In [114]:
%matplotlib inline
In [115]:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import math
In [116]:
class ArtificialMarket():
def __init__(self, num_player=1000, sigma=0.06, P_sigma=30):
self.num_player = num_player
self.random_state = np.random.RandomState()
self.weight = self.weight()
self.sigma = sigma
self.P_sigma = P_sigma
def weight(self, w_1_max=1, w_2_max=10, w_3_max=1):
num_player = self.num_player
weight_1 = np.zeros(num_player)
weight_2 = np.zeros(num_player)
weight_3 = np.zeros(num_player)
random_state = self.random_state
for i in range(num_player):
weight_1[i] = random_state.uniform()*w_1_max
weight_2[i] = random_state.uniform()*w_2_max
weight_3[i] = random_state.uniform()*w_3_max
weight = [weight_1, weight_2, weight_3]
return weight
def ganma(self, ganma_max=10000, num_player=None):
random_state = self.random_state
if num_player is None:
num_player = self.num_player
ganma = np.array([])
for i in range(num_player):
ganma = np.append(ganma, int(random_state.uniform(ganma_max)))
return ganma
def one_market_model(self, delta_l, w, ganma, fdmtl=10000.0, t=0, delta_t=None, past_data=None, b_limit=None, s_limit=None, delta=1):
num_player = self.num_player
sigma = self.sigma
P_sigma = self.P_sigma
P_f = fdmtl
if past_data is None:
past_data = np.array([P_f])
if b_limit is None:
b_limit = np.array([])
if s_limit is None:
s_limit = np.array([])
w_1 = w[0]
w_2 = w[1]
w_3 = w[2]
r_t_e = np.zeros(num_player)
if delta_t is None:
delta_t = np.array([])
for i in range(num_player):
if t < 10:
P_t_1 = past_data[-1]
else:
d = 0
j = 0
while d < delta_l:
d += delta_t[-j]
j += 1
print delta_l
P_t_1 = past_data[-j]
if len(past_data) < ganma[i]:
r_t_h = np.log10(P_t_1/past_data[0])
else:
past_data_ganma = past_data[-ganma[i]]
r_t_h = np.log10(P_t_1/past_data_ganma)
e_t = np.random.normal(0, sigma)
r_t_e[i] = (w_1[i]*np.log10(P_f/P_t_1) + w_2[i]*r_t_h + w_3[i]*e_t)/(w_1[i] + w_2[i] + w_3[i])
P_e = P_t_1*math.exp(r_t_e[i])
P_o = np.random.normal(P_e, P_sigma)
if P_e > P_o:
if len(s_limit) > 0 and np.min(s_limit) < P_o:
P_t = np.min(s_limit)
s_limit = np.delete(s_limit, np.argmin(s_limit))
else:
b_limit = np.append(b_limit, P_o)
P_t = P_t_1
else:
if len(b_limit) > 0 and np.max(b_limit) > P_o:
P_t = np.max(b_limit)
b_limit = np.delete(b_limit, np.argmax(b_limit))
else:
s_limit = np.append(s_limit, P_o)
P_t = P_t_1
past_data = np.append(past_data, P_t)
delta_t = np.append(delta_t, np.random.exponential(delta))
t += delta_t[-1]
return t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit
def one_market_simulation(self, delta_l, o_max=10000, fdmtl=10000):
o = 0
w = self.weight
ganma = self.ganma()
t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit = self.one_market_model(delta_l, w, ganma, fdmtl)
while o < o_max:
t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit = self.one_market_model(delta_l, w, ganma, fdmtl, t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit)
o += 1
return past_data, t
def one_market_simulation2(self, delta_l, o_max=10000, fdmtl=10000):
o = 0
w = self.weight
ganma = self.ganma
t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit = self.one_market_model(delta_l, w, ganma, fdmtl)
while o < o_max:
if o == 10:
fdmtl = 11000
past_data1 = past_data
past_data = past_data[-30:]
t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit = self.one_market_model(delta_l, w, ganma, fdmtl, t, delta_t, past_data, b_limit, s_limit)
o += 1
return np.hstack((past_data1, past_data)), t, s_limit
def rad(self, past_data, fdmtl=10000):
p = 0
for i in range(len(past_data)):
p += math.fabs(float(past_data[i]) - fdmtl)/fdmtl
m = 1.0/float(len(past_data))*p
return m
In [109]:
AM = ArtificialMarket()
In [110]:
k, t= AM.one_market_simulation(0.01, 10)
plt.plot(k)
plt.ylim(5000, 15000)
AM.rad(k)
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0.01
0.01
0.01
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0.01
0.01
Out[110]:
0.9327832852741866
In [80]:
k[30001]
---------------------------------------------------------------------------
IndexError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-80-11d9d1f280a5> in <module>()
----> 1 k[30001]
IndexError: index 30001 is out of bounds for axis 0 with size 11001
In [78]:
k, t = AM.one_market_simulation(10, 10)
plt.plot(k)
AM.rad(k)
Out[78]:
0.06891765657834419
In [70]:
AM.rad(k1)
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-70-a127860011b9> in <module>()
----> 1 AM.rad(k1)
NameError: name 'k1' is not defined
In [24]:
k2, t = AM.one_market_simulation(0.5, 10)
plt.plot(k2)
Out[24]:
[<matplotlib.lines.Line2D at 0x107cafd10>]
In [25]:
AM.rad(k2)
Out[25]:
0.00555252431533407
In [154]:
k1[:1500]
Out[154]:
[10000,
10000,
10038.860345878758,
10038.860345878758,
10038.860345878758,
10038.860345878758,
10038.860345878758,
9959.837214040022,
9959.837214040022,
9935.547697126362,
9956.618483080583,
9956.618483080583,
9956.618483080583,
9956.618483080583,
9956.618483080583,
9998.314850182054,
9998.314850182054,
10031.000591356898,
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10075.902574626778,
10075.902574626778,
10042.61065916226,
10042.61065916226,
10042.61065916226,
10042.61065916226,
10065.540630226757,
10065.540630226757,
10065.540630226757,
10065.540630226757,
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10081.250577416014,
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10062.512758827403,
10062.512758827403,
10062.512758827403,
10062.512758827403,
10062.512758827403,
10062.512758827403,
10062.512758827403,
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10115.54370550258,
10115.54370550258,
10115.54370550258,
10115.54370550258,
10115.54370550258,
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10147.183426393236,
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10099.963255567656,
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10190.00468284432,
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10139.378550219506,
10139.378550219506,
10139.378550219506,
10139.378550219506,
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...]
In [169]:
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Out[172]:
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Out[202]:
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len(k)
Out[203]:
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k
Out[204]:
array([ 10000. , 10000. , 10000. , ...,
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In [36]:
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Out[36]:
(10000, 10010)
In [16]:
int(np.random.RandomState().uniform(10000))
Out[16]:
8477
In [ ]:
Content source: NlGG/ArtificialMarket
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