第1章 绪论 1
1.1 复杂性科学及其发展 1
1.1.1 复杂性科学 1
1.1.2 复杂性科学研究进展 3
1.2 复杂系统主要研究方法 6
1.2.1 传统的研究方法 6
1.2.2 计算机模拟方法 7
1.3 跨流域调水系统复杂性 11
1.3.1 跨流域调水系统特征 11
1.3.2 水资源系统的复杂性 12
1.3.3 南水北调东线工程调度系统复杂性 13
参考文献 16
第2章 复杂适应性系统（CAS）理论及建模方法 21
2.1 复杂适应性系统原理 21
2.1.1 CAS概念 21
2.1.2 CAS特征与机制 21
2.1.3 CAS主要特点 24
2.2 复杂适应性系统建模 25
2.2.1 CAS建模 25
2.2.2 CAS建模问题 26
2.2.3 CAS建模方法 28
2.3 基于多Agent的复杂适应性系统建模方法 30
2.3.1 复杂系统建模与应用软件建模的比较 30
2.3.2 CASSM方法的建模阶段及描述元素 31
2.3.3 CASSM扩展图例 32
2.3.4 建模步骤和流程 34
参考文献 36
第3章 多Agent系统相关理论 40
3.1 Agent与多Agent系统 40
3.1.1 Agent 40
3.1.2 多Agent系统 43
3.2 Agent的特征及结构 44
3.2.1 Agent基本特性 44
3.2.2 Agent的理性与智能 45
3.2.3 Agent自主性的实现 46
3.2.4 BDI模型的形式化描述 47
3.3 Agent慎思结构模型 48
3.3.1 基于谓词逻辑的慎思结构模型 48
3.3.2 基于实用推理的慎思结构模型 50
3.4 多Agent间交互及协调机制 53
3.4.1 多Agent间的交互关系 53
3.4.2 多Agent间的合作与协调 56
3.4.3 多Agent合作与协调机制 57
参考文献 58
第4章 复杂适应性系统Agent仿真方法 62
4.1 仿真Agent及混合结构模型 62
4.1.1 软件Agent和仿真Agent 62
4.1.2 混合结构模型 64
4.1.3 基于知识的控制层结构 65
4.1.4 反应层和交互管理部件 65
4.2 仿真Agent抽象结构模型 68
4.2.1 仿真Agent抽象结构 68
4.2.2 仿真Agent抽象环境与行为结构 69
4.3 仿真Agent慎思结构模型 70
4.3.1 仿真Agent实用推理模型结构 70
4.3.2 仿真Agent的承诺策略 73
4.3.3 仿真Agent意图的修正 76
4.3.4 仿真Agent慎思层功能模块的实验验证 78
4.4 仿真Agent学习器研究与设计 82
4.4.1 机器学习与Agent学习 82
4.4.2 基于多重免疫的改进遗传算法学习层模型 83
4.4.3 学习层MIGA算法的实验及结果评价 88
4.5 仿真系统中的多Agent协调模型 90
4.5.1 多Agent协调模型 90
4.5.2 多Agent协调的交互过程 91
参考文献 92
第5章 基于CAS的跨流域调水系统建模 96
5.1 跨流域调水系统特性分析 96
5.1.1 外部环境与调水管理系统的交互策略 97
5.1.2 用水户的水量需求特性 97
5.1.3 可供水量和缺水量特征 98
5.2 跨流域调水组织管理 101
5.3 跨流域调水系统建模要素识别 102
5.3.1 系统的实体分类及交互关系 102
5.3.2 跨流域调水系统宏观结构 103
5.4 跨流域调水系统概念模型 104
5.4.1 功能层次划分及实体聚集 104
5.4.2 交互关系及跨流域调水概念模型 105
5.5 基于合同网的多Agent间合作模型 106
5.5.1 仿真系统中多Agent间的交互关系 106
5.5.2 基于合同网的多Agent合作模型 107
5.5.3 Consumer-Supplier合同网交互的实现 110
参考文献 111
第6章 跨流域调水多Agent仿真 114
6.1 跨流域调水系统仿真目标 114
6.1.1 系统研究边界 114
6.1.2 边界内的自然及社会特征 115
6.1.3 仿真系统的研究目标 116
6.2 仿真模型概化及模型的空间时间结构 118
6.2.1 仿真模型概化原则及假设 118
6.2.2 仿真模型空间概化 119
6.2.3 输水河道概化 119
6.2.4 仿真模型时间调度与运行日历 121
6.3 仿真系统的实体分类及交互关系 122
6.3.1 系统中实体的分类及特征 122
6.3.2 仿真系统中实体间交互关系 124
6.4 用水实体行为 125
6.4.1 农业用水实体 125
6.4.2 居民生活用水实体 128
6.4.3 工业用水实体 130
6.5 管理实体行为 132
6.5.1 调水管理实体 132
6.5.2 供水管理实体 134
6.5.3 政府实体 136
6.6 监测实体行为 137
6.6.1 降水模拟实体 138
6.6.2 河道、湖泊监测实体 139
参考文献 141
第7章 仿真系统设计及仿真实验 143
7.1 基于Agent的仿真平台 143
7.1.1 基于Agent的仿真平台选择 143
7.1.2 Swarm仿真平台 143
7.1.3 基于Swarm的仿真软件结构 144
7.2 Swarm仿真软件的设计与实现方法 145
7.3 仿真系统软件设计 145
7.3.1 仿真系统结构 145
7.3.2 仿真系统设计 146
7.4 仿真软件运行及结果 150
7.4.1 仿真实验背景描述 150
7.4.2 仿真系统指标体系及仿真情境设计 150
7.5 仿真实验与结果分析 152
7.5.1 仿真实验说明 152
7.5.2 实验结果与分析 153
参考文献 162
索引 165