基于多主体经济仿真的应用研究

第18卷第2期 系 统 仿 真 学 报© V ol. 18 No. 2 2006年2月 Journal of System Simulation

Feb., 2006

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基于多主体经济仿真的应用研究

傅 星

多主体经济仿真因其在模拟经济系统复杂性特征方面具有独特的优势

美国Sandia

国家实验室的ASPEN

系列模型就是多主体经济仿真中具有代表性的研究成果之一

多主体仿真技术在国内引起广泛兴趣近年来也围绕多主体经济仿真开展研究工作系统地仿制了ASPEN

模型并对结果进行了有限的分析

多主体经济仿真中国经济模型

中图分类号1004-731X (2006) 02-0434-05

Application study of Multi-Agent Based Simulation of Economies

FU Xing, LIN Yin

(School of Information Management, Capital University of Economics and Business, Beijing 100026, China)

Abstract: Multi-Agent Based Simulation of economies has gradually become a new modeling approach supplementing the

traditional mathematical model of economies due to the distinctive performance in modeling of the complex properties of economic system.

It has been developed in western countries for many years. U.S. economic model ASPEN which was developed by the Sandia National Laboratory is one of the representative achievements for microanalytic simulation. In China, research in this field was undertaken since the end of 90’s last century, and was made considerable progress. In the research of Multi-Agent Based economic simulation during recent years, the author developed a distributed platform

被广泛地应用于经济学

ASPEN

[1]是美国Sandia 国家实验室在二十世纪九十年

代中期开发的一个基于多主体的美国经济模型

宏观结构以及运行机制方面更加接近现实经济

在表现系统

的非线性

美国著名经济学家克莱因教授在评价ASPEN

时认为

其基本

思想是[6]

所谓具有适应能力

根据环境及其它主体的状态

通

过持续的交互过程不断学习

2004-12-01 修回日期国家自然科学基金 (7017060)

作者简介

计算机仿真技术等

这些微观层次上的变化最

终导致

整个宏观系统的演变和进化

适应性造就复杂性

美国一直对外

保密但内容有限

需要解决以下几方面的问题

多

主体模型往往需要仿真大量的经济主体

9个不同类型的厂商

联邦储备局等主体

并相互作用

ASPEN

采用了大规模并行计算机系统PARAGON

再利用消息机制建立主体

间的联系

对于多数经济学家

可能比

较困难

较有影响的包括SWARM

最后

2006年2月 傅 星,

等

分布式SWARM 及其

在中国经济仿真中的应用

该课题的主要研究内

容包括

由于在

我国并行计算机系统的使用并不普遍

通过分布式计算技术进行多主体经济仿

真

开发的分布式多主

体仿真平台是在重点分析了ASPEN 以及国外一些成功的多

主体仿真系统的结构与功能的基础上

利用分布式对象计算技术CORBA 实现的一

个仿真开发平台ServiceProxy 和ASAPI

后者是开发主体仿真程序的程

序设计接口

在DABS 的基础上模仿开发ASPEN 模型

仿ASPEN 模型在主体的

种类学习算法以及消息机

制等方面

第三

根据中国现阶段经济的基本特点对模型进行扩展

并对实验结果展开初步

的讨论

它采用自下而上的模型构成方式

并通过消息机制建立各微观主体之

间的经济联系

多主体经济仿真中引入了离散的虚拟时间系统VTS [8]

作为模型的时间基准

多主体经济仿真具有如下基本特点

主体的属性用来表示主体

的状态或特征

或者以

消息的形式传递给其它主体

所谓环境是指主体属性以外

每种类型的主体可以只有一

个实例(如ASPEN 中的政府主体

)

厂商等

)

同时发出消息对其它主体及环境施

加影响

以确定当

前状态下的行为

根据所仿真经济系统的特点仿真系统可以最大限度地使用并行计

算技术

主体可以具有一定的学习能

力

这种对环境的适应能力可以通过遗传算法或

人工神经网络等算法实现

它反映了主体

与主体在多数情

况下

对于复杂适应系统来说

而是在系统长期演化过程中逐渐形成的一种有

选择的连接关系

图1 多主体仿真系统中主体间的相互作用关系

更加一般地

如图2

所示

其输出与输入之间的映象关系y i = f i (x 1, x 2,……x n )

可以是连续的

可以是线性关系

作为结果

x 1

y 1

x 2y 2 x n y m

图2 主体的输入与输出

3 分布式多主体仿真平台DABS

DABS 平台的功能定位是

为此

(1) 协调各主体的仿真进程

分布式多主体仿真系统在运行过程中

为保持主体间

最基本的行为顺序关系

目前设计

在这

种比较

仿真系统以VTS 中