STI-2 LEERDOELEN Kennismaking met model- en theorievorming in de sociologie (of eigenlijk de sociale wetenschappen in het algemeen) Toepassen van model- en theorievorming op onderwerpen van eigen wetenschappelijke of maatschappelijke interesse Specifiek: inleiding in en kennismaking met Speltheorie Simulaties als methode van theorievorming Leertheorie

Simulatiemodellen Een abstracte versie van (een proces in) de werkelijkheid, ‘nagedaan’ in een computerprogramma Soorten simulatiemodellen Ter vervanging van de werkelijkheid Vluchtsimulator Bepalen van optimale afstelling van stoplichten Botsproeven met auto’s Tests voor de sterkte van constructies SimCity … Als methode om de implicaties van de handelingstheorie te onderzoeken  dit is de typische toepassing in de sociale wetenschappen

Simulatiemodellen: gebruik Maak aannames over de relevante actoren, de wijze waarop ze interacteren en de context waarbinnen ze interacteren. Laat vervolgens de simulatie herhaaldelijk lopen, en bekijk hoe de resultaten van de simulatie afhankelijk zijn van hoe de input gedefinieerd is. Twee bijzondere gevallen: 1. Laat zien dat het mogelijk is dat een bepaalde situatie kan ontstaan ondanks dat je zou denken dat dit niet kan (‘existentiebewijs’) 2. Laat zien dat (bijna) altijd een zelfde situatie ontstaat, terwijl je zou denken dat dit sterk afhankelijk is van de inputs (zie bijvoorbeeld het ‘graanvoorbeeld’) Algemene geval: Varieer de inputs, bekijk de resultaten van de simulatie na een bepaalde tijd en sla inputs en resultaten op. Herhaal dit vaak. Je hebt nu een databestand gemaakt, met daarin inputs en outputs van de simulatie. Analyseer dit databestand om er achter te komen hoe de inputs en de outputs met elkaar in verband staan.

Voorbeeld 1: Schelling’s segregatiemodellen The Strategy of Conflict, 1960. "Experimental Games and Bargaining Theory", 1960, World Politics. Arms and Influence, 1976. Micromotives and Macrobehavior, 1978. Thinking Through the Energy Problem, 1979. Incentives for Environmental Protection, 1983. Choice and Consequence, 1985. Strategy and Arms Control, 1986 Bargaining, Communication and Limited War, 1993. Thomas C. Schelling (1921 - …)

Schelling Nobelprijswinnaar in 2005 (met Aumann) Nobelprijs m.n. voor speltheoretische bijdragen aan de economie http://nobelprize.org/economics/laureates/2005/index.html

Te verklaren: segregatie in steden Achterliggende gedachte: het ontstaan van segregatie heeft te maken met de mate van tolerantie in een stad. Hoe toleranter men is, des te minder segregatie zal er ontstaan. Theorie: men verhuist zodra men zich niet meer thuis voelt in een buurt. Zich thuis voelen heeft in grote mate te maken met of anderen in de buurt “van hetzelfde soort” zijn. Andere redenen om te verhuizen laten we buiten beschouwing. Naar mate er meer intolerantie is, zal men in een enigszins gemengde buurt eerder op zoek gaan naar een woning in een andere buurt. Dit proces loopt als volgt: Geval 1: men is tolerant t.o.v. anderen; dan houdt dit proces op voordat bijna volledige segregatie is ontstaan. Geval 2: men is niet tolerant t.o.v. anderen; dan houdt het proces pas op als volledige segregatie is ontstaan. Beleidsimplicatie in het achterhoofd: als we segregatie willen voorkomen, dan moeten we aan voorlichting doen om zo de intolerantie te verminderen

Te verklaren: segregatie in steden Sociale condities: Mate van tolerantie Sociaal verschijnsel: Segregatie Welke aannames zijn nodig voor je op het micro-niveau begint? Zie vorige slide. Hoe transformeren de individuele uitkomsten tot collectief gedrag? Hoe meer verhuizingen, des te meer segregatie. Wie/wat zijn de actoren? Wat zijn hun doelen en voorkeuren? Verschillende groepen actoren. Doel: gelukkig zijn in hun buurt. Geluk is afhankelijk van samenstelling buurt. Keus: verhuizen of niet. Handelingstheorie: Eens in de zoveel tijd wordt besloten of wordt verhuisd of niet, alleen afhankelijk van de huidige samenstelling van de buurt Tot welk individueel gedrag leidt dit? Een doorlopend proces van verhuizingen. Gedachte: hoe minder tolerant, des te meer verhuizingen.

Te verklaren: segregatie in steden Implicatie uit deze theorie: Hoe groter de ondersteuning voor de integratiegedachte, des te minder segregatie er zou moeten zijn. Dit blijkt echter empirisch (in Westerse steden) niet te kloppen!

Segregatie in steden: modelmatige reconstructie Beschouw het volgende model (Schelling): Er zijn twee groepen mensen: rood en groen. Men leeft op een schaakbord. De buren van een actor zijn de acht vakjes er omheen. Geluk van een actor is afhankelijk van de samenstelling van de buurt. Het aantal buren van dezelfde soort moet groot genoeg zijn. Verhuizen verloopt als volgt (nb typische ‘low-tech rationaliteit’): er wordt willekeurig een actor aangewezen, deze krijgt de kans te verhuizen Als de actor gelukkig is, dan verhuist deze niet Als de actor niet gelukkig is, dan verhuist deze naar een buurt waar hij gelukkig is. Dit proces van verhuizen gaat door tot niemand meer wil of kan verhuizen. < zie nu simulatie model (Schellingdale / Netlogo) >

Segregatiemodellen: conclusie De simulatie laat zien dat segregatie kan al ontstaan onder zeer ‘milde’ omstandigheden: intolerantie is daar helemaal niet voor nodig. Beleidsimplicatie (bijvoorbeeld): “voorlichting” om groepen tot elkaar te laten komen, werkt dus waarschijnlijk NIET ter voorkoming van segregatie (al kan het voor allerlei andere zaken best nuttig zijn)

Aangepaste ‘verklaring’: segregatie in steden Sociale condities: Mate van tolerantie Sociaal verschijnsel: Segregatie heeft (soms) geen invloed op Welke aannames zijn nodig voor je op het micro-niveau begint? Zie eerder. Hoe transformeren de individuele uitkomsten tot collectief gedrag? Wie/wat zijn de actoren? Wat zijn hun doelen en voorkeuren? Verschillende groepen actoren. Doel: gelukkig zijn in hun buurt. Geluk is afhankelijk van samenstelling buurt. Keus: verhuizen of niet. Handelingstheorie: Eens in de zoveel tijd wordt besloten of wordt verhuisd of niet, alleen afhankelijk van de huidige samenstelling van de buurt Tot welk individueel gedrag leidt dit? Een doorlopend proces van verhuizingen. Uit simulatie blijkt: hogere tolerantie leidt NIET tot minder verhuizingen.

Bezwaren tegen Schelling’s segregatiemodel Het model laat verschillende zaken buiten beschouwing: Kosten van verhuizingen: sommige actoren kunnen makkelijker verhuizen dan anderen Er zijn in de praktijk meer dan twee groepen Mensen wonen niet op een schaakbord Andere redenen voor verhuizingen zijn mogelijk … De vraag bij al deze mogelijke aanpassingen is echter: zou de betreffende aanpassing de conclusie dat segregatie al onder relatief milde omstandigheden ontstaat, omverwerpen? (de vraag is dus niet alleen: wordt het model er realistischer van?) Op de website staan een paar papers van “opvolgers” van Schelling die verschillende potentieel nuttige aanpassingen uitvoeren.

NetLogo: Schelling uitgebreid De volgende uitbreidingen zijn al geïmplementeerd: Behalve ‘% similar wanted’ ook ‘% different wanted’ Verschillende manieren van een nieuwe plaats zoeken Meer dan twee groepen ‘Radius’ variabele: hoe ver kijkt een persoon om zich heen om het percentage gelijken in zijn buurt te bepalen? Ipv een torus (=fietsband: geen hoeken in het speelveld), nu wel hoeken in het speelveld Experimenteer ook zelf of wat deze zaken voor verschil maken voor de conclusies! < zie NetLogo >

Sociologie als opeenvolging van P-T-O cycli Probleem: hoe ontstaat segregatie? Theorie: door (in)tolerantie. Hypothese: Hoge tolerantie  lage segregatie Onderzoek: Hypothese blijkt niet te kloppen Theorie (Schelling): segregatie door opeenvolging van individuele gedragingen, leidend tot ‘kettingreacties’ van verhuizingen. Hypothese: tolerantie vertoont geen samenhang met segregatie (of: alleen onder bepaalde omstandigheden). Extra hypothese (na nieuwe simulatie): inkomensverdeling hangt ook niet samen met segregatie. Onderzoek: … Etc.

Simulatiemodellen: voors en tegens Gestructureerde manier om de implicaties van een onderliggend model te bepalen (vergeleken met ‘theorie in woorden’). Relatief eenvoudige manier (vergeleken met wiskundige modellen) om een sociaal-wetenschappelijk probleem abstract weer te geven. Relatief eenvoudig om uitbreidingen te realiseren. Relatief eenvoudig om “niet rationeel gedrag” weer te geven. Relatief eenvoudig om de procesgang te bestuderen, in plaats van alleen de evenwichts- of eindtoestanden. Je ziet soms implicaties van je beginaannames die je niet zo snel zelf verzint Mogelijkheid tot het komen tot resultaten op gebieden waar het wiskundig te lastig wordt

Simulatiemodellen: voors en tegens Resultaten van simulaties moeten actief onderzocht (“er komt niet één antwoord uit”) … … en dat is typisch lastig omdat bij een beetje model er zo veel parameters zijn die kunnen variëren. Reproduceerbaarheid is lastiger dan bij wiskundige modellen. Tests voor robuustheid zijn nodig (je wilt juist niet dat je conclusie sterk afhangt van een irrelevante aanname) ‘Externe validiteit’ is, zoals bij ieder model, altijd betwistbaar (“de werkelijkheid is ingewikkelder, dus wat heb ik aan zo’n model waar niet alles in zit”) NB Oplossing hiervoor is simpelweg om de implicaties van de modellen met echte gegevens uit de wereld te toetsen.

Voorbeeld 2: “Setting standards” (zie reader) Boeken van Axelrod: “The evolution of cooperation” - Prisoner’s Dilemma (inclusief computertoernooi) “The complexity of cooperation” - meer over: ‘wat allemaal met relatief eenvoudige modelletjes kan’ O.a.: “Setting standards” Robert Axelrod

“Setting standards” We bekijken het geval waarbij een nieuwe standaard zich aan het uitontwikkelen is (vg. bijvoorbeeld de standaarden bij video, dvd, mobiele telefonie etc). Dit is enigszins Prisoner’s Dilemma-achtig, in de zin dat er voor de partijen deels dezelfde, deels tegengestelde belangen liggen: Liefst hebben alle partijen dat hun standaard wordt gekozen en zij het alleenrecht krijgen, maar niettemin prefereren ze een partnerschap met één of meer andere partijen boven terecht komen in de verkeerde standaard. Vraag: hoeveel standaarden zullen ontstaan, en welke partij gaat bij welke partij?

“Setting standards” Er zijn n bedrijven, ieder met grootte s De bedrijven komen op één of andere wijze tot een partitie van de gehele set bedrijven, bijv. stel n=8 { [1,2,3,5,7,8] [4,6] } of { [1,2,3] [4,5] [6,7,8] } of { [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] } (een partitie geeft dus een antwoord op de vraag hoeveel standaarden er komen, en wie met wie is) Aanname: ieder bedrijf weet voor iedere mogelijke partitie hoe tevreden hij zou zijn met deze partitie

“Setting standards” Het nut van bedrijf i om bij alliantie A te zitten wordt gedefinieerd als (p. 104 Axelrod) Met sj de grootte van bedrijf j A is op te delen in twee elkaar uitsluitende groepen C en D, C de ‘close rivals’ D de ‘distant rivals’ met A = C + D. >0, >0. Hier staat dus dat de waarde van een coalitie voor een bedrijf gelijk is aan de gezamenlijke grootte van de participerende bedrijven, minus  voor iedere ‘distant rival’, en minus + voor iedere ‘close rival’. (je kunt zeggen:  is het nadeel dat je hebt van een willekeurige partner,  staat voor het extra nadeel dat je hebt als je directe concurrenten bij je in de coalitie zitten)

“Setting standards” Dwz Extra eis van Axelrod: We gebruiken hier argumentatie zoals bij het matching-voorbeeld (het koppelen van mannen aan vrouwen): Hoe de verschillende partijen precies tot de uiteindelijke verdeling komen, dat laten we in het midden, maar we verwachten wél dat de uiteindelijke partitie stabiel is (in evenwicht): Dwz De uiteindelijke partitie moet zo zijn, dat als n-1 actoren zich houden aan deze partitie, de ne actor géén prikkel heeft om iets anders te kiezen (wat ook weer de definitie van Nash-evenwicht is) Extra eis van Axelrod: - het uiteindelijke aantal standaarden zal gelijk zijn aan 2

“Setting standards” in een Coleman-schema Sociale verschijnselen: Verdeling van partijen over coalities Sociale condities: Grootte van de partijen Welke aannames zijn nodig voor je op het micro-niveau begint? Zie vorige slide Handelingstheorie ? Tot welk individueel gedrag leidt dit? Bedrijf A gaat bij …, Bedrijf B gaat bij …, etc Wie/wat zijn de actoren? Bedrijven, doel=winst maken, ze proberen dit te doen door zo handig mogelijk een coalitie met andere partijen te kiezen

Setting standards: the UNIX case Bekijk zelf: Axelrod past zijn eigen model toe op “the Unix case” Axelrod vindt daar twee partities die in evenwicht zijn, waarbij één van twee opvallend dicht in de buurt zit van de echte uitkomst.

< naar Java applet> Setting standards

Setting standards: conclusie Soms is het handiger om je juist niet al te druk te maken over de precieze wijze waarop een bepaald resultaat tot stand komt, maar verstandig je te beperken tot uitspraken over het resultaat Niettemin: in Axelrod’s voorbeeld komt het hem wel héél erg goed uit dat hij besluit maximaal twee coalities toe te staan. -------------------- Het voorbeeld laat wel goed zien hoe met een relatief eenvoudig model zoiets complex als het ontwikkelen van standaarden kan worden onderzocht / voorspeld. Alternatief gebruik: kabinetsformaties, alliantievorming in andere sectoren (vliegtuigsector bijv.), etc