Вопрос по Экономическим моделям в компьютерных играх⁠⁠

Мне нужна помощь в решении само поставленной задачи.

В качестве хобби, я создаю игры и как у любого уважающего себя геймдизайнера, у меня есть мечта. А точнее игра мечты. В рамках этой игры происходит лютое смешение жанров, таких как Action RPG в открытом мире и 4Х стратегия. 4Х стратегия должна (в моих мечтах) представлять из себя своеобразную смесь из таких игр как Civilization и Crusader Kings + мои механики (с которыми, собственно, всё и проблемно)

Общий концепт выглядит довольно просто, взять случайную генерацию карт из гексов как в циве, превратить каждый гекс в отдельную ячейку, в которой живут люди и которой можно управлять как в Crusader Kings, при этом игрок представляет собой свободного персонажа, который может перемещаться по огромному миру и лично принимать участие в событиях который в Crusader Kings имели только текстовые описания или условные.

+

+

Наброски по генерации безграничных миров я уже делал в UE4 с применением платных плагинов. Чисто технически мои цели достижимы.

Но если бы всё было просто, то конечно меня бы здесь не было. Проблема в тех самых моих механиках, которые я хочу добавить в 4Х стратегию. Задумка, следующая: каждый гекс карты,это отдельная ячейка сообщества. Люди в рамках этого гакса живут как бы в закрытой среде, живут, работают, размножаются, торгуют с соседями, мигрируют. Каждый аспект их жизни — это отдельная система, которая взаимодействует с другими системами, туда приплетаются законы, культуры, религии, природные бедствия, войны, действия игрока, и теми или иными коэффициентами вносят вклад в работу механик.

Главная идея мой концепции заключается в том, что люди сами знают, чего они хотят и занимаются тем, что им нужно, что идёт в небольшой разрез с большинством известных мне стратегий, где игрок в роли правителя в ручном режиме определяет, чем занимается сообщество. Так вот в каждом гексе есть определённый набор ресурсов: земля, вода, лес и т.д. Люди хотят еду, одежду, жильё и т.д. И люди распределяют свой труд по первичным ресурсам гекса, чтобы преобразовать их в те ресурсы, которые им нужны.

У меня получилось сформировать набросок экономической модели, которая исходя из заданных параметров определяет ценность работы над каждым ресурсом и определяет сколько каких ресурсов будет произведено и затрачено на условную единицу рабочего времени (ну для простоты предположим месяц). И вся эта система работает в табличном виде, в виде матрицы.

И таблица описывает сколько какого ресурса нужно для производства другого ресурса. Например, Человеку нужны Зерно, Рыба, Мясо и Одежды. Что бы получить Зерно нужно приложить труд и затратить ресурсы Земли (условно занять место). Для производства мяса нужно заколоть скотину, чтобы заколоть скотину нужно скотину выращивать и т.п. Ниже приведено табличное описание процесса определения всех параметров:

И вот на основании имеющихся данных я сформировал таблицу распределения трудовых ресурсов по сферам деятельности (по ячейкам добычи ресурсов) и получил, как казалось, красивую схему работу сообщества. В игре, конечно, игрок не будет утруждён наблюдением всех этих цифр, они будут скрыты, в целом в этом есть даже некий смысл, показать игроку, что управление обществом является не явным, и игроку необходимо делать так, что бы те или иные виды деятельности были выгодны или не выгодны людям, иначе повлиять на их поведение не получится, но это повлечёт за собой неожиданные последствия, так же как и в реальной экономике, но это тема для отдельного рассуждения и расчётов.

В общем осталось дело за малым рассчитать сколько продукции было затрачено на производство этой продукции и как бы всё, можно строить симуляцию и смотреть как оно всё будет работать в динамике, при изменении тех или иных условий (смена времён года, доступность ресурсов, изменение в налогах). Но глядя на таблицу с затратами я обратил внимание на некую абсурдность. А закралась она в том, что и производство шкур, и производство мяса, требует забоя скотины. Однако очевидно, что забив одну единицу скотины мы получаем и мясо и шкуры и нет смысла в дополнительном забивании животных, люди бы так не поступали…

И вот тут и образовалась проблема. Моя модель с простыми математическими преобразованиями (в основном умножение и сложение членов матрицы) не позволяет учесть фактор перекрёстного использования ресурсов.

И сколько бы я не терзал свою пустую голову, найти простой способ учёта перекрёстного использования ресурса у меня не получается. Единственный способ который сработал это после выполнения всех расчётов забить дополнительные расчёты, в которых есть отдельная таблица которая определяет сколько ресурсов производится при приложении 1 труда, из неё пересчитать количество произведённой продукции, а затем сверившись с таблицей первичного производства вывести коэффициент определяющий превышение производства, интерпретировать это как наличие избыточного перебоя скотины, и сформировать таблицу спроса на работы заново. Но такой подход требует повторного вычисления, и я боюсь, что при масштабировании списка ресурсов и их взаимосвязи может привести к сильному загромождению при выполнении этих расчётов внутри игрового движка, когда гексов будет свыше 10 тысяч. А ведь впереди ещё расчёты торговли.

В связи со всем вышеперечисленным у меня возник вопрос к сообществу, есть ли какие-то уже готовые математические модели описывающие экономические процессы по распределению трудовых ресурсов при максимизации функции спроса, учитывающие, что из одного ресурса получаются два других ресурса в рамках единого технологического процесса?