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2022-05-06
英文标题:
《Evolution of wealth in a nonconservative economy driven by local Nash
  equilibria》
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作者:
Pierre Degond, Jian-Guo Liu, Christian Ringhofer
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最新提交年份:
2014
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英文摘要:
  We develop a model for the evolution of wealth in a non-conservative economic environment, extending a theory developed earlier by the authors. The model considers a system of rational agents interacting in a game theoretical framework. This evolution drives the dynamic of the agents in both wealth and economic configuration variables. The cost function is chosen to represent a risk averse strategy of each agent. That is, the agent is more likely to interact with the market, the more predictable the market, and therefore the smaller its individual risk. This yields a kinetic equation for an effective single particle agent density with a Nash equilibrium serving as the local thermodynamic equilibrium. We consider a regime of scale separation where the large scale dynamics is given by a hydrodynamic closure with this local equilibrium. A class of generalized collision invariants (GCIs) is developed to overcome the difficulty of the non-conservative property in the hydrodynamic closure derivation of the large scale dynamics for the evolution of wealth distribution. The result is a system of gas dynamics-type equations for the density and average wealth of the agents on large scales. We recover the inverse Gamma distribution, which has been previously considered in the literature, as a local equilibrium for particular choices of the cost function.
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中文摘要:
我们发展了一个非保守经济环境下财富演化的模型,扩展了作者早期发展的理论。该模型考虑了理性主体在博弈论框架下的互动系统。这种演变推动了财富和经济结构变量中代理人的动态变化。选择成本函数来表示每个代理的风险规避策略。也就是说,代理人更有可能与市场互动,市场越可预测,因此其个人风险越小。这就产生了一个有效单颗粒药剂密度的动力学方程,其中纳什平衡作为局部热力学平衡。我们考虑了一个尺度分离的区域,其中大尺度动力学由具有该局部平衡的水动力闭合给出。为了克服财富分布演化大尺度动力学的流体动力学闭包推导中的非保守性困难,提出了一类广义碰撞不变量。结果是一个气体动力学类型方程组,用于计算大尺度上的介质密度和平均财富。我们恢复了先前文献中考虑过的逆伽马分布,作为成本函数特定选择的局部均衡。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:General Finance        一般财务
分类描述:Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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2022-5-6 02:12:00
非保守经济体中的财富演化由当地纳什均衡驱动。Pierr e Degond(1),刘建国(2),Christian Ringhofer(3),1-英国伦敦皇家学院数学系,伦敦SW7 2AZ。电子邮件:pdegond@imperial.ac.uk2-美国北卡罗来纳州达勒姆杜克大学物理系和数学系27708电子邮件:jliu@phy.duke.edu3-亚利桑那州立大学数学与统计科学学院,美国亚利桑那州坦佩85287,邮箱:ringhofer@asu.eduAbstractWe发展一个非保守经济环境下财富演化的模型,扩展[13]中发展的理论。该模型考虑了一个在博弈论框架下相互作用的理性主体系统。这种演变推动了财富和经济配置变量中代理人的动态变化。选择成本函数来表示每个代理的风险规避策略。也就是说,代理人与市场互动的可能性越大,市场的可预测性越强,其个体风险越小。这就产生了一个有效单颗粒药剂密度的动力学方程,纳什平衡作为局部热力学平衡。我们考虑了一种尺度分离机制,而大尺度动力学是由具有这种局部平衡的水动力闭合给出的。发展了一类广义碰撞不变量(GCI),以克服财富分布演化大尺度动力学的流体动力学closure推导中非保守性质的困难。其结果是大尺度上气体密度和平均财富的气体动力学类型方程系统。
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2022-5-6 02:12:03
我们将文献中曾考虑过的逆伽马分布恢复为代价函数特定选择的局部均衡。确认:这项工作得到了KI Net NSF RNMS gra nt No.1107291和DMS No.11-074 44(KI Net)的支持。关键词:频繁交易的多代理市场模型、波动性、价格策略、平均场博弈、最佳响应策略、逆伽马分布、帕累托尾、尺度分离、福克-普朗克方程、吉布斯测度、一般碰撞不变量。AMS科目分类:91A10、91A13、91A40、82C40、82C21。1.引言1。1框架作者[13]在[12]建立的框架中,发展了一个关于由保守经济中的局部纳什均衡驱动的财富分配演化的理论,该理论与平均场G ames[8,20]密切相关。所谓保守,我们的意思是总财富在时间演化中得以保存。这一假设使我们能够通过使用流体动力学闭合,以纳什平衡作为局部热力学平衡,推导出财富分布演化的大尺度动力学。这就产生了一个气体动力学类型的方程组,用于计算大尺度上的介质密度和平均财富。本文的目的是将这一理论推广到非保守经济体中的一些更现实的模型,在这些经济体中,全球财富的获得或损失都是由于生产率或通货膨胀而以一定的速度进行的。为了克服水动力闭合中非保守性质的困难,我们采用并发展了Degond和Motsch在[14]中提出的广义碰撞不变量(GCI)概念,用于流体动力学。我们将经济建模为一个封闭的代理集合。每个阶段的状态由两个变量描述。变量x描述了其在经济配置空间x中的位置[15]。
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2022-5-6 02:12:06
此外,国家是用财富来描述的≥ 0号特工。这些属性的动态由经济配置变量x中的某些运动机制和财富变量y中的财富交换(交易)给出。理解财富分布的主题自1896年帕累托以来已有很长的历史[30]。1925年,阿莫罗索[1]发展了一种动态平衡理论,并根据逆伽马分布重新描述了帕累托分布。财富分配是两种重要机制结合的结果:第一种是金融的几何布朗运动,这是Bachelier在1900年首次提出的[3],第二种是交易模型,其中一种是Edgeworth的交易模型,可以追溯到1881年[16]。这些开创性的著作被许多作者所遵循,并催生了经济物理学领域。关于这个问题的最新参考文献可以在书[9,26,35,36]和参考文献[21,34,29,37,39]中找到。空间异质性社会模型的大规模动力学目前是一项意向性研究的主题(参见[6],作者在该研究中研究了互动主体的空间异质性韦斯布奇观点模型,该模型展示了社会内聚阶段和社会分离阶段之间的过渡)。本文考虑的基本方程为tf(x,y,t)+x(fv(x,y))=-y(f-Ff)+dy(y(yf))≡ Q(f),(1.1),其中f(x,y,t)是经济配置空间x中在时间t具有富足的主体的密度。(1.1)右侧的第二项对不确定性进行建模,并具有与经济和金融的g几何布朗运动相对应的扩散算子的形式,y中的方差为2。
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2022-5-6 02:12:10
该操作的合理性可在[28]中找到。这里描述了控制、行动或策略。在[13]中,作者将动作视为代价函数Φf的负梯度,即Ff=-yΦf。系数在功能上取决于密度f的二次成本函数用于描述代理之间的交易行为。我们用Φf(y)=afy+bfy+cf(1.2)的一般形式来写这个代价函数,系数af、bfy和cff在函数上依赖于密度f。在一个有连续玩家[2,22,32,33]的非原子非合作匿名博弈的框架中,也被称为平均场博弈[8,20],玩家相互作用以最小化他们自己的代价函数。在本文中,我们考虑了一个更现实的模型,其中每个参与者与参与者的集合(即市场)进行交互。对于每一个参与者来说,在这种相互作用下达到的均衡对应于他/她与处于该成本函数最小值之一的市场平均值之间的财富差异。我们注意到,该模型仅考虑货币交换,不跟踪交易的商品和服务。因此,这个游戏并不意味着每个玩家都希望与贸易伙伴分享一些财富。相反,交换的效用是使经济行为最大化,从而实现货物和服务的最佳交换。
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2022-5-6 02:12:13
在这个框架内,遵循这些策略的代理的动态可以被视为由以下博弈给出的:每个代理都遵循所谓的最佳回复策略,也就是说,假设其他代理不改变自己的策略,它试图最小化与其财富变量相关的成本函数。这为控制动作Ffin(1.1)Ff(y)=-yΦf=-阿菲- 对于(1.1)中的算子Q,包括几何布朗运动Q(f)=YDy(yf)+(afy+bf)f我们考虑一个封闭系统,在这个系统中,市场中的代理数量是守恒的。因此,方程(1.1)由边界条件d补充y(yf)+(afy+bf)f | y=0=0。在[13,7]中,一个由两两相互作用产生的模型,导出了两个主体财富之间的二次距离的比例。本论文的目的是将这个框架扩展到一般势,部分是为了消除总财富的保守约束∞yf(y,t)dy.在下文中,我们将这种情况称为“非保守经济”。此外,我们还考虑了另一种(从某种意义上说,更现实的)模型,在这种模型中,参与者之间不是以二元互动的形式进行互动,而是与整个参与者(市场)进行互动。也就是说,我们不考虑二元相互作用模型的平均场极限,而是从一个固有的平均场模型开始。自然地,我们需要财富分布函数f相对于财富变量y的矩。我们定义了代理人的密度ρ(x,t)和财富变量ρΥk(x,t)的高阶矩密度,通过:ρ(x,t)=Zf(x,y,t)dy,ρΥk(x,t)=Zykf(x,y,t)dy,k=1,2。
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