發(fā)布時(shí)間：2020-10-19 08:31

　　 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（Complex Adaptive System, CAS）理論為復(fù)雜系統(tǒng)研究提供了 一個(gè)新思路與一種新方法，是當(dāng)前復(fù)雜性科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文作為對(duì)CAS 理論方法與應(yīng)用的研究，探討了其協(xié)同理論、方法及在能源系統(tǒng)戰(zhàn)略研究中的應(yīng) 用，主要包括以下幾方面的內(nèi)容。 首先，系統(tǒng)地回顧了CAS理論基礎(chǔ)與方法，包括CAS的概念，適應(yīng)性主體 的概念，以刺激-反映模型描述的主體模型，以回聲模型（Echo）描述的CAS的 模型，還有CAS研究的模擬工具——Swarm，介紹了Swarm的基本原理、對(duì)具 體領(lǐng)域問題的建模與模擬過程，概括了CAS應(yīng)用研究的進(jìn)展，概括了其研究方 法，最后指出了CAS及其理論表述的不足與改進(jìn)方向。 在第三章借鑒生物系統(tǒng)中的協(xié)同進(jìn)化（Co-evolution）的概念及其啟示研究系 統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)化。首先概述了生物系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化的現(xiàn)象及協(xié)同進(jìn)化的概念。然后借 鑒生物系統(tǒng)個(gè)體之間關(guān)系的描述，闡述了系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化的機(jī)理，在此基礎(chǔ)上提出 系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化的定義及分類，提出了個(gè)體-群體-系統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)化層次模型。 在第四章對(duì)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)建模進(jìn)行了探討。適宜的建模方法是問題分析的基 礎(chǔ)。在分析CAS及Echo模型的基礎(chǔ)上，借鑒Multi-Agent System（MAS）的理 論與方法來探討CAS的建模，并對(duì)基于數(shù)學(xué)模型建模與基于Agent建模進(jìn)行了 比較分析，提出了基于MAS 的開放、動(dòng)態(tài)、演化建模思路與方法。明確了本文 的研究是從研究組成系統(tǒng)的主體的角度進(jìn)行，研究系統(tǒng)中主體之間、群體之間的 相互協(xié)同進(jìn)化的方式與方法。 在第五章作為對(duì)系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化研究的深入，探討了幾種協(xié)同進(jìn)化的方法/算 法，它們是合作型協(xié)同進(jìn)化、競(jìng)爭(zhēng)型協(xié)同進(jìn)化。首先回顧了生物系統(tǒng)的適應(yīng)性及 對(duì)復(fù)雜性研究的啟示，然后介紹了協(xié)同進(jìn)化的算法基礎(chǔ)——遺傳算法，分別給出 了合作型協(xié)同進(jìn)化、競(jìng)爭(zhēng)型協(xié)同進(jìn)化的概念，給出了其具體算法過程，并以實(shí)例 說明了其應(yīng)用。最后基于進(jìn)化博弈理論（Evolutionary Game Theory, EGT）研究 了協(xié)同進(jìn)化系統(tǒng)中個(gè)體的進(jìn)化行為。 在前述理論與方法論述的基礎(chǔ)上，第六章以我國(guó)能源系統(tǒng)為例進(jìn)行應(yīng)用分 析。首先對(duì)我國(guó)能源形勢(shì)進(jìn)行了概括，指出能源形勢(shì)及能源安全問題的嚴(yán)峻性， 然后分析了能源系統(tǒng)的研究方法，提出采用CAS理論與方法及協(xié)同進(jìn)化方法來 研究能源系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)能源系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，構(gòu)造了系統(tǒng)模型， 分析了系統(tǒng)演化機(jī)制及協(xié)同特性，建立了系統(tǒng)演化模型，構(gòu)造了Swarm模擬模 型，以我國(guó)能源系統(tǒng)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)進(jìn)行了模擬分析，得到未來我國(guó)能源結(jié)構(gòu)變化趨 勢(shì)及相應(yīng)的CO 2 排放量情況。同時(shí)，應(yīng)用研究驗(yàn)證了理論方法研究的實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類】：N94
【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 復(fù)雜性科學(xué)研究概述
    1.2 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的提出
    1.3 系統(tǒng)協(xié)同現(xiàn)象及啟示
    1.4 本文的研究背景
    1.5 本文內(nèi)容結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)原理
    2.1 適應(yīng)性主體概念及描述
    2.2 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)
    2.3 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的模型體系回聲模型
    2.4 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的模擬工具Swarm
    2.5 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與方法的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    2.6 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)研究方法
    2.7 對(duì)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與方法的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
    2.8 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)同
    3.1 協(xié)同進(jìn)化概述
    3.2 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化機(jī)理
    3.3 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)化
    3.4 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化與協(xié)同學(xué)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)建模
    4.1 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)適應(yīng)性的描述
    4.2 復(fù)雜系統(tǒng)建模概述
    4.3 基于多Agent的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)建模
    4.4 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)建模的一種方法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)化研究
    5.1 概述
    5.2 協(xié)同進(jìn)化算法的基礎(chǔ)遺傳算法
    5.3 合作型協(xié)同進(jìn)化
    5.4 競(jìng)爭(zhēng)型協(xié)同進(jìn)化
    5.5 基于進(jìn)化博弈理論的協(xié)同進(jìn)化
    5.6 本章小結(jié)
第六章 能源復(fù)雜系統(tǒng)的協(xié)同分析
    6.1 能源系統(tǒng)概述
    6.2 能源系統(tǒng)研究方法
    6.3 能源系統(tǒng)特征分析
    6.4 能源系統(tǒng)協(xié)同分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)及展望
    7.1 回顧與總結(jié)
    7.2 展望與結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文與科研工作情況
致謝

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本文編號(hào)：2846975