复杂系统、复杂网络自相似结构的涌现规律

在现实世界的复杂系统中,树状分形广泛存在.最近对于复杂网络的研究又揭示大量网络为自相似结构,随之而来的问题是:自相似结构是如何形成的.本文结合复杂系统与复杂网络,给出一个树状生长模型,通过论证揭示:生长过程及自相似结构的涌现,可集中由简单的幂律体现:幂律是自组织形成的临界状态,在它的支配下,系统得以保持有序演化发展,并涌现层层相似的自相似结构,其分形维数或相应的指数,是系统功能的度量.复杂寓于简单,简单形式的幂律蕴含了自组织演化发展并涌现自相似结构的全部过程的信息,是支配现实世界广泛现象的动力学.     

基于CAS理论的多智能体战斗模型仿真研究

为了研究基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型的演化、涌现规律,在Swarm平台上建立了一个多智能体的战斗模拟仿真系统,并对战斗过程双方Agent数量和实力的演化进行了模拟仿真,得到了和传统数学模型不一致的结果.基于复杂适应系统理论的多主体仿真模型可以模拟复杂系统的微观行为,进而能够显现出系统宏观涌现现象,非常适合模拟复杂的战争系统.     

基于Agent组织的作战模拟

基于Agent的建模方法是一种自底向上、综合的建模方法，是通过微观细节和规则研究宏观现象和模式的独特的研究方法，是一种研究复杂适应系统十分有效的工具。把作战系统视为一个复杂适应系统，将Agent组织理论应用于作战模拟，通过Agent在底层的交互作用来研究作战系统的涌现行为。在建模过程中，主要从作战单元Agent组织的角色的定义、静态结构建模和动态行为建模三个方面对作战系统进行建模。其研究结果表明基于Agent组织的作战模拟有助于揭示作战行为的本质特征和演化规律。     

用数字人工生命模型探索复杂适应系统

为了探索复杂适应系统的演化、涌现规律，介绍了一个自主开发的数字人工生命模型：Autolife，并在该系统上完成了一系列计算机仿真试验。Autolife中的数字生命都可以看作自主决策的Agent，它们用有限自动机建模；同时程序允许Agent通过变异和繁殖而完成开放式的进化。在该模型的基础上，本文主要针对Autolife涌现出来的数字生命个体行为、群体行为进行了论述，并着重讨论了组织的生成、社会性寄生、自修复等现象。数字人工生命模型Autolife中的丰富隐喻可以用于总结一般复杂适应系统的规律，包括：个体为了提高自身的适应性会把决策行为推到混沌的边缘；不同的环境会造就Agent的不同群体适应性动态行为；当系统中Agent间的交互出现因果闭圈的时候，组织会自发涌现，并且它们会展现出创生、演化、灭亡的必然发展规律。     

企业动态能力的自组织演化机制研究

企业动态能力系统具有典型的自组织特征,是与环境相适应的自组织系统,惯例和组织过程是其基本分析要素。企业动态能力现状、各能力子系统结构和彼此之间的非线性作用机制以及外部环境的随机涨落因素,从总体上确定了企业动态能力跃迁的方向、速度和水平;企业动态能力的自组织演化机理表现为动态能力系统的不确定性和分岔现象、动态能力的势函数以及涨落现象。其中,分岔现象和势函数分别描述了动态能力的演化状态、演化的方向和路径,涨落现象则描述了动态能力演化过程中随机涨落力的作用。     

要加强对复杂适应性系统的研究——对自组织理论的反思

简单回顾了自组织理论的发展历史、内容和采用的方法,重点分析了自组织理论的研究对象和研究范围;指出自组织理论在研究复杂系统上的局限性——只适于研究简单巨系统,它研究的是系统演化的结果而非过程;自组织理论使用微分方程作为数学工具,要求子系统之间的相互作用要满足叠加原理而不考虑涌现的情况。在此基础上,本文提出要加强复杂适应性系统的研究,具体有两方面的工作：首先要加强计算机作为数学工具的应用,扩展对系统状态描述的范围;另外要加强对层次性的研究,重点是对涌现问题的分析。最后提出现在加强复杂系统的研究应从实际的具体系统入手。     

系统哲学基本规律读后的几点启示

论文叙述了复杂系统的发展演化规律,讨论了三方面的问题：一是根据整体优化律,如何研究知识积累的规律,以及经济活动中的报酬递增法则;二是根据自组织涌现律,研究了事物发展演化的预测,根据随机过程原理给出了预测学必要的计算公式和如何给出预测的步骤;三是根据层次转化律研究事物发展演化的自相似性,分析整体与细部的关系,大系统与子系统的自相似关系,以及标度不变性和分形的意义,希望可以起到杜渐防萌之效。     

关于自组(织)涌现哲学

本文主要研究自组(织)涌现哲学。深入分析了自组织原理和涌现(突现)原理。认为涌现是系统自组织演化最辉煌的硕果,是系统演化的根本基石,是宇宙之砖。     

探索复杂性是发展系统学的重要途径

系统学作为系统科学的基础科学,关注系统演化、结构和功能的一般规律.近年来复杂性研究的发展表明,复杂系统的涌现性是系统学研究中的核心科学问题之一.复杂系统的涌现性通常是指系统通过个体之间的非线性相互作用,可以在宏观层次上出现新的时空结构和功能.通过对各个领域复杂系统宏观涌现行为的研究,抽象出具有普适性的一般规律,并把这样的一般规律用于具体系统的研究,是认识系统复杂性、发展系统学的基本途径.     

基于信息熵的复杂作战网络动态演化研究

网络中心战、分布式和分散式指挥控制逐渐替代传统的以平台为中心的作战形态和集中式指挥控制,信息成为一种作战能力。结合新型信息化武器装备体系作战环,构建了基于信息熵的复杂作战网络模型,提出了信息化武器装备体系作战能力的度量方法。以提高作战能力作为网络演化动力,设计了复杂作战网络的动态演化规则,构建了择优演化和随机演化2种作战网络演化模型。结合典型信息化武器装备体系作战案例,对其作战网络动态演化进行分析,揭示了复杂武器装备体系整体作战能力与武器装备单元微观变化之间的规律,为信息化武器装备体系作战效能设计与优化提供理论依据。     

生态工业系统--一个开放的复杂巨系统

工业生态学是一门新兴的学科，在该理论指导下形成的生态工业系统建设已开始成为世界工业发展的主体。这篇文章从系统学的角度出发，剖析并揭示了生态工业系统的本质，指出生态工业系统是开放的复杂巨系统，它具有一切复杂巨系统的特点：开放性、复杂性、进化与涌现性、层次性和巨量性等。然后从开放性的角度出发，利用综合集成研讨厅体系的思想，把智能控制技术、响应曲面方法和实验设计综合在非线性多目标决策支持系统的框架中，提出了一个新的设计生态工业系统的方法。     

多机种油料加注系统设计的探索性分析与仿真

多机种综合保障基地油料加注系统设计,必须考虑战时复杂多变环境条件下不确定性因素的影响。采用探索性分析方法对具有涌现特点的多机种油料加注系统问题进行分析,对油料加注系统解析模型采用聚合抽象的方法建立探索性元模型,运用探索性分析平台analytica optimizer 对多机种综合保障基地油料加注系统进行探索性元模型仿真分析与实例求解,取得既能满足各项需求约束要求,又能适应各种不确定性因素影响的设计方案。解决了复杂环境条件下,多机种综合保障基地油料加注系统设计难题。为设计者设计复杂多变环境下的多机种综合保障基地油料加注系统提供了参考。     

基于生物网络的普适服务突现的方法与仿真

借鉴生物神经内分泌和免疫系统突现和自进化机制,提出了一种普适服务突现的服务组合方法。移动Agent设计为具有免疫行为的生物实体,并代理普适服务,生物实体通过亲合力(由生物实体匹配强度、服务质量和信任度决定)匹配形成网络,普适服务组合是由突现形成的生物实体网络提供,服务突现可以动态的调整其中的服务,这种方法自组织完成服务的动态组合和自主管理等工作。仿真结果表明方法具有良好的性能和对动态环境变化的适应性。     

基于体系结构设计的空战系统任务元模型建模

作战体系结构设计可以解决由于空战系统本身的复杂性和涌现性导致难以建模描述的问题, 随着未来空战新概念发展, 需要从基于模型的系统工程思想角度, 在统一的结构框架下构建空战系统任务元模型以适应体系架构的更迭变化。首先, 描述了任务元模型内涵。然后, 提出了一种基于体系结构设计的任务元模型构建方法, 根据该方法选取并设计美国国防部体系结构框架的视图产品。最后, 选取超视距(beyond visual range, BVR)空战想定进行作战体系结构建模, 根据标准语义关系抽取描述任务关键特征的BVR空战系统任务元模型数据组, 生成任务元模型数据库。结果表明, 所提方法能够实现作战概念需求引导下作战任务模型架构的快速组合、验证和复用。     

基于系统动力学的装备体系贡献率评估方法

装备体系贡献率评估对于装备体系建设至关重要。由于在研究不同装备对装备体系的影响时装备体系具有涌现性，从而使得评估装备体系贡献率变得困难。为此,在对装备体系结构与效能指标分析的基础上,对装备体系效能的涌现进行了分析,并利用系统动力学模型进行装备体系效能仿真评估,提出了装备贡献率评价方法。最后,通过导弹装备体系贡献率评估进行了案例分析,对所提方法进行了验证。本文基于系统动力学对装备体系贡献率进行定性定量结合的仿真分析方法，可以给装备体系贡献率评估提供借鉴。     

基于涌现鉴别的安全性分析

工程上对系统要素潜在危险交互作用的鉴别方法有迫切需求。论述了工程系统安全性是一种涌现特性,指出应将其作为复杂系统问题来开展研究。综合运用复杂性研究成果、功能模拟原理、目标树-成功树建模技术,提出了基于一体化安全风险模型开展涌现鉴别研究的基本方法。结合“阿波罗15号”飞船案例,验证了基于安全风险模型开展涌现鉴别的适用性。研究成果为解决复杂工程系统安全性问题提供了新的思路和分析手段。     

风险投资系统诞生与维生阶段演化机理研究

基于系统科学有关系统演化的理论描述,依托演绎逻辑分析方法,以美国风险投资发展进程为考察对象,试探性构建风险投资系统诞生与维生阶段的函数模型,以揭示美国风险投资系统诞生与维生演化机理。     

系统涌现性视角的产业技术路线图核心竞争力研究

本文提出了产业技术路线图绘制是一个开放的复杂巨系统建模过程,是复杂巨系统涌现的结果;建立了产业技术路线图核心竞争力系统涌现模型,并进一步诠释了产业的核心竞争力来自于产业系统内部各个要素的相互关联,互相依赖和相互作用所产生的系统涌现性。     

系统科学视阈下的复杂群决策过程研究

本文首先研究了群体决策过程存在的复杂性,然后阐述了复杂适应系统、涌现等理论的内涵,分析复杂适应系统的涌现性和复杂群决策过程的涌现机理,再则基于系统思维来探讨了复杂群体决策的全过程,以期为复杂群决策理论与方法的研究提供一种新的理论研究视角。     

An evolutionary design methodology

The purpose of this paper is to elaborate on a design methodology for the resolution of problem situations concerning complex organizations with opposing and conflicting substructures and facing dramatic environmental fluctuations necessitating major changes in the basic characteristics of the organization. To this end the organization is itself taken as a design methodology system which demonstrates one instance of the application of the paradigm of dissipative structures to social systems. The proposed methodology, precisely because it is applicable in an evolutionary system, is called an evolutionary design methodology. The primary goal of this method is to oversee the emergence of the legitimation authority for the truth arising from linguistic games, or narration, developed during the application of the method. This question of legitimation is directly connected with critical thought, because it forces out the philosophical position of the problem solver. It reveals his beliefs about social order and social change. Therefore it is assumed that the perspective of this paper fits within critical systems thinking.