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多主体系统仿真调度与贝叶斯网络决策建模问题研究

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目录

摘要

缩略词

第1章 绪论

1.1 研究背景和问题的提出

1.1.1 研究背景

1.1.2 问题的提出

1.2 论文研究的目的和意义

1.2.1 论文研究的目的

1.2.2 论文研究的意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 复杂适应系统理论的发展及研究现状

1.3.2 多主体建模与仿真方法的发展及应用现状

1.3.3 多主体建模与仿真方法学研究现状

1.3.4 文献述评总结

1.4 论文研究内容与创新点

1.4.1 主要工作与研究内容

1.4.2 本文的创新点

1.5 技术路线与研究方法

1.5.1 技术路线

1.5.2 研究方法

1.6 本章小结

第2章 5步扫描多主体仿真过程控制方法及其实现

2.1 多主体建模与仿真系统中的执行逻辑

2.2 目前多主体仿真环境的仿真时钟推进—事件调度机制

2.2.1 目前多主体仿真环境的仿真时钟推进方法

2.2.2 目前多主体仿真环境的事件调度机制

2.2.3 存在的问题

2.3 5步扫描多主体仿真过程调度方法

2.4 5步扫描多主体仿真过程调度方法的实现

2.6 本章小结

第3章 多主体在线学习贝叶斯网络决策模型设计及实现

3.1 使用贝叶斯网络进行Agent决策建模

3.2 贝叶斯网络和影响图

3.2.1 贝叶斯网络

3.2.2 影响图

3.3 贝叶斯网络学习

3.3.1 已知结构、完全数据时的贝叶斯网络学习

3.3.2 已知结构、不完全数据时的贝叶斯网络学习

3.3.3 未知结构、完全数据时的贝叶斯网络学习

3.3.4 未知结构、不完全数据时的贝叶斯网络学习

3.4 基于影响图的多主体贝叶斯网络决策模型

3.4.1 独立Agent的贝叶斯网络决策模型

3.4.2 多主体贝叶斯网络协作决策模型

3.5 多主体决策贝叶斯网络模型的在线学习

3.6 Agent决策过程中受群体行为的影响

3.7 多主体在线学习贝叶斯网络决策模型的实现

3.7.1 模型程序实现的目标和原则

3.7.2 模型实现的主要内容

3.7.3 多主体在线学习贝叶斯网络决策模型程序包的使用方法

3.7.4 SmartAgent多主体仿真程序包

3.8 本章小结

第4章 MEOLW——面向管理专家的ABMS建模方法

4.1 面向管理专家的ABMS建模方法

4.2 MEOLW基础

4.2.1 术语

4.2.2 统一建模语言UML

4.2.3 编码

4.2.4 规格表

4.3 MEOLW建模方法

4.3.1 问题领域建模

4.3.2 逻辑模型设计

4.3.3 仿真模型设计

4.4 本章小结

第5章 房地产市场多主体仿真模型

5.1 房地产市场多主体仿真建模

5.1.1 房地产市场问题领域模型

5.1.2 房地产市场逻辑模型

5.1.3 房地产市场仿真模型

5.2 房地产市场多主体仿真过程调度

5.3 购房者Agent决策过程建模

5.3.1 基于贝叶斯网络的购房者Agent决策模型

5.3.2 投机购房者Agent的在线学习

5.3.3 普通购房者Agent进行购房决策时受群体行为的影响

5.4 本章小结

第6章 房地产市场多主体仿真实验

6.1 房地产市场多主体仿真实验设计

6.1.1 仿真实验目标

6.1.2 实验参数和场景设计

6.1.3 仿真实验流程

6.2 模型有效性检验实验

6.2.1 信息收集和处理

6.2.2 购房者主体决策模型贝叶斯网络参数学习

6.2.3 模型仿真结果比较分析

6.3 各种实验参数对房地产市场多主体仿真的影响

6.3.1 土地供应量对房地产市场多主体仿真的影响

6.3.2 投机购房者数量对房地产市场多主体仿真的影响

6.3.3 普通购房者信念精确度对房地产市场多主体仿真的影响

6.4 我国房地产政策建议

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录1:SmartAgent程序包主要源代码

附录2:房地产市场多主体仿真程序主要源代码

展开▼

摘要

近年来,ABMS方法在管理科学领域逐渐受到了人们的关注,成为研究复杂问题的一种重要手段。但是目前关于ABMS方法本身的研究还有诸多不完善之处,不仅缺乏简便易行的建模方法,而且一些重要的技术问题也有待解决,这些缺陷影响了ABMS方法的进一步发展和应用。为此,论文基于多主体系统仿真过程控制方法与贝叶斯网络决策建模问题研究展开研究,旨在从完善ABMS方法本身的角度进行一些有价值的工作,即设计适合多主体系统的仿真事件调度方法、研究不确定性信息下Agent决策过程建模方法,以及面向管理专家的ABMS建模方法。研究成果对于丰富ABMS方法理论、提高ABMS方法在复杂管理问题中的应用水平具有重要的理论和现实意义。
  论文借鉴离散事件仿真理论原理,结合MAS的特点,提出了适用于复杂事件调度逻辑下的MAS仿真过程控制方法——5步扫描法。本着将仿真调度逻辑与Agent行为逻辑及交互逻辑分离的原则,该方法对多主体仿真事件进行了科学分类,在此基础上设计了方法框架和多主体系统仿真过程控制算法,并完成了该方法的软件实现,较好地解决了使用ABMS方法时仿真调度逻辑难于处理的问题。
  论文将贝叶斯网络和影响图引入ABMS方法之中,提出了基于贝叶斯网络的不确定性信息下多主体决策模型。在分析MAS中决策类型的基础上,针对Agent的独立决策和协作决策分别建立了解决方案,根据MAS的特点设计了重复性决策贝叶斯网络在线学习算法。在易用、通用、全面、可扩展原则指导下对上述模型完成了软件实现,并从便于使用的角度出发,将5步扫描法和多主体贝叶斯网络决策模型的软件代码封装为SmartAgent程序包。
  针对管理专家难于将自己的设计思想转化为多主体仿真模型的困难,论文以UML为基础,借鉴软件工程方法,设计了面向管理专家的ABMS建模方法——MEOLW,该方法通过“问题领域模型—逻辑模型—仿真模型”三个基本阶段,实现了ABMS方法中管理专家与IT专家工作的交流和衔接,为不同领域专家协作开发更复杂的多主体仿真系统提供了一条途径。
  最后,通过对我国房地产市场多主体系统的建模和仿真实验,阐述了本文提出的技术、建模方法和程序包的用法,该房地产市场多主体仿真系统准确地重现了我国房地产市场的运行势态,证明了本文所开发的技术和方法的有效性,也为研究我国房地产市场运作规律提供了一些参考。

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