基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)被譽(yù)為21世紀(jì)的科學(xué)，是一種新興的邊緣、交叉學(xué)科，已成為現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)主要研究方向。作為復(fù)雜系統(tǒng)的研究工具，復(fù)雜系統(tǒng)的建模和仿真方法目前還在探索階段，沒有形成一個(gè)完整的體系，還需要繼續(xù)深入研究。本文依據(jù)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的基本思想，將演化算法和人工社會(huì)方法相結(jié)合，構(gòu)造出一種人工社會(huì)系統(tǒng)的建模方法——基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法，并以企業(yè)組織這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)作為應(yīng)用對(duì)象，結(jié)合微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，應(yīng)用

2、本文建立的基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法，建立了基于演化Agent的企業(yè)組織演化模型和企業(yè)人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的演化模型。本文主要完成以下工作:
　　1.給出了基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法。以復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用人工社會(huì)思想，運(yùn)用多Agent建模方法的關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)人工社會(huì)系統(tǒng)中行為個(gè)體的局部細(xì)節(jié)，將演化算法應(yīng)用于Agent的反應(yīng)規(guī)則和各種局部行為中，實(shí)現(xiàn)Agent的類生物進(jìn)化和行為優(yōu)化，建立了具有高智能性和

3、高適應(yīng)性的微觀Agent結(jié)構(gòu)和模型。然后根據(jù)所建立的演化Agent的結(jié)構(gòu)和模型，給出了基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法和具體的建模流程，并分析了該方法的難點(diǎn)和模型的特點(diǎn)。
　　2.建立了基于演化Agent的企業(yè)組織演化模型。針對(duì)企業(yè)組織系統(tǒng)的生長(zhǎng)演化過程，運(yùn)用基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法，從微觀主體的行為入手，依據(jù)主體的行為特點(diǎn)，結(jié)合演化算法，分別建立了企業(yè)組織演化模型的基本結(jié)構(gòu)、適應(yīng)性主體的基本行為模型和宏觀

4、整體演化的Echo模型，從而構(gòu)造了基于演化Agent的企業(yè)組織演化模型，并借助Swarm仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，觀察和分析模型中企業(yè)組織系統(tǒng)的演化規(guī)律及影響因素，探討企業(yè)組織系統(tǒng)中的復(fù)雜適應(yīng)性行為，驗(yàn)證了基于演化Agent的人工社會(huì)系統(tǒng)建模方法的有效性。
　　3.應(yīng)用改進(jìn)微粒群算法對(duì)成員主體行為參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高基于演化Agent的企業(yè)組織模型的智能性。首先，針對(duì)企業(yè)組織系統(tǒng)演化過程中微觀主體的自適應(yīng)性行為，應(yīng)用基于約束保持法的

5、微粒群算法(CPPSO)優(yōu)化成員主體的行為參數(shù)，根據(jù)成員對(duì)資源的需求偏好和對(duì)資源的工作能力，在滿足成員最大化效用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)微粒群算法的成員主體行為參數(shù)的優(yōu)化模型。然后，將該模型應(yīng)用到基于演化Agent的企業(yè)組織演化模型中，并對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明，在實(shí)際需求及約束條件下，CPPSO方法采用簡(jiǎn)潔的位置和速度更新實(shí)現(xiàn)參數(shù)尋優(yōu)，不僅可較快獲得行為參數(shù)的全局最優(yōu)解，提高成員的學(xué)習(xí)能力，而且能有效地反映出成員理想效益曲線與實(shí)際效

6、益曲線間的總體差異。
　　4.應(yīng)用遺傳算法實(shí)現(xiàn)資源主體的進(jìn)化。首先，以資源主體的屬性特征為基礎(chǔ)，對(duì)個(gè)體進(jìn)行實(shí)數(shù)編碼，根據(jù)資源主體與資源含量和成員對(duì)資源的需求之間的關(guān)系，建立適應(yīng)度函數(shù)。然后，根據(jù)遺傳算法“適者生存，優(yōu)勝劣汰”的進(jìn)化原則，采用遺傳操作實(shí)現(xiàn)資源主體的進(jìn)化，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)了基于演化Agent的企業(yè)組織演化模型中的資源主體的演化機(jī)制，同時(shí)，分析了資源主體的進(jìn)化對(duì)企業(yè)組織演化過程的影響。
　　5.構(gòu)造了基于

7、演化Agent的企業(yè)人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)Agent的行為特點(diǎn)，制定演化Agent節(jié)點(diǎn)的行為策略，構(gòu)造智能Agent節(jié)點(diǎn)，使Agent節(jié)點(diǎn)能夠隨著企業(yè)組織的演化逐漸建立關(guān)聯(lián)，形成企業(yè)人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型，并通過仿真實(shí)驗(yàn)觀察企業(yè)人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型的生成和演化過程，同時(shí)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特征論分析人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型在演化過程中的變化規(guī)律，結(jié)果表明企業(yè)人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)是隨著Agent節(jié)點(diǎn)尋找資源的行為生成和演化的，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也隨著企業(yè)組織系統(tǒng)的演化不斷變化，