农户参与生猪规模养殖生态能源系统的行为演化

针对生猪规模养殖生态能源系统出现的新问题,在前期研究和系统动力学基模分析的基础上,构建演化博弈模型对系统的主要行为主体农户的行为演化过程进行分析,并由演化博弈动态复制系统构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型对德邦牧业规模养殖生态能源系统开展情景模拟仿真。结果显示,农户参与生猪规模养殖生态能源系统收益的提高和成本的降低、劣势农户份额占比的提升及博弈双方相对收益与其绝对收益之差的相关系数的降低有利于生猪规模养殖生态能源系统农户行为收敛于"参与"的合作策略,进而促进生态能源系统的稳定运行,并提出了相关政策建议。     

系统动力学演化博弈流率基本人树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出:任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

系统动力学演化博弈流率基本入树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题；课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性，结合问题多学科交叉的特点；利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法，在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上；抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性，开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究，实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出：任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根，以流位变量为尾，且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型，并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究，得出了系统稳定性运行的调控对策，调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

系统自组织演化流率基本人树模型的构建和应用——基于规模养殖生态能源系统的反馈仿真

生猪规模养殖生态能源系统是实现企业、农户、政府共赢的沼气综合利用系统.针对该复杂系统存在的农户退出系统意愿增强、企业为农户进行沼气原料供应意愿降低、政府对沼气工程后续维护重视程度低等有序性减弱现象,课题紧扣系统结构复杂性和系统有序性演化,结合问题多学科交叉的特点,利用研究系统结构复杂性的系统动力学方法和研究系统有序性演化的自组织理论,在分别进行系统反馈分析和系统自组织演化机理分析的基础上,抓住自组织动态演化系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由自组织动态演化系统构建系统自组织演化流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统有序性演化问题的综合研究,得出:任意的自组织演化动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型,即系统自组织演化流率基本入树模型.并利用该模型对江西德安生猪规模养殖生态能源系统进行反馈调控仿真研究,得出:提升生猪规模养殖生态能源系统主体变化率、系统发展阈值、系统内部的合作效应有利于促进系统向有序转化.     

系统自组织演化流率基本入树模型的构建和应用——基于规模养殖生态能源系统的反馈仿真

生猪规模养殖生态能源系统是实现企业、农户、政府共赢的沼气综合利用系统.针对该复杂系统存在的农户退出系统意愿增强、企业为农户进行沼气原料供应意愿降低、政府对沼气工程后续维护重视程度低等有序性减弱现象，课题紧扣系统结构复杂性和系统有序性演化，结合问题多学科交叉的特点，利用研究系统结构复杂性的系统动力学方法和研究系统有序性演化的自组织理论，在分别进行系统反馈分析和系统自组织演化机理分析的基础上，抓住自组织动态演化系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性，开展由自组织动态演化系统构建系统自组织演化流率基本入树模型的理论集成研究，实现对具有系统结构复杂性和系统有序性演化问题的综合研究，得出：任意的自组织演化动态复制系统均能建立以流率变量为根，以流位变量为尾，且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型，即系统自组织演化流率基本入树模型.并利用该模型对江西德安生猪规模养殖生态能源系统进行反馈调控仿真研究，得出：提升生猪规模养殖生态能源系统主体变化率、系统发展阈值、系统内部的合作效应有利于促进系统向有序转化.     

规模养殖沼气生态能源工程发展与治理模式研究

规模养殖是农民在农业生产领域增收的一条重要途径,沼气工程建设可有效解决养殖废弃物污染对养殖业发展的制约,种养结合低碳循环农业则是综合开发利用沼气工程产出物沼液资源的重要模式。本文通过对规模养殖沼气生态能源工程系统发展不同阶段的分析,剖析了系统发展中的困境,对系统结构进行分析给出消除制约系统发展的管理对策。在此基础上,构建了规模养殖沼气生态能源工程系统持续发展的治理模式,并给出了促进系统发展的保障对策。     

规模养殖循环经济增长上限系统反馈分析

基于系统动力学反馈分析理论和学习型组织理论创始人彼得·圣吉博士的成长上限理论,提出定性与定量紧密结合的增长上限顶点赋权图模型分析法.以地处井冈山西域的兰坡村规模养殖废弃物综合利用系统为例,对规模养殖循环经济系统进行反馈分析,利用该系统的增长上限顶点赋权图模型,定量地分析以沼气工程为纽带的规模养殖废弃物生物质能源开发利用、污染治理模式运行中蕴含的四条增长正反馈环、四条制约负反馈环的反馈力度和反馈规律,揭示阻碍其有效运行的上限子系统存在的原因.依据＂促进增长上限系统发展的杠杆解是消除制约因素＂的管理方针,基于系统内现有的资源条件,提出建立扩充沼气用户工程、沼液与灌溉用水分流工程、旱地与冬闲田蔬菜种植综合开发工程及政府建立配套政策等四条对策建议,形成有效的杠杆解.这一杠杆解及其分析方法在兰坡村规模养殖循环经济系统得到了成功的应用,对于我国农村目前广泛存在的种植业和养殖业相对不分离、有一定的土地消纳废弃物的养殖方式具有普遍的实用性.     

基于分散决策的生猪供应链上发展沼气项目的激励机制优化

首先从研究生猪供应链养殖企业发展沼气项目的机制入手,明确了生猪供应链发展沼气项目的动因、模式和结果。其次,通过以一类发展较好的基于分散决策利润共享的生猪供应链模式为例研究,建立了以养殖企业利润最大为目标函数,屠宰加工企业利润最大为约束条件的优化模型,并进行了模型分析,得出了通过基于分散决策实行利润共享发展沼气项目,可以解决产业链上独立经济主体的循环经济目标不一致和行为不协调问题,既达到延长生猪供应链的目的,又有利于增加系统协调和稳定。最后,利用实证分析,证明基于分散决策采取利润共享推进发展沼气项目的激励协调机制是可行的,同时利用线性规划方法为生猪供应链解决粪便污染环境的难题和推进沼气项目提高利润优选出了一个切实可行的激励机制优化方案。     

养殖场原料供不应求条件下沼气反馈供应链波动规律的仿真和微分方程解研究

沼气是我国农村重要的生物质能. 针对农村户用沼气池缺原料, 但规模养殖的猪粪没有充分开发, 直接排放污染环境的问题, 养殖场、农户、政府、高校四方成立合作社, 在鄱阳湖区实施了以养殖场猪粪为原料促全乡300个户用沼气池开发的沼气产业系统工程, 产生了沼气从养殖场至农户的反馈供应链. 用系统动力学仿真和微分方程理论方法结合进行反馈供应链的波动规律研究, 首先, 建立沼气产业养殖场至农户反馈供应链三阶基本流图模型, 又建立其仿真方程, 并应用调控参数法, 建立原料供不应求反馈供应链模型, 同时, 用系统动力学仿真方法求出仿真解. 接着, 求对应微分方程解, 进行了仿真解与微分方程解一致性证明. 同时, 从仿真解和微分方程解两方面论证了沼气供不应求时反馈供应链的波动规律及其意义.     

网络外部性下零售商市场策略演化博弈分析

运用演化博弈理论,构建了网络外部性环境下的不对称双群体演化博弈模型,分析了具有有限理性的零售商在长期的市场演化中,会如何选择最适合其生存的市场策略的问题.首先,假设零售商有两种市场策略:数量策略和价格策略,并在网络外部性环境下建立了零售商在不同市场策略下的演化博弈模型.其次,在产品具有替代互补性和网络外部性下讨论了动态系统的稳定性,发现在一定的条件下,价格策略和数量策略均可以成为系统的演化稳定点.再次,分析了网络外部性、产品的替代/互补性和市场规模对演化稳定点的吸引域的影响,发现网络外部性、产品替代/互补性和市场规模的变化均会影响到系统的演化路径.最后,通过数值算例,进一步验证和分析了所取得的理论成果.     

生态农业规模化经营策略的系统动力学仿真分析

生态农业的规模化经营涉及规模化种植农地的获得、生态养种技术的采纳、生态农产品溢价的实现、环境的可持续性等诸多问题,是一个动态的复杂过程.以银河杜仲生猪规模养殖生态农业系统为例,构建生态农业规模化经营系统动力学模型.基于系统动力学仿真实验方法,对"扩大生态农业系统种植业生产规模、提高生态农业技术水平、完善生态农产品市场"三项生态农业规模化经营策略,设置相应策略参数,通过参数调控实施策略仿真实验.结果表明:扩大种植业生产规模能有效消除规模养殖环境污染,提高农产品竞争力;提高生态农业技术水平,对促进沼气资源的开发利用、降低沼液种植成本具有很好的作用;完善生态农产品市场,是实现生态农产品溢价、提高其社会效益的有效途径,影响着养殖主体开发与流转规模种植农地的决策.最后,基于策略仿真实验结果,针对银河杜仲生态农业系统实际,提出三项具体规模化经营对策.     

基于演化博弈理论的疏散动力学研究

为了研究个体合作行为对行人整体疏散效率的影响,结合元胞自动机与社会力模型对疏散系统动力学与“合作行为”的共演化进行了研究,提出了基于演化博弈理论的疏散动力学研究方法。采用元胞自动机模型为基础仿真框架,利用社会力模型来表征行人间的心理斥力,通过演化博弈实现疏散个体策略更新。仿真实验结果表明：当博弈增益系数超过一定阈值时群体的稳定合作比率会急剧上升,且合作行为能有效促进疏散效率。     

中国PPP模式的演化博弈研究

运用演化博弈理论构建演化博弈模型,研究双方在合作中的博弈策略,通过复制动态方程、Jacobi矩阵和局部稳定性分析科学手段,得出双方的演化博弈路径,并定性分析双方的合作稳定策略选择。提出应科学的对风险进行准确预判和合理规避,同时政府应将激励、惩罚和监督手段科学化、合理化并规范化,结合第三方监督模式,提高与企业的合作效率,保证项目完工。     

基于超网络中异质群体演化博弈的海关监管

本文首先采用超网络方法建立了海关监管超网络模型CSSN,其次利用演化博弈方法研究了CSSN中海关和企业这两个通过货物交互的异质群体间的策略选择和学习等问题,最后进行了该模型中的异质群体演化博弈仿真,分析了海关与企业两个异质群体之间的策略互动及其动态调整过程,证明了海关监管改进能够有效促进合作,引导演化博弈的结果收敛于最优并保持监管系统的稳定。     

反馈系统发展对策生成的顶点赋权反馈图法——-以鄱阳湖区德邦生态能源经济反馈系统发展为例

德邦规模养殖生态能源经济区是国家战略《鄱阳湖生态经济区规划》农业产业区,是要求实现规模养殖和种植循环经济的开发区,是要求实现开发沼气能源减少污染物排放(节能减排) 的低碳生态产业区,是由大学、公司、农户、地方政府等共同参加建设的有普遍意义的创新基地.此规模养种循环与节能减排系统是一个反馈复杂系统, 对此,创建系统动力学三步顶点赋权反馈图的管理对策生成法进行研究. 首先,通过对德邦牧业实地发展进行深入分析,建立了两个增长正反馈环和一个制约负反馈环构成的2005-2009年五个规模养殖生态能源经济区增长制约顶点赋权反馈图,定量揭示现行系统发展的优势和存在的问题. 其次,围绕五个顶点赋权反馈图中两个增长正反馈环和一个制约负反馈环的内涵再提出系统可持续发展实现规模养种循环与节能减排的3条管理对策.最后, 通过五个顶点赋权反馈图顶点值的反馈变化规律,证明了系统发展中必须实施以猪尿资源为原料养殖场开发沼气工程并周边养种结合开发沼液资源,必须实行以养殖场的猪粪资源为原料促进全乡户用沼气池开发且全乡实施沼液种植,必须加大投入实施规模经营改变生产方式3条管理对策的正确性.此三步顶点赋权反馈图法及研究结果有重要理论和普遍实际意义,且为后续定量仿真管理对策未来实施效应评价中仿真方程的建立提供了积累.     

北京市禽蛋流通模式选择的演化博弈分析

将北京市本地的禽蛋经营者和外地的禽蛋经营者作为两个群体，分析了禽蛋流通模式选择的演化问题。通过建立种群演化动态模型，发现在劳动力密集型与资金技术密集型流通模式的选择博弈中，存在唯一的演化稳定策略，即未来劳动密集型（散装禽蛋）流通模式将退出北京市场；在加工流通模式与包装流通模式的选择博弈中，存在3个演化稳定策略，而现实的演化路径则取决于演化的初始状况。最后指出环境、禽蛋物流技术以及禽蛋加工技术是影响禽蛋流通模式选择演化速度的关键。图1，表2，参10。     

合作竞争博弈中的复杂性与演化均衡的稳定性分析

从博弈参与人的有限理性出发,探讨了合作竞争博弈中复杂性存在的根源,在此基础上应用演化博弈论的方法探讨了合作竞争博弈的演化模型,这是一个复制动态模型,因而我们可以借用生物学中的"复制动态"机制来模拟参与人的学习与调整机制,用"进化稳定策略"来描述合作竞争博弈的长期演化趋势,最后分析了一个水平差异化产品的合作竞争博弈的演化均衡与稳定性,及其演化过程中所表现出来的复杂性.     

农村贫困地区沼气采纳决策的影响因素实证研究

尽管政府高度重视农村户用沼气推广工作,但我国农村贫困地区的沼气普及率仍然非常低。通过对湖南省5个国家级贫困县450户农户的调查,采用Logit模型实证研究影响贫困农户采纳沼气技术的决策因素。研究表明:户主受教育程度、沼气有用性认知、沼气易用性认知、畜禽养殖规模、家庭纯收入、主要生活用能类别、实际获得沼气池建设补贴额等因素对采纳决策有显著的正相关关系;耕地面积等因素对采纳决策有显著的负相关关系。为此,在短期内,要发挥沼气服务网点的平台作用,加大贫困地区生态农业技术和现代生活方式等方面的宣传教育;长期来看,要持续做好扶贫工作,多渠道提高农民家庭收入。另外,要建立补贴标准与建材物价、劳动力工资的同增长机制,提高中西部地区尤其是贫困农村地区的补贴力度。     

一种高聚类幂律可调网络异质配置模式下的公共品博弈研究

为了研究网络结构与演化博弈之间的关系,提出了一种基于网络内部"三角结构"与"内部演化"演化机制的高聚类幂律可调的网络模型。该网络模型具有无标度网络幂律分布的特性,且具有更高的聚类系数。在该网络模型的基础上,研究了异质配置模式的公共品博弈,即根据网络中的节点与其一层邻居和二层邻居中合作者数目的多少来决定公共品博弈中合作者的投入差异,并通过一个调节因子来调节投入差异的异质性程度。最后仿真证明,该异质配置模式演化博弈模型在高聚类幂律可调网络模型上可以快速达到纳什均衡,且存在一个调节因子的最佳范围能够促进合作的涌现。     

有限理性下的演化博弈与合作机制研究

指出了以Nash为代表的经典博弈论及其纳什均衡解在完全理性假设下的理论缺陷,从而引入有限理性下的演化博弈论.介绍了演化博弈论中策略进化的思想,提出有限理性的实质是怎么去学习,进而探讨了演化博弈中的各种学习模型.介绍了基于个体的学习模型和网络上的演化博弈研究进展;提出了用演化博弈去解释现实复杂网络的设想;分析了网络结构和博弈策略的互演化思想.讨论了演化博弈框架下合作的进化及合作机制的研究进展.最后,对演化博弈今后的发展趋势和研究方向给出了评述.