Mesa3.xによる経済循環モデル

はじめに

現代貨幣理論(MMT)は、よくモデルがないと批判される。
そこで、MultiAgentでMMTに則った経済循環モデルを作成しようと思う。
MultiAgentを書くのには、Mesa/Pythonが比較的簡単のようだ。
MultiAgentのプログラムを書くには、少々癖のある書法になる。
しかも、Mesa2.xからMesa3.xにバージョンアップで書き方が少し変わってくる。
Mesa3.xに慣れる意味もあるので、企業、政府のみの簡単なモデルをMesa3.1で構築する。

なお、以下のソースは、jupyter上で作動する。

Agentの作成

まずは、Mesaをimportして、MoneyAgentを作成する。
Agentにはunique_idが自動的に付くので、=1を政府、>1を企業とする。
最初に、企業は、最初に金貨0枚で、価格が金貨1万枚の商品を持つものとし、
政府は、100万枚の金貨を持ち、ランダムに企業を選定して、商品を買い上げる。
その際、売上の1/10を売上税として徴収するので、売上から税額を引いておく。

import mesa

class MoneyAgent(mesa.Agent):
    def __init__(self, model):
        super().__init__(model)
        self.tax    = 0
        self.wealth = 0
        if self.unique_id == 1:
            self.wealth = 1000000
    
    def exec(self):
        price = 10000
        if self.unique_id == 1:
            other_agent = self.random.choice(self.model.agents.select(lambda a: a.unique_id > 1))    
            if other_agent is not None:
                other_agent.wealth += price
                tax = price // 10
                other_agent.tax    += tax
                other_agent.wealth -= tax
                self.wealth -= price
        else:
            pass

モデルの作成

次に、モデルを作成する。num_agentsの数だけAgentが作成される。
step()により、Agentで定義されたexec()を実行する。
tax()により、各企業から売上より分けられていた税額を徴収する。

class MoneyModel(mesa.Model):
    def __init__(self, n):
        super().__init__()
        self.num_agents = n
        MoneyAgent.create_agents(model=self, n=n)

    def step(self):
        self.agents.do("exec")
        
    def tax(self):
        sum_tax = 0
        for a in model.agents:
            sum_tax += a.tax
            a.tax = 0
 
        for a in model.agents.select(lambda a: a.unique_id == 1):
            a.wealth += sum_tax 

実行

まず、Agentを10個作成するので、政府は1個、企業は9個出来る。
model.step() で、政府はランダムに選んだ企業から商品を買い上げる。
model.tax()　で、政府は企業から税額を吸い上げる。

model = MoneyModel(10)
for _ in range(30):
    model.step()
    
print("徴税前")
print([a.wealth for a in model.agents])    # 金貨の枚数
print([a.tax    for a in model.agents])    # 税額
print("徴税後")
model.tax()
print([a.wealth for a in model.agents])    # 金貨の枚数
print([a.tax    for a in model.agents])    # 税額

徴税前
[700000, 63000, 18000, 9000, 18000, 81000, 27000, 9000, 27000, 18000]
[0, 7000, 2000, 1000, 2000, 9000, 3000, 1000, 3000, 2000]
徴税後
[730000, 63000, 18000, 9000, 18000, 81000, 27000, 9000, 27000, 18000]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

おわりに

Mesa3.xの日本語解説が殆どないので、お役に立てただろうか。