Cahier 2007-11

Titre :La recherche de réseaux efficaces : l'aiguille dans la botte de foin
Résumé :La modélisation de la formation de réseaux a récemment fait l'objet d'un intérêt croissant en économie. Un des aspects importants relevés dans la littérature est l'efficience des réseaux. Malheureusement, dès que les fonctions de gain ne sont pas élémentaires, la recherche des réseaux efficients s'avère être un problème analytique difficile, ainsi que une tâche informatique très lourde, même pour le cas où le nombre d'agents est faible. Dans cet article, nous explorons la possibilité d'utiliser les algorithmes génétiques (AG) pour identifier les formes efficientes de réseaux dans la mesure où ces algorithmes ont démontré leur capacité à résoudre des problèmes d'optimisation complexes. La robustesse de leur capacité à prédire les réseaux efficients est testée sur deux modèles simples introduits par Jackson et Wolinski (1996), modèles pour lesquels les réseaux efficients sont analytiquement connus pour l'ensemble de l'espace des paramètres. Nous démontrons aussi que cette approche permet d'obtenir des résultats exploratoires dans le modèle de connexion linéaire spatialisé de Johnson et Gilles (2000), modèle dans lequel l'allocation efficace des connexions bilatérales est guidée par des forces contradictoires qui favorisent soit une structure centralisée autour d'un agent, soit des réseaux uniquement localement connectés.
Mot(s) clé :Réseaux; Efficience; Algorithmes génétiques
Title:In search of efficient network structures: The needle in the haystack
Abstract:The modelling of networks formation has recently became the object of an increasing interest in economics. One of the important issues raised in this literature is the one of networks efficiency. Nevertheless, for non trivial payoff functions, searching for efficient network structures turns out to be a very difficult analytical problem as well as a huge computational task, even for a relatively small number of agents. In this paper, we explore the possibility of using genetic algorithms (GA) techniques for identifying efficient network structures, because the GA have proved their power as a tool for solving complex optimization problems. The robustness of this method in predicting optimal network structures is tested on two simple stylized models introduced by Jackson and Wolinski (1996), for which the efficient networks are known over the whole state space of parameters values. We also show that this approach can provide new exploratory results for the linear-spatialized connections model of Johnson and Gilles (2000), in which the efficient allocation of bilateral connections is driven by contradictory forces that push either for a centralized structure around a coordinating agent, or for only locally and evenly distributed connections.
Keyword(s):Networks; Efficiency; Genetic Algorithms
Auteur(s) :Nicolas Carayol (ADIS, BETA) , Pascale Roux (ADIS, BETA) , Murat Yıldızoğlu (GREThA)
JEL Class.:D85; C61

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