Bruk av eksperimentell økonomi i undervisning. Leif Helland Handelshøyskolen BI

Transkript

1 Bruk av eksperimentell økonomi i undervisning Leif Helland Handelshøyskolen BI

2 Plan 1. Hva er eksperimentell økonomi? 2. Hvorfor integrere eksperimentell økonomi i undervisningen? 3. Hva slags problemstillinger passer eksperimentell økonomi til? 4. Hvordan integrere eksperimentell økonomi i undervisningen? i. Manuelle eksperimenter ii. Labeksperimenter iii. Infrastrukturen i Nydalen iv. Belønningsstruktur v. Tilbakemelding 5. Et eksempel: Sekvensielle forhandlinger 6. Nok et eksempel: Investeringsspillet 7. Et forestående eksperiment: Er viljen til å kaste korrupte politikere betinget av politisk kultur? 8. Oppsummering

3 Hva er eksperimentell økonomi? Utgangspunkt: En bestemt valgsituasjon, oftest beskrevet med en formalmodell som er sentral i faget Valg mellom usikre alternativer i prosjektledelse, kartelldisiplin, frembringelse av fellesgoder, forhandlinger, auksjoner, markedsstruktur, delegasjonsproblemer, og så videre Modellen gjenskapes på en stilisert måte i et eksperiment der studentene deltar som subjekter. Informasjonsstruktur, belønningsstruktur, spilleregler Eksperimentet implementeres manuelt i klasserommet eller gjennom et eget nettverk i en pc-lab. Eksperimentet har to eller flere kontroller som i henhold til formalmodellen skal produsere bestemte atferdsvariasjoner. Subjektene tilordnes tilfeldig i grupper hvor de foretar sine handlingsvalg. Handlingsvalg premieres med poeng på en måte som gjenskaper belønningsstrukturen i modellen. Poengene er verdifulle.

4 Hvorfor eksperimentell økonomi i undervisningen? Formalmodeller står sterkt i moderne samfunnsvitenskap. Å beherske formalmodeller krever fokusert begrepsmessig tenkning over tid. Høyt abstraksjonsnivå settes ofte i sammenheng med liten relevans «i det virkelige liv». Det er utfordrende å motivere studenter for slik læring. De som tar investeringen får ofte en for unyansert og urokkelig tro på modellene. Eksperimentell økonomi Gir en kraftig tilleggsmotivasjon for læring i form av umiddelbare belønninger Konkretiserer modellene og lar studentene erfare valghandlingsproblemer Bevisstgjør studentene på den betingede utsagnskraften til formalmodeller Ny teoriutvikling innenfor blant annet økonomi, statsvitenskap, moralfilosofi, neurologi og psykologi drives i utpreget grad av eksperimentell økonomi. For å forstå denne forskningsfronten hjelper det betraktelig med «hands on» erfaring.

5 Hva slags undervisning? Kortversjonen: Alle problemstillinger der vi har å gjøre med forholdsvis klart definerte valg som foretas av individer eller grupper av individer under bestemte spilleregler Mange faglige problemstillinger tar i tillegg opp situasjoner der det enkelte individ ikke fullt ut kontrollerer utfallet alene, men hvor dette er usikkert fordi: Utfallet produseres av egne og andre individers handlinger samtidig Utfallet avhenger av tilfeldigheter utover spillernes handlingsvalg Tre eksempler Eksempel 1: Klart definerte handlingsvalg; noen handlingsvalg leder til tilfeldigheter i valg av utfall Eksempel 2: Utfallet produseres av handlingsvalgene til to individer Eksempel 3: Utfallet produseres av handlingsvalgene til to individer samt av tilfeldigheter utover disse handlingsvalgene

6 Eksempel 1: Halvparten av subjektene får 100 poeng og velger mellom sikkerhet for 50 poeng eller 50% sjanse for pluss 100 poeng og 50% sjanse for pluss 0 poeng. Den andre halvparten av subjektene får 200 poeng og velger mellom sikkerhet for minus 50 poeng eller 50% sjanse for minus 100 poeng og 50% sjanse for minus 0 poeng. Påvirkes valgene av referansepunktet? Eksempel 2: Subjektene deles inn i par. Subjekt A foreslår en fordeling av 100 poeng. Subjekt B aksepterer eller avviser forslaget. Dersom forslaget avvises får begge spillere 0 poeng. Dersom forslaget aksepteres får spillerne poeng i tråd med dette. Dersom spillerne er rasjonelle og egeninteresserte får A 99 poeng og B 1 poeng. Er det dette vi observerer? Eventuelt, hvorfor ikke? Eksempel 3: Verden er i den ene av to tilstander - grønn eller rød - med gitte sannsynligheter. En lobbyist kan fremføre en kostbar lobbymelding eller avstå fra dette, etter å ha observert hvilken tilstand verden er i. Makthaveren observerer ikke hvilken tilstand verden er i, og velger ekspansiv eller kontraktiv politikk etter å ha observert lobbyistens handling. Lobbyisten foretrekker alltid ekspansiv politikk. Makthaveren foretrekker ekspansiv politikk hvis verden er grønn og kontraktiv politikk hvis verden er rød. Sender lobbyisten kostbare meldinger? Tror makthaveren på lobbyisten? Under hvilke betingelser er lobbyisme informativt?

7 Hvordan integrere eksperimentell økonomi i undervisningen? Manuelle eksperimenter Eksempel: eksperimenter på referansepunktproblematikk (Kahneman & Tversky) gjennomføres typisk manuelt. Slike eksperimenter har ikke strategisk interaksjon, repetisjon/læring eller materielle belønninger. Ønsker en å generere større datamengder i mer kompliserte situasjoner på en kontrollert måte kan det være formålstjenlig å implementere eksperimentet i en pc-lab. Unntak: Dersom ansikt-til-ansikt interaksjon er av interesse. Eksempel: Ufrivillig signalisering i forhandlinger. Par av subjekter dannes tilfeldig. Hvert part kommer frem på et bord foran klassen hvor de har 10 minutter på å enes om fordelingen av 1000 poeng. Før forhandlingene starter observerer subjektet og administrator et terningkast. 1, 2 eller 3 betyr en kostnad på 400 poeng som trekkes fra en eventuell avtale. De øvrige studentene gjetter på om subjektene har kostnad eller ikke. Riktig gjetning gir 100 poeng.

8 Lab eksperimenter Et antall PC er koplet opp i et nettverk i ett og samme rom. Det sitter ett subjekt på hver PC. På en egen server ligger det software som eksperimentet er programmert i: Rolletildeling Gruppedannelse Spilleregler Informasjonsstruktur Belønningsstruktur All kommunikasjon mellom subjekter foregår (teknisk sett) gjennom serveren, hvor alle relevante data registreres underveis (annen kommunikasjon mellom subjekter under eksperimentet er forbudt). Etter at eksperimentet er gjennomført skrives det ut en belønningsfile og en datafile (pluss en del andre filer som er relevante om noe går galt) Belønninger tildeles subjektene, administrator analyserer data og gjennomfører en diskusjon av resultater med studentene.

9 Infrastrukturen i Nydalen 20 (ordinære) Pc-er pluss en server på executive avdelingen (innenfor biblioteket) Z-tree utviklet av en gruppe ledende sveitsiske økonomer brukes til å programmere eksperimentene Programmering på dette verktøyet er overkommelig, men det er visse oppstartskostnader Ny versjon tillater avansert grafikk og styrte «chat-room». Laben brukes i annen undervisningssammenheng (med den følge at alle maskiner må sjekkes i forkant av eksperimenter) Provisorisk løsning som innebærer at brannmur tas ned mens eksperimenter pågår Vi har opplevd at IT har oppgradert uten å informere oss, og at eksperimenter derfor har måttet avlyses Ikke skillevegger (cubicles) mellom Pc-ene Ikke allokert timeverk fra IT til drifting av funksjonen Ønsker for fremtiden: Egen lab; allokering av timeverk til drifting fra IT; cubicles; eget nettsted for ansatte med software og eksempler på eksperimenter som kan justeres lett

10 Belønningsstruktur I to av kursene jeg har undervist dette året (MSc/PE; «Input Politics» & MOM; «Forhandlinger») er 20% av sluttkarakteren satt på bakgrunn av oppnådde poeng gjennom til sammen 5 eksperimenter. Jeg bruker ikke en normalfordeling, men faste poenggrenser for karakterjustering (Grunnen ligger i et teorem fra midten av 80-tallet som sier at dersom poengene er vinnersjanser i et lotteri på en fast pris, så er nytten lineær i poeng). Tilsvarende kopling gjøres ved en rekke ledende amerikanske læresteder (ved Harvard Business School strekker praksisen seg tilbake til 1960-tallet). Hva måler oppnådde poeng? Evnen til å forstå en formalmodell (jeg bruker karaktergivende «assignments» for å sjekke dette) Evnen til å justere adferd i laben slik at denne tar hensyn til påviste avvik fra formalmodellen i andre eksperimenter (jeg setter en del eksperimentell økonomi på pensum) Viljen til å ofre noe verdifullt for å hjelpe/ikke skade medstudenter (tester reelle etiske dilemmaer) Evnen til å operere i en omgivelse som er delvis stokastisk

11 Tilbakemelding Belønningsfilen gir grunnlag for tilbakemeldinger om oppnådde poeng i eksperimentet; jeg gir denne konfidensielt sammen med deskriptiv belønningsstatistikk Datafilen gir grunnlag for statistiske analyser av atferden i eksperimentet Analysene legger jeg ut på blackboard som en forelesning, og vi diskuterer resultatene i klassen. Resultatene holdes opp mot formalmodellens prediksjoner og funn fra eksperimentell økonomi Avvik mellom modellprediksjoner og resultater diskuteres særskilt

12 Sekvensielle forhandlinger, et eksempel To spillere A og B skal fordele en kake på 1 ved enighet Spillerne er rasjonelle og egeninteresserte A fremmer forslag i oddetallssteg, B i partallssteg Dersom et forslag aksepteres fordeles kaken i tråd med forslaget i inneværende periode Dersom et forslag forkastes går spillet til neste steg og kaken krymper med en faktor på 0<δ<1 Informasjonen er fullstendig og fullkommen Arbeidshesten for å forstå lønnsdannelse i makroøkonomi, bredt anvendt i andre deler av samfunnsvitenskapene Hva er likevektsfordelingen av kaken?

13 Eksempel med 3 steg Spiller A Spiller B Steg 1 (A foreslår) 1 δ(1 δ) δ(1 δ) Steg 2 (B foreslår) δ 1 δ Steg 3 (A foreslår) 1 0 Rasjonelle egeninteresserte spillere vil dele kaken som angitt i første steg. I hvert steg hviler forslagene på troverdige krav og løfter (delspillperfeksjon) Forhandlingsmakt: Øker med stigende tålmodighet, og avtar med antall steg. Første og sistetrekksfordel.

14 Forhandling om 100 poeng, kontroller Likevektstilbud δ=0.50 δ= steg 25 (a) 5 steg 31 (d) 15 (c) 25 (b) Diskontering implementeres ved at kaken krymper med δ poeng per steg. Hvert subjekt spiller rollen som A og som B i alle kontroller. Tilfeldig rolletildeling i første gjennomføring, tilfeldig pardannelse i hvert spill. Rekkefølgen på kontrollene (a, b, c, d)

15 Verden sett fra subjektenes PC-er og administrators server

16 Investeringsspillet To spillere A og B A har første trekk og kan investere 100 poeng eller la dette være Dersom A investerer 4 dobles beløpet (eventyrlig avkastning) og B kan velge å dele likt (200 poeng til hver) eller dele skjevt (50 poeng til A, 350 poeng til B) Dersom B deler skjevt kan A velge å straffe ham/henne med inntil 50 straffepoeng (SP). Hvert SP fratar B 7 poeng Kontroll 1: Hvert SP koster A 0 poeng Kontroll 2: Hvert SP koster A 1 poeng Rasjonelle egeninteresserte spillere: Kontroll 1: B vet at A kostnadsfritt kan frata ham/henne hele gevinsten (50*7=350). B vil derfor dele likt om dette spørsmålet aktualiseres. Vel vitende om dette vil A investere, (Begge spillere får 200 poeng i likevekt). Kontroll 2: B vet at det er kostbart for A å straffe, og at A ikke vil straffe dersom dette spørsmålet aktualiseres (siden A liker poeng). Dersom det investeres vil derfor B dele skjevt. Vel vitende om dette avstår A fra å investere (A får 100 poeng og B får 0 poeng i likevekt).

17 Resultater i laben Kontroll 1: 98.2% av spillerne i rolle A investerer Alle spillere i rolle B deler likt Kontroll 2: 65% av spillerne i rolle A investerer 62% av spillerne i rolle B deler likt Gjennomsnittlig antall SP 26 Hva skyldes avvikene fra likevekt i kontroll 2?

18 Inne i As hode: dequervain et al (The neural basis of Altruistic Punishment, Science 305: ) Spillere i rolle A gis ett minutt til refleksjon før de må fatte sin straffebeslutning I dette minuttet scannes As hjerne med en (radioaktiv) teknikk som måler blodgjennomstrømningen i ulike deler av hjernen med stor presisjon («positron emission tomography»; PET) Variasjon i blodgjennomstrømningen indikerer variasjon i aktiveringen av ulike hjernefunksjoner (hjernen deles inn i 3mm kuber)

19 Noen etablerte funn fra hjerneforskningen Andre studier har vist følgende sammenhenger Bearbeiding av belønninger: caudate nucleus & thalamus Forsterkere (kokain og nikotin): caudate nucleus Å motta substansielle pengesummer: caudate nucleus Integrasjon av separate kognitive operasjoner og beslutningstaking : prefrontal cortex (PFC)

20 Caudate nucleus (#6) Hjernen sett ovenfra PFC

21 Straff: Caudate nucleus aktiveres (hevnen er søt) Reaksjon som hos: Kokainbrukere Røykere Lottovinnere

22 Straff: Aktivering av PFC observeres bare når straff er kostbart Trade-off: Søt hevn Hard cash Kognitiv aktivering Irrasjonalitet??

23 Det større bildet: Tillitt er en gullgruve!! P.J. Zack & S. Knack (2001): Trust and Growth. Economic Journal 111: World Values Surveys: 1981, , Most people can be trusted You can t be too careful in dealing with people

24 Siste eksempel: Delegasjon i valg N+1 spillere, N velgere og en politiker (implementert som en «automaton») To perioder i hvert spill, valg avholdes mellom periodene To typer politikere: Korrupte og ærlige Korrupte politikere stjeler noen ganger, ærlige politikere stjeler aldri Persistent produktivitetssjokk ved inngangen til periode 1 Sittende politiker kjenner sin egen type og utfallet av produktivitetssjokket Velgerne kjenner bare sannsynlighetene for korrupte vs. ærlige politikere, og høy vs. lavproduktiv økonomi Etter runde 1 kan velgerne (med flertall) velge å kaste eller beholde sittende politiker etter å ha observert offentlig produksjon Problem: En korrupt politiker som står i en høyproduktiv økonomi kan mimikere en ærlig politiker som står i en lavproduktiv økonomi og på denne måten bli gjenvalgt. Modellen gir for bestemte parametere en likevekt der rasjonell oppdatering tilsier at alle politikere som produserer positivt kvantum gjenvelges.

25 Den store debatten Politisk økonomi: Variasjon i korrupsjon skyldes varierende politiske institusjoner (valgordninger, kompetanseregler mellom ulike makthavere, fiskal konstitusjoner) Sosiologiske studier: Variasjon i korrupsjon skyldes varierende politisk kultur. Spesielt et «clean north» hvor korrupsjon ikke tåles, og et «dirty south» hvor korrupsjon tåles. Gjennomfør identisk det samme eksperimentet med BA studenter i Business i for eksempel Oslo (Transpanrency International Corruption Index 06: 8.8), Roma (TICI 06: 4.8) og Kiev (TICI 06: 2.4). Alt annet enn kultur holdes konstant. All atferdsvariasjon skyldes kultur.

26 Oppsummering Eksperimenter på sentrale modeller innenfor de fleste av fagfeltene vi underviser i på BI lar seg forholdsvis enkelt implementere i lab Implementering i lab muliggjør kontrollert produksjon av store datamengder i kompliserte samhandlingssituasjoner Bruk av karakterer representerer en kraftig tilleggsmotivasjon for læring av formalmodeller Dypere forståelse av modellens utsagnskraft nås Eksperimentell økonomi inviterer til tverrfaglighet og gjør det lettere å følge utviklingen av forskningsfronten Studentene vinner erfaring i å operere i kompliserte valghandlingssituasjoner og erfarer at strategisk handling er utfordrende Infrastrukturen i Nydalen har fortsatt noen skritt å gå før laben virker på en tilfredsstillende måte