Simulation of crop choice dynamics: an application of nested master-equation models

One of the most intractable problems faced by decision-makers is the possible effect of policy tools on the decisions of actors operating within the environment of interest. The paper contributes ta the study of this issue by reporting a novel modelling approach ta the analysis of farmer - environment - policy interactions, that of using nested Master Equations. The model simulates a multi-function assessment of various economic, technological and environmental constraints affecting farmers in the Argolid region of southern Greece. We obtain an approximate eigenvector of a dynamically variable transition matrix of infinite dimension. This eigenvector represents a probability density function in thirteen dimensions that governs crop choice behaviour on a theoretical representation of the Argolid Plain. Regularities observed in the model's output resonate clearly with observations from sociological and anthropological fieldwork which were not knowingly integrated at the design phase, thus providing an independent empirical check on the work. The output from the simulation model is compared with observations from the field, and the technique is discussed in terms of its novelty and significance as a micro-simulation too1.Un des principaux problèmes auxquels sont confrontés les décideurs tient à la difficulté d'apprécier les conséquences possibles des nouvelles réglementations politiques sur les décisions des acteurs visés. Cet article apporte une contribution à ce débat en présentant une technique originale de modélisation pour l'étude des interactions agriculteur environnement - réglementations politiques, celle de l'utilisation d'Équations Maîtresses hiérarchisées. Le modèle, basé sur les données d'une enquête sociale dans la région d'Argolid en Grèce, simule les décisions de choix de cultures sur la base d'une évaluation multi-fonctionnelle de diverses contraintes économiques, technologiques et environnementales. Cette approche permet la définition d'un eigenvector dans une matrice de transition dynamique à dimensions infinies. Ce vecteur représente une fonction de la densité de probabilité dans les 13 dimensions supposées jouer un rôle dans le comportement de choix de cultures, ceci sur une représentation théorique de la plaine d'Argolid. Les régularités observées dans les résultats de la simulation vont clairement dans le même sens que les observations sociologiques et anthropologiques effectuées sur le terrain, et qui n'ont pas été intégrées au modèle. Les résultats du modèle de simulation sont comparés avec les observations de terrain, et la technique est discutée du point de vue de sa nouveauté ainsi que de sa signification en tant qu'outil de micro-simulation