基于Agent的小世界网络中集中式与分散式创新扩散仿真分析

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1、基于Ａｇｅｎｔ的小世界网络中集中式与分散式创新扩散仿真分析严云峰，李英（华东理工大学商学院，上海２００２３７）摘要：在小世界网络中，采用节点具有记忆功能的创新扩散模型进行仿真实验，考察了两种不同的创新扩散方式———集中式扩散和分散式扩散在小世界网络中创新扩散效果的优劣。实验结果表明，在小世界网络中采用分散式扩散要比采用集中式扩散的效果好，具体体现在扩散的时间短、范围广，而且在创新抵触型网络中能更有效地进行扩散。同时更进一步发现，通过增加节点的“创新感知”能有效地改进节点在网络中的扩散效果，大大减少节点在扩

2、散前期所花费的时间，使节点避免出现“Ｌｏｃｋ－ｉｎ”现象。关键词：小世界网络；创新扩散；系统仿真ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－７３４８．２０１１．０６．００１中图分类号：Ｆ０９１．３５４文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７３４８（２０１１）０６－０００１－０５上来运用ＣＡ证明了口头影响的负面作用。而基于Ａ－０引言ｇｅｎｔ的模型有ＴｉｅｊｕＭａ，ＹｏｓｈｉｔｅｒｕＮａｋａｍｏｒｉ根据著名的ＮＫ模型（元胞自动机模型）来建立的一个基于Ａ－创新可以是一个产品、一个方法或者是一个理论，ｇｅｎｔ的模

3、型来模拟市场上的创新扩散，ＶｉｔｏＡｌｂｉｎｏ，它常常表现为一个独立的事件。对于采纳者来说，创ＮｕｎｚｉａＣａｒｂｏｎａｒａ等基于Ａｇｅｎｔ的模型来仿真在高度新扩散是一个缓慢的过程，取决于创新扩散所在的网［９］［１］竞争环境下的工业园区中创新的产生和扩散，等等。络以及扩散的方式。正如Ｒｏｇｅｒｓ所说，创新扩散是本文采用基于Ａｇｅｎｔ的建模方法来模拟小世界网“创新通过一定的渠道随着时间在社会系统的成员之络中不同创新扩散的方式对于创新扩散效果的影响。间传播的过程”，他还指出创新扩散过程由４个关键因素组成：创新

4、、信息渠道、时机和社会系统。创新扩散１模型分析理论主要聚焦于在社会系统中新技术信息是通过何种渠道传播的。创新扩散是指创新在一个特定的网络环境中进行随着计算机技术的不断发展，研究创新扩散的模传播，所以传播的网络对于扩散过程很重要。现实社型也从原来的数学模型转变为元胞自动机ＣＡ（Ｃｅｌｌｕｌａｒ会中的很多网络，比如金融市场、人际关系、产业集［１０］Ａｕｔｏｍａｔａ）模型和基于Ａｇｅｎｔ的模型。在数学模型中群等都被发现是小世界网络，符合Ｗａｔｔｓ和［１１］最著名的是Ｂａｓｓ模型［２］，它将信息传播渠道归结为大Ｓ

5、ｔｒｏｎｇａｔｚ提出的小世界网络特性。所以，采用小世众传媒和口碑。在后来的研究中，人们将Ｂａｓｓ模型不界网络研究扩散具有一定的普遍意义。本文采用的扩［３］、竞争扩散网络是具有１０００个节点的小世界网络。断扩展，诞生了许多新模型，如重复购买模型［４］［５］散模型、可重复购买的竞争扩散模型、分阶段模１．１扩散方式［６］［７］型、扩散速度变化模型等。关于元胞自动机模型的在同一个网络中，不同的创新扩散方式会带来不［８］研究有：ＦｕｋｓＨ＆ＢｏｃｃａｒａＮｔｉｃｈｕ提出的以ＣＡ一维同的扩散效果。在这里我们首先给出两

6、种不同的创新概率模型来模拟社会上新闻以及流言的扩散过程、扩散方式。Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇ＆Ｅｆｒｏｎｉ以ＣＡ二维邻居模型来模拟新产品第一种方式是集中式创新扩散方式。集中式扩散的上市，以及Ｍｏｌｄｏｖａｎ＆Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇ在整个空间领域方式将创新初始扩散源放置在比较集中的一块区域，收稿日期：２０１０－０９－０３基金项目：国家自然科学基金项目（７１０７１０５５）；上海市自然科学基金项目（０９ＺＲ１４０７３００）作者简介：严云峰（１９８６－），男，上海人，华东理工大学商学院硕士研究生，研究方向为系统建模和仿真

7、；李英（１９７５－），女，山东济宁人，博士，华东大学商学院教授，研究方向为系统建模与仿真。·２·科技进步与对策２０１１年或者是将几个相互之间关联的节点设置为创新的初始内平均得到的或者损失的创新接受者的数量。如果节扩散源。如果采用这种扩散方式，按照人们的一般思点ａ的创新效用大于接受的临界值，那么ａ就会接受创维，在扩散的初始阶段，某个创新会拥有较大的创新效新；如果ａ的创新效用小于拒绝的临界值，则ａ会放弃应，使得创新更快地扩散，而且还会使得创新拥有更强创新。的生命力，不会在初始阶段就由于力量单薄而夭折。１．３模

8、型的参数及其意义但是这种方式容易导致创新扩散的不完全，即创新不我们首先给出ｉ的定义：ｉ表示扩散初始阶段创新能有效地扩散到网络的各个角落或者大部分区域。传播节点的数量。在时间为０时，ｉ＝０。第二种是分散式创新扩散方式。分散式扩散方式创新接受的临界值为Ｌ。当节点的创新效用大于将创新初始扩散源放置在比较分散的区域，或者是将Ｌ时，我们就认为节点会接受创新。几个相互之间没有关联的节点设置为创新的初始扩散Ｒ表示临界值率，即拒绝创新的临界值