基于agent的复杂水资源系统仿真研究

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1、天津大学硕士学位论文基于Agent的复杂水资源系统仿真研究姓名：黄家伟申请学位级别：硕士专业：水工结构指导教师：王仁超20070501摘要人类影响下的水资源系统是一个复杂系统，关系到社会、经济、环境等众多方面，在自然条件和社会经济状况双重作用下，水资源系统又是一个进化的系统，这主要是源于系统中存在代表不同利益特征的众多参与者，如政府管理部门、城市居民、农户、工业企业等，这些参与者根据不同的规则进行决策和行动。为了实现水资源可持续利用，政府部门通常会对水资源进行统一的配置和调度。在宏观调控影响下，各耗水主体会采取相应的对策，改变自己的行为，以适应外部环境的变化，正是各微观个

2、体简单的行为，导致了系统的不断演化，因此，真实的把水资源系统动态变化过程进行模拟是非常有必要的，也是本文的基本目标。基于Agem的仿真技术是目前解决复杂系统的前沿方法和技术，通过自下而上的方式，考察系统中主体的不同状态和行为特征、主体和环境的作用、主体之间的作用，来表征宏观特征，是进行复杂系统分析和政策研究的重要手段。本文首先对Agent的基本概念、结构、多Agem的交互机制进行了介绍，分析了基于Agent的系统建模方法和步骤；在此基础上，把Agent技术引入了水资源系统分析，并对水资源系统中的Agent进行初步的划分；在构造具体Agent时，本文提出运用系统动力学方法来

3、构造其内部结构，并以工业用水部f-jAgent为例，结合工业各部门需水规律和用水的影响因素，归纳出工业用水部门Agent行为模式，构建了一种纯刺激一反应型Agent结构，最后，用系统动力学仿真平台Vensim进行了模拟，结果分析表明，这种方法能够很好反映出水资源系统中Agent之间的相互作用关系以及Agent在环境影响下的动态变化过程。关键词：水资源系统Agent系统动力学工业用水ABSTRACTWaterresourcessystemisacomplexsystemundertheimpactofhumanactivities．Itinvolvesthesociety,

4、theeconomy,theenvironmentandSOon．Butwaterresourcessystemalsoisanevolutionarysystemundertheconllnonactionofthenaturalconditionandsocioeconomicstatus．Becausethereisbeingmanyparticipatorsthatrepresentdifferentinterestsinthesystem,suchasthegovernmentadministrationsection，citizens，farmers，indu

5、strialorganizationere．theseparticipatorsusuallymakedecisionaccordingtothedifferentrules．Inordertorealizethesustainabledevelopmentofwaterresources，thegovernmenthastomakeauniformadministrationandoperationforwaterresources．Underthemacro．control，eachwaterconsumptionagentisforcedtotakepositive

6、countermeasures，andchangetheirbehaviortoadapttoenvironmentchanges．Itisthesimplebehaviorofvariousagentsthatsystemhasconstantlyevolved．Soitisnecessarytosimulatetheprocedureofwaterresourcessystemdynamics．Thisisthemainobjectiveofpaper．Based—onagentsimulationtechnologyisaadvancingmethodforsolv

7、ingcomplexsystempresently．Throughthewayofbottom-up，reviewingthedifferentstateandthecharacteristicofbehavioraboutagent，andtheeffectsbetweenagentandenvironment，Thenexpressthemacrofeature，isaveryimportantmeansofanalyzingthecomplexsystemandstudyingthestrategy．Thispaperf