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Erster Prototyp eines Multi-Agenten-Systems (MAS) zur Simulation des deutschen Privatkunden Mobilfunk-Marktes. Der Simulationszeitraum erstreckt sich von 01/1992 bis 12/2005 und simuliert zunächst lediglich die Marktanteile der vier großen Mobilfunkanbieter in Deutschland: D1 und D2 von Anfang an, später steigen auch E-Plus und zuletzt 1998 O2 in den Markt ein. Die tatsächliche Marktentwicklung (für Privat- & Geschäftskunden) war wie folgt:
In den Diagrammen sind T-Mobile pink, Vodafone schwarz, E-Plus grün und O2 blau dargestellt.
Da es sich hierbei, wie gesagt, um ein MAS handelt, beachte man, dass die vom Modell erzeugten Zeitreihen allein als Ergebnis der Handlungen der einzelnen Agenten (also des Handelns der Kunden am Markt, wie in der realen Welt auch) entstehen und keinerlei globale Annahmen über den Verlauf von Marktanteilen in der Zeit getroffen sind, wie das bei herkömmlichen (Makro-)Modellen immer der Fall ist (i.d.R. über zeitliche Korrelationskoeffizienten, wie etwa bei AR-Modellen). Dieser Verlauf ist also ein emergentes Resultat der Interaktion der Elemente des Systems und nicht abhängig von irgendwelchen globalen Systemannahmen!
Darin zeigt sich auch die theoretische Überlegenheit des Multi-Agenten-Ansatzes gegenüber herkömmlichen Methoden und Modellen der BWL und VWL, in denen die Gefahr von tautologischen Ergebnissen oftmals hoch ist (Beispiel: Ist es überraschend, dass ein Modell eine effiziente Marktallokation hervorbringt, wenn es absolute Rationalität der Akteure, vollständige Information, perfekte Märkte etc. etc. voraussetzt ... ?), sowie die sehr gute Fähigkeit von MAS, reale System darzustellen, da die MAS-Struktur die Struktur realer Systeme expliziert, wie sie etwa in der Allgemeinen Systemtheorie beschrieben ist.
FUNKTIONSWEISE
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Das Modell besteht aus heterogenen Kunden-Agenten, deren Attribute (Präferenzen für Netze, Preise, Vertragsformen etc.) zufällig bestimmt wurden, um im Rahmen des Prototyping schnell zu lauffähigen Modellen zu gelangen. Jeder Agent ist mit Entscheidungsregeln ausgestattet, die die kognitiven Vorgänge realer Kunden nachbilden sollen. Wie reale Menschen auch, handeln die Kunden-Agenten in Abhängigkeit von ihren individuellen Präferenzen (individuelle Faktoren), individuellen Freundeskreis (sozialer Kontext) und dem Vertragsangebot am Markt. In späteren Modellvarianten sind die Attributwerte jedes einzelnen Kunden aus Realdaten (insb. Daten aus dem ALLBUS-Datensatz) bestimmt.
- Das Netzwerk im großen Bild links, zeigt das komplexe Frendesnetzwerk der einzelnen Kunden-Agenten, von denen jeder als ein Punkt repräsentiert ist. Das Netzwerk besteht in diesem Prototypen noch aus zufällig bestimmten Freunden (also anderen Agenten des Modells).
- Unten rechtes sieht man noch die instantane Verteilung der Präferenzen für die einzelnen Mobilfunk-Netze unter den Kunden-Agenten.
- Der Zufallszahlengenerator ist für diese Online-Version deaktiviert. Jeder Modelllauf produziert daher genau dasselbe (repräsentative) Ensemble.
ZU DEN RESULTATEN
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Validierungszeitraum:
Man kann feststellen, dass dieser simple Prototyp bereits die Marktanteilsentwicklung für den Validierungszeitraum 1992 - 2005 für die einzelnen Anbieter sehr gut reproduziert.
Die gute Übereinstimmung ist beeindruckend und kann von keiner anderen Methode mit derart schwachen Annahmen erzielt werden (Stochastische Differentialgleichungs-Systeme (bspw. Mastergleichungs-Ansatz, Fokker-Planck-Gleichung) kämen noch in Frage, die aber wiederum mit Global-Annahmen arbeiten und nur wenige Kundengruppen aber nicht einzeln-individuelle Kunden-Agenten berücksichtigen können).
Da die Reproduktion von Zeitreihen aufgrund der vielen Freiheitsgrade dynamischer Systeme ohnehin äußert schwierig ist, ermutigt das vorliegende Zwischenergebnis zur weiteren Verfeinerung des Modells.
Ein paar kontrafaktische Szenarien:
Durch Auswahl eines Szenarios im Modellinterface lassen sich ein paar interesante Hypothesen generieren bzw. stützen.
- “No prepaid tariffs” zeigt eine mögliche Entwicklung, wenn es niemals Prepaid-Tarife in D. gegeben hätte.
- “All providers start in 1992” zeigt, dass ein früher Start von D1 und D2 wohl ein wichtiger Grund für deren heutige Dominanz gegenüber den Late Movern gewesen ist.
- “No social network” zeigt, dass der tarifinduzierte Netzwerkeffekt (Netzinternegespräche waren bis Mitte 2005 in D. günstiger als alle anderen Telefonate mit Handy) eine teilweise einen Wettbewerbsnachteil für die kleineren Anbieter darstellte.
Dieser Prototyp wurde lediglich zur Unterstützung des Designs eines größeren Simulationsmodells erstellt. Er ist daher nicht auf seine Präzision oder praktischen Nutzen hin zu beurteilen (nichtsdestotrotz ist die Übereinstimmung mit der tatsächlich Entwicklung bemerkenswert). Genauere Analysen zu den Modellresultaten sind hier aus Platzgründen nicht aufgeführt.
MODELLERWEITERUNGEN
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Das vorliegende Modell ist der Prototyp I. Derzeit ist Prototyp IV die aktuellste Version. Mehr dazu gern auf Anfrage.
VERWANDTE MODELLE
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Bis dato keine ähnlichen Mobilfunk-Modelle bekannt.
QUELLENANGABEN
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Aleksandar Ivanov, Technische Universität Dresden.