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TaxAI · 经济仿真与经济世界模型 · AAMAS 2024 · 已发表 · 代码已公开

TaxAI: A Dynamic Economic Simulator and Benchmark for Multi-Agent Reinforcement Learning

税收多智能体动态经济仿真与基准

基于 Bewley–Aiyagari 模型构建政府、家庭、企业和金融中介参与的动态经济模拟器,并系统比较经济学方法与多智能体强化学习方法。

10K 家庭主体4 基准任务2 + 7 经济与 MARL 方法

TaxAI 经济角色与动态交互结构
TaxAI 经济角色与动态交互结构

这项研究试图解决什么问题?

研究背景

税收政策与家庭劳动、储蓄之间存在持续的动态反馈。传统模型与多智能体学习方法若缺乏共同环境,就难以在可比条件下检验大规模异质家庭与政府之间的策略互动。

核心问题

如何在大规模异质家庭与政府动态互动的环境中研究税收政策,以及家庭的劳动与储蓄决策。

具体研究内容

  1. 构建包含四类经济角色、主要经济活动和真实数据校准的税收模拟器。
  2. 提供 2 种传统经济方法与 7 种多智能体强化学习方法的统一基准。
  3. 支持最多 10,000 个家庭主体,并分析不同财富家庭的行为差异。

研究是怎样完成的?

将税收经济建模为多人一般和部分可观测马尔可夫博弈,并在同一环境中测试传统经济方法与多智能体强化学习算法。

经济结构

以 Bewley–Aiyagari 模型为基础,连接政府、异质家庭、企业与金融中介四类角色。

博弈形式化

将税收、转移支付、劳动与储蓄决策写入多人一般和部分可观测马尔可夫博弈。

统一基准

在经济数据校准的同一模拟器中,运行传统经济方法与 MARL 算法。

如何检验,得到了什么结果?

验证路径

任务设置

在 4 项任务中比较政府与家庭的决策结果。

算法基准

统一比较 2 种经济学方法与 7 种多智能体强化学习方法。

扩展性

主体规模覆盖 10、100、1,000 与 10,000 个家庭,同时分析财富异质性。

主要结果

  1. 论文在 4 项任务上比较 2 种经济方法与 7 种多智能体强化学习方法;平台扩展性实验覆盖 10、100、1,000 和 10,000 个家庭。

这项工作意味着什么?

主要贡献

  1. 构建包含四类经济角色、主要经济活动和真实数据校准的税收模拟器。
  2. 提供 2 种传统经济方法与 7 种多智能体强化学习方法的统一基准。
  3. 支持最多 10,000 个家庭主体,并分析不同财富家庭的行为差异。

总结

TaxAI 将异质家庭与政府的动态税收互动转化为可执行的多智能体环境,使经济学方法和强化学习方法可以在共同基准上比较。它首先是一套受控的税收研究与算法评测基础设施。

如何理解结果

结果来自经校准的受控经济模拟,能够说明算法在该模拟器中的表现,但不能直接解释为真实税收政策的因果效果或现实最优政策。

作者

Qirui Mi · Siyu Xia · Yan Song · Haifeng Zhang · Shenghao Zhu · Jun Wang

机构

中国科学院自动化研究所 · 中国科学院大学 · 南京人工智能研究院 · 对外经济贸易大学 · University College London

正式论文 ↗代码 ↗