基于Swarm的宏观经济仿真系统研究与设计

摘要

影响国家经济运行的因素越来越多，这使得对国家经济的预测变得越来越重要，开发一个可以预测经济形势的系统变得尤为重要。作为主流仿真模型，Swarm建模方法对经济周期进行仿真模拟时能够突出体现经济模型中个体与个体之间的关系，随着个体之间的关系越来越复杂，个体的属性也越来越多，如何提高个体之间的交互能力和实现仿真过程的并行化，确保仿真模拟的高效性、时序性和准确性，如何提高仿真系统的广度和深度，是当前经济模拟亟待解决的问题。 本文在分析当前仿真模拟研究成果的基础上，提出了一种新的、能够改进Agent个体行为的算法和实现仿真模拟并行化的方法，主要研究工作如下: 1)深入研究和分析Swarm模型和Agent个体的结构和原理，从多方面调研并改进现有Agent行为方法，如Agent交易策略和交互中的学习策略。 2)将经济模拟方法应用于系统中，对经济周期涌现问题进行模拟和研究，以便更快速的发现问题并解决。 3)用Hadoop并行技术将多个经济市场进行并行化，提高模拟的速率和计算机的利用率。 4)分析了本系统的局限性与不足之处。 本课题的创新点如下: 1)建立基于B/S模式的宏观经济多主体仿真系统，实现用户自定义的模拟类型。为经济模拟创建一个新的环境，在经济市场中，可以选择添加自己需要的Agent种类进行模拟。 2)为仿真模拟实现一个并行化的运行方法，数据传送到不同计算机上的市场进行计算，并行算法可以使未来的模拟计算可以规模化(scalability)。 3)为Agent个体设计了一个新的学习算法，实现生产者的生产函数和消费者的消费行为和偏好的动态变化，根据周围个体的行为来决定自己的行为决策。当周围有某种倾向或某种改变时，自身也随之变化。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 课题背景

1．2 研究现状及分析

1．2．1 复杂的经济系统和经济周期的重要性

1．2．2 Swarm在经济周期模拟中的研究现状

1．2．3 Agent在经济仿真模拟中的研究现状

1．2．4 基于多主体系统在经济周期模拟中的研究

1．2．5 并行计算方法及在仿真系统中的应用研究

1．3 研究内容和意义

1．4 论文结构安排

第2章 基于Swarm仿真系统的建模

2．1 基于Swarm仿真系统问题描述

2．2 基于Swarm的仿真系统模型

2．3 仿真系统中的并行计算

2．4 经济模拟系统中Agent自主学习方法

2．5 本章小结

第3章 基于Swarm仿真模拟系统设计与实现

3．1 需求分析

3．1．1 系统目标

3．1．2 业务流程

3．2 系统概要设计

3．3 系统详细设计

3．3．1 Swarm建模组织模拟环境

3．3．2 系统架构设计

3．3．3 数据库设计

3．4 并行计算在系统中设计与实现

3．5 系统实现

3．6 本章小结

第4章 仿真模拟系统性能分析

4．1 系统总体功能测试

4．2 并行计算效率分析

4．2．1 测试环境

4．2．2 测试方法

4．2．3 实验数据

4．2．4 性能测试

4．3 Agent学习性能分析

4．4 本章小结

第5章 总结和展望

5．1 总结与成果

5．2 未来工作

参考文献

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢