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徐春林：基于m a s 的合作行为研究 摘要 伴随着经济全球化和科学技术的迅猛发展，企业的生存环境和生存方式发生 了巨大的变化。在这样的情况下，许多企业为了获得更高的利益，纷纷调整自己 的策略，寻求合作的利益、创造合作的利润空间、追求合作的良好声誉。然而目 前对企业研究的模型是基于传统的经济理论和分析工具建立的，这些传统的经济 理论与方法难以对企业的理性和合作行为进行科学有效地解释。 多a g e n t 系统是计算机科学中出现的一个新的领域，同时也是一个高度交叉 的领域，吸取了如经济学、哲学、逻辑学、生态学和社会科学等不同领域的内容。 其利用模拟社会的灵活特性，有效地避免了传统的经济分析手段的缺点。它提供 了一种很有意义并且是很有效地仿真社会的工具，是目前研究人工社会的主流方 法。所以，使用多a g e n t 系统对企业行为进彳亍建模分析能够有效地控制上述的种 种困难和缺点。 本文以博弈论和经济学理论为理论背景，以多a g e n t 系统为平台，综合现有 的博弈论和经济学理论知识以及多a g e n t 系统技术，提出一种基于多a g e n t 系统 的企业合作行为研究的框架，分析了仿真系统中影响合作的各种因素，研究了 a g e n t 在交互过程中如何通过学习来进行对自身行为调整和在多a g e n t 系统中如何 确定信任关系以及识别具有欺骗行为的a g e n t ，并用博弈论和经济学理论进行解 释。以上述内容为目标，本文着重开展如下研究： ( 1 ) 分析了合作行为的研究现状，利用启发式方法对一种典型的合作行为进行 a g e n t 建模，通过仿真实验分析了公平、利他、信任、欺骗、风险等因素在经济生 活中对合作行为的影响，着重分析了信任和欺骗两个典型因素进对合作的影响。 ( 2 ) 如何促进合作是基于多a g e n t 平台合作研究的一个核心，而信任是多 a g e n t 合作中需要考虑的一个最重要的因素。我们对信任问题作了深入地研究，分 析了信任在合作中的重要性。通过对人决策过程中心理状态和从现实经济生活的 角度深入地分析了信任，提出了一种信任机制。同时利用多a g e n t 平台j a d e 对提 扬州大学硕士学位论文 出的模型进行仿真实验，实验数据的分析结果证明了本文提出的信任机制可以有 效地促进a g e n t 之间的合作。 ( 3 ) 欺骗是多a g e n t 合作中另一个重要的制约因素。我们通过对欺骗问题的详 细分析指出了欺骗在多a g e n t 社会中存在的普遍性，给出了欺骗的层次和分类， 同时提出了欺骗的几种对策。在本文中我们提出了一种基于模糊控制的欺骗识别 算法，并对该算法进行仿真实验。实验数据证明，对欺骗行为的识别，能够有效地 增强合作的强度。 最后总结了全文的的工作，并对基于多a g e n t 的合作行为研究进行了展望。 关键词：合作、信任、欺骗、a g e n t 、m a s 、合作博弈 徐春林：基于m a s 的合作行为研究i i i a b s t r a c t w i t ht h eg l o b a l i z a t i o no fe c o n o m ya n dt h ed r a m a t i cd e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y , t h es u r v i v a le n v i r o n m e n ta n dt h em o d e so ft h ee n t e r p r i s eh a v ec h a n g e d v e h e m e n t l y i nt h i se a s e ，i no r d e rt oe r c a t eap r o f i tz o o m , m a n ye n t e r p r i s e sa d j u s tt h e i r s t r a t e g i e sb ym e a n so fe x p l o r i n gc o o p e r a t i v ei n t e r e s t s ，c r e a t i n gt h em o s tp o s s i b i l i t yo f t h ec o o p e r a t i v ei n t e r e s t sa n ds e e k i n gf o ra g o o dr e p u t a t i o no f t h ec o o p e r a t i o n a b o v ea l l ， t h e i ru l t i m a t ep u r s u i ta n dg o a li st or e a pm u c hm o r ep r o f i t h o w e v e r , a tp r e s e n t , t h e m o d e lf o rt h es t u d yo f t h ee n t e r p r i s ei se s t a b l i s h e da c c o r d i n gt ot h et r a d i t i o n a le c o n o m i c t h e o r i e sa n da n a l y t i c a lt o o l s ，w h i c hf a i lt op r o v i d eav a l i da n ds c i e n t i f i ce x p l a n a t i o nt o t h ee n t e r p r i s e sr a t i o n a l i t ya n dc o o p e r a t i v ep r a c t i c e n e v e r t h e l e s s ，i ti ss u p p o s e dt h a ta l lt h ed i f f i c u l t i e sa n dd e f e c t se a rb eo v e r c o m e a n dc o m p e n s a t e df o rb yt h ea p p l i c a t i o no fm u l t i a g e n ts y s t e mi na m o d e l e s t a b l i s h i n g a n a l y s i so ft h ee n t e r p r i s e sc o n d u c t m u l t i - a g e n ts y s t e mi sb o t han e w l y - b o r nf i e l di n t h ec o m p u t e rs c i e n c ea n d ，m e a n w h i l e ，ah i g h l yi n t e r d i s c i p l i n a r yf i e l dw h i c hb e a r s r e l a t i o nw i t ha v a r i e t yo ff i e l d ss u c h 嬲e c o n o m i c s ，p h i l o s o p h y , l o g i c ，e c o l o g ya n d s o c i o l o g ya n ds of o n l l m u l t i - a g e n ts y s t e mi ss u c c e s s f u l l yf r e eo fa l lt h ed e f e c t s e x i s t i n gi nt h et r a d i t i o n a la p p r o a c h e so fe c o n o m ya n a l y s i sb ym g a i 塔o fs i m u l a t i n gt h e f l e x i b i l i t yo f s o c i e t y i ta c t sa sav e r ys i g n i f i c a n ta n de f f e c t i v et o o lf o rs i m u l a t i n gs o c i e t y a n dt u r n so u tt h ed o m i n a n ta p p r o a c hi ns t u d y i n gt h ea r t i f i c i a ls o c i e t y t h i st h e s i sg i v e st h ep r e s e n ts t u d yb a s e do nt h eg a m et h e o r ya n dt h et h e o r i e so f e c o n o m ya n dt a k e st h em u l t i - a g e n ts y s t e ma st h es c a f f o l d i n gt os u p p o r tt h ea n a l y s i s b yt a k i n gt h ep r e s e n tg a m et h e o r y , e c o n o m i ct h e o r ya n dt h em u l t i - a g e n ts y s t e m a p p r o a c hi n t oat o t a lc o n s i d e r a t i o n , t h et h e s i sp u t su pw i t haf r a m e w o r ko fs t u d y i n gt h e e n t e r p r i s e sc o o p e r a t i v ec o n d u c t a n a l y z e st h ep r o f i t a b l ee l e m e n t si nt h ev i r t u a ls y s t e m a f f e c t i n ge a c hr e p r e s e n t a t i v eo ft h ee n t e r p r i s e sa n dt h ea d j u s t m e n to fa g e n ti t s e l f t h r o u g hl e a r n i n gi nt h ep r o c e s so fi n t e r a c t i o n ；d i s c u s s e se a c h o ft h ee n t e r p r i s e s p r a c t i c a lc o n d u c to f c o o p e r a t i n ga sw e l la sc o m p e t i n gi nt h em i m i cm o d e l sa c c o r d i n gt o i v 扬州大学硕士学位论文 t h em u l t i - a g e n ts y s t e mt h e o r y ：a n dp r e s e n t sf i ni n t e r p r e t a t i o nb yu s i n gt h eg a m e t h e o r y a n dt h ee c o n o m i ct h e o r y w i t hw h a th a v eb e e np r e s e n t e da b o v e 勰t h ea i mt oa c h i e v e t h i st h e s i sl a y si t se m p h a s i so ns u c ha s p e c t sa sf o l l o w s ： ( 1 ) t h et h e s i sg i v e sa na n a l y s i so f t h ec u r r e n ts i t u a t i o no f t h ec o o p e r a t i v ec o n d u c t ： e s t a b l i s h e sa na g e n tm o d e lf o rat y p i c a lc o o p e r a t i v ec o n d u c ti na ne n l i g h t e n i n gw a y ： a n a l y z e sb yt h ee m u l a t ee x p e r i m e n t , t h ei n f l u e n c eo f s u c he l e m e n t sa se q u a l i t y , a l t r u i s m , c r e d i t , f r a u d , v e n t u r ea n dt h el i k eo nt h ec o o p e r a t i o ni nt h ee c o n o m i cw o r l d ：e s p e c i a l l y e m p h a s i z e s t h ei n f l u e n c eo ft h et w ot y p i c a le l e m e n t s - c r e d i ta n df r a u d - o nt h e c o o p e r a t i o n ( 2 ) t h ek e yi s s u eo f t h ec o o p e r a t i v es t u d yb a s e do nt h em u l t i - a g e n ts y s t e mi sh o w t op r o m o t cc o o p e r a t i o n , w h i l ec r e d i ti sam o s ts i g n i f i c a n tf a c t o rw h i c hi sw e l lw o r t h c o m i d e r i n gi nt h em u l t i a g e n tc o o p e r a t i o n t h ea n a l y s i sa n dd e f i n i t i o no fc r e d i tw e w i l ls t u d yl a t e rs h o u l db ea c h i e v e db yap s y c h o l o g i c a la n a l y s i so ft h ep e o p l ei nt h e p i _ 0 c c s so ft h e i rm a k i n gd e c i s i o n s t h i st h e s i sb r i n g si ne m u l a t ee x p e r i m e n t sb ym e a l 皓 o fw h i c hi tp r o v e st h a tt h ec r e d i tm e c h a n i s mi sh e l p f u lf o rt h ec o o p e r a t i o na m o n gt h e a g e n t s ( 3 ) f r a n di so n eo ft h em a i nf a c t o r sw h i c hp r e v e n tt h em u l t i a g e n tc o o p e r a t i o n 矗o mb e i n gc a r r i e do u ts m o o t h l y b ye l a b o r a t i n gt h ep r o b l e mo ff r a u d , w ef i n do u tt h a t f r a u di san o r m a lp h e n o m e n o ni nt h em u l t i - a g e n tf i e l d w eg i v et h ev a r i o u sl e v e l so f f i a n da n dc l a s s i f yi t ：w ea l s og i v es e v e r a lw a y st od e a lw i t hi t a c c o r d i n gt oav a g u e c o n 灯o lc o n s t r u c taf r a u dm o d e lt h r o u g hw h i c hw eo b t a i nt h ec o u n t e r m e a s u r e sa n d a p p r o a c h e sa n dt e s t yt h e mb ym i m i ce x p e r i m e n t a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n t , i t 锄 i n t e n s i f ya n dc o n s o l i d a t et h ec o o p e r a t i o n t or e c o g n i z et h ec o n d u c to f f r a u d t h el a s tp a r to f t h et h e s i ss u m m a r i z e st h ew h o l es t u d ya n dg i v e ss o m es u g g e s t i o n s f o rt h ef u t u r er e s e a r c hi nt h ef i e l do f m u l t i - a g e n tc o o p e r a t i o n k e y w o r d s ：c o o p e r a t i o n , t r u s t , f r a u d , a g e n t , m u l t i - a g e n ts y s t e m , c o o p e r a t i v eg a m e t h e o r y 徐春林：基于m a s 的合作行为研究 第一章绪论 1 1 研究背景与意义 从1 9 世纪后半期开始，资本主义社会逐渐从自由竞争过渡到垄断，对这一 新的经济现象，学术界给予了普遍的关注，相关理论层出不穷。经济理论界似乎 有一种根深蒂固的观点，即强化竞争可以增进经济效率和社会福利，这几乎己成 为一个不可争辩的定论。作为经济学最核心内容的竞争理论，其发展几乎贯穿了 整个经济学说历史演变的全过程。而当今知识化、信息化、网络化、全球化是这 个时代的主题”1 ，正是在这一时代背景下，世界经济得以快速发展，国家之间的竞 争变成以知识、技术、资源、资本、研发能力和管理等为核心竞争力的全球竞争。 一国的竞争优势和影响力体现在其对全球资源的支配力上，跨国公司成为了一国 经济在全球竞争的人格代表，是全球资源配置的组织者，是经济全球化时代基本 的产业组织形式0 1 。如今已形成了以跨国公司为主体的全球化生产体系和全球竞 争。合作与竞争己经成为当今时代的两大主题，竞争中有合作，合作中有竞争。 如果说竞争是一只无形的手，那么，合作就是一只有形的手，影响着人类的命运”1 。 伴随着经济全球化和科学技术的迅猛发展，企业的生存环境和生存方式发生 了巨大的变化，以网络为特色的经济全球化呼唤着新的组织形式的出现，如：网 络拍卖、网络团购等。组织形式的变革也引发了组织行为的革命，任何企业都难 以独步天下。2 0 世纪8 0 年代以来，许多企业纷纷调整自己的策略，寻求合作的利 益、创造合作的利润空间、追求合作的良好声誉，一种新的市场行为一合作竞争 或竞争式合作州，成为全球市场经济的鲜明特色。全球范围内广泛的竞争与合作， 企业间的网络化合作的各种形态不断涌现，这对经济全球化的发展、跨国公司的 规模壮大、国际竞争力的提高起到了重要的推动作用，同时现代企业组织结构的 扁平化、网络化、柔性化、虚拟化也大大增强了跨国公司的灵活性、敏捷性、高 效性，提高了企业的竞争能力。 2 扬州大学硕士学位论文 在这样的经济形势下，市场环境中的企业竞争合作行为受到广泛深入的研究， 并且建立了大量的模型，但这些模型大多是在机械理性假设基础上，采用传统的 经济理论和分析工具建立的，对现实的解释中存在种种困难。有研究表明，传统 的经济理论及其分析工具如期望效用理论、博弈论等在对企业理性及其行为的研 究方面存在很多缺陷：基于贝叶斯理性的期望效用理论在实验经济学中遇到了严 重的挑战，a l l a i s 悖论和e l l s b e r g 悖论等的出现使其受到了许多学者的怀疑和批 评“1 ；完全理性对决策者理性的要求过高，在现实中往往难以达到，从而常常出现 一些与实际严重背离的理论结论，如“蜈蚣博弈”、“连锁店悖论”等等o ；在决策 过程中过于简单的理性假定则把本来充满智慧、能动性和创造性的经济人改造成 只对眼前价格做出机械反应的低能、短视的经济人0 1 。搏弈论更多的是研究在一种 特定的局势中个体的策略选择，而现实中，企业所处环境的不确定性不断增加， 从而也增加了这些搏弈论研究成果在企业应用中的难度“。另外，博奔论在研究 整体中的个体行为及个体对整体发展的影响方面缺乏有效地方法。因此，这些传 统的经济理论与方法难以对企业的理性和行为及企业生态系统的演化发展进行科 学有效地解释n ”。 多a g e n t 系统是计算机科学中出现的一个新的领域，同时也是一个高度交叉 的领域，吸取了如经济学、哲学、逻辑学、生态学和社会科学等不同领域的内容。 多a g e n t 系统提供了一种很有意义并且是很有效地仿真社会的工具，是目前研究 人工社会的主流方法，a g e n t s o c i e t y 则是一种具有自利性和非合作性的多a g e n t 系统“”，在仿真社会的研究中受到了许多学者的重视。近来，博弈论的工具和技 术在求解多a g e n t 系统的研究中有大量应用，已经成为分析多a g e n t 系统的主要 理论工具。结合博弈论和多a g e n t 系统的方法，研究处于企业生态系统中的企业 的竞争合作行为，通过描述和定义具有有限理性和学习能力的智能企业a g e n t ，建 立多企业a g e n t 系统模型，对企业自身的行为理念及外部环境等进行仿真研究， 观察企业个体行为理念在不同初始状态下的多a g e n t 系统中的发展轨迹，并进一 步分析、解释和拓展，从而为企业政策制定提供理论依据和指导，提高企业的理 性水平和竞争力，这是多a g e n t 应用于企业行为研究的一大热点。 徐春林：基于m a s 的合作行为研究 目前，对基于多a g e n t 的合作行为的研究主要包括理论与应用两方面n 2 1 。理 论研究包括：机制生成、合作结构、合作产生的过程、合作的分类、大规模自治 系统的合作、合作的进化、协商、联盟、多a g e n t 合作中的欺骗与信任以及计算 机支持的协同工作等方面。应用研究主要包括人工智能、软件协同、电子商务( 诸 如供应链管理、电子拍卖、网络购买联盟“”) 等领域。在以电子商务为基础的多 a g e n t 的合作方面，当前的研究工作存在以下不足或空白，主要有以下几点： 1 ) 对于合作中的信任分析不够透彻。目前基于多a g e n t 的合作行为中的信任 研究仍然大部分停留在简单的观察历史交互阶段，信任值的计算不完善“；过分 强调a g e n t 的主观性“”，忽略了a g e n t 的学习进化性能。 2 ) 对基于多a g e n t 合作中的欺骗行为研究不够深入。之所以需要借助多a g e n t 系统来研究合作，就是借住其良好的自治性，智能性，来帮住人全面的决策“”。 但是，如何引入类似于人的欺骗思维方法，从而更有效地削弱欺骗带来对合作的 损害，这就需要对欺骗策略的进一步更深化的研究。 3 ) 存在理论与实践的脱节问题。 一1 2 本文的主要研究方法与创新之处 1 2 1 研究方法 本文研究的内容为基于多a g e n t 的合作行为。以博弈论和经济学理论为理论 背景，以多a g e n t 系统为平台，综合现有的博弈论和经济学理论知识和多a g e n t 系统技术提出一种基于多a g e n t 系统的企业合作行为研究的框架。分析仿真系统 中影响各个a g e n t 得益因素( 诸如：信任、欺骗等) ，以及a g e n t 在交互过程中通 过学习来进行对自身策略的调整。探讨了基于多a g e n t 系统的各个企业仿真模型 具体的合作竞争行为，并用博弈论和经济学理论进行解释。本文的整体研究思路 是理论与实证相结合，采用的具体研究方法如下： 1 ) 在博弈理论的框架下对合作行为进行研究，对原有的模型进行分析修正提 出相对应的改进算法。 2 ) 采用定量化研究，建立模型并仿真试验，对数据进行分析，从而得出结论。 4 扬州大学硕士学位论文 1 2 2 本文创新之处 本文以博弈论和经济学理论为理论背景，以基于多a g e n t 合作行为研究的宏 观层面为切入点，从理论上对多a g e n t 合作机制( 包括信任机制以及欺骗对策) 进行了深入研究，在原有的模型上进行改进，从仿真试验的角度做了实证分析，并 在多a g e n t 平台3 a d e 上进行了实现。具体来说，本文的研究创新之处如下： 1 ) 如何促进合作是基于多a g e n t 平台合作研究的一个中心，而信任是多a g e n t 合作中需要考虑的一个最重要的因素。本文对信任问题作了深入地研究，分析了 信任在合作中的重要性。通过对人决策过程中心理状态的研究，分析了信任在合 作中的重要关系。利用多a g e n t 平台j a d e 对提出的模型进行仿真实验，并通过实 验数据分析证明本文提出的信任机制可以促进a g e n t 之间的合作。 2 ) 欺骗是多a g e n t 合作中除信任外另一个最为重要的制约因素。本文通过对 欺骗问题的详细分析指出了欺骗在多a g e n t 社会存在的普遍性，并给出了欺骗的 层次和分类，同时提出了欺骗的几种对策。对提出的对策进行仿真实验。实验证 明，对欺骗行为的有效识别能够增强合作的强度。 3 ) 当前多a g e n t 合作研究所面临的一个很普遍的现象就是：微观研究与宏观 研究的脱节，理论与实践的脱节。因此，本文力图在微观与宏观，理论与实践之 间架起一座桥梁。这也是本文研究所遵循的一个指导原则。我们对信任机制以及 欺骗对策的研究，正是从宏观的角度来研究多a g e n t 合作机制，利用多a g e n t 平 台对经济活动进行模拟实验，对实验数据进行分析，得出相关结论。从而，有效 地避免了理论与实践脱节，微观与宏观相脱节的缺陷。 1 3 论文的组织结构 论文的各章节安排如下： 第一章绪论部分，介绍了论文的研究背景与意义，概述了本文的研究工作与 创新之处。 第二章分析了在现有的经济形势下，传统的经济分析手段所存在的缺陷与不 足，以及利用多a g e n t 系统分析手段的优越性，简要介绍了多a g e n t 技术及理论 徐春林：基于m a s 的合作行为研究 和多a g e n t 系统仿真平台j a d e 。 第三章介绍了合作行为的研究现状，采用启发式方法对“g i f te x c h a n g e ” 博弈模型进行a g e n t 建模，通过仿真实验分析了公平、利他、信任、欺骗、风险 等因素在经济生活中对合作行为的影响，并着重强调了信任和欺骗两个典型因素 进对合作的影响。 第四章先对信任在目前经济活动尤其是电子商务中的重要性进行了详细的 分析，揭示了信任的重要性，以及对合作的影响。然后着重分析了信任模型 - - r a m c h u r n 模型，并在其基础上提出了一种基于信任关系网的算法。同时在多 a g e n t 系统仿真平台上进行仿真实验，通过对数据分析，验证了改进算法的优越性。 第五章着重对合作中的欺骗行为进行分析，介绍了欺骗的原因和种类，并对 第四章中的模型进行改进，提出了一种基于模糊控制的算法，对欺骗行为进行识 别与排除，并通过仿真实验验证其有效性。 第六章结论与展望，对论文的研究工作做出了总结，并对今后的研究方向进 行展望。 6 扬州大学硕士学位论文 第二章基于m a s 的研究方法综述 2 1 经济实验仿真与多a g e n t 方法 伴随着经济全球化和科学技术的迅速发展，企业的生存环境和生存方式发生 了巨大的变化，以网络为特色的经济全球化呼唤着新的组织形式的出现。在这种 形势下，传统的经济理论及其分析工具如期望效用理论、博弈论等在对企业理性 及其行为的研究方面存在很多缺陷：基于贝叶斯理性的期望效用理论在实验经济 学中遇到了严重的挑战，a l l a i s 悖论和e l l s b e r g 悖论等的出现使其受到了许多学 者的怀疑和批评：完全理性对决策者理性的要求过高，在现实中往往难以达到， 从而常常出现一些与实际严重相背离的理论结论，如“蜈蚣博弈”、“连锁店悖论” 等等；在决策过程中过于简单的理性假定则把本来充满智慧、能动性和创造性的 经济人改造成只对眼前价格做出机械反应的低能、短视的经济人。博弈论更多的 是研究在一种特定的局势中个体的策略选择，而现实中，企业所处环境的不确定 性不断增加，从而也增加了这些研究成果在企业现实应用中的难度。 多a g e n t 系统是计算机科学中出现的一个新的领域，同时也是一个高度交叉 的领域，吸取了如经济学、哲学、逻辑学、生态学和社会科学等不同领域的内容。 早在上世纪6 0 年代s c h e l l i n g 就开始采用a g e n t 的思路和计算机来描述许多社会 现象，特别是种族隔离和微动机等社会问题，但s c h e l l i n g 的工作受到了当时的 计算机能力的限制。在计算机的能力大大提高后的9 0 年代，加上a g e n t 方法的不 断成熟完备，基于a g e n t 的人工社会研究方式成为现实。e p s t e i n 和a x t e ll 通过 定义和描述a g e n t 的不同规则：如行事处世准则、贸易规则、战争规则等，构建 了一个a g e n ts o c i e t y s u g a r s c a p e ，并且通过改变a g e n t 的行为规则，观察这 个人工社会的变化，在某种意义上如同一个实验室，能进行精确可控和可重复的 “社会”实验，以检查一些社会科学的假设和方法“”。d o w n i n g 等应用多a g e n t 系 统对机构政策进行了模拟和研究1 。a x e l r o d 等对囚徒困境( p r i s o n e r sd i l e m m a ) 徐春林；基于m a s 的合作行为研究 7 的重新表述是一项著名的工作，通过a g e n t 进行人工博弈，结果表明在非常广泛 的条件下，涌现出的是囚徒之间的合作“”，由此也表明了博弈论在理论解释上的 局限性。 多a g e n t 系统提供了一种很有意义并且是很有效地仿真社会的工具，是目前 研究人工社会的主流方法，a g e n t s o c i e t y 则是一种具有自利性和非合作性的多 a g e n t 系统，在仿真社会的研究中受到了许多学者的重视。 近来，博弈论的工具和技术在求解多a g e n t 系统的研究中有大量应用，已经 成为分析多a g e n t 系统的主要理论工具。利用多a g e n t 系统的智能性，将经济理 论、博弈理论和多a g e n t 系统三者有机地结合起来，相互促进，互相补充，能够 为研究复杂的人类社会提供有效地仿真分析工具。 下面就a g e n t 和多a g e n t 系统的发展历史、分类以及特征等方面与本文工作 做简要的介绍。 2 2a g e n t 的发展历史 a g e n t 的概念最早可以追溯到1 9 7 7 年的c a d h e w i t t 的“v i e w i n gc o n t r o l s t r u c t u r e sa s p a s s i n g m e s s a g e ”一文。在此文中，c a r l h e w i t t 提出了c a m ，并定义 了具有自兼容性、交互性和并发处理机制的对象。成为“a c t o r ”，该对象具有封闭 的内在状态，并且可以与其他同类对象进行消息发送和反馈。a g e n t 一词最早可见 于m m i n s k y 于1 9 8 6 年出版的 s o c i e t yo fm i n d ) 一书，他于1 9 9 4 年在c a c m 上对a g e n t 的概念又作了进一步的说明。他认为：a g e n t 是一些具有特别技能的个 体。对于计算机而言，a g e n t 是指“当你试图说明完成一些任务的机器而无须了解 它是如何工作时，即将其处理为黑箱时，就称其为a g e n t 。”这里，m i i n s k y 揭示 了a g e n t 所具有的两重属性：社会性和智能性。 有关a g e n t 的研究从1 9 7 7 年开始至今可以分为两个分支：第一个分支从1 9 7 7 年至今，这个分支主要就a g e n t 理论、体系结构和语言进行研究。第二个分支是 从1 9 9 0 年至今，主要就a g e n t 的性质、范畴以及各个范畴下的a g e n t 的具体性质 及应用实例进行研究。 8 扬州大学硕士学位论文 人们基于a g e n t 对软件的研究主要可分为两类：关于单一a g e n t 软件和多 a g e n t 系统。在前一个领域中，主要是构筑结构复杂、知识丰富和功能强大的单 a g e n t 系统，对单个a g e n t 的设计研究可从3 个层次进行：a g e n t 理论、a g e n t 结 构和a g e n t 程序语言。而关于多a g e n t 系统，主要是用多个结构和性能较为简单的 a g e n t 组成一个m a s ，通过多个a g e n t 之间的协作，使整个系统具有丰富的知识 和强大的功能。多a g e n t 系统的研究也可分为3 个方面：多a g e n t 的组织、多a g e n t 系统的动态性和多a g e n t 系统中a g e n t 社会行为。 a g e n t 是一个交叉性研究领域，是在基于计算机科学、人工智能、并行计算、 分布式系统、知识工程、专家系统等多个研究方向和领域之上的交叉性研究领域。 目前，人们在a g e n t 领域的研究中使用了许多相关学科( 如社会学、心理学、认知 科学和协调理论等) 的研究方法与结论。正是这种多学科高度交叉的技术研究，促 进了多a g e n t 技术在经济研究中的仿真应用，提高了经济仿真实验与现实经济社 会的贴近，在很大程度上提高了经济实验的效率。 2 3a g e n t 特征及其分类 2 3 1a g e n t 的特征 对于a g e n t 的特性，一般从a g e n t 的定义中可以看出它的一些基本特征“： 自治性( a u t o n o m y ) ：a g e n t 可以在没有人或其他a g e n t 直接干预的情况下 运作，并且对自身的动作行为和内部状态有某种控制能力。这一特性将a g e n t 与 程序和对象划清了界限，它不同于普通程序那样由外界控制其执行，也不同于对 象那样用内部定义的方法来由外部调用。 反应性( r e a c t i v i t y ) ：a g e n t 能感知周围的环境和其它a g e n t 的动作，并 能够及时做出响应，通过其行为来改变环境。 社会性( s o c i a la b i l i t y ) ：a g e n t 可以通过某种a g e n t 通讯语言( 如k q 札) 与其它a g e n t 进行信息交互，解决自身或其他a g e n t 的问题。 主动性( p r o a c t i v e ) ：a g e n t 控制自己的行为，不仅是简单的被动行为， 而且具有预动行为，即能根据当前的环境和发生的事件等情况，决定采取什么行 徐春林：基于m a s 的合作行为研究 9 动。a g e n t 的这种行为是自发的，进行以目标为导向的活动。 除此以外，a g e n t 还具有以下一些特性： 智能性( i n t e l l i g e n t ) ：a g e n t 根据内部状态，针对外部环境，通过感知 器和执行器。 执行感知一推理一动作循环，这可通过人工智能程序设计或机器学习两 种方式获得。 学习性( 1 e a r n i n g ) ：a g e n t 具备一定的学习功能，自身具备一定的知识， 并可与用户和其他a g e n t 的交互中学习新知识。 一 移动性( m o b i l i t y ) ：a g e n t 可以在任何时刻暂停执行，并通过网络迁移到 另一台计算机上继续运行。 协同性( c o o p e r a t i v e ) ：a g e n t 能与其他a g e n t 为达到共同目标而采取协 调一致的行动。 自利性( s e l f i s h ) ：a g e n t 具有为维护自身获得最大利益而行动的能力。 个性( c h a r a c t e r ) ：a g e n t 都具有自己与众不同的独特个性。 持续性( d u r a t i v e ) ：a g e n t 能够在相当长的一段时间内维持运行状态不随 运算的停止而立即结束运行。 理性( r a t i o n a l i t y ) ：a g e n t 总是为实现自己的目标而不懈努力。 以上这些属性都是a g e n t 具有的一些特性。此外有的a g e n t 还具有其它特性。 实际的a g e n t 没有必要包括以上所有特性，而是根据需要来进行取舍。 2 3 2a g e n t 的分类 目前，已经有许多软件a g e n t ，如何对其进行合理的分类是一个十分困难的 问题。综合h y a c i n t hsh h v a n a 、w o o d r i d g e 和j e n n i n g s 的观点，依照软件a g e n t 的性质，将软件a g e n t 划分为慎思a g e n t 、反应a g e n t 、移动a g e n t 、学习a g e n t 和混合a g e n t 等。 1 慎思a g e n t 慎恩a g e n t 一般包含符号世界模型，并通过模式匹配和符号逻辑推理来实现， 规划a g e n t 是较为重要的一类慎思a g e n t 。慎思a g e n t 主要处理：表示问题、推理 1 0 扬州大学硕士学位论文 问题和常识推理。 2 反应a g e n t 反应a g e n t 不包含任何符号世界模型，也不使用复杂符号推理。相反，反应 a g e n t 直接以刺激响应方式迸行运作和给以反馈。反应a g e n t 一般应用于游戏和 系统模拟上。目前，反应a g e n t 所面临的问题包括：反应a g e n t 实现方法和语言， 反应a g e n t 适应能力和学习能力等。 4 3 移动a g e n t 移动a g e n t 是指可以在异构网络中自主的从一台主机漫游到另一台主机，按 照用户需求为用户完成有用的任务，并将结果以一定的格式返回给用户的一种软 件a g e n t 。 4 学习a g ：e n t 所谓学习a g e n t 是指软件a g e n t 能够通过学习的方法增长知识和能力，也就 是说，软件a g e n t 本身的知识库可以扩充，能力可以增强或者更加适应于用户习 惯和兴趣等。学习a g e n t 的关键在于学习算法和评价等方面。 5 混合a g e n t 一个纯粹的a g e n t 是不能满足实际需要的，即需要将几种a g e n t 结合起来， 互为补充，形成混合的a g e n t 来完成特定的任务。混合a g e n t 能够对一些复杂的 问题进行规划和求解，也能对环境刺激以合乎常理的行为做出反应。 从a g e n t 的特征与分类中，我们注意到不同类型的a g e n t 具有不同的作用， 而最主要的一些特点如：自治性、反应性、社会性和主动性等特性，为组成a g e n t 虚拟社会提供了必不可少的因素。在经济学研究领域，特别是对企业行为建模的 时候，要从实际情况出发充分体现企业现实状况和实现其作为独立的主体参与经 济活动的个性，可见以上的各个属性非常重要。 在本文的一些模型中，我们对每一个参与交互的实体进行设计，使得他们能 够全面的体现出现实经济生活中经济人的特点。那么这就要求a g e n t 除了具有一 定的智能性外，还必须具有社会性、反应性和主动性等等。 为了使模型以及得出的数据能够对现实经济活动产生指导作用，我们在设计 徐春林：基于m a s 的合作行为研究 a g e n t 个体的时候把每一个a g e n t 使用的策略都设计得贴近人类经济行为思维( 如 不同的经济人对风险的态度是不一样的) 。另外，为了体现出经济个体具有学习的 特性，本文利用a g e n t 的学习特性，通过对交互历史的分析及评估来指导学习， 调整策略。 2 4 多a g e n t 系统的分类、组织结构及通信 多a g e n t 系统( m r s ) 的思想源于h e r b e ts i m o n 的著作“a d m i n i s t r a t i v e b e h a v i o r ”“”，他认为：一个大的机构把许多个体组织起来，可以弥补个体工作 能力的有限：同样，劳动的分工和每个个体负责一项专门的任务，可以弥补个体 学习新任务能力的有限；社会机构间有组织的信息流动，可以弥补个体处理信息 并运用信息做出决策能力的有限。 2 4 1 多a g e n t 系统的主要分类 l 。a g e n t 组概念 多a g e n t 系统的组成单位是a g e n t 组，或称为a g e n c y ，a g e n c y 组是由多个 较为简单的