Capitolo 7
Preparazione degli esperimenti

Utilizzare un modello di simulazione per esperimenti economici è certamente innovativo e vantaggioso, e rende possibile, inoltre, produrre risultati che con i modelli "classici" dell'economia sarebbero assolutamente irraggiungibili. Non solo per la possibilità di ottenere un elevato grado di complessità, il che è già un limite per i modelli basati sul calcolo matematico, ma anche per la possibilità di poter intervenire sul modello a simulazione già avviata e, come si vedrà in questo capitolo, di poter far interagire gli esseri umani con il modello stesso. E' possibile far "entrare" gli umani nel mondo simulato ed osservarne i loro comportamenti così come si fa con gli agenti artificiali. Questo è un indubbio vantaggio che le simulazioni offrono e che, utilizzando SumWeb, è stato sfruttato in due esperimenti che in questo e nei prossimi capitoli saranno presentati e analizzati.

7.1 Caratteristiche degli esperimenti

I due esperimenti effettuati utilizzando SumWeb sono fondamentalmente diversi, seppur entrambi vedono la partecipazione di agenti umani in un mercato di borsa simulato che, da un esperimento all'altro, ha mantenuto le stesse caratteristiche. Il primo esperimento si è svolto Martedì 6 Maggio 2003 presso le aule informatiche del LIASES (Laboratorio di Informatica Applicata alle Scienze Economiche e Sociali "G. Rota"- Facoltà di Economia - Università di Torino), ed è chiamato, per abbreviare, esperimento "in aula". Hanno partecipato 44 studenti di economia (gli iscritti erano 57) ed è durato poco più di 30 minuti . Il secondo esperimento è durato 14 giorni: dalle ore 00:00 di Giovedì 8 Maggio 2003 alle ore 24:00 di Mercoledì 21 Maggio 2003 (senza pause: 24 ore su 24). Hanno partecipato 98 persone (152 iscritti) di età e livello di cultura diverso e si è svolto on line attraverso il web (per questo motivo è chiamato esperimento "on line").
Come è facilmente intuibile le diverse caratteristiche hanno permesso di studiare due diversi aspetti del mercato. Con il primo esperimento c'era la certezza che tutti i partecipanti fossero davanti al monitor del computer per osservare l'andamento del mercato e dunque sfruttare le possibilità di fare le operazioni che ritenevano migliori. Con l'esperimento "on line", invece, non era possibile controllare i partecipanti se non per le operazioni che essi effettuavano e i partecipanti, nei momenti in cui non stavano assistendo all'andamento del mercato simulato perdevano occasioni di guadagno. Tuttavia, l'esperimento "in aula" ha avuto il difetto di essere molto breve e quindi non ha fornito molti dati da analizzare. Il secondo esperimento ha avuto la caratteristica di simulare l'andamento di un mercato di borsa per un numero di giornate pari a circa due anni di borsa reale, dunque ha fornito la possibilità di un'attenta analisi del comportamento degli investitori in un periodo medio-lungo. Oltre alle già citate differenze vi sono solo altre questioni tecniche per cui si differenziano i due esperimenti; verranno ora descritte.

7.2 La preparazione degli esperimenti

La preparazione degli esperimenti è iniziata analizzando dettagliatamente le caratteristiche di SumWeb e discutendo su quali potessero essere i potenziali punti deboli del modello in sede di esperimenti con agenti umani (precedentemente si erano fatti esperimenti utilizzando solamente agenti artificiali). Appariva scontato che sarebbero state necessarie delle integrazioni al modello, ma, allo stesso tempo, si doveva decidere se le semplificazioni fatte precedentemente fossero ancora valide e se le regole applicate per gli agenti artificiali si potessero applicare anche agli agenti umani. Il problema di queste decisioni nasce dalle caratteristiche degli agenti umani che, ovviamente, sono profondamente diverse da quelle degli agenti artificiali. Gli agenti artificiali obbediscono a delle regole molto semplici e non hanno la facoltà di rifiutarsi di obbedire, di pensare e, soprattutto, di imbrogliare: una volta scritte le regole, dunque, non sono necessarie limitazioni o penalità. Gli umani, come è ovvio, sono completamente diversi: pensano, ragionano, scelgono razionalmente (o anche irrazionalmente) e, in alcuni casi, se possono, imbrogliano. Occorreva un'analisi attenta delle caratteristiche di SumWeb e, conseguentemente, un'analisi di quali possibili comportamenti gli agenti umani avrebbero potuto manifestare durante gli esperimenti.
Le semplificazioni contenute in SumWeb sono state mantenute. Si discusse, in particolare, relativamente alla possibilità di impedire agli umani di indebitarsi oltre un determinato limite e/o di imporre un tasso di interesse per l'indebitamento (è una rilevante caratteristica di Sum permettere l'indebitamento a tasso zero e la vendita allo scoperto). Gli agenti artificiali possono immettere qualunque tipo di ordine, come si è detto, indipendentemente dal valore della ricchezza e dalla quantità di titoli posseduti. Tuttavia è impedito loro di immettere ordini per quantità di titoli diverse dall'unità: ogni ordine deve riguardare un solo esemplare di un singolo titolo . Fu dunque proposto di introdurre la possibilità, per gli agenti umani, di immettere proposte contenenti quantità anche maggiori di uno.
La decisione di mantenere le semplificazioni senza alcuna variazione è dovuta principalmente alla volontà di simulare la creazione di un mercato e studiarne i meccanismi, non di offrire un mercato completamente realistico ai partecipanti all'esperimento. Inoltre per l'immissione di queste modifiche sarebbe stata necessaria una quantità notevole di tempo. In conclusione, si offrì agli agenti umani un mercato parzialmente irrealistico, che offriva la possibilità di effettuare qualsiasi tipo di operazione senza particolari limiti: comprare indebitandosi a tasso nullo e vendere allo scoperto, ma ogni operazione doveva essere caratterizzata da quantità pari ad uno.
Per gli esperimenti si utilizzò l'ultima versione di SumWeb creata, che conteneva dunque le aste a chiamata (apertura e chiusura), il controllo sull'immissione dei prezzi (range del 90% dal prezzo di controllo), l'indice di mercato, il future, l'agente arbitraggista.

7.3 Caratteristiche del mercato e composizione della popolazione di agenti

Si scelse di fare gli esperimenti utilizzando un mercato con tre azioni (chiamate 1, 2, 3), un indice di mercato (Market Index) ed un future scambiato sul valore di quest'ultimo (Market Future).
Un argomento di discussione fu relativo a quale dovesse essere la situazione iniziale del mercato, cioè il valore dei titoli all'inizio degli esperimenti. Generalmente gli esperimenti con agenti artificiali utilizzando Sum sono realizzati assegnando valore iniziale pari a uno per ogni titolo. Essendo questi esperimenti profondamente diversi da tutti quelli svolti precedentemente (è stata la prima volta che sono stati utilizzati agenti umani) si scelse di dare inizio alle simulazioni offrendo ai partecipanti un mercato di cui poter analizzare le serie storiche dei titoli, quindi osservarne gli andamenti precedenti. Per creare la situazione iniziale relativa all'esperimento "in aula" fu simulato un mercato con quattro titoli (gli stessi, ovviamente, degli esperimenti) per cento giorni simulati in cui presero parte solamente agenti artificiali. La situazione iniziale dell'esperimento "on line", invece, fu esattamente quella che si ebbe al termine dell'esperimento precedente, dunque i due esperimenti sono consecutivi (e furono numerosi i partecipanti che presero parte ad entrambi).
Un'altra scelta caratterizzante è stata la decisione di fare gli esperimenti mostrando gli annunci relativi agli eventi che accadevano nel mondo simulato.
La composizione degli agenti artificiali fu scelta sulla base della necessità di avere sempre la sufficiente liquidità per "mantenere vivo" il mercato e, nello stesso tempo, di non occupare troppa memoria sul server e rallentare così la simulazione. Di conseguenza si scelse di utilizzare una popolazione di agenti artificiali prevalentemente costituita da randomAgents. Oltre agli agenti "casuali" fu anche immesso un agente arbitraggista per mantenere la parità tra l'indice ed il future, alcuni agenti sensibili agli eventi (eventAgents), i necessari wasteTimeAgents che non operano nel mercato, ma che servono per gestire il tempo della simulazione e, infine, gli avatarAgents che rappresentano gli umani. Per la scelta di quale dovesse essere il peso degli eventAgents sulla popolazione totale fu deciso, su consiglio di Marco Canavesio , di immettere una quantità di agenti che corrispondesse a circa il 3% del totale. Il numero e le caratteristiche dei wasteTimeAgents fu deciso in base ad una semplice valutazione: si ritenne che una giornata di borsa dovesse durare circa otto minuti nell'esperimento "in aula" e circa un'ora nell'esperimento "on line". Per ottenere questo risultato è stato sufficiente calcolare quale fosse la quantità ottima di agenti in relazione al tempo che essi dovevano impegnare il sistema. Si noti che gli "agenti perditempo" entrano in funzione solamente durante la negoziazione continua; per quanto riguarda le aste non è necessario l'uso di agenti simili, poiché è possibile impostare direttamente la durata di ogni singola asta.
In base alle caratteristiche assegnate ai wasteTimeAgents e ai tempi scelti per la durata delle aste a chiamata, la giornata di borsa era così regolata: nell'esperimento "in aula" ogni asta durava circa 1 minuto, la negoziazione continua 6 minuti; nell'esperimento "on line" le aste duravano circa 3 minuti, la negoziazione continua circa 23 minuti. La durata totale di una giornata di borsa era pari, rispettivamente ai due esperimenti, a 8 e a 29 minuti.
Per concludere il discorso relativo alla composizione degli agenti si osservino le tabelle qui di seguito riportate per vedere quali fossero esattamente le proporzioni degli agenti nei due esperimenti (sono indicati gli agenti realmente utilizzati in sede di esperimenti, non quelli previsti come, per esempio, i partecipanti che si sono iscritti per partecipare, ma poi non hanno mai preso parte realmente alla simulazione):

Esperimento "in aula":

Esperimento "on line":

7.4 Reclutamento e premi

Per gli esperimenti era necessaria la partecipazione di un numero non indifferente di persone: ne occorrevano un minimo di 30 per l'esperimento "in aula" e un minimo di 50 per l'esperimento "on line". E' stata diffusa la notizia degli esperimenti utilizzando diversi metodi, ma sicuramente il più efficace è stato il cosiddetto passaparola tra gli studenti della Facoltà di Economia. E' stata anche creata una pagina web di presentazione di SumWeb e degli esperimenti, dalla quale chi intendeva partecipare doveva iscriversi indicando nome, cognome ed indirizzo e-mail. Sono stati messi annunci su numerosi siti web di altre Università italiane e di alcuni siti privati dedicati al mondo della finanza o del trading-on-line. E' comparso anche un breve articolo su Il Sole 24 Ore - Supplemento Nord-Ovest il 5 Maggio 2003 .
Per invogliare gli studenti a partecipare e per invogliare i partecipanti ad impegnarsi durante gli esperimenti è stato creato un sistema di punteggio che premiasse i migliori giocatori. La società torinese ADB (Analisi Dati Borsa) ha messo a disposizione i premi necessari per premiare i primi cinque classificati nell'esperimento "in aula" ed i primi quindici classificati nell'esperimento "on line". Era necessario scegliere un metodo per assegnare i punti, cioè creare un vero e proprio meccanismo di punteggio che alla fine di ogni giornata (simulata) assegnasse i punti guadagnati da ogni partecipante. Nacque una discussione tra gli autori che può essere riassunta in quattro principali proposte:

1. Punti a fine giornata: prodotto tra la ricchezza attuale ed il numero (o il quadrato del numero) di contrattazioni realizzate
2. Punti a fine giornata: somma della ricchezza attuale ed il quadrato del numero di contrattazioni realizzate
3. Punti a fine giornata: media ponderata tra il valore della ricchezza attuale e il numero di contrattazioni (pesi pari a p e (1-p)), dove p è scelto arbitrariamente tra 0 e 1.
4. Punti a fine giornata: valore della ricchezza attuale se il partecipante ha concluso almeno tre contratti durante la giornata (simulata per l'esperimento "in aula"; reale per l'esperimento "on line"), penalizzazione di un punto se il partecipante ne ha conclusi due, penalizzazione di due punti se il partecipante ha concluso un solo contratto e penalizzazione di tre punti nel caso in cui il partecipante non abbia concluso contratti.

Come si può facilmente intuire lo scopo era di invogliare gli agenti umani ad essere attenti all'andamento della borsa simulata e partecipare attivamente agli esperimenti. Ovvia necessità dettata dall'interesse ad avere dati non saltuari e anche dallo scarso tempo a disposizione per fare gli esperimenti. Per poter conseguire l'obiettivo di ottenere una partecipazione attenta e costante da parte di tutti i partecipanti, occorreva calcolare i premi tenendo conto della ricchezza posseduta, ma anche dalla quantità di operazioni effettuate. Dopo una discussione durata due settimane è stata scelta la proposta numero 4, perché meglio identifica ciò che si voleva premiare: non tanto l'elevato numero di contrattazioni quanto, invece, una regolarità nella partecipazione agli esperimenti legata ad una buona performance ottenuta con la scelta delle operazioni. Le altre tre formule hanno il difetto di punire chi, avendo giocato poco, ma molto bene, non ritiene necessario continuare a giocare per la giornata in corso. Con il metodo scelto è stato assicurato un trattamento paritario ai partecipanti che hanno giocato tutti i giorni, seppur per soli pochi minuti. L'intenzione era di assicurare una continuità del mercato, dunque far giocare tutti sempre, ed allo stesso tempo non punire chi, con le giuste intuizioni, riusciva a guadagnare con poche operazioni.
Durante gli esperimenti i partecipanti potevano accedere ad una particolare pagina web in cui si trovava la graduatoria, contenente nome del partecipante, valore della ricchezza, eventuali penalizzazioni e punteggio totale accumulato. Per creare la pagina e il relativo meccanismo di assegnazione dei punti sono state necessarie delle integrazioni, tecnicamente molto semplici, al codice di SumWeb (vedere l'appendice B per i files contenenti il codice).

7.5 La guida per i partecipanti

E' stata preparata una breve guida che servisse da memorandum per i partecipanti ed è stata distribuita in versione cartacea prima dell'esperimento "in aula", inviata a tutti i partecipanti in versione file prima dell'inizio dell'esperimento "on line". Nella guida era contenuto l'elenco di tutte le semplificazioni del modello rispetto alla Borsa Italiana, le regole da osservare e la descrizione del sistema di assegnazione dei punti. Prima dell'inizio dell'esperimento "in aula" è stata anche fatta una breve presentazione a voce dell'esperimento e una descrizione delle caratteristiche del modello.
Nella guida è stata anche inserita una richiesta informale rivolta ai partecipanti:

Durante e dopo l'esperimento ci riserviamo il diritto di assumere le funzioni di vigilanza (quali quelle della Consob) e di punire eventuali comportamenti scorretti. Dunque è vietato accordarsi con altri partecipanti o praticare metodi speculativi che possono falsare il mercato.
Giocate onestamente! Grazie

7.6 Il questionario

Per poter meglio interpretare i dati è stato preparato anche un breve questionario da sottoporre ai partecipanti al termine di ogni esperimento. Le domande contenute nel questionario sono le seguenti:

1. Sesso
2. Età
3. Professione
4. Prima di partecipare all'esperimento avevi già fatto delle operazioni nella borsa reale ?
5. Il modello SumWeb e le sue caratteristiche corrispondono alla tua idea di mercato di borsa?
6. Ritieni che ci siano troppe semplificazioni? Quali?
7. Quali difficoltà hai trovato nell'uso del modello (riguardo all'interfaccia, alle informazioni che ti sono state fornite prima di iniziare e quelle che l'interfaccia ti ha fornito durante l'esperimento)?
8. E quali difficoltà riguardo alle decisioni di acquistare o vendere i titoli del modello?
9. Quale elemento ha guidato maggiormente le tue scelte di acquisto e vendita (l'ultimo prezzo, i grafici, i book...)?

Per facilitare la compilazione del questionario è stata creata una semplice pagina web (vedere nell'appendice B di questo capitolo i file questionnaire.php e questionnaire2.php). La pagina con il questionario era accessibile tramite un link posto nella pagina di gioco di ogni partecipante.

7.7 Preparazione tecnica

Per preparare l'esperimento "in aula" sono stati fatti due test utilizzando dodici computer per verificare le potenzialità del server su cui avrebbe girato la simulazione e del laboratorio informatico LIASES. Il server è stato testato e, nonostante abbia molti servizi da gestire (mail, web, ftp, SSH, …), non ha mai dato motivi di preoccupazione. In realtà, come si vedrà più avanti, considerarlo affidabile per l'esperimento "in aula" è stato un errore di valutazione. Il laboratorio è composto da due aule (A e B) e, in totale da 49 personal computers collegati in rete con protocollo TCP/IP. I computers dovevano accedere al server attraverso l'internet, e non attraverso la rete interna della Facoltà di Economia, nonostante la distanza delle aule dal server fosse di pochi metri. In una prima prova, Sabato 26 Aprile 2003, si sono notati alcuni problemi relativi al browser Microsoft Internet Explorer abbinato al sistema operativo Microsoft Windows '98: le macchine dell'aula A, utilizzando la descritta combinazione di software erano decisamente più lente delle macchine nell'aula B. Utilizzando il browser Netscape Navigator si otteneva un aspetto grafico leggermente peggiore, ma decisamente più stabile anche se il cursore del mouse non appariva con la classica icona a forma di freccia, ma era costantemente visualizzato con l'icona a forma di clessidra. Durante una successiva prova, lunedì 5 Maggio 2003, è stato notato che alcune macchine del laboratorio erano vistosamente e inspiegabilmente più lente delle altre (indipendentemente dal browser utilizzato); inoltre si segnalarono anche altri problemi, tra cui una seria difficoltà a muovere la freccia del mouse durante il caricamento delle pagine web (come si può immaginare questo problema è stato fonte di notevoli difficoltà per i partecipanti assegnati a quelle macchine).
In conclusione di queste prove si concluse che vi erano sicuramente dei problemi relativi alla configurazione dei clients presenti presso il LIASES, ma che la situazione generale era sufficiente per sostenere il traffico di dati previsto per l'esperimento "in aula", tuttavia modesto per una rete a 100 Mb. Nonostante le premesse fossero dunque fondamentalmente buone, prima e dopo l'esperimento ci sono stati numerosi problemi relativi ai computers, alla rete, al firewall e al server (come si potrà leggere nel capitolo successivo).
Relativamente all'esperimento "on line", invece, le poche prove effettuate hanno dato risultati molto soddisfacenti. L'andamento senza alcuna difficoltà dell'esperimento ha poi confermato le previsioni.


Appendice A

Nella presente appendice si presentano alcuni testi relativi alla preparazione degli esperimenti:

Pagina web di presentazione di SumWeb (solo testo) (per la versione attualmente on line: http://eco83.econ.unito.it/sumweb/faq.html)
Pagina web per iscriversi agli esperimenti (solo testo) - Non riportata nella versione HTML
Mini-Guida per l'esperimento del 6 Maggio 2003 (consegnata in forma cartacea ai partecipanti prima di iniziare l'esperimento)
Articolo apparso su Il Sole 24 Ore - Supplemento Nord-Ovest (pagina 4) - 5 Maggio 2003
Comunicato stampa (Facoltà di Economia - LIASES - Dipartimento di Scienze economiche e finanziarie "Giuseppe Prato") del 29 Aprile 2003

Pagina web di presentazione di SumWeb :

SIMULAZIONE DI UN MERCATO DI BORSA

Esperimento presso il LIASES (Laboratorio di Informatica Applicata alle Scienze Economiche e Sociali "G. Rota") con agenti umani
Martedì 6 Maggio 2003 Ore 18.00
Facoltà di Economia - Università degli Studi di Torino
Esperimento con agenti umani
6 Maggio 2003

FAQ
Sum (Surprising (Un)realistic Market)
SumWeb (Sum Web Economic Behaviour)
Invito a partecipare agli esperimenti
L'esperimento in aula: di cosa si tratta?
L'esperimento online: di cosa si tratta?
Obiettivi degli esperimenti
Regole, punteggi e premi
Links e letture
Iscriviti all'esperimento

Sum (Surprising (Un)realistic Market)
Il modello Sum, acronimo di Surprising (Un)realistic Market, è un modello ad agenti adattivi, che simula un mercato di borsa inizialmente molto particolare, infatti, la prima versione di SUM (ideata e creata dal professore Pietro Terna) è costituita da un mercato artificiale popolato esclusivamente da agenti semplici, definiti "random", i quali non operano in base a credenze o aspettative, ma a caso. Il nucleo del modello è rappresentato dalla struttura computazionale del book delle contrattazioni (creato secondo le regole definite dal Regolamento della Borsa Italiana SpA). Il modo di operare del book ed il conseguente meccanismo di assegnazione delle azioni durante la contrattazione avviene nel modo seguente: gli agenti inviano al book i propri ordini di vendita e di acquisto, con il relativo prezzo limite, dal match di tali ordini all'interno del book nasce il prezzo. Nella creazione del modello è stata fatta la scelta di evitare ogni semplificazione artificiosa che alterasse la spontanea formazione del prezzo, compreso quindi il banditore marshalliano Il prezzo degli stock azionari è determinato esclusivamente dall'incontro dei prezzi di vendita e di acquisto all'interno del book. Nelle versioni successive, sono stati introdotti all'interno del modello degli agenti di tipo cognitivo, in grado di imparare dalle esperienze passate e di sviluppare internamente le proprie regole di comportamento, allo scopo di rendere possibile l'osservazione degli effetti di tale introduzione, sia sulla loro ricchezza, sia sulla dinamica complessiva del mercato azionario.
Il primo risultato ottenuto dalla simulazione è l'emergenza di un mercato complesso dall'interazione di agenti estremamente semplici che sono in grado di compiere solo alcuni tipi di azioni e non hanno alcuna visione sul mercato: gli agenti, infatti, conoscono solo l'ultimo prezzo eseguito, scelgono casualmente se comprare o vendere, fissano il loro prezzo limite moltiplicando l'ultimo prezzo eseguito per un coefficiente casuale. La struttura del mercato, costituita dal book di negoziazione, fa sì che anche in presenza di agenti semplicissimi, il mercato mostri delle sequenze di prezzo crescenti e decrescenti, che mostrano una significativa volatilità. In questo mercato "elementare" compaiono anche bolle e crash, dovuti esclusivamente alla struttura del mercato, senza bisogno di alcuna spiegazione esogena al mercato stesso. Le classi di agenti sono state via via ampliate. In Sum ci sono agenti "casuali" (cioè che operano casualmente), agenti "intelligenti" (che "ragionano" e apprendono grazie all'uso delle reti neurali artificiali, al metodo dei cross-target,…), agenti "imitatori" (locali e del mercato), agenti "stop loss", eccetera, ognuno con proprie funzioni e proprie caratteristiche. Il modello consente di osservare le conseguenze - le proprietà emergenti - delle azioni dei diversi agenti sia sul proprio livello di ricchezza che sulla dinamica del mercato di borsa; l'utente dell'applicazione può variare facilmente le condizioni iniziali (variabili e parametri) del modello e valutare l'effetto delle interazioni tra gli agenti, investigando le problematiche empiriche, come la prevedibilità delle serie di tempo dei prezzi e la volatilità del mercato, che sono difficilmente analizzabili usando i tradizionali strumenti di studio. Sum è un modello di simulazione ad agenti. Per "costruirlo" è stato utilizzato un linguaggio di programmazione (Objective C, un sovrainsieme del linguaggio C) e la struttura del modello è stata realizzata con Swarm, un insieme di librerie standard nato nel 1995 nel Santa Fe Institute (New Mexico, USA), il quale fornisce gli strumenti necessari - in termini di potenza computazionale e di flessibilità di programmazione - per la gestione della simulazione e per l'analisi dei risultati generati.

SumWeb (Sum Web Economic Behaviour)
Il progetto, al quale hanno contribuito alcuni tesisti aggiungendo elementi, è tuttora in fase di sviluppo. L'autore ha intenzione di aumentarne progressivamente il grado di realismo, eliminando parte delle semplificazioni introdotte, estendendo meccanismi e strutture del mercato e ricreando gran parte della varietà dei comportamenti attuati dagli operatori "reali". Dalla sua realizzazione ad oggi, infatti, Sum ha subito diverse modifiche. Tra le più rilevanti appare l'estensione delle contrattazioni a più titoli (inizialmente c'era una sola azione), la creazione di un indice su queste tre azioni e la conseguente introduzione di un titolo derivato: un future sull'indice di mercato. Avendo contrattazioni di un future e di tre azioni (il "sottostante") si è creato anche un agente arbitraggista che sfrutta gli spread di prezzo comprando e vendendo titoli e indice. Un'altra modifica recente che aggiunge complessità al modello è l'introduzione di agenti sensibili ad eventi, positivi e negativi, che accadono nel mondo (simulato) esterno. Ma un passo importante che ha comportato l'apertura del modello verso il mondo esterno, dando la possibilità ad agenti "umani" di operare in competizione con quelli artificiali è stato il passaggio da Sum a SumWeb. Questa evoluzione ha dato vita ad una particolare versione dell'applicazione, chiamata appunto SumWeb (sigla che sta per Sum Web Economic Behaviour) a causa dell'utilizzo dei protocolli del world wide web per la gestione dei processi. SumWeb riprende schema e caratteristiche originali del modello SUM e grazie ad una nuova classe di agenti, definita Avatar, è in grado di far partecipare operatori reali al processo di formazione del prezzo e di perfezionamento degli scambi, in condizioni di elevato realismo. Grazie a SumWeb ora è possibile fare esperimenti utilizzando non solo le numerose classi di agenti artificiali a disposizione in Sum, ma anche le persone, gli agenti umani. Questo progetto assume così sempre maggior importanza per studiare i mercati di borsa, ha già dato soddisfacenti risultati, ma proseguendo per questa strada c'è sicuramente da aspettarsene altri.

Invito a partecipare agli esperimenti
Come già accennato il progetto Sum, poi sviluppatosi in SumWeb, è nato dall'iniziativa del professore Pietro Terna, il quale ha scritto tutto il codice che sta alla base del modello di simulazione. Gli studenti che hanno scelto di fare la propria tesi di laurea con il professor Terna ed erano interessati a studiare alcuni aspetti dei mercati di borsa tramite Sum hanno via via aggiunto caratteristiche al modello il quale ha raggiunto oggi una interessante complessità. In questo momento sono in corso due tesi che riguardano lo sviluppo del modello Sum. La prima è quella di Alessandro Cappellini, il quale è autore di SumWeb, cioè della possibilità per gli umani, introdotta nel modello, di poter interagire con il mercato simulato. La seconda tesi è quella di Paolo Mezzera, e ha come oggetto l'introduzione di maggior realismo nel book di negoziazione (quindi l'introduzione dell'asta di apertura, dell'asta di chiusura e del meccanismo di controllo dei prezzi) e la sperimentazione del modello SumWeb in un caso con molti agenti umani e pochi artificiali.
Questa sperimentazione appena descritta è appunto l'esperimento a cui sono invitati a partecipare tutti gli studenti di Economia che desiderano aiutarci. Si svolgerà presso il Liases (terzo piano della Facoltà di Economia - Torino) martedì 6 Maggio 2003 alle ore 18.00. Se volete partecipare non dovete far altro che cliccare qui per andare alla pagina di iscrizione e fornire i vostri dati (nome, cognome, matricola, e-mail). In seguito a questo esperimento ne inizierà subito un altro con alcune caratteristiche molto diverse. Avrà una durata molto più lunga (15 giorni) ed ogni partecipante potrà giocare quando vorrà da qualsiasi postazione internet. Chiunque intenda partecipare a questa simulazione è benvenuto. Vi contatteremo prima degli esperimenti per chiedere una conferma della partecipazione.
In ogni caso, per informazioni, contatti, domande, curiosità, … potete scrivere a:
Alessandro Cappellini: cappellini@econ.unito.it
Paolo Mezzera: paolo.mezzera@email.it
Pietro Terna: pietro.terna@unito.it

L'esperimento in aula: di cosa si tratta?
L'esperimento che si svolgerà il 6 Maggio 2003 presso il Liases alle ore 18.00 vedrà coinvolti trenta partecipanti, trenta persone il cui unico requisito è di essere iscritti alla Facoltà di Economia dell'Università di Torino. Ad ogni partecipante verrà assegnato un computer, tramite il quale potrà prendere parte alla simulazione, la quale avverrà utilizzando il già descritto SumWeb sul modello della Borsa Italiana SpA. Gli agenti umani troveranno sul monitor una pagina web tramite la quale potranno "entrare" nel modello immettendo ordini di acquisto o di vendita come fanno gli agenti virtuali.
L'intervento degli agenti umani avrà una ripercussione, seppur limitata, sul mercato, così come avviene nella realtà (nel mercati reali la ripercussione di poche contrattazioni ovviamente è insignificante visto il gran numero di operatori e il vasto numero di titoli; in questa simulazione, invece, è molto più agevole osservare gli effetti delle contrattazioni).

L'esperimento on line: di cosa si tratta?
L'esperimento che si svolgerà dalle ore 00.00 del 8 Maggio 2003 alle ore 24:00 del 21 Maggio 2003 vedrà coinvolti molti partecipanti, ad ognuno dei quali verrà assegnato un account (ed una password), tramite il quale potrà prendere parte alla simulazione, la quale avverrà utilizzando il già descritto SumWeb sul modello della Borsa Italiana SpA. Gli agenti umani troveranno sul monitor una pagina web e grazie ad essa potranno "entrare" nel modello immettendo ordini di acquisto o di vendita come fanno gli agenti virtuali. A parte le diverse modalità l'esperimento è uguale e si basa sugli stessi concetti di quello nell'aula del LIASES.

Obiettivi degli esperimenti
L'obiettivo di questi esperimenti è studiare il comportamento delle persone in un mercato di borsa. L'attenzione è posta particolarmente sulla dinamica delle contrattazioni. In tutti i mercati di borsa reali avvengono dei fenomeni, per esempio le bolle, o i crash, che non è possibile studiare a fondo perché i dati che si hanno a disposizione sono solo quelli aggregati e, soprattutto, sono molto difficili da pesare e interpretare le varie cause che hanno concorso a dare origine al fenomeno. Con la simulazione di un mercato di borsa, invece, tutto questo è molto più semplice. Il problema di come è strutturata la borsa è già stato affrontato in sede di scrittura del codice. L'esplorazione scientifica di come è fatta la realtà la si può fare usando la simulazione, quindi facendo esperimenti. Tenendo presente che chi gestisce la simulazione ha il controllo di tutte le variabili in gioco e può così controllare e studiare minuziosamente tutto ciò che in questo piccolo mondo simulato è successo.
Dunque come si comportano le persone in un mercato di borsa? Grazie a SumWeb potremo vedere e studiare gli atteggiamenti dei partecipanti all'esperimento del 6 maggio. Cosa faranno le persone di fronte ai cambiamenti di un mercato del quale sono protagonisti e quindi responsabili di tali cambiamenti al suo interno? Di fronte all'annuncio di un evento positivo (o negativo) come reagiranno? Di fronte al formarsi di una bolla? Contribuiranno alla formazione della bolla e poi ne sfrutteranno tutti gli effetti o si comporteranno in modo diverso?

Regole, punteggi e premi
La simulazione riproduce una realtà (quella della Borsa Italiana SpA) e, per poterla riprodurre deve obbligatoriamente adottare delle semplificazioni. Le semplificazioni sono tali da mantenere intatte le caratteristiche fondamentali della realtà oggetto di studio, ma devono essere conosciute - almeno le principali, per ovvie ragioni - da chi parteciperà all'esperimento. Nel modello di borsa SumWeb ci sono tre azioni, un indice su queste tre azioni ed un future su questo indice. Dunque si possono scambiare quattro titoli: tre azioni e un derivato. Si possono scambiare in qualsiasi momento, si possono vendere anche se non li si possiede (è permessa la vendita allo scoperto su tutti i titoli). La ricchezza iniziale di ciascun agente (sia umano che artificiale) è posta pari a zero. Questo significa che volendo comprare un titolo ci si indebita a tasso zero e la ricchezza diventerà (temporaneamente, si spera) negativa. Quando un partecipante vuole contrattare deve indicare su quale titolo vuole fare la proposta, se la sua intenzione è di acquistare piuttosto che di vendere e il prezzo a cui intende concludere il contratto. Tra queste informazioni non c'è la quantità: la quantità è posta per semplificazione uguale ad un'unità per ogni contrattazione.
A seguito dell'esperimento del 6 Maggio verrà assegnato un premio ai cinque partecipanti che avranno ottenuto i migliori risultati nella simulazione. Per migliori risultati si intende chiaramente aver guadagnato in termini di ricchezza, aver guadagnato più degli "avversari". Ma lo scopo dell'esperimento, come già descritto prima, è studiare la dinamica delle contrattazioni e per questo motivo non sarà sufficiente, per vincere, avere una ricchezza elevata. Verranno inflitte delle penalizzazioni, seppur lievi, a chi non partecipa attivamente, cioè a chi si comporta da cassettista, a chi aspetta il verificarsi di una certa situazione e non vuole contrattare in altri casi. Le penalizzazioni saranno le seguenti: durante ogni giornata di borsa (una giornata di borsa simulata dura, in tempo reale, circa otto minuti) chi non ha concluso nemmeno un contratto otterrà un punteggio pari alla sua ricchezza odierna, in termini assoluti, diminuita di tre unità. Il punteggio di chi ha concluso un solo contratto sarà calcolato diminuendo la sua ricchezza di due unità, chi di contratti ne ha conclusi due avrà il punteggio pari alla ricchezza diminuita di un'unità e chi, invece, avrà concluso tre contratti o più non subirà alcuna penalizzazione. Per esempio: il primo giorno tutti i partecipanti avranno ricchezza iniziale uguale a zero; se durante la giornata un partecipante non concluderà nemmeno un contratto il suo punteggio (calcolato alla fine della giornata) sarà uguale a -3 (meno tre). Durante tutto l'esperimento sarà possibile consultare la classifica, aggiornata alla conclusione di ogni giornata.
Per quanto riguarda il secondo esperimento il meccanismo di assegnazione dei punteggi sarà simile, ma molto meno severo sulle penalizzazioni, a quello adottato nel primo esperimento. Le penalizzazioni saranno le seguenti: durante ogni giornata reale (dalle ore 00.00 alle ore 24.00) chi non ha concluso nemmeno un contratto otterrà un punteggio pari alla sua ricchezza odierna, in termini assoluti, diminuita di tre unità. Il punteggio di chi ha concluso un solo contratto sarà calcolato diminuendo la sua ricchezza di due unità, chi di contratti ne ha conclusi due avrà il punteggio pari alla ricchezza diminuita di un'unità e chi, invece, avrà concluso tre contratti o più non subirà alcuna penalizzazione.
I premi assegnati ai partecipanti che otterranno i migliori risultati secondo la classifica finale sono offerti dalla società ADB SpA (ADB - Analisi Dati Borsa - www.adb.it) e consistono di:

Ai vincitori dell'esperimento "in aula":
1°; 2°; 3° premio Servizio Emailnet periodo: 4mesi Valore 62€
4°; 5° premio Servizio Emailnet periodo: 2 mesi Valore 31€

Ai vincitori dell'esperimento "on line":
1° premio Servizio FR@ME periodo: 6 mesi Valore 170€
2° premio Servizio FR@ME periodo: 4 mesi Valore 120€
3° premio Servizio FR@ME periodo: 3 mesi Valore 95€
dal 4° al 7° premio Servizio Emailnet periodo: 4 mesi Valore 62€
dal 8° al 15° premio Servizio Emailnet periodo: 2 mesi Valore 31€

Servizio FR@ME:
servizio di analisi ed informazione economico-finanziaria, fruibile via Internet, costituito dei seguenti moduli:
- Market Flash: per sapere, in sintesi od in modo approfondito, come vanno i mercati
- Banche dati: informazioni, anagrafiche, quotazioni e grafici di tutti gli strumenti finanziari italiani ed esteri (azioni, obbligazioni, indici, fondi, valute, futures, ecc.)
- Gap: Gestione Attiva Posizioni, per sapere cosa fare di titoli e/o fondi in proprio possesso
- Strategy: per investire seguendo analisi, consigli e strategie sui singoli titoli e fondi
- Portafogli: per investire seguendo l'asset allocation strategica ed i portafogli consigliati

Servizio EMAILNET:
servizio di aggiornamento di banche dati locali utilizzate per la valorizzazione di portafogli titoli o come input per i più diffusi software di analisi finanziaria (Metastock, Supercharts, TradeStation) e di elaborazione dati per PC (Ascii). Il servizio fornisce, via e-mail, i listini di aggiornamento dei seguenti mercati: Azionario Italia, Valute, Futures, Indici. Il servizio Emailnet comprende la fornitura della banca dati storica per un arco temporale uguale al periodo di durata dell'abbonamento stesso.

Links e letture
In conclusione di questa breve presentazione non poteva mancare qualche link e qualche consiglio di lettura per chi vuole approfondire la propria conoscenza sulle simulazioni ed in particolare su quella descritta o anche per chi vuole arrivare agli esperimenti preparatissimo su tutte le caratteristiche del modello di borsa.
Riguardo il modello Sum ecco due papers, scritti dal professore Pietro Terna, fondamentali per capire nascita, obiettivi, e caratteristiche principali della borsa simulata nell'esperimento:
P.Terna (2000), SUM: a Surprising (Un)realistic Market: Building a Simple Stock Market Structure with Swarm, presentato a CEF 2000, Barcelona, June 5-8.
P. Terna (2001), Cognitive Agents Behaving in a Simple Stock Market Structure, in F. Luna and A. Perrone (eds), Agent-Based Methods in Economics and Finance: Simulations in Swarm. Dordrecht and London, Kluwer Academic.
Altre pubblicazioni del professor Terna (la maggior parte di argomenti correlati) si possono trovare all'indirizzo http://web.econ.unito.it/terna/publications.html
Per chi desiderasse ancora informazioni riguardo a Sum e a tutte le sue caratteristiche, allora una buona fonte di informazioni possono essere le tesi di laurea dei dottori Marco Canavesio, Andrea Vanara, Andrea Bosio, Rocco Caporaso e di Claudia Negro scaricabili dalla pagina http://web.econ.unito.it/terna/tesi.html
Sulle simulazioni "in generale" una lettura molto interessante, e anche molto agevole, è sicuramente:
Domenico Parisi (2001), Simulazioni - La realtà rifatta nel computer, il Mulino, Bologna.

Iscriviti

Mini-Guida per l'esperimento del 6 Maggio 2003:

Simulazione di borsa - Esperimento del 6 Maggio 2003
Mini-Guida per i partecipanti

Nel mercato ci sono tre azioni (1, 2 e 3) ed un future collegato ad un indice di mercato.
Oltre agli agenti umani giocano 200 agenti artificiali, 10 agenti sensibili ad avvenimenti esterni alla borsa ed un arbitraggista (artificiale).
La quantità di ogni ordine è fissa ed è pari a uno.
Ogni giornata di borsa ha tre fasi, come nella borsa reale: asta di apertura, negoziazione continua, asta di chiusura. Nella simulazione le aste durano circa 50 sec. l'una, la negoziazione continua circa 6 minuti. Una giornata completa: 8 minuti scarsi. Durante le aste (che funzionano nello stesso modo) gli agenti immettono, se vogliono, uno o più ordini. Viene determinato un prezzo d'asta e gli scambi hanno luogo solo al termine dell'asta (al prezzo d'asta). Durante la negoziazione continua gli scambi, se ci sono le condizioni, avvengono subito.
La ricchezza iniziale è zero. Per acquistare: ci si indebita automaticamente a tasso zero. Per vendere: si possono vendere allo scoperto azioni e future.
La ricchezza è calcolata alla conclusione di ogni giornata tenendo conto delle azioni possedute nel portafoglio e del loro valore. Ovviamente il calcolo viene fatto anche per le posizioni "scoperte".

Interfaccia:

Alla pagina principale si possono vedere:
La fase della giornata (Opening Auction, Continuous Trading, Closing Auction)
La propria posizione: ricchezza (valore e grafico), titoli posseduti
Annunci di eventi, positivi o negativi, accaduti nel mondo simulato
Prezzi dei titoli, valori dei prezzi di controllo, e valore dell'indice di borsa
Eventuali conferme di contratti conclusi
Form per inviare proposte

Inoltre è possibile aprire altre pagine:

Datafeed e book di negoziazione delle azioni A, B e C (book 1, 2 e 3)
Datafeed e book di negoziazione del future (book 4)
Grafici cartistici dei titoli e del future con: grafico candlestick degli ultimi 100 gg di borsa, media mobile a 5 giorni, volumi e RSI
Classifica (Scoretable)
Questionario

Aggiornamenti:

Ricchezza e portafoglio: alla fine di ogni giornata
Book: ogni secondo
Grafici dei titoli: ogni 30 secondi
Classifica: ogni 60 secondi (comunque calcolata alla fine di ogni giornata)

Calcolo dei punti:

Il punteggio viene aggiornato alla conclusione di ogni giornata ed è pari alla ricchezza se il partecipante ha concluso tre o più contratti durante la giornata stessa.
Se il partecipante, durante la giornata, ha concluso due contratti il punteggio è pari alla ricchezza meno un'unità
Se il partecipante ha concluso un solo contratto il punteggio è: ricchezza meno due unità
Se il partecipante durante la giornata non ha concluso contratti: ricchezza meno tre unità
Per non subire penalizzazioni, dunque, occorre concludere almeno tre contratti in ogni giornata di borsa.

ATTENZIONE a come inserite gli ordini:

Ogni campo deve essere specificato (titolo, buy o sell, prezzo)
Il prezzo dev'essere scritto usando il punto (e NON la virgola) come separatore decimale
Cliccate sul tasto SEND per inviare la proposta, non premete ENTER
Se dopo aver cliccato su SEND vi compare un messaggio che dice "Order send to system" avete fatto bene, altrimenti avete sbagliato qualcosa.

Durante e dopo l'esperimento ci riserviamo il diritto di assumere le funzioni di vigilanza (quali quelle della Consob) e di punire eventuali comportamenti scorretti. Dunque è vietato accordarsi con altri partecipanti o praticare metodi speculativi che possono falsare il mercato.
Giocate onestamente! Grazie

L'esperimento durerà poco più di ora.

Appena terminato vi chiederemo di compilare un breve questionario.

Comunicato stampa del 29 Aprile 2003:

Facoltà di Economia
LIASES, Laboratorio di Informatica applicata alle Scienze Economiche e Sociali "Giorgio Rota"
Dipartimento di Scienze economiche e finanziarie "Giuseppe Prato"

COMUNICATO STAMPA

Martedì 6 maggio, dalle 18 alle 20 presso le aule del LIASES, terzo piano della Facoltà di Economia, in corso Unione Sovietica 218bis a Torino, si svolgerà un gioco di borsa on line collegato a due tesi di laurea, nonché al progetto di ricerca SUM descritto all'indirizzo http://web.econ.unito.it/terna/cef2000pterna/cefpterna.html

Dalle ore zero del giorno 8 maggio, sino alle 24 del 21 maggio, il gioco si svolgerà invece tramite l'internet, all'indirizzo http://eco83.econ.unito.it/sumweb/

Scopo dell'esperimento è la realizzazione di un mercato di borsa simulato tramite il computer, utilizzando contemporaneamente agenti artificiali, ovvero dei robot che operano in modo automatico nel mercato, ed esseri umani, chiamati ad agire secondo la normale condotta di borsa. Ciò permetterà di studiare il comportamento degli agenti e, in prospettiva, di disporre di strumenti accurati per valutare i meccanismi di funzionamento di mercati complessi qual è la borsa.

Il gioco è corredato da premi messi a disposizione dalla società torinese ADB-Analisi Dati Borsa, http://www.adb.it/

Per informazioni: pietro.terna@unito.it

Torino, 29 aprile 2003