[논문 리뷰] A competitive multi-agent model of interbank payment systems

Marco Galbiati, Kimmo Soramäki|arXiv (Cornell University)|2007. 05. 22.

Economic theories and models참고 문헌 20인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 은행들이 일일 유동성을 전략적으로 관리하여 지연비용과 자금조달비용을 균형 잡는 동적 에이전트기반 모델을 개발한다. 베이지안 학습과 반복 게임 시뮬레이션을 통해, 일일 유동성 수요는 비용 비율에 따라 S자형 함수를 따르며, 운영 사고나 처리 능력 제약 상황에서 증가함을 발견했으며, 비용 비율이 2일 때 가장 높은 민감도를 보였다.

ABSTRACT

We develop a dynamic multi-agent model of an interbank payment system where banks choose their level of available funds on the basis of private payoff maximisation. The model consists of the repetition of a simultaneous move stage game with incomplete information, incomplete monitoring, and stochastic payoffs. Adaptation takes place with bayesian updating, with banks maximizing immediate payoffs. We carry out numerical simulations to solve the model and investigate two special scenarios: an operational incident and exogenous throughput guidelines for payment submission. We find that the demand for intraday credit is an S-shaped function of the cost ratio between intraday credit costs and the costs associated with delaying payments. We also find that the demand for liquidity is increased both under operational incidents and in the presence of effective throughput guidelines.

연구 동기 및 목표

• 불확실성과 정보 부족 조건 하에서 은행 간 지급 시스템 내 전략적 유동성 선택을 모델링하기 위해.
• 한계 합리성에 기반해 은행이 운영 사고와 처리 지침에 어떻게 적응적으로 대응하는지 분석하기 위해.
• 개별 이득 극대화 행동이 일일 유동성 수요와 지연비용에 미치는 체계적 영향을 조사하기 위해.
• 이전 시뮬레이션 연구에서의 정적 게임이론 모델과 외생적 행동 가정의 한계를 극복하기 위해.

제안 방법

• 불완전 정보와 확률적 보상이 있는 동적 반복 단계 게임이 매일 정산 결정을 모델링한다.
• 은행들은 다른 이들의 행동을 학습하기 위해 베이지안 업데이트를 사용하고, 즉각적인 보상 극대화에 기반해 전략을 적응한다.
• 수치적 시뮬레이션을 통해 여러 정산 일에 걸쳐 모델을 해결하여 평형 행동에 도달한다.
• 모델은 은행 상호작용의 완전한 네트워크와 동일한 위험 중립성의 은행을 가정한다.
• 유동성 수요는 일일 유동성 비용과 지연비용 간의 트레이드오���에 기반한다.
• 기준 조건, 처리 능력 지침, 운영 사고를 포함한 시나리오를 설정하여 체계적 내구성을 시험한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지연비용 대 유동성비용 비율이 증가함에 따라 일일 유동성 수요는 어떻게 변하는가?
• RQ2 운영 사고는 체계적 유동성 수요와 지ay지연에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 외생적 처리 능력 지침은 은행의 유동성 선택과 전체 시스템 성능에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 개별 이득 극대화 행동이 체계적 수준에서 비효율적인 결과를 초래할 정도로 어느 정도 영향을 미치는가?

주요 결과

• 일일 유동성 수요는 지연비용 대 유동성비용 비율에 대해 S자형 함수를 따르며, 이는 비용 변화에 비선형적으로 반응함을 시사한다.
• 운영 사고 상황에서 비용 비율이 2일 때, 유동성 수요는 85% 증가하며, 이는 범위 내에서 가장 민감한 지점이다.
• 지연비용이 높을 경우 은행들은 갇힌 유동성을 완전히 보상하지 않으며, 유동성 사용을 줄이기 위해 일부 지연을 수용한다.
• 처리 능력 지침은 은행들이 벌금을 피하기 위해 유동성 수요를 늘리게 하며, 이는 그들의 보상 감소와도 연결된다.
• 지연비용이 유동성비용보다 낮을 경우(비용 비율 < 1), 은행들은 비슷한 유동성 수준을 유지하지만 더 많은 지연을 경험한다.
• 절대적인 지연비용은 다양한 비용 비율 간에 약간의 변동 없이 일정하게 유지되며, 평형 상태에서 안정적인 트레이드오프가 존재함을 시사한다.