WorkSim un simulateur multi-agents du marché du travail

WorkSim
un simulateur multi-agents du
marché du travail français
Gérard Ballot (ERMES-EA 4441 - Paris II - TEPP-CNRS) ,
Jean-Daniel Kant et Olivier Goudet (LIP6, UPMC-CNRS)
Ballot, Kant & Goudet – WorkSim - JEM 2013
23/05/13
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Objectifs du modèle Worksim
—  Simuler le marché du travail français dans les conditions de
2007:
—  En reproduisant les flux bruts d’individus entre les principaux
états (emploi, chômage, inactivité)
—  Au niveau agrégé, de 3 classes d’âge, de 3 CSP (cette
présentation)
—  A partir de la modélisation des décisions des différents
agents (entreprises, individus), reposant sur des choix
rationnels
—  Simuler ensuite des politiques publiques, y compris du droit
du travail, des changements de demande agrégés…
—  Un processus de modélisation avec des approfondissements
successifs: second état du modèle présenté aujourd’hui
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Plan
1.  Cadre théorique et brève comparaison avec la
littérature existante
2.  Le modèle
3.  Calibration
4.  Premières caractérisations du marché du travail
français
5.  Eléments de conclusion
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1. WorkSim successeur d’ARTEMIS
—  ARTEMIS (par G.Ballot, 1981) publié en français en 1986, en anglais
dans Journal of Economic Behaviour and Organisation, 2002
—  Modèle multi-agents (entreprises et postes, individus et ménages, ETT)
—  Flux bruts et stocks d’individus, et d’emplois
—  modélisation du contexte institutionnel (type de gestion de maind’oeuvre, indemnités de licenciement, allocations-chômage…)
—  Etude des effets du choc pétrolier (1974), diminuant la demande
—  Emergence des « schémas de mobilité » des différentes catégories de
main-d’œuvre en concurrence, qui caractérisent la nature profonde d’un
marché du travail donné, et étude des effets du choc pétrolier et de
certaines institutions sur les changements de ces schémas.
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Cadre conceptuel pour WorkSim et ARTEMIS:
La théorie de la recherche (search theory) et ses
extensions en une théorie générale de la mobilité
Le principe de base: Stigler (1962): Chercher un emploi prend du temps et il y a
donc un arbitrage entre accepter un emploi maintenant et poursuivre la recherche
pour un emploi meilleur. Cet arbitrage peut paraître secondaire dans un contexte de
chômage élevé, mais:
—  Le temps passé à chercher un emploi est constitutif de la différence entre inactif
et chômeur quand on veut une modélisation reposant sur des décisions des
agents. L’arbitrage est donc une nécessité si on veut différencier les deux états.
—  Cet arbitrage se traduit par une règle simple d’arrêt fondée sur un salaire ou une
utilité de réserve cad un minimum accepté.
Première extension: Modélisation des deux côtés du marché: évite aussi l’utilisation
d’une fonction agrégée d’appariement
Deuxième extension: Toutes les mobilités volontaires et aussi involontaires du fait des
décisions des entreprises.
Troisième extension: effets de quantité: Rigidité partielle des salaires…
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Rationalité limitée et apprentissage
—  Différence avec les modèles de recherche analytiques:
—  Remplacement de l’optimisation dynamique par des règles de
décision dites de rationalité limitée (Simon, 1955) avec
apprentissage.
—  Justifications :
1.  états multiples successifs pour un individu (CDD,CDI, chômage,
inactivité) rendant le calcul d’optimisation insoluble
analytiquement.
2.  les agents réels utilisent des règles simples mais révisent leurs
décisions sur la base de l’expérience.
3.  les solutions des modèles de recherche analytiques ont la forme
de règles d’arrêt simples: le passage à la rationalité limitée ne
fait pas perdre la cohérence du modèle théorique, mais l’étend à
des situations de complexité forte.
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La littérature multi-agents du marché du travail
—  Très forte ancienneté à travers des modèles classés comme de
« simulation microanalytique » car le terme multi-agents n’existait
pas, mais reposant sur des décisions rationnelles d’agents
hétérogènes:
—  Années 1970-90: Barbara Bergmann (1974), modèle Transactions
- Gunnar Eliasson (1977), modèle MOSES
- Gérard Ballot (1981), modèle ARTEMIS
—  Apport des années 2000: outre des modèles à visée théorique,
—  Barlet, Blanchet, Le Barbanchon (2009), Modèle du marché du
travail français simulant l’année 2006. Calibré, et étudiant l’effet du
SMIC et d’une baisse des charges salariales.
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Contributions de la présente version de Worksim
—  La version présentée est la deuxième après une première version : Kant,
Lewkovicz, Domingue (2009)
—  Trois contributions essentielles par rapport à la littérature des années
2000:
1.  une double comptabilité des flux bruts d’individus et d’emplois,
permettant de mesurer les effets de concurrence entre catégories de
main-d’œuvre
2.  cadre institutionnel et juridique détaillé (notamment coûts de
licenciement et distinction emploi à temps complet/partiel)
3.  endogénéisation (encore incomplète) des flux dans le cadre unifiant
d’une théorie de la recherche étendue càd sur des fondements
microéconomiques
cohérents. Ces flux et leurs déterminants
permettent de caractériser la nature du marché du travail
étudié.
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2. Le Modèle WorkSim
—  Modèle multi-agents du MT avec 3 types d’agents :
—  Individus
—  dont étudiants, fonctionnaires
—  Entreprises privées
—  Etat
+ 3 artefacts :
—  JobAds : publication des offres et demandes d’emploi
—  Module démographique
—  Institut statistique : diffuse aux agents un nombre limité
d’informations (tension, …)
—  Cadre institutionnel intégré et modulable :
—  Code du travail (contrats, indemnités,…), décisions
gouvernementales (SMIC, RMI, allocations, fonctionnaires,…)
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Cycle de simulation
1 pas = 1 semaine
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Décisions des entreprises :
création de postes
—  Une demande agrégée (bien unique) exogène est
répartie stochastiquement parmi les entreprises
(petits chocs sur les parts de marché)
—  Des postes peuvent être créés s’il existe une demande
non satisfaite encore et si le poste est suffisamment
rentable
—  Anticipation des coûts de licenciement et de vacance
(apprentissage)
—  Les caractéristiques du poste (CDD/CDI, qualification,
durée CDD, aménité) sont déterminées par des
probabilités exogènes, identiques pour toutes les
firmes
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Embauche
1.  Une fois la décision de créer le poste prise,
l'entreprise informe JobAds de ce poste, et de ses
caractéristiques, et reçoit gratuitement un certain
nombre d'informations sur les caractéristiques d'un
échantillon de demandeurs d'emploi
2.  Elle applique alors une norme d’embauche (profit
individuel minimum exigé) qui décroit avec la tension
du MT et avec l’ancienneté de vacance
3.  Ici, la firme n’a qu’une estimation de la productivité
du candidat, qui sera affinée avec le temps
—  Evaluations en fin de période d’essai ou pour décider
d’un licenciement personnel
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Décisions des individus (1/2)
—  Individus caractérisés par un état :
Inactif, Chômeur, Employé (PAE), Employé recherchant un
autre emploi (PARAE), Retraité
—  Décision = rester dans cet état ou changer
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Décisions des individus (2/2)
—  L’agent calcule des fonctions d’utilité pour évaluer l’état dans lequel il
est et les états qu’il peut atteindre
—  Forme de la fonction d’utilité : arbitrage entre travail et loisir
U=(Revenu+Aménité+Stabilité)1-α (Temps Libre)α
Ø  Revenu: revenu monétaire en euros
Ø  Aménité : caractéristiques non monétaires perçues par l’employé
(reconnaissance sociale, cadre de travail, pénibilité ….)
Ø  Stabilité : préférence pour occuper un poste avec une durée restante de
contrat la plus longue possible
Ø  Temps libre: en heure dont dispose l’individu
Ø  α : Préférence au loisir propre à l’individu
—  Décisions séquentielles sur le principe de comparaison d’utilités pour
savoir si l’individu change d’état.
Par exemple pour un inactif si
alors il choisit de devenir actif et de commencer à chercher un emploi.
CoûtPsy > 1 est un paramètre endogène qui traduit l’inertie des
individus face au changement
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Processus de Recherche d’emploi
1.  L'individu demande à JobAds une liste de NPros
postes vacants correspondant à sa qualification
2.  La distribution des postes CDD et CDI envoyés par
JobAds dépend des caractéristiques de l'individu.
3.  L'individu postule ensuite chaque période à la
meilleure offre (i.e. qui a l'utilité UTIEMPi,p la plus
grande) qu'il reçoit et qui dépasse son utilité de
réserve UTRESi,t .
4.  UTRES est révisée à la baisse en fonction de
l’ancienneté de chômage
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Calibration du modèle (1/2)
—  Année choisie : 2007
—  48 paramètres internes à calibrer
—  Fonction objectif à minimiser pour reproduire 36 cibles :
— 
— 
— 
— 
— 
Taux de chômage (7) : global, âge, qualification
Taux d’activité (6) : âge et genre
Salaires (15) : âge et qualification
Chômage à long terme (4) : global et âge
Flux (4) : taux d’entrée (dans l’emploi, en CDD en CDI) et
taux de sortie de l’emploi
—  Algorithme évolutionnaire CMA-ES (Hansen et
Ostermeier, 2001)
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Calibration (2/2)
1.  Initialisation, mise à l’échelle pour 2007
—  16100 agents = 13500 individus, 2600 entreprises
2.  Recherche globale
—  On commence avec 3000 agents
—  Chaque point correspond à une moyenne sur 10
simulations
3.  Quand on s’approche d’une fonction objectif à
10-1, on effectue une recherche locale avec le
nombre final d’agents (16100).
—  Moyenne sur 50 simulations
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Validation du modèle
—  Cibles de la calibration : 13,9% d’écart relatif en
moyenne
—  Comparaison avec les flux DMMO (global, par âge)
Sorties WorkSim Ensemble < 30 Source : Dares, DMMO/EMMO 30 à 49 > 50 Taux de rotation 41.6 109.6 38.4 22.3 Taux d’entrée 42.2 116.2 39.8 18.7 Taux d’entrée en CDD 27.8 82.4 27.1 Taux d’entrée en CDI 14.4 33.8 Taux de sortie 41.3 Taux de sortie pour fin
de CDD Ensemble < 30 > 50 104,2 30,5 23,1 46,3 110,6 30,8 18,6 7.9 30,3 78,9 17,9 11,7 12.7 10.7 12,0 26,0 9,4 4,2 103.5 37.2 26.1 45,0 97,7 30,2 27,6 21.5 58.6 21.6 7.0 23,5 65,8 15,0 10,7 Taux de démission 4.7 22.6 3.1 1.1 7,9 17,2 6,4 2,2 Taux de fin de période
d’essai Taux de licenciement
eco. 7.8 18.1 7.5 4.4 2,0 5,1 1,3 0,5 0.18 0.2 0.19 0.14 0,6 0,3 0,6 0,8 4.6 2,5 3,1 2,3 23/05/13
Taux
d’autres
4.7 - JEM 2013
4.0 Ballot,
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licenciements 4.9 45,7 30 à 49 2,4 18
Validation (2)
—  Comparaison avec l’enquête emploi
Chômage vers Emploi Transitions simulées
par WorkSim 2.46% Transitions de 2007 mesurées
par l’enquête emploi 2.4% Emploi vers Chômage 1.31% 1.6% Inactivité vers Emploi 1.16% 2.9% Emploi vers Inactivité 0.85% 2.1% Chômage vers Inactivité 0.16% 1% Inactivité vers Chômage 0.41% 1.4% 59.43% 60.8% Chômage vers Chômage 4.27% 2.3% Inactivité vers inactivité 29.94% 25.6% Emploi vers Emploi Ballot, Kant & Goudet – WorkSim - JEM 2013
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Flux des individus
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Flux des 15-24 ans
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Flux des 25-49 ans
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Flux des 50-64 ans
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Conclusion
—  WorkSim : modèle multi-agents détaillé du MT français
—  comptabilité stock-flux des individus, bouclée +
comptabilité stock-flux des emplois et des postes
—  modélisation de l'environnement institutionnel
—  modélisation des mobilités par des décisions fondées sur
une rationalité limitée, avec apprentissage
—  agents (individus et entreprises) hétérogènes
—  Bonne reproduction des statistiques (stocks et flux)
—  Analyses explicatives
—  Analyses de sensibilité, Beveridge (cf. papier)
—  Motifs des décisions des agents (en cours)
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Perspectives
—  Plusieurs améliorations à prévoir:
— 
— 
— 
— 
— 
— 
— 
Formation
Choix CDD/CDI endogènes
Ménages
Départs à la retraite
Typologie des carrières
Bouclage macro
….
—  Simulation et évaluation de politiques publiques
—  Contrat de génération
—  Contrat unique
—  ….
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