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基于智能体的农业节水技术扩散仿真模型研究

基于智能体的农业节水技术扩散仿真模型研究

作者：王璐瑶西安理工大学

学位级别：硕士

农业用水在我国的水资源使用总量中占有相当大的比重,所以农业节水是节水工作的一个关键课题。随着科学技术的高速发展,技术在农业节水工作上凸显出越来越重要的作用,然而由于大多数农户的保守观念以及农业节水技术本身容易受到自然条... 详细信息

农业用水在我国的水资源使用总量中占有相当大的比重,所以农业节水是节水工作的一个关键课题。随着科学技术的高速发展,技术在农业节水工作上凸显出越来越重要的作用,然而由于大多数农户的保守观念以及农业节水技术本身容易受到自然条件的约束,造成农业节水技术在农户群体中的推广进程比较缓慢。当前大多数学者只是从比较静态的视角来探究农业节水技术的扩散,而农户处于一个动态的社会环境中,农户的采用行为不仅受到自身因素的作用,政府发布的政策和农户采用的反馈作用也动态地影响着整个扩散过程。因此,为了实现动态探究农业节水技术扩散过程,本文以政府影响农户为视角,以政府和农户在农业节水技术扩散中的关系为研究框架展开讨论,采用智能体建模仿真的方法来模拟农业节水技术扩散的过程,从而为政府促进农业节水技术扩散提供一定参考,具备一定的理论和实践价值。本文提出了基于Repast平台构建农业节水技术扩散智能体仿真模型,并模拟政府影响下的农业节水技术的扩散水平,主要内容包括以下方面:(1)在第二章对创新扩散理论和技术采用的相关研究进行了详细梳理,并介绍了智能体建模理论以及Repast平台。(2)第三章中梳理并汇总了农户采用农业节水技术在四个阶段的影响因素,分析了政府在扩散过程中的功能,构建出农业节水技术扩散的动态模型。(3)基于第三章构建的动态模型,第四章对影响因素进行量化并形成了智能体的行为规则,构建并实现了农业节水技术扩散的仿真模型。(4)第五章以两个具有不同社交网络特点的农户群体为场景(平均度高且有意见领袖、平均度低且没有意见领袖),设计了实验方案,利用所构建的模型开展了仿真实验并对仿真结果进行了分析。本文建立了农业节水技术扩散智能体模型并进行了模拟仿真,结果表明:第一、农户缺乏积极性和主动性,若不采取任何措施,农业节水技术的扩散效果将十分不理想;第二、农业节水技术在不同的农户群体中扩散,其适合的政策有所差异;第三、提高水价是一把双刃剑;第四、提高补助力度可以促进提高好评率,进而间接促进农业节水技术扩散;第五、平均度和意见领袖可以正向影响农业节水技术扩散。基于研究结论本文得出了促进农业节水技术扩散的管理启示:第一、针对不同特点的农户群体,政府可以制定不同的政策;第二、把握提升水价的尺度;第三、可以引导农户做出积极评价,进而促进农业节水技术向周边其他农户扩散;第四、利用农户群体的社交关系和意见领袖促进农业节水技术扩散。相关管理启示可以为我国农业节水技术的推广提供参考。

关键词：农业节水技术技术扩散农户智能体仿真 Repast

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群体动力学中的智能体仿真研究:综述与展望

珞珈管理评论 2022年第2期 1-13页

作者：杜玉娇卫旭华王涑译兰州大学管理学院兰州730000

群体领域的实证研究多是从相对静态的视角考察群体动力机制,很难准确反映群体发展的复杂动态过程,而智能体仿真为探索自下而上的复杂群体涌现现象及动态的群体变化过程提供了新思路。基于智能体仿真的原理和使用步骤,从群体动力学研究... 详细信息

群体领域的实证研究多是从相对静态的视角考察群体动力机制,很难准确反映群体发展的复杂动态过程,而智能体仿真为探索自下而上的复杂群体涌现现象及动态的群体变化过程提供了新思路。基于智能体仿真的原理和使用步骤,从群体动力学研究的一般思路——研究问题、研究设计和研究结论,展现了使用智能体仿真开展群体动力学研究时相较于实验法和问卷调查法的优势。通过回顾以往的研究发现,现有采用智能体仿真的群体研究多集中在群体结构动力学、群体认知动力学、群体情绪动力学和群体行为动力学等主题。未来研究既可以通过智能体仿真验证和构建更多复杂、动态、多层次的群体动力学理论,也可以从方法论层面完善和发展智能体仿真。

关键词：智能体仿真群体动力学涌现现象群体理论应用

基于智能体仿真的节水制度对节水行为影响机理研究

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基于智能体仿真的节水制度对节水行为影响机理研究

作者：陈玉娇西安理工大学

学位级别：硕士

智能体仿真的方法专注研究系统中的个体微观层面上的行为,从而形成宏观层面的系统演化现象。制度的制定和执行是公共政策领域研究的两个重要维度。政府制定节水制度,通过经济补贴和强制手段调节用水户的节水器具的购买与使用情况,进而... 详细信息

智能体仿真的方法专注研究系统中的个体微观层面上的行为,从而形成宏观层面的系统演化现象。制度的制定和执行是公共政策领域研究的两个重要维度。政府制定节水制度,通过经济补贴和强制手段调节用水户的节水器具的购买与使用情况,进而调节用水户的节水行为。其中,邻里间的示范作用和节水器具厂商之间的竞争机制,属于微观层面上节水制度影响节水行为的因素,也是影响节水制度执行力的重要因素。因此,本文通过智能体仿真建模的方法,从动态、微观的角度来模拟节水制度对节水行为的影响过程,从而为节水管理部门制定科学有效的节水制度提供一定参考。本文首先对国内外学者的研究成果进行收集整理和归纳,并与我国相关研究现状进行对比分析。其次,基于智能体仿真的方法和智能体Agent的概念构建了三个智能体:节水管理部门、节水器具市场和用水户。再次,对模型中的智能体进行智能体属性和行为规则的转换,得出不同智能体Agent决策影响因素、决策函数。接着,对各智能体之间的交互关系进行深入分析,构建节水制度对节水行为影响的智能体仿真模型。最后,依托于NetLogo平台,共设计了 8组对照实验方案,从中选取了具有代表性的实验数据进行分析。对于节水制度的经济补贴和强制力度的不同组合,以及环境变量宣传教育等带来的用水户的节水行为参与度和节水器具渗透率等节水制度执行程度相关参数进行详细的记录、分析,得出了不同节水制度影响下各项参数的变化过程。本研究对节水制度影响节水行为进行了智能体仿真模拟,得到如下研究结论:一是用水户在节水器具的使用方面缺乏自主性,较少主动参与节水行为;二是经济补贴或者强制力措施如果辅以对节水器具功能的宣传,会大幅提高用水户节水行为的参与度。节水制度的执行力度增大,单独施加经济补贴或者强制力措施刺激会带来节水节水制度的执行力度边际递减的现象;三是对用水户施加强制力措施过大的节水制度时且介入时间较早,不利于节水制度的长期执行;四是用水户之间的示范作用对用水户的节水行为选择和节水制度执行情况具有较大影响,与亲殊关系正相关。基于研究结论本文还提出了与节水制度相关的管理启示和政策建议:一是通过政府引导与市场作用共同影响节水行为;二是节水管理部门可以制定不同节水器具的经济补贴标准;三是通过用水户之间的示范作用引导用水户参与节水行为。相关管理启示对于节水制度执行力度的提升有一定参考价值。

关键词：节水制度节水行为政策执行智能体仿真 NetLogo

基于智能体仿真的货到人拣选系统货架动态布局研究

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物流工程与管理 2022年第1期44卷 53-55,75页

作者：董博文宋君范玮嘉孙嘉欣刘沐涵哈尔滨商业大学管理学院黑龙江哈尔滨150000

在"货到人"拣选模式中,AGV小车拣货后返回位置的确定是提高拣货效率的关键因素,对AGV小车返回位置的三种情况进行分析后,借助Any Logic软件仿真,以拣选任务完成时间最短为目标对三种情况进行仿真验证,结果显示AGV返回下一个订单最近的... 详细信息

在"货到人"拣选模式中,AGV小车拣货后返回位置的确定是提高拣货效率的关键因素,对AGV小车返回位置的三种情况进行分析后,借助Any Logic软件仿真,以拣选任务完成时间最短为目标对三种情况进行仿真验证,结果显示AGV返回下一个订单最近的位置消耗时间最少,采用这种方式能够提高拣货效率。

关键词：货到人货架布局智能体仿真

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智能体海上搜救仿真平台的设计与实现

智能体海上搜救仿真平台的设计与实现

作者：邹嫣然海南大学

学位级别：硕士

近年来,随着人工智能技术的发展,海洋智能设备逐渐在海上搜救领域获得应用。为了进一步提升智能体在海上搜救过程中的救助水平以及满足海上搜救的应用特点,本文开主要开展了智能体海上搜救仿真平台的设计与开发工作,通过该平台可以模拟... 详细信息

近年来,随着人工智能技术的发展,海洋智能设备逐渐在海上搜救领域获得应用。为了进一步提升智能体在海上搜救过程中的救助水平以及满足海上搜救的应用特点,本文开主要开展了智能体海上搜救仿真平台的设计与开发工作,通过该平台可以模拟演练不同遇险情景下智能体海上搜寻过程,评估最优搜寻方案,实现智能体作业性能、目标发现以及侦测能力最大化利用,提高智能体在实际应用场景中的搜救成功率。本文研究课题来源于海口海上搜救相关部门项目,主要研究内容如下:(1)研究海上搜救理论。分析影响搜救方案制定的险情信息、气象信息以及搜救资源信息,作为智能体海上搜救仿真平台数据接口的设计依据。(2)对智能体海上搜救仿真平台提出设计方案。通过分析海上搜救理论与数学建模过程提出了平台需求、架构模型以及工作流程,在明确平台需要的数据类型后,完成了平台数据表结构设计,在此基础上将平台分为电子地图、信息交互、任务规划和搜救仿真四个模块,依次对每个模块需要实现的功能提出了设计方案。(3)开发智能体海上搜救仿真平台。首先以模拟遇险情景为目标,对SharpMap进行二次开发实现平台中地理信息处理、建模功能,使用WinForm控件以及自定义控件搭建平台交互界面;然后以动态模拟搜寻过程为目标,使用***技术实现平台信息交互功能作为搜救决策算法的数据接口,调用搜救决策算法库,基于天地图输出可视化仿真结果;最后以验证搜救决策算法有效性以及记录海上搜救方案为目标,调用第三方库实现了平台任务回放以及生成任务报告功能。为验证智能体海上搜救仿真平台功能,在平台中写入琼州海峡海上遇险案例,对案例中失事目标的搜寻过程进行了演练,有效还原了遇险情景以及海上搜寻过程,从而验证了算法的有效性。

关键词：海上搜救搜救仿真平台智能体仿真搜救决策

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基于GIS和智能体的公交运行仿真评价研究

基于GIS和智能体的公交运行仿真评价研究

作者：严家宝北京建筑大学

学位级别：硕士

近年来，国家出台多项政策大力支持发展公共交通。全国各省市积极加快城市公交线网优化和设施建设，城市公交服务覆盖面不断扩大。然而，国内城市公交的利用率普遍偏低，没有发挥出应有的作用。为了提高公共交通利用率，在科学规划线路... 详细信息

近年来，国家出台多项政策大力支持发展公共交通。全国各省市积极加快城市公交线网优化和设施建设，城市公交服务覆盖面不断扩大。然而，国内城市公交的利用率普遍偏低，没有发挥出应有的作用。为了提高公共交通利用率，在科学规划线路的同时，更要优化公交线路的服务质量。智能公交调度系统是智能公共交通系统的重要组成部分，合理的调度策略能够为乘客提供更好的公交服务，从而提供更加经济、便捷、舒适、高效、环保的公交服务，提高公交的吸引力和分担力。公交发车计划作为公交调度的最关键部分之一，制定科学合理的发车计划，提高公交服务质量，为公交车的智能调度提供分析方法和决策依据。本文以常规公交为研究对象，对IC卡刷卡数据进行常规统计，分析客流规律，拟合出各个公交站点的客流吸引率曲线，分析得出各个站点的下车人数与车上人数的比例固定，由此可推测各个站点的下车人数。利用公交车GPS轨迹数据，计算出车辆在站间的运行时间，并根据时段、路段等信息，基于SVM算法，预测不同时段不同路段的行程时间。分析智能体技术以及ABMS方法建立公交复杂系统的适用性，比较几种主流的仿真平台，并详细介绍了研究中使用的仿真平台Repast Simphony，包括平台简介、平台功能和平台仿真流程。然后本文详细介绍了建立发车频率规划模型的过程，该模型综合考虑了企业满意度、乘客候车满意度和乘客乘车满意度。最后本文选取了北京673路作为仿真线路，详细介绍了仿真智能体的建立过程以及在仿真平台中的实现，最后得出较好的仿真结果，达到了优化发车计划的目的。

关键词：公交发车间隔优化智能体仿真

新冠疫情发生城市仿真模型及防控措施评价——以武汉市为例

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第12期61卷 1452-1461页

作者：丁莹张健钦杨木宫鹏贾礼朋邓少存北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京106216 自然资源部城市空间信息重点实验室北京106216 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

疫情防控对城市运行具有重要的影响,针对现有传染病模型难以精细化模拟评价防控措施的问题,以武汉市为例构建基于Agent的新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)疫情城市仿真模型,复现武汉疫情的传播过程。对疫情期间政... 详细信息

疫情防控对城市运行具有重要的影响,针对现有传染病模型难以精细化模拟评价防控措施的问题,以武汉市为例构建基于Agent的新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)疫情城市仿真模型,复现武汉疫情的传播过程。对疫情期间政府管控措施与医院诊疗水平进行量化描述,分析不同强度防疫措施下的感染情况及空间分布特征。并在此基础上模拟了复工后核酸检测的主动防疫效果。结果表明,该智能体建模方法能够高精度复现武汉疫情的时空传播过程,可以对政府管控措施与实施的诊疗方案进行仿真评价,为传染病预防控制部门提供科学的辅助决策信息。

关键词： COVID-19 智能体仿真复杂网络时空特征

基于agent的建筑工人流动行为仿真及其对行业的影响

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控制与决策 2020年第1期35卷 235-242页

作者：王新成孙继德丁晓王小丽上海交通大学安泰经济与管理学院上海200030 同济大学经济与管理学院上海200092 河海大学商学院江苏南京210098

建筑工人的频繁流动行为影响到建筑业产业结构升级及可持续发展.将社会网络理论与博弈论相结合,建立建筑工人的社会关系网络和博弈关系网络双层平行联动网络,构建既能反映建筑劳务市场中个体的行为选择过程又能涵盖劳务组织中的关系结... 详细信息

建筑工人的频繁流动行为影响到建筑业产业结构升级及可持续发展.将社会网络理论与博弈论相结合,建立建筑工人的社会关系网络和博弈关系网络双层平行联动网络,构建既能反映建筑劳务市场中个体的行为选择过程又能涵盖劳务组织中的关系结构网络的多智能体仿真模型,运用仿真软件进行仿真实验,从社会关系和博弈关系视角揭示建筑工人流动行为发生过程及其对行业技能水平、劳动力成本、劳动关系和社会关系的影响.结果表明,建筑工人频繁的流动不利于行业技术水平的提高,并会导致企业用工成本增加、雇佣关系恶化、工人间关系弱化等问题.建立有效的培训制度、企业实施技术奖励措施和完善市场保险保障体制,可缓解建筑工人频繁的流动,从而降低其不利影响.

关键词：建筑工人流动行为行业影响智能体仿真博弈社会关系网

基于Any Logic的地铁站施工过程仿真

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武汉理工大学学报 2022年第5期44卷 83-89页

作者：罗时朋傅源浩曾强武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 重庆大学管理科学与房地产学院重庆400044

为了减缓地铁轨道交通车站建设过程中的交通拥堵问题和提高建设施工效率,以某地铁站为例,通过AnyLogic软件的离散事件仿真、基于智能体的过程状态混合仿真,建立了基于智能体与离散事件仿真的地铁站施工组织模拟模型。实现了地铁站施工... 详细信息

为了减缓地铁轨道交通车站建设过程中的交通拥堵问题和提高建设施工效率,以某地铁站为例,通过AnyLogic软件的离散事件仿真、基于智能体的过程状态混合仿真,建立了基于智能体与离散事件仿真的地铁站施工组织模拟模型。实现了地铁站施工组织计划中交通规划及连续墙建造过程、土方开挖等工期长、施工难度大的施工过程可视化模拟,通过仿真参数的设置与调节实现了施工过程的模拟优化。结果表明,利用文中的仿真模型可以对工期进行更准确预测,同时对交通疏导、施工工期的缩减、提高资源利用率等方面可提供更具有可行性的优化方案。

关键词：地铁站施工智能体仿真多方法仿真 Any Logic