社会经济系统模型及建模方法述评(上)

为了系统的介绍社会经济系统建模与仿真方法,计划从"社会经济系统模型及建模方法述评"、"官产学合作创新系统建模及仿真方法研究"和"基于SWARM平台的社会经济系统仿真实证研究"等三个方面来进行阐述,本篇是该系列文章的首篇。在本篇中,作者依据系统理论与系统科学方法,采用"系统是社会存在的基本方式"和"系统模型将真实和深刻地反映复杂的社会经济系统实际状态"的观点,对作用于社会经济系统中的"双螺旋与三螺旋模型"、"复杂适应系统模型"和"系统动力学模型"等三类典型社会经济模型,进行了深入的解析和述评。     

国家关键基础设施模型总体设计与实现

对国家关键基础设施的建模仿真越来越受到各国重视.为应对危机影响下国家关键基础设施仿真的需求,寻求国家关键基础设施这一复杂系统的模型建立方法,界定了国家关键基础设施的基本概念、组成,分析了用建模与仿真方法研究该问题的必要性,根据"按需服务"的设计思想,设计了国家关键基础设施模型的总体结构,并对各子模型的实现和模型综合集成方法进行了深入研究和思考.该模型及设计思路为复杂社会系统的建模与仿真提供了有益的借鉴和参考.     

广义模型智能仿真软件人

当前,系统建模与仿真正在向复杂大系统的"协调化、智能化、集成化、网络化"建模与仿真的方向发展.于2008年在第三届"中国系统建模与仿真技术高层论坛"的特邀报告中提出,为了突破传统数学模型的局限性提倡"广义模型",提高系统仿真的智能化水平,引入"智能仿真",解决人的建模与仿真的难题.给出了"软件人"的概念,主要内容是论述"广义模型、智能仿真、软件人"的基本概念、理论方法、关键技术、研究开发及应用实例,在此基础上,提出并建议:研究开发基于"软件人"的拟人仿真系统.     

基于多主体建模资源可持续利用研究

多主体模型是一种研究生态和社会、经济等复杂系统的动态研究方法,社会经济系统作为由类型多样与数量巨大的经济个体组成的复杂系统,系统中各主体复杂的相互作用表现出单个个体所不具备的特征。介绍多主体建模及资源可持续利用的概念,借助Netlogo软件平台,利用Cooperation模型仿真研究了不同利用方式下有限资源对经济发展的支持效果,获取社会财富积累随时间变化的数据,根据其变化曲线,得到经济学启示。     

基于多主体建模资源可持续利用研究

多主体模型是一种研究生态和社会、经济等复杂系统的动态研究方法,社会经济系统作为由类型多样与数量巨大的经济个体组成的复杂系统,系统中各主体复杂的相互作用表现出单个个体所不具备的特征。介绍多主体建模及资源可持续利用的概念,借助Netlogo软件平台,利用Cooperation模型仿真研究了不同利用方式下有限资源对经济发展的支持效果,获取社会财富积累随时间变化的数据,根据其变化曲线,得到经济学启示。     

连续双拍卖市场交易过程的Swarm仿真研究

Swarm是圣塔菲研究所SFI推出的一套研究多主体的复杂适应系统的仿真建模的公共软件平台,被广泛运用于生态、经济、社会等系统以及博弈论等学科中,它可以为仿真调试、运行和结果分析工作提供标准化的工具包.该文分析了Swarm的理论基础——复杂适应系统理论以及利用Swarm进行建模仿真的一般思路和方法,然后,给出了连续双拍卖市场交易过程的仿真模型,分析了该模型结构,并且比较分析了仿真实验结果与理论结果,试图为研究和使用Swarm提供一条捷径,最后总结了目前SWARM的应用状况.     

资源承载力人工社会模型研究

多主体模型是一种研究生态和社会、经济等复杂系统的动态研究方法,社会经济系统作为由类型多样与数量巨大的经济个体组成的复杂系统,系统中各主体复杂的相互作用表现出单个个体所不具备的特征。基于多Agent人工社会建模,在遗产继承和子辈发展方面对原始Sugarscape模型做了改进,借助REPAST软件平台,仿真研究固定资源下对不同数量人口的支撑作用,获取社会财富、个体生活水平以及社会福利随人口变化的数据,根据其变化曲线,得到经济学启示。     

基于SWARM的虚拟社会经济系统建模与仿真

经济系统是虚拟社会中的重要组成部分,通过研究虚拟社会中政治、军事、外交等危机事件对经济系统整体及内部组成因素的影响,为决策者提供一种近似实际的较为逼真的训练环境,达到在不同条件下进行战略决策综合演练,提高战略决策者处理危机事件能力的目的.主要阐述了一种基于SWARM的经济建模与仿真方法,概括总结了该方法的建模思路与仿真步骤,运用该方法对虚拟社会的经济系统进行了建模,重点描述了模型的结构及各类Agent的属性和行为,并给出了虚拟社会经济系统的仿真框架,最后以某一地区的宏观经济情况为研究背景做了初步实验,得到了初步的实验结果.     

资源承载力人工社会模型研究

多主体模型是一种研究生态和社会、经济等复杂系统的动态研究方法，社会经济系统作为由类型多样与数量巨大的经济个体组成的复杂系统，系统中各主体复杂的相互作用表现出单个个体所不具备的特征。基于多Agent人工社会建模，在遗产继承和子辈发展方面对原始Sugarscape模型做了改进，借助REPAST软件平台，仿真研究固定资源下对不同数量人口的支撑作用，获取社会财富、个体生活水平以及社会福利随人口变化的数据，根据其变化曲线，得到经济学启示。     

基于Agent的城市废物计量收费方案仿真研究

提出一种基于Agent的城市废物计量收费仿真模型.由于城市废物计量收费仿真模型属于复杂适应性系统(CAS),传统的建模仿真方法无法完好地刻画城市废物计量收费仿真模型,而基于多Agent的建模仿真方法(ABS)是当前研究复杂适应性系统的最有利工具之一.有必要进行深入研究.在简单介绍复杂适应性系统、基于多Agent的建模方法的研究概况,以及多Agent建模工具--Repast仿真甲台以及它的结构、主要类库与建模步骤后,以城市废物计茸收费仿真模型为研究对象,进行基于多Agent的建模仿真实验,结果表明基于多Agent的建模仿真方法非常合适复杂适应性系统的研究,具有很大的发展空间.     

复杂经济系统的微观仿真分析

本文分析了经济系统的复杂性原因和传统经济研究方法的不足 ,提出利用基于多智能体的整体建模仿真方法对经济中的各种问题进行微观仿真分析 ,利用 swarm仿真软件平台生成了虚拟经济社会 ,研究了它在生成过程中的产品供求关系 ,得到了产品价格变化的动态蛛网模型 ,有力证明了这种方法的可行性     

基于多Agent的蚂蚁觅食过程仿真研究

复杂系统的仿真研究是复杂系统研究领域的一个热点问题.研究表明,传统的建模仿真方法无法很好地刻画复杂系统,而基于多智能体(Agent)的建模仿真方法是当前研究复杂系统的最有力工具之一,有必要进行深入研究.在简单介绍复杂系统以及基于多Agent的建模仿真方法的研究概况后,以蚂蚁觅食过程为研究对象,进行基于多Agent的建模仿真实验,结果表明基本多Agent的建模仿真方法非常适合复杂系统的研究,具有很大的发展空间.     

虚拟企业模型并行仿真研究

随着各种全新的制造理念,特别是虚拟企业的出现,企业模型的规模不断扩大,使目前存在的大多数企业模型仿真系统的效率大大下降。该文针对此问题,通过深入分析虚拟企业模型结构,并在已有的构件化企业建模体系CEMS及其仿真系统的基础上,结合异步仿真技术和多线程技术提出了一种分层式企业模型仿真体系结构,为虚拟企业模型的快速高效的仿真提供了一种有效的方法。     

弹射救生系统通用模块化仿真模型

工作于应急离机状态的弹射救生装置是一个复杂的动态系统,其工作环境复杂、不确定因素多。如何利用仿真技术来研究系统的动态特性一直是仿真工作的难点。该文提出了一种在弹射救生仿真通用平台上利用系统建模技术,将弹射救生划分为三个阶段,分阶段建立模型,复用此算法模型,通过各模块输出,输人变量名的连接方式,建立弹射救生仿真模型。针对不同型号的弹射救生仿真,只需要建立和修改各模块的控制模式类即可完成整个建模过程,不需要用户编制和修改算法源程序,并在仿真试验研究的基础上提出了弹射救生系统仿真的今后发展的重点。     

Hybrid modeling and simulation for complementing Lifecycle Assessment

This paper presents a new complementary lifecycle assessment (LCA) approach to address several limitations of the standard LCA methodology. An integrated approach of agent-based modeling, system dynamics and discrete event simulation was adopted to complement the standard LCA methodology. A hybrid simulation model was developed as a proof-of-concept system, then it was validated using a case study of bottled water and alternative drink products. The model was based on the assumption that parameters and relationships were constant regardless of local uniqueness. The research demonstrates that the hybrid modeling and simulation method can address several limitations of the standard LCA. Also, it is also proven that the method has a potential to address social and economic aspects.     

装备采办领域复杂系统建模仿真的应用研究

在介绍复杂适应系统理论、基于Agent建模仿真方法与Repast平台的基础上,总结了利用Repast平台进行复杂系统建模仿真的一般方法。通过运用该方法,对装备采办过程中军企合作的简易模型进行了研究与实现,结合Repast平台产生的丰富的仿真数据,从如何保持军企合作竞争性的角度进行了分析,对如何提高装备采办的有效性提供了一定的数据支撑。同时,开创了运用复杂系统建模仿真方法对装备采办领域的复杂性问题进行研究的新方向。     

大规模虚拟民众群体行为仿真概念建模研究

针对现实社会中大规模社会民众群体所具有的复杂性特征,将复杂网络最新研究成果与基于Agent的成熟建模理念相结合,提出了一个虚拟战争空间中大规模社会群体行为建模的概念建模框架,该框架由三部分组成：Agent 、关系网络、智能环境（Agent Relation Environment,ARE）,给出了该框架所涉及的一系列概念的定义,对框架的内容和特点进行了较为详细的阐释和探讨。     

基于热力系统动力学的冷凝器动态仿真建模

冷凝器中进行的是一个融合了传热、传质、流动的复杂热力过程,仿真分析是其动态特性研究的有效手段。传统上对冷凝器进行仿真建模是基于“热静力学”的观点和方法,其揭示的内容与深度都是不够的。为深入理解动态特性,基于热力系统“热动力学”的观点和方法,视对象各参数之间是定量耦合的。采用一组常微分方程,建立起能够有效反映冷凝器工作过程和动态特性的仿真模型。仿真模型能够给出以往的仿真模型所不能揭示的系统参数之间的耦合关系。模型形式简洁,便于数值计算。     

仿真模型重用方法综述

仿真模型重用是当前仿真领域的热点研究问题,在复杂系统建模与仿真中有着广泛而现实的需求.实现仿真模型重用,一方面要提高建模人员面向重用进行建模的意识,更重要的是提供支持模型重用的技术途径.将当前支持仿真模型重用的方法归纳为多阶段建模方法、基于模型框架的方法、基于模型与模型表示的规范化与标准化方法、综合使用上述方法的综合集成方法,分析说明了每种方法的基本思想、重用原理和实现途径.仿真模型重用是一个系统工程,贯穿于模型研制和使用的各个阶段,采用综合集成方法是实现仿真模型重用系统化和工程化的必须和必然.     

基于多Agent的天战系统建模与仿真方法研究

简单介绍了复杂系统理论及其建模方法，分析了天战系统的总体行为特征，指出对天战系统的仿真研究需采用复杂适应系统（CAS）理论的研究方法，即采用基于Agent的建模仿真方法学来开展研究，概述了Agent和多Agent系统的概念及基于多Agent的仿真，并给出了一个基于高层体系结构（HLA）的天战系统的仿真框架，最后展望了将来的研究工作。