Repast中文教程.doc

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1、RepastJavacswarm脚本编译模型，用Javaswarm脚本运行模型。作为一个开源项目，在遵循GNU协议的基础上，所有人都可以分享Swarm的资料，这也意味着所有人都可以自由地奉献自己的智慧。因此，对Swarm感兴趣的研究人员可以结合自己的研究需要和建模经验，提出相关的设想，参与到Swarm的研究中去，本节后面的资源链接中列出了相关网址。Repast（RecurslvePorousAgentSimulationToolkit）是芝加哥大学社会科学计算研究中心研制的多主体建模工具，她提供了一系列用

2、以生成、运行、显示和收集数据的类库，并能对运行中的模型进行“快照”，记录某一时刻模型的当前状态，还可以生成模型运行过程中状态动态演化的视频资料。Repast从Swarm中借鉴了不少的设计结构和方法，所以常常称Repast为类Swarm的架构。一、设计思想及目标由于Swarm对建模者来说还是有些过于复杂，Repast项目希望提供一系列简化Swarm模型开发的Java类库。然而，随着JavaSwarm①版本的推出，这种仅仅希望作为Swarm的Java扩展的想法很快就被摒弃了。设计者们开始尝试使用Java语言设

3、计一个完全独立的模型平台，而不再是从Swarm中做一些现成的提取有外围的包装。RePast项目拟订了三个设计目标：使用方便、容易学习和容易扩展。设计者通过让模拟软件的底层结构具备抽象性、可扩展性以及“良好”的表现来实现这些目标。1．抽象性RePast的设计借鉴了很多别的主体建模软件，汲取了各个软件中最优秀的设计思想。类库设计时充分应用了面向对象和设计模式的思想，因此RePast的整个类库的结构非常明晰优美。类库提供了普通常用的底层抽象库（如安排时序、显示、数据收集等类库），类库还提供了一些用以建立表层元素

4、的常用类。这些类可直接使用，也可以根据需要继承和扩展。与Swarm一样，Repast还设计了一些关键的抽象数据结构，其中一些结构直接模仿了Swarm，如时序表等。2．可扩展性关键数据结构的抽象设计让Repast具备了可扩展的能力。为了充分从Swarm的抽象结构中获得方便，Repast继承了Swarm时间测试的设计方法，这对于提高其扩展性十分有利。此外，Repast还引人了设计模式中的一些经典抽象结构，使得其扩展性得到进一步的提高。如用设计模式中的综合模式实现时序的安排机制（时序表对象和各种行为类），由于这

5、种综合模式允许终端用户在建模编程时，能够对单独行为和复合行为进行统一编码处理，因此模型中的时序安排机制便变得很清晰直观，且易于扩展。3．“良好”的表现能力表现能力是指应用该平台建立应用研究模型时，该平台能否有效地适用于实际应用领域；如能否有效地用平台的开发接口把问题表述成计算机模型，模型能否在可承受的效率开销下运行，等等。“良好”的表现能力是指：在不影响别的优越特性前提下，可接受的表现能力。当表现能力的最优化不是设计的主要目标时，设计者的注意力应集中在如何减少对象的生成开销，以达到一种能够接受的运行速度。

6、RePast可以算得上比较好地完成了这一目标，甚至有所超越，相比其他模拟软件平台，Repast提供了更好的表现能力。此外，随着Java虚拟机性能的提高，Repast模型的速度也会得到改善。虽然建模时仍然必须学习一门程序设计语言：Java或Python，但Repast仍然是一款相当方便易用的软件。用Java作为实现语言避免了内存泄漏的问题，且Java的跨平台特性使得在不同的平台上的安装和使用也很简便。从Repast3．0版开始，模型的设计语言有了更多的选择；Repast3．0提供了Java版、Python版

7、和DotNet版三个版本让最终用户选择安装，除Java和Python外，还可以应用Dot－Net框架下的各种程序设计语言编制模型。＿、Repast的体系结构RePast建模相当于设计一个状态机，状态机的核心状态是模型中所有成员的集体状态属性集合。成员则分为底层结构和表层结构。底层结构是各种各样用于运行模型、显示和收集数据等架构的机制；表层结构是设计者创立的模型。底层结构的状态就是模型的种种显示状态、数据收集对象的状态等等；表层结构的状态指模型的描述状态，比如所有主体变量的当前值，模拟环境空间的当前状态值，

8、或他们运行的空间以及别的可能有的各种表层对象（例如聚合“协同”的对象统计值等）。在这种状态机模式下，所有对状态机的改变都通过同一对象界面接口来实现，这个对象界面接口是SirnModellmnl类。这种设计为建模者减轻了学习负担，也简化了在工具包的功能不足时的扩展编程。通过继承SimModellmpl来建模，在用户模型与SimModellmpl中间一般还会有一个Template结构。各部分间的路径和层次关系参见图4—12与图4—