Обсуждение:Эксперименты с моделью School Choice ABM: различия между версиями

Материал из Поле цифровой дидактики
Полностью удалено содержимое страницы
Метка: очистка
 
(не показаны 3 промежуточные версии 2 участников)
Строка 1: Строка 1:
= Эксперимент №1: Влияние транспортных расходов на образовательную сегрегацию и доступность =


'''Гипотеза:''' Увеличение стоимости транспортных расходов (`school-transportation-cost`) отрицательно влияет на доступ к образованию для низкодоходных студентов и усиливает образовательную сегрегацию в модели школьного выбора.
'''Цель эксперимента:''' Исследовать, как транспортные расходы влияют на динамику образовательного неравенства между двумя группами:
* Низкодоходные студенты — особенно чувствительны к транспортным расходам
* Высокодоходные студенты — могут позволить себе дальние поездки в лучшие школы
Мы хотим понять: при каких транспортных расходах система образования становится полностью недоступной для бедных семей, и как это влияет на общую сегрегацию?
== Методология и настройки модели ==
'''Модель:''' Агентная модель школьного выбора (School Choice ABM)
'''Источник:'''
[http://ccl.northwestern.edu/netlogo/community/School_Choice_ABM.nlogo School Choice ABM, Northwestern University]
'''Ссылка на исследование:''' Diego A. Díaz, Ana María Jiménez & Cristián Larroulet (2019) An agent-based model of school choice with information asymmetries, Journal of Simulation, DOI: 10.1080/17477778.2019.1679674
'''Фиксированные параметры (одинаковы для всех прогонов):'''
{| class="wikitable"
|-
! Параметр !! Значение !! Обоснование
|-
| '''number-of-schools''' || 50 || 1 школа на 20 студентов
|-
| '''initial-students''' || 1050 || 210 богатых (20%), 840 бедных (80%)
|-
| '''high-income-percentage''' || 20% || Реалистичное социальное неравенство
|-
| '''alpha''' || 0.9 || Богатые выбирают преимущественно по качеству
|-
| '''with-school-choice?''' || true || Система с выбором школы
|-
| '''traffic-lights?''' || false || Без информационной помощи
|}
'''Исследуемый (независимый) параметр:'''
* '''school-transportation-cost''': 1, 50, 100 (низкая, средняя, высокая стоимость)
'''Протокол эксперимента:'''
1. Для каждого из трёх значений параметра '''school-transportation-cost''' (1, 50, 100) был выполнен один прогон модели.
2. Данные для анализа были взяты из временного отрезка, когда система уже достигла относительной стабильности — с 110-го по 131-й год моделирования.
3. В рамках этого периода анализировались два ключевых показателя:
- Процент поступивших студентов по категориям школ (высокая, средняя, низкая успеваемость) и процент неучащихся.
- Средняя успеваемость для всех студентов, а также отдельно для групп с высоким и низким доходом.
== Данные и результаты ==
=== Динамика зачисления студентов (%) ===
Следующие данные показывают, как транспортные расходы влияют на возможность получения образования:
* https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Xog969ELwDjsTqBReAFYu01sUWOWzBegIUK47VXwpZg/edit?gid=1780246218#gid=1780246218
Данные о распределении студентов по школам разного уровня качества в зависимости от транспортных расходов:
{{#widget:Google Spreadsheet
|key=e/2PACX-1vS5HyrAFRIwByOTWoH3z_ZHnxdwL5HIKvSaG7T_0dgYsdFlLnnnIQt7l_IDrn-2-mlgNAVHBpTXbNY8
|width=100%
|height=400
}}
'''Ключевые наблюдения по графикам зачисления:'''
{| class="wikitable"
|-
! TransportCost !! Unenrolled (Не учатся) !! High Achievement !! Medium Achievement !! Low Achievement !! Вывод
|-
| '''1''' || ~0% || ~22% || ~62% || ~15% || '''Все учатся''', система доступна
|-
| '''50''' || ~63% || ~9% || ~25% || ~3% || '''Большинство не учатся''', сильное ограничение доступа
|-
| '''100''' || ~87% || ~2.5% || ~9% || ~1% || '''Система почти недоступна''', образование становится элитарным
|}
* % of students enrolled из CODAP:
[[Файл:% of students enrolled.jpg]]
=== Динамика средней успеваемости (Average Achievement) ===
Следующие данные показывают динамику средней успеваемости при разных транспортных расходах:
* https://docs.google.com/spreadsheets/d/1INX7UAnXJlJ2GBZi0itq_CGVQS1fNk5-ubfD_w-28oM/edit?usp=sharing
Данные о средней успеваемости разных групп студентов в зависимости от транспортных расходов:
{{#widget:Google Spreadsheet
|key=e/2PACX-1vQd5o8gpR0YWbbdHeNnMZNTJaUFP_RBO-gJFC8oduybf5q6yIc3DSQqTQ6XhunyEMXZa_YYi5ATg-ee
|width=100%
|height=400
}}
'''Таблица средних значений успеваемости (за период 110-132 шаги):'''
{| class="wikitable"
|-
! TransportCost !! Все студенты !! High-income !! Low-income !! Разрыв (High - Low)
|-
| '''1''' || 0.25 || 1.94 || -0.18 || '''2.12''' (максимальный разрыв)
|-
| '''50''' || 0.39 || 0.7 || -0.15 || '''0.85''' (разрыв уменьшается)
|-
| '''100''' || 0.18 || 0.3 || 0.1 || '''0.2''' (все показатели низкие)
|}
* Average Achievement of Students из RAWGraphs:
[[Файл:Average Achievement of Students.jpg]]
== Анализ результатов по шагам ==
=== Шаг 1: school-transportation-cost = 1 (низкая стоимость) ===
* '''Доступность:''' 100% студентов зачислены в школы.
* '''Сегрегация:''' Наблюдается '''максимальное неравенство'''. Высокодоходные студенты (20% населения) концентрируются в лучших школах (средняя успеваемость ~1.94), в то время как низкодоходные (80%) остаются в слабых школах (успеваемость отрицательная).
* '''Механизм:''' При нулевых транспортных издержках богатые семьи свободно выбирают лучшие школы по всему городу, создавая "супер-сегрегацию".
Низкие транспортные расходы не гарантируют равенства. Напротив, они позволяют состоятельным агентам монополизировать лучшие образовательные ресурсы, усиливая разрыв.
=== Шаг 2: school-transportation-cost = 50 (средняя стоимость) ===
* '''Доступность:''' Катастрофическое падение - '''~63% студентов не могут поступить''' вообще.
* '''Сегрегация (парадокс):''' '''Разрыв в успеваемости между группами сокращается'''. Успеваемость богатых падает (с ~1.94 до 0.6-0.93), а бедных - растёт (с отрицательной до 0.32).
* '''Механизм:''' Высокие транспортные издержки ограничивают мобильность богатых семей. Они реже ездят в отдалённые "топовые" школы, часть качественных мест становится доступнее для локальных (в том числе бедных) студентов. Однако плата - массовое исключение из системы.
Умеренные транспортные расходы могут снизить сегрегацию "внутри" системы, но ценой '''колоссального сокращения общего доступа''' к образованию.
=== Шаг 3: school-transportation-cost = 100 (высокая стоимость) ===
* '''Доступность:''' '''Кризис доступности - ~87% не учатся'''. Образование становится элитарной услугой.
* '''Сегрегация:''' Все показатели успеваемости падают. Система де-факто перестаёт работать как массовая. Неравенство сохраняется, но в условиях "общей бедности" результатов.
* '''Механизм:''' Экстремальные издержки блокируют выбор школы для всех. Система регрессирует к модели "строго по месту жительства", но с огромными потерями в общем качестве.
Высокие транспортные расходы разрушают систему массового образования. Сегрегация принимает форму '''исключения большинства из системы''', а не дифференциации внутри неё.
== Общий вывод и интерпретация ==
1. '''Гипотеза подтвердилась, но с важным уточнением:''' Увеличение транспортных расходов действительно резко снижает доступ к образованию для бедных (рост <code>Unenrolled</code> с 0% до 87%). Однако влияние на '''внутрисистемную сегрегацию''' (разрыв в успеваемости) оказалось '''нелинейным''':
* Максимальная сегрегация наблюдалась при самых низких расходах (cost=1).
* Сегрегация уменьшалась при средних расходах (cost=50), но за счёт катастрофического падения доступности.
2. '''Ключевая дилемма политики:''' Существует '''трудный компромисс (trade-off)''' между:
* Доступностью (охватом населения образованием)
* Снижением сегрегации (разрывов в качестве между группами)
* Общим качеством системы
3. '''Три режима работы системы:'''
* Режим "свободного рынка" (cost=1): Высокий доступ, максимальная сегрегация, высокое качество для элиты.
* Режим "ограниченной мобильности" (cost=50): Низкий доступ, меньшая сегрегация, среднее качество.
* Режим "коллапса" (cost=100): Крайне низкий доступ, система перестаёт быть массовой.
== Заключение ==
Эксперимент наглядно демонстрирует, что '''транспортные расходы являются критическим фактором образовательного неравенства''', но их влияние сложно и нелинейно. Простое снижение или увеличение этих расходов без учёта институционального контекста может приводить к непредвиденным последствиям.
= Эксперимент №2: Влияние стратегии выбора школы на образовательный разрыв =
'''Гипотеза:''' Если богатые семьи при выборе школы в первую очередь смотрят на её качество, а не на близость к дому, то неравенство в образовании между богатыми и бедными детьми усиливается.
'''Цель эксперимента:''' Исследовать, как стратегия выбора школы, основанная на приоритете качества обучения над близостью к дому со стороны богатых семей, влияет на динамику образовательного неравенства между двумя группами:
* Низкодоходные семьи —  могут позволить себе выбирать школу по качеству, игнорируя транспортные расходы.
* Высокодоходные студенты — ограничены в выборе из-за стоимости транспорта и близости.
Мы хотим понять: Ведет ли активный поиск лучших школ богатыми семьями к большему расслоению и неравенству в образовании?
== Методология и настройки модели ==
'''Модель:''' Агентная модель школьного выбора (School Choice ABM)
'''Источник:'''
[http://ccl.northwestern.edu/netlogo/community/School_Choice_ABM.nlogo School Choice ABM, Northwestern University]
'''Ссылка на исследование:''' Diego A. Díaz, Ana María Jiménez & Cristián Larroulet (2019) An agent-based model of school choice with information asymmetries, Journal of Simulation, DOI: 10.1080/17477778.2019.1679674
'''Фиксированные параметры (одинаковы для всех прогонов):'''
{| class="wikitable"
|-
! Параметр !! Значение !! Обоснование
|-
| '''number-of-schools''' || 30 || 1 школа на 10 студентов (умеренная плотность)
|-
| '''initial-students''' || 300 || 60 богатых (20%), 240 бедных (80%)
|-
| '''high-income-percentage''' || 20% || Реалистичное социальное неравенство (правило Парето 80/20)
|-
| '''school-transportation-cost''' || 10 || Стандартная стоимость транспорта
|-
| '''with-school-choice?''' || true || Исследуем систему со свободным выбором школы
|}
'''Исследуемый (независимый) параметр:'''
* '''alpha''' (чувствительность к качеству школы для богатых семей): 0.1, 0.5, 0.9
'''Вспомогательный параметр для проверки политики:'''
* '''traffic-lights?''' (false/true) — наличие программ поддержки для бедных семей
'''Протокол эксперимента:'''
1. Базовая проверка гипотезы
Мы смоделировали три основные стратегии, которыми могут руководствоваться богатые семьи при выборе школы, чтобы увидеть, как каждая из них формирует образовательное неравенство.
*  Вариант А (alpha=0.1): Богатые выбирают школы в основном по близости к дому. Это консервативный сценарий, где их поведение мало отличается от выбора бедных семей, вынужденных опираться на доступность.
*  Вариант В (alpha=0.5): Смешанная стратегия. Богатые балансируют между качеством школы и её расположением. Этот сценарий наиболее реалистичен и отражает компромисс, который делают многие семьи в реальном мире.
*  Вариант С (alpha=0.9): Богатые выбирают в основном по качеству, активно используя свои ресурсы для попадания в лучшие учебные заведения. Это сценарий, максимизирующий личную выгоду и потенциально ведущий к сильному расслоению.
2. Процедура сбора данных
Данные фиксировались на 100-м году моделирования, когда система выходила на стабильное состояние.
4. Ключевые метрики
Для анализа результатов мы фокусируемся на четырёх индикаторах:
*  '''Среднее качество образования''' для богатых и бедных по отдельности.
*  '''Разрыв в качестве''' (разность между средним качеством для богатых и для бедных) — главный показатель неравенства в результатах.
*  '''Уровень сегрегации (индекс Дункана)''' — показывает, насколько сильно школы разделены по социальному признаку.
*  '''Процент неучтённых студентов''' — выявляет, есть ли в системе ученики, вообще оставшиеся без места в школе.
== Данные и результаты ==
=== Динамика зачисления студентов (%) ===
Следующие данные показывают, как транспортные расходы влияют на возможность получения образования:
* https://docs.google.com/spreadsheets/d/1xWmCR_HzGBeTRMX_PRVJXkSFCn1yI9mMM2dDc3TkO3s/edit?usp=sharing
Данные о распределении студентов по школам разного уровня качества в зависимости от транспортных расходов:
[[Файл:Таблица1..jpg]]
'''Ключевые наблюдения по графикам зачисления:'''
{| class="wikitable"
|-
! Alpha !! Unenrolled (Не учатся) !! High Achievement !! Medium Achievement !! Low Achievement !! Вывод
|-
| '''0.1''' || ~0.75% || ~9.6% || ~78.1% || ~13.3% || Минимальное исключение, система доступна всем. Преобладание в средних школах.
|-
| '''0.5''' || ~1.31% || ~3.3% || ~80.2% || ~13.9% || Умеренное исключение, парадоксально низкая доля в лучших школах.
|-
| '''0.9''' || ~0.07% || ~27.6% || ~66.8% || ~5.5% || Практически полный охват, но сильная сегрегация. Богатые концентрируются в лучших школах.
|}
* % of students enrolled:
[[Файл:Таблица2...jpg]]

Текущая версия от 21:46, 26 декабря 2025