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基于Repast平台的商业智能模型的分析与实现



    随着社会的发展,市场竞争愈演愈烈,面对日益复杂的社会经济环境,客观、科学地进行商业行为的决策成为人们日益关注的焦点。为了智能地进行商业决策,区位模型理论得到迅猛发展。经济行为是行为主体在特定时间和空间中的决策行动,因此将空间因素纳入商业行为的决策,也越来越受到经济学家和地理学家的重视。企业在做出某些重大决策时,结合GIS空间分析的方法,考虑空间信息对决策结果的影响,能够为管理者和决策者提供较好的决策支持。

1 基于Agent建模平台——Repast

    近年来,基于Agent建模(ABM)的方法在社会科学研究中逐渐受到重视,基于Agent的计算经济学、人工社会等方面的研究得到长足发展。Repast应用大致可以分成以下四类:理论研究、社会系统仿真、经济系统仿真、综合应用。Repast目前的版本具有GIS接口,可以直接构建具有实际空间属性的主体。

    Repast仿真平台采用面向对象的程序设计与编程方法,实现过程中大量采用模板方法、抽象工厂等程序设计方法来提高软件编程框架的通用性,提高了仿真程序模块化的程度。一个完整的Repast仿真程序构成包含以下必选模块:

    Model类: 该类是仿真程序的核心部分,该类的主要方法及每个方法的作用见表1。


表1 Model类的关键方法


    Agent类:该类定义Agent的属性与行为,一个仿真程序内可能出现多种类型的Agent类,例如GisAgent、OpenMapAgent等,或者是由Agent派生的各种Agent类。

    Action类:行为类是仿真调度器与Agent类之间的解耦,它主要描述Agent类的行为及行为所造成的影响。

    数据源类
:在仿真程序运行时,数据源对象记录、收集Agent对象所产生的数据并提供给分析、显示对象使用。即数据源类在仿真程序的分析、显示类与Agent类之间也起解耦作用。

    本文实验所涉及到Agent类为OpenMapAgent类,数据源类为OpenMapData,可视化类为OpenMapDisplay类。

2 区位模型建立

    本文尝试对霍特林战略区位模型进行拓展,将消费者选择偏好、收入水平及受教育程度这些因素纳入模型体系,根据消费者的素质水平进行商业网点的模拟选址。对模型进行必要的抽象和拓展。该模型涉及三类模拟对象:SiteAgent主体类、CustAgent主体类,环境要素层。

    2.1 模拟对象的建立

    SiteAgent主体类具有表2所示属性:


表2 SiteAgent的属性


    CustAgent主体类作为有主观能动的消费者具有如表3所示的属性:


表3 CustAgent的属性


    CustAgent主体类的行为是在个体追求效用最大化的假设前提下进行定义的。CustAgent个体选择他要光顾的银行网点时该个体认为他的本次选择是最优的,采用动态随机效用模型进行定义。

    环境要素层指各类主体赖以存在的自然环境和社会环境,包括土地利用类型层、土地价格层和交通通达度层等。本文主要考虑商业网点和消费者所处区域内的交通通达度。交通通达度体现了交通的方便程度,包括道路通达度、公交便捷度和对外交通通达度。模型中采用指数距离衰减函数表达位置的空间吸引力。

    2.2 模拟机制

    模型模拟运行流程如图1所示。


图1 模型运行机制


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