是因为“大众市场”的质量相当快地等于“优质产品”的质量。

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动态变化的销售商品质量
水平水平的圆形,垂直的-产品质量,每个工厂标记有不同的颜色,圆的半径越大,销售量越大。


那些。从用户的角度来看,它变得更好。理论胜利。

现在让我们看看工厂是如何开始生活的。多数不工作的事实是可以理解的。我想知道有什么机会采取好的行动(降低价格,提高质量)并提高销售量。

因此,现代化第一号:降价。

根据条件,向正确方向前进的机会为25%(相同的数量-向相反的方向前进,在其他情况下,现代化将取决于另一个参数)。

如果您做对了所有事情,那么提高销售的机会将是14%(310个结果中有43个),而变差的又将是5%(但是随着价格上涨,销售的机会也将增加3%)。
几乎总是这是由于起始位置不佳。但是有几次这是由于竞争对手没有停滞不前的事实。

现代化2:提高质量。

朝正确方向前进的机会是相同的。

在采取正确措施的情况下,改善的机会相同,为14%,但劣化的机会更高-9%(朝错误方向移动时,改善的机会为7%)。

这似乎不是数学效应。也许只是少数游戏。

还有一个问题。

我们已经“幸存”了几家工厂,大多数倒闭了。这是不可避免的吗?

值得进行更多的模拟,但事实并非如此。

唯一的问题不在市场,经济法律和统计中。关键是选择算法。

现在,我们可以选择用户-工资,价格和产品质量的明确功能。因此,在当前模型中比理想的百万分之一差的产品不会有任何机会-市场的所有100%都将变为理想的产品。

在现实生活中,随机因素会影响用户的选择。他们可以被安放。

目前为止就这样了。

结论简述


非经济结论:

  • 玩这种模型很有趣
  • 数据可以以非常不同的方式扭曲。
  • 好吧,当一切都兑现了

经济发现:

  • 似乎在古典经济模型中,启动条件的不平等是固有的
  • 可以建立类似于训练的供求曲线,但它们将是曲线(而不是折断的),买卖双方都很多
  • 一般而言,该理论的要点(卖方之间的竞争为买方带来了更好的条件)是正确的
  • 起始条件会严重影响最终结果,但不能预先确定
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