基于智能体建模经济仿真研究综述
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多智能体系统的建模与分析研究多智能体系统的建模与分析是一项重要的研究领域,涉及到多个智能体之间的相互作用和协调。
在多智能体系统中,每个智能体都是具有自主决策和行为的个体,而整个系统的行为是由各个智能体之间的相互作用所决定的。
因此,建模与分析多智能体系统的研究可以帮助我们更好地理解和预测系统的行为,以及设计和优化系统的性能。
建模多智能体系统是指将系统中的各个智能体、其行为规则和相互作用关系以及与环境的交互关系等抽象为数学模型。
通常,建模多智能体系统可以采用代理模型、网络模型或者微分方程模型等不同的方法。
代理模型是最常用的一种方法,它将每个智能体看作一个独立的决策实体,并将其抽象为一个状态-动作空间的映射。
智能体之间的相互作用可以通过定义交互规则来引入。
网络模型则侧重于描述智能体之间的拓扑结构和信息传递方式,通常会使用图论和网络分析的方法来研究。
微分方程模型则将智能体的状态和相互作用表示为一组微分方程,通过求解这些微分方程可以得到系统的动力学行为。
分析多智能体系统是指通过建立数学模型,对系统的行为和性能进行定性和定量的研究。
对于定性分析来说,重点是研究系统的稳定性、收敛性以及可能出现的动态模式等。
定量分析则关注于系统的性能评估,常用的方法有性能指标的定义和系统的仿真验证。
对于性能指标的定义来说,可以根据具体的应用场景来选择。
例如,在分布式控制问题中,常用的性能指标可以是系统的响应速度、鲁棒性和饱和度等。
系统的仿真验证可以通过模拟系统的行为和参数变化,来观察其对性能指标的影响,从而得到有效的结论。
在多智能体系统的建模与分析研究中,还存在一些挑战和未解决的问题。
首先,多智能体系统的复杂性使得建模和分析变得困难,需要选择合适的模型和方法来描述系统的行为。
其次,多智能体系统中智能体之间的相互作用是非线性的,这使得分析工作变得更加复杂。
此外,多智能体系统的一些性质,如离散性、不确定性和非协调性等也给建模和分析带来了挑战。
基于人工智能的机械系统建模与仿真在当今科技飞速发展的时代,机械系统的设计和优化变得越来越复杂,而人工智能(AI)的出现为机械系统的建模与仿真带来了全新的思路和方法。
机械系统建模与仿真旨在通过数学模型和计算机模拟来预测机械系统的性能、行为和响应,从而帮助工程师在设计阶段就能够发现潜在的问题,并进行优化和改进。
机械系统通常由多个部件组成,这些部件之间相互作用,共同实现特定的功能。
例如,汽车发动机就是一个复杂的机械系统,其中包括气缸、活塞、曲轴、连杆等部件,它们的运动和相互关系决定了发动机的性能。
传统的机械系统建模方法往往基于物理定律和数学方程,通过手工推导和计算来建立模型。
这种方法虽然在一定程度上能够准确地描述机械系统的行为,但对于复杂的系统,建模过程往往非常繁琐,而且计算量巨大。
人工智能技术的引入为解决这些问题提供了新的途径。
AI 可以通过学习大量的数据来自动发现机械系统中的规律和模式,从而建立更加准确和高效的模型。
例如,利用机器学习算法可以对机械系统的运行数据进行分析,预测系统的故障和维护需求;通过深度学习算法可以对机械系统的图像或视频数据进行处理,实现对系统状态的实时监测和诊断。
在机械系统建模方面,人工智能技术可以用于建立系统的动态模型。
传统的动态建模方法通常基于牛顿定律、拉格朗日方程等,需要对系统的物理结构和力学特性有深入的了解。
而利用AI 技术,如神经网络,可以直接从系统的输入输出数据中学习系统的动态特性,无需对系统的物理原理进行详细的分析。
这种基于数据驱动的建模方法在处理复杂的非线性系统时具有很大的优势。
此外,AI 还可以用于机械系统的参数优化。
在机械设计中,往往需要确定一系列的参数,如零件的尺寸、材料的性能等,以实现系统的最优性能。
通过建立优化模型,并利用智能优化算法,如遗传算法、粒子群优化算法等,可以在庞大的参数空间中快速找到最优的参数组合。
为了更好地理解基于人工智能的机械系统建模与仿真,我们以一个简单的机械系统为例。
多智能体协同控制系统建模与仿真研究近年来,随着智能化技术的不断发展,多智能体协同控制系统开始逐渐成为研究的热点。
多智能体是指由多个个体组成的智能群体,这些个体之间通过相互交互和协作来完成具体任务。
而多智能体协同控制系统则是指通过多个智能体之间的协同控制来实现特定的控制目标。
本文将就多智能体协同控制系统的建模与仿真进行研究。
一、多智能体协同控制系统的构成多智能体协同控制系统一般由多个智能体节点和一个中心控制器组成。
智能体节点之间通过相互交互和通信完成协同任务的目的,而中心控制器则通过对各个智能体节点的调度、协调和优化来实现系统的整体控制。
在多智能体协同控制系统中,各个智能体节点之间的信息交换起着至关重要的作用。
信息交换一般分为两种方式,一种是分散式信息交换,即各个智能体节点之间直接进行信息传递和交换,另一种是集中式信息交换,即所有智能体节点都将信息传输到中心控制器,由中心控制器进行处理和分配。
同时,多智能体协同控制系统的建模也需要考虑到智能体节点之间的相互作用,如相互影响、相互依赖等等。
这些相互作用也是影响多智能体协同控制系统性能的关键因素之一。
二、多智能体协同控制系统建模方法多智能体协同控制系统的建模方法主要有以下几种:1. 基于多智能体动力学模型的建模方法这种建模方法主要利用多智能体动力学模型来描述各个智能体节点之间的相互关系和行为规律,从而分析和优化多智能体系统的行为和性能。
具体来说,这种方法主要包括对各个智能体节点的状态、动态方程、控制策略和信息交换方式等进行建模。
2. 基于分散式决策的建模方法这种建模方法主要是通过对各个智能体节点的分散式决策过程进行建模,来分析和优化多智能体协同控制系统的性能。
具体来说,这种方法主要包括对各个智能体节点的状态、决策变量和决策规则等进行建模。
3. 基于集成式控制的建模方法这种建模方法主要是通过对中心控制器的集成式控制过程进行建模,来对多智能体协同控制系统进行建模和分析。
基于多智能体系统的智能交通模型与仿真研究智能交通系统是一个复杂的系统,由多个部分组成,包括车辆、驾驶员、道路和交通管理机构。
通过合理的交通规划和调度,可以提高交通效率、减少交通拥堵和事故,提供更安全、更快捷的出行环境。
然而,现实中的交通系统往往受到复杂的交通情况和驾驶员行为的影响,导致效率低下和事故频发。
为了解决这些问题,研究者们提出了基于多智能体系统的智能交通模型与仿真研究。
这种方法将交通系统视为一个由许多智能体(车辆、驾驶员、交通管理机构等)组成的复杂网络,通过建立智能体之间的信息交互和决策规则,实现智能交通系统的优化和仿真。
在基于多智能体系统的智能交通模型中,每个智能体都具有自主决策的能力。
智能体通过感知周围环境的信息,包括道路状况、其他车辆的位置和速度等,来做出决策。
这些决策可能包括加速、减速、转弯、超车等,目的是优化交通系统的效率和安全性。
基于多智能体系统的智能交通模型的建立离不开仿真技术的支持。
通过仿真,研究者可以模拟不同交通场景下的各种情况,包括交通流量、道路条件、驾驶员行为等,以评估不同交通策略的效果。
通过仿真,可以快速、低成本地探索各种交通管理方案,找到最优解决方案。
在基于多智能体系统的智能交通模型中,一个关键的问题是智能体之间的信息交互。
智能体之间的信息交互能够帮助它们更好地理解周围环境,并作出更准确的决策。
信息交互可以通过无线通信技术实现,包括车联网、卫星定位系统等。
通过这些技术的支持,智能体可以实时获取道路状况、其他车辆的信息等,从而做出更为合理的决策。
除了智能体之间的信息交互,基于多智能体系统的智能交通模型还需要考虑到智能体的决策规则。
智能体的决策规则需要考虑到交通系统的整体效益和安全性,而不只是个体的利益。
这就需要研究者设计出一套合理的决策规则,平衡个体与整体的利益。
在基于多智能体系统的智能交通模型与仿真研究中,还需要考虑到各种交通管理策略的评估和优化。
通过对不同的交通管理策略进行仿真实验,可以评估其效果,并找到最优的交通管理方案。
模拟现实环境中的多智能体系统建模研究随着人工智能的发展,多智能体系统的研究越来越受到关注。
多智能体系统指的是由多个智能体组成的系统,每个智能体都能够独立地感知、决策和执行。
这种系统具有很高的复杂性和不确定性,因此需要使用模拟现实环境的方法来进行建模研究。
一、多智能体系统的特点多智能体系统的最大特点就是分散性。
每个智能体都有自己的状态和行为,同时与其他智能体相互交互和影响。
这些智能体之间的互动是动态的、复杂的,不同的行为和动作可能会对其他智能体产生不同的影响。
这使得多智能体系统具有很高的不确定性,需要使用模拟现实环境的方法进行建模。
二、模拟现实环境建模的方法1.赛场进行实验为了模拟现实环境,我们可以在实际环境中建立一个赛场,并在赛场上进行实验。
例如,在足球比赛中,每个球员都是一个智能体,可以感知、决策和执行。
通过在赛场上进行比赛,可以收集到每个球员的动作和行为,从而进行分析和建模。
2.仿真建模另一种方法是通过仿真建模来模拟现实环境。
这种方法可以在计算机中构建出一个虚拟的环境,并在其中模拟多智能体系统的行为。
与实际环境不同,仿真建模可以控制环境的变化和条件,以便对多智能体系统进行更深入的分析和实验。
三、多智能体系统建模的应用多智能体系统模型的研究可以应用于多个领域。
例如,在交通领域中,可以使用多智能体系统模型来优化交通信号灯的控制,以减少拥堵和延迟。
在医疗领域中,多智能体系统模型可以协调医疗机器人和医护人员之间的合作,以提高病人的诊断和治疗效果。
在军事领域中,多智能体系统模型可以应用于作战模拟和战术决策。
总之,多智能体系统的研究是一个仍在发展中的领域。
随着人工智能技术的不断进步,多智能体系统模型的应用将会越来越广泛,并且会发挥越来越重要的作用。
多智能体系统的建模与分析研究多智能体系统(Multi-Agent Systems,简称MAS)是由多个智能体组成的系统,智能体可以相互协作、相互竞争、相互通信,以达到共同目标。
多智能体系统广泛应用于各种领域,如机器人控制、智能交通系统、分布式计算等。
对多智能体系统的建模与分析研究,旨在理解智能体之间的相互作用,优化系统的整体性能,提高系统的鲁棒性和可靠性。
多智能体系统的建模是指通过数学模型来描述智能体之间的关系和行为规律。
常用的建模方法包括状态图、决策树、有限状态自动机、Agent-Based Modeling等。
状态图可以用来描述智能体的状态和状态转移,决策树可以用来描述智能体的决策过程,有限状态自动机可以用来描述智能体的行为规律。
Agent-Based Modeling是一种基于智能体的建模方法,通过模拟智能体之间的相互作用来研究系统的行为。
在建模的基础上,对多智能体系统进行分析是非常重要的。
分析可以通过多种方法来进行,比如模拟实验、数学分析、仿真等。
模拟实验是指通过构建实际系统的原型或模型来测试系统的性能和可行性。
数学分析是指通过数学方法对系统进行建模和求解,得到系统的性能指标。
仿真是指通过计算机程序对系统进行模拟,并观察系统的行为和性能。
分析的目的是找出系统的瓶颈和问题,并提出相应的解决方案。
多智能体系统的建模与分析研究面临一些挑战。
首先是系统复杂性的挑战,多智能体系统往往涉及到大量的智能体和复杂的相互关系,建模和分析过程非常繁琐和耗时。
其次是不确定性的挑战,智能体之间存在着不确定性因素,如智能体的状态、动作、环境等都是不确定的,需要考虑不确定性因素来进行建模和分析。
另外,多智能体系统涉及到的问题是多目标、多约束的,需要采用多目标优化方法来进行建模和分析。
总之,多智能体系统的建模与分析研究是一个复杂而重要的课题。
通过建模和分析可以深入理解多智能体系统的特性和行为规律,为系统的设计和优化提供参考。
多智能体系统的建模及应用研究随着科技的不断进步,多智能体系统逐渐成为人们研究的热门话题,其在各个领域都有广阔的应用前景。
本文将从理论层面出发,探讨多智能体系统的建模和应用研究。
一、多智能体系统的概念多智能体系统指的是由多个智能体组成的一种系统。
智能体是指具有自主性、学习能力、适应能力和决策能力的实体。
多智能体系统可以是同构的,也可以是异构的。
同构多智能体系统是由多个功能类似的智能体组成的系统,每个智能体之间的交互方式类似。
异构多智能体系统则是由多个功能不同的智能体组成的系统,每个智能体的交互方式各不相同。
多智能体系统的研究旨在探究其内部组成结构,分析系统中智能体之间的相互作用及其最终的集体行为。
多智能体系统的研究领域涉及到控制理论、计算机科学、人工智能、心理学等多个领域。
二、多智能体系统的建模对于多智能体系统的研究来说,系统的建模是一项重要的工作。
在建模过程中,需要考虑系统的结构、每个智能体的功能及其之间的相互影响关系等因素。
1. 多智能体系统的结构建模在多智能体系统的结构建模中,需要确定系统中智能体的数量、智能体之间的连接结构以及信息的传递方式。
通常情况下,可以采用图论的方法来描述多智能体系统的结构。
2. 智能体的建模在多智能体系统中,每个智能体具有不同的功能,其行为可以由状态空间和动作空间来描述。
同时,每个智能体还需要考虑周围环境的影响以及自身行为带来的影响。
3. 多智能体系统的交互模型多智能体系统中,智能体之间的交互是一个非常重要的问题。
交互模型的建立需要考虑系统中智能体的数量、智能体之间的相互影响关系以及信息的传递方式等因素。
通常情况下,可以采用游戏论的方法来对多智能体系统中的交互进行建模。
三、多智能体系统的应用研究多智能体系统的应用研究广泛涉及到社交网络、智能交通、智能电力系统等领域。
以下是多智能体系统在几个应用领域的具体应用研究。
1. 社交网络在社交网络中,多智能体系统可以用于用户的社交行为分析和预测,通过分析社交网络中用户之间的互动关系,可以预测用户之间的关注度以及未来的社交行为,同时还可以实现社交网络中用户之间信息的推荐和传递等功能。
复杂适应系统及基于agent的建模与仿真方法复杂适应系统是指由多个相互作用的组件构成的系统,这些组件可以是物理实体、人员、程序或其他系统。
这些组件之间的相互作用和适应性使得系统具有自组织、自适应和自我修复的能力。
复杂适应系统的建模和仿真是研究这些系统的重要手段之一。
基于agent的建模与仿真方法是一种常用的复杂适应系统建模和仿真方法。
在这种方法中,系统被看作是由多个智能体(agent)组成的,每个智能体都有自己的行为和决策能力。
这些智能体之间通过相互作用和信息交换来实现系统的自组织和自适应。
基于agent的建模与仿真方法有以下几个特点:1. 分布式:系统中的每个智能体都是独立的,它们可以在不同的计算机上运行,通过网络进行通信和协作。
2. 自主性:每个智能体都有自己的行为和决策能力,它们可以根据自己的目标和环境变化来调整自己的行为。
3. 适应性:智能体可以通过学习和演化来适应环境变化,从而实现系统的自适应。
4. 多样性:系统中的每个智能体都可以有不同的行为和决策策略,从而实现系统的多样性和鲁棒性。
基于agent的建模与仿真方法可以应用于多个领域,例如交通、环境、经济、社会等。
在交通领域,基于agent的仿真可以用于研究交通流、交通拥堵、交通事故等问题。
在环境领域,基于agent的仿真可以用于研究生态系统、气候变化、自然灾害等问题。
在经济领域,基于agent的仿真可以用于研究市场竞争、金融风险、企业管理等问题。
在社会领域,基于agent的仿真可以用于研究社会网络、政治决策、人类行为等问题。
基于agent的建模与仿真方法的应用还面临一些挑战。
首先,如何设计合适的智能体模型和行为规则是一个关键问题。
其次,如何处理大规模系统和复杂系统的仿真问题也是一个挑战。
最后,如何将仿真结果与实际情况相结合,进行有效的决策和管理也是一个难题。
总之,基于agent的建模与仿真方法是一种重要的复杂适应系统建模和仿真方法,它具有分布式、自主性、适应性和多样性等特点,可以应用于多个领域。
abm 建模案例【原创实用版】目录1.ABM 建模概述2.ABM 建模案例介绍3.ABM 建模案例分析4.ABM 建模案例应用与展望正文一、ABM 建模概述ABM(Agent-Based Modeling,基于智能体的建模)是一种基于个体行为和相互作用的建模方法。
在 ABM 中,系统中的个体(如人、物体或其他生物)被视为自主决策的智能体,它们根据自身的状态和环境信息,按照一定的行为规则作出行动选择。
ABM 通过模拟这些智能体的相互作用和演化过程,探讨系统层面上的结构和动力学特性。
近年来,ABM 在社会科学、生态学、经济学等多个领域得到了广泛应用。
二、ABM 建模案例介绍本文以一个简单的 ABM 建模案例为例,来说明 ABM 建模的基本过程。
案例背景是一个交通系统的拥堵问题,我们需要通过 ABM 方法来探讨交通拥堵的原因及解决策略。
1.确定建模目标:分析交通拥堵的原因,寻求有效的解决策略。
2.构建模型:根据现实情况,将交通系统中的车辆、道路、交通信号等元素抽象为智能体,并定义它们的行为规则。
例如,车辆智能体可以根据自身的速度、位置、目的地等信息,选择行驶路线、速度等行为;道路智能体可以根据车辆数量、速度等信息,调整交通信号等。
3.编写程序:根据模型描述,编写计算机程序来模拟智能体的相互作用过程。
4.运行模拟:通过运行程序,观察智能体相互作用产生的系统行为,如交通拥堵状况、车辆行驶时间等。
5.分析结果:根据模拟结果,分析交通拥堵的原因,如道路拥堵、车辆过多等,并根据分析结果提出解决策略。
三、ABM 建模案例分析以案例为例,我们可以从以下几个方面对模型进行分析:1.车辆智能体的行为规则是否合理?例如,车辆选择行驶路线、速度等是否符合现实情况?2.道路智能体的行为规则是否合理?例如,道路智能体调整交通信号是否可以根据车辆数量、速度等信息进行优化?3.模型参数设置是否合理?例如,车辆数量、道路容量等参数是否符合实际情况?4.模拟过程中是否存在其他问题?例如,程序是否存在 bug,模拟过程中是否出现意外情况等。
基于建模仿真的建设方案评估和优化方法一、引言在现代社会,建设项目的规模和复杂性越来越高,因此建设方案的评估和优化变得至关重要。
传统的评估方法往往依赖于经验和直觉,缺乏科学性和客观性。
而基于建模仿真的方法能够通过模拟建设过程和结果,提供更准确、可靠的评估和优化方案。
本文将介绍基于建模仿真的建设方案评估和优化方法,并探讨其应用前景。
二、建模仿真技术的基本原理和方法建模仿真技术是一种通过构建模型和进行仿真实验来模拟和分析实际系统的方法。
它可以将复杂的建设项目抽象为数学模型,并通过模拟实验来评估和优化方案。
建模仿真技术的基本原理包括建模、仿真和评估三个步骤。
1. 建模:建模是将实际系统抽象为数学模型的过程。
在建设项目中,可以使用各种建模方法,如系统动力学、离散事件仿真等。
通过建模,可以将建设项目的各个要素和关系表示出来,形成一个可计算的模型。
2. 仿真:仿真是指根据建立的数学模型,进行模拟实验来模拟建设过程和结果。
通过仿真,可以观察和分析建设项目在不同条件下的表现和效果。
仿真可以通过计算机软件进行,也可以通过物理模型进行。
3. 评估:评估是指根据仿真结果,对建设方案进行评估和比较。
评估可以从多个角度进行,如经济性、可行性、可持续性等。
通过评估,可以找出最优的建设方案或进行方案的优化。
三、基于建模仿真的建设方案评估方法基于建模仿真的建设方案评估方法可以根据具体的建设项目和评估目标进行选择和应用。
下面将介绍几种常用的方法。
1. 系统动力学建模仿真:系统动力学是一种研究系统结构和行为的方法。
在建设项目中,可以使用系统动力学建模仿真方法来模拟建设过程和结果。
通过构建系统动力学模型,可以分析建设项目的各个环节和关系,并预测项目的发展趋势和效果。
2. 离散事件仿真:离散事件仿真是一种基于事件驱动的仿真方法。
在建设项目中,可以使用离散事件仿真方法来模拟建设过程中的各个事件和活动。
通过模拟实验,可以观察和分析建设项目在不同条件下的运行情况和效果。
基于智能多Agent的供应链仿真建模研究的开题报告一、选题背景随着物流和信息技术的飞速发展和应用,供应链管理的关键问题也得到了有效控制和优化。
目前,供应链管理已成为企业管理的重点和难点领域,也是综合管理、企业战略和竞争力的重要支撑。
传统的供应链模型通常基于静态、单Agent(单智能体)和简单的线性模型,因此难以解决复杂多样的实际问题,例如产品缺货、库存浪费、生产质量等问题。
通过采用智能多Agent技术,可以有效地模拟和优化供应链系统,改善生产计划和销售管理。
二、研究内容本文研究基于智能多Agent的供应链仿真建模,包括以下方面内容:1. 分析供应链系统的复杂性和动态性,确定仿真建模的目标和方法;2. 设计多Agent之间的通信和协作机制,在多智能体系统的框架下构建供应链建模;3. 研究Agent的学习和决策机制,以实现供应链系统的优化管理;4. 构建供应链系统仿真平台,进行仿真实验和数据分析。
三、实验方法本文采用实验室实践相结合的方法,首先在实验室中建立多Agent供应链仿真平台,进行测试验证,并分析改进方案,然后在企业中开展实现仿真系统,不断改进优化,最终验证该方案的可行性和效果。
四、预期成果通过本研究,预期可以开发一种智能多Agent的供应链仿真平台,能够帮助企业建立动态管理模型,提高生产效率和效益。
同时,还可以探讨智能多Agent模型的应用和推广,促进供应链管理理论和方法的深入研究和掌握。
五、研究意义本研究将对供应链系统的理论研究和应用推广做出贡献。
一方面,它有望帮助企业建立全面、科学、高效的供应链管理体系,实现全面提高企业竞争力和市场占有率;另一方面,也可在供应链管理领域推广多智能体技术,促进智能系统和智能制造的发展。
基于智能体建模的经济仿真研究综述 摘要:经济仿真作为实验经济学的一种研究手段,目前广泛应用于经济、金融各领域的研究,对于经济系统演化、经济主体特征和政策模拟等领域的研究做出了突出贡献。本文首先简要回顾了经济仿真的发展历程,总结了经济仿真研究方法的特点;然后综述了国内外学术界对于经济仿真理论与应用研究的成果,总结了在swarm仿真平台下进行经济仿真研究的框架;最后分析了目前制约经济仿真研究的主要因素和可行的解决手段。 关键词:复杂适应性系统;基于智能体建模;经济仿真;swarm 中图分类号:tp391.9 文献标识码:a 文章编号:1001-828x(2012)10-0-03 一、引言 自二十世纪五十年代博弈论学科基础和理论体系建立伊始,博弈论就被广泛应用于社会、经济领域,并逐渐成为研究社会、经济主体行为与利益关系的有力工具。在博弈理论发展的同时,另一项加速人类历史发展进程的技术诞生了,那就是计算机科学。随着计算机技术的快速发展,计算机的体积越来越小,运算速度越来越快,功能越来越强,在计算机环境模拟经济系统运行的可能性大大增加。约翰·霍兰于1994年提出了著名的复杂适应性系统理论(complex adaptive system,简称cas),为人们研究经济系统提供了一种重要的思路与方法,该理论同时成为目前经济系统仿真研 究的理论基础。在具备了理论基础与技术基础之后,计算机环境下的虚拟经济系统仿真方法成为一种全新的研究手段。以霍兰提出的cas理论为基础的,基于智能体建模的系统仿真方法成为博弈论研究的有力扩展,用以验证博弈理论的正确性,研究经济系统的演化过程,并推演新的结论。现在,经济仿真方法作为实验经济学的一种研究手段,广泛应用于经济、金融各领域的研究,对于经济系统演化、经济主体特征和政策模拟等领域的研究做出了突出贡献。 二、国外经济仿真研究综述 基于智能体建模的经济仿真方法是随着计算机技术的发展而产生的一种较为前沿的经济理论研究手段。由于国外计算机技术、系统科学等基础理论发展较为成熟,因此对于经济仿真的应用研究成果非常丰富。 美国的aspen模型可以说是经济仿真方法应用最早、成就最大的经济系统仿真模型。aspen模型是美国sandia国家实验室开发的基于微观经济主体的经济仿真模型,主体自学习与自适应特性的引入使得该模型对经济系统的模拟更加接近于真实情况。aspen模型作为一个政策模拟平台,对美国的财政、金融领域政策的制定提供了重要的参考。 strader、lin和shaw(1998)①对分散式装配供应链的订单执行情况进行了仿真研究,对经济仿真方法在供应链管理领域的应用进行了尝试。bruun和luna(1999)②利用开放性的swarm仿真平 台建立了一个用以模拟宏观经济系统运行的仿真模型,并通过该模型对经济的内生增长理论进行了仿真研究。sapienza(2000)③建立了人工劳动力市场,模拟了不同类型的劳动力在市场中的流动,将经济仿真方法引入到了人力资源研究领域。corazza(2000)④利用随机非线性动力学系统研究了垄断市场中供给方造假问题,对特定市场结构中的经济主体行为特征进行了研究。tout和stender(2001)⑤建立了一个具有适应性的经济仿真模型,研究指出了霍兰提出的遗传算法仿真模型的某些限制,及该模型与博弈论、控制论和进化论之间关系的缺陷,探讨了仿真模型在不同研究领域的适用性问题。luna和perrone(2001)⑥在综合了一系列学者在swarm仿真平台的研究成果基础上,系统地阐述了基于智能体的经济金融仿真模型在swarm仿真平台上的应用,为swarm仿真平台的推广和发展奠定了基础。francesco luna 和benedikt stefannson(2001)⑦编著了一部系统全面的在swarm仿真平台上进行经济仿真研究的专著,该著作系统论述了基于智能体建模和面向对象设计在经济仿真中的运用,同时也较为详尽地在技术层面上探讨了swarm仿真平台的应用,并综合了各个领域的swarm仿真研究成果,成为日后经济仿真研究的重要参考。lebaron(2002)⑧建立了人工股票市场,将基于智能体的建模运用到了股票市场投资者行为的研究领域,使经济仿真方法的应用逐渐从宏观系统演化层面深入到微观经济主体行为研究层面。foster(2005)⑨对经济系统的复杂性进行了深 层次的探讨,研究指出,对于经济现象的研究不能过于简单,要从系统的整体性和复杂性深入分析经济现象的实质和内在联系。jeffrey(2006)⑩指出目前的经济仿真研究中的经济变量大都具有排外性,如果要引入某些非经济类变量,通常要以效用函数的方式,基于此种情形,jeffrey建立了一个用以引入非经济类变量的模型框架,扩展了经济仿真模型中对于非经济类要素变量的应用范围。 三、国内经济仿真研究综述 国内的经济仿真研究起步较晚,但在美国圣塔菲研究所开发的swarm仿真平台推广之后,我国专家学者在短期内对于基于智能体建模经济仿真的研究取得了丰富的成果,经济仿真方法已经成为我国各类经济、金融现象研究的重要手段之一。 张守一(2001)⑾作为国内最早的swarm仿真平台介绍者之一,对swarm平台的仿真模型框架进行了简要的介绍,将swarm这一应用最为广泛的仿真平台引入人们的视线。王文举、任韬(2004)⑿介绍了2002年度诺贝尔经济学奖获得者弗农·史密斯在实验经济学领域的研究成果,同时探讨了博弈论与经济仿真这两种较为先进的经济研究手段之间的关系。王利(2005)⒀在netlogo仿真平台上就进化博弈理论进行了探讨,并对进化博弈囚徒困境和鹰鸽博弈两个仿真实例进行了仿真实验,并对实验结果进行了分析,以体现进化博弈的基本特性,对高级博弈理论的仿真实验进行了探讨。王 文举、任韬(2006)⒁对二元劳动力市场资源配置问题进行了仿真研究,说明了降低劳动力从农村向城市流动成本的合理性,验证了已有理论的正确性。任韬、王文举(2006)⒂使用博弈论和基于智能体的动态仿真方法进行保险业监管的研究取得实质性成果,利用仿真模型实验得出了最优免赔额设定等一系列有意义的结论,对经济系统仿真方法在金融监管领域的应用做出了尝试。翁鸣(2007)⒃指出swarm仿真平台是以复杂适应性系统理论为理论基础的重要仿真工具之一,并在探讨若干swarm仿真实现技术问题的基础之上,说明了自下而上建模思想对于swarm仿真平台的适用性。任韬、王文举(2007)⒄以复杂适应性系统理论为基础,建立了用以研究多主体寡头竞争的仿真实验平台,将经济仿真方法由具体的实现层次深化到了抽象的方法论层次。刘娟娟、王镜宇(2007)⒅利用演化博弈思想研究了银行与企业信贷市场的演化,利用java语言实现了该仿真模型,通过仿真实验得出了一系列有意义的结论。韩立岩、夏坤、刘唯妮(2007)⒆将复杂适应性系统引入行为金融的研究,并构造了一个基于多主体羊群行为仿真模型,通过仿真和数值模拟测算了人工股票市场中的羊群效应,为进一步研究股票市场投资者的羊群效用奠定了仿真模型基础。刘贞、张希良、何建坤(2008)⒇提出了一个基于有限自动机的多主体博弈仿真框架用以研究经济主体的有限理性行为,该仿真框架技术上可以实现多主体的序贯博弈、演化博弈,并以三人重复囚徒困境为实例在该仿真框架中进 行了仿真实验;该仿真框架非常深入地将系统科学、系统动力学、遗传算法等前沿领域结合到了一起,为动态经济仿真的研究提供了极具意义的参考。 经济仿真方法由于其成本低、研究周期短等优势,越来越受到学者们的关注,目前已经被广泛应用于政策模拟、理论检验和理论扩展等方面的研究,成为经济学理论研究的重要手段。 四、swarm仿真平台系统框架 为了建立具有良好适用性的通用型基于智能体建模的系统仿真工具,美国的一些大学和研究所相继开发了用以研究复杂系统仿真的工具平台,目前应用最为广泛的是美国圣塔菲研究所开发的仿真工具集swarm。 swarm的核心是一个面向对象框架,其结构如图1所示。 图1 swarm仿真模型基本框架 其中,makefile是仿真模型程序编写完成后,在编译生成可执行文件过程中涉及的一个功能性文件,是仿真模型在计算机环境实现过程中不可缺少的技术性文件;main是整个仿真模型程序的入口;observerswarm的功能在于创建swarm另外一个功能类modelswarm的实例并实现其功能,而后生成仿真模型设置的控制界面和各类图表,用于人机交互设定各种参数和读取仿真数据绘制图表;modelswarm是swarm必需的令一个功能类,其作用在于控制仿真模型的运行,创建仿真模型设定的各类主体、主体的属性和行为,并 设定主体的行为时序;agent则是用户所研究的现实系统主体在swarm框架下的映射,仍是以类的形式对其属性和行为进行定义。完成上述框架内所有主体属性行为的声明、行为程序代码的编写及仿真主体行为顺序的设置工作以后,通过编译生成可执行文件,一个完整的swarm经济仿真模型就可以在计算机环境中运行了。 swarm仿真平台的出现,大大降低了仿真方法对于研究人员程序设计水平的要求,使得越来越多的非专业程序设计人员投身于复杂系统仿真的研究,为推动理论的发展做出了重要贡献。 五、结论与研究展望 综上所述,基于智能体建模的经济仿真是在博弈理论、复杂适应性系统理论、计算机技术等多领域发展而形成的较为前沿的经济学研究手段,已经被应用于经济、金融等学科的研究;swarm作为主要的基于智能体建模的仿真工具软件平台,已经被广为应用。然而swarm在近些年的版本更新频率远不如netlogo、matlab/simulink等其他仿真工具。专业仿真工具的缺乏已经成为制约基于智能体建模经济仿真理论与应用进一步发展的最大障碍。更新频率较低和功能正确性存在缺陷是非商业性软件的通病,这两大缺陷使得诸如swarm等非商业化仿真平台的应用受到了很大限制。此外,由于目前仿真平台对于仿真过程中产生的数据收集功能上存在一定缺陷,也使得统计方法与仿真方法的联合应用产生了一定困难。因此,开发更为先进的仿真软件工具已成为基于智能体建模经济仿真研究