基于主体

在文献中你可以找到一些对基于主体建模的不同定义。然而从实践运用的观点来看,基于主体的建模应定义为本质上分散的、以个体为中心的(和系统层相反)模型设计方案。建模者在设计基于主体的模型时,要确定实体和主体(可以是人、公司、项目、资产、车辆、城市、动物、船、产品等),定义它们的行为(如主要的驱动力,反映、内存、状态等),并将它们至于某个环境里,可能还需建立关联,然后运行仿真模型。那时,整体的(系统层)行为就是个体行为相互交织的结果。AnyLogic是唯一能够有效的支持主体建模的工具,你可以将基于主体建模方法和其他方法相结合。

基于主体的建模可为审视你的组织提供了新的视角

Agent Based Modeling传统的建模方法在对待公司的员工、项目、产品、客户、合作人等时,不是将它们作为合计的平均数量,就是作为消极的实体。例如,系统动态学模型充满了这样的假设,如“我们的的研发部有120人,他们一年大约创造20种新产品”或“我们有1200俩卡车,一个月内可以运输很多货物,但每年5%的车需要更换”。过程导向型(又叫离散事件)建模,你需要将你的组织视为很多过程,如“一个客户打电话给呼叫中心,首先由A类的操作人员处理,这平均花2分钟,然后20%的呼叫需要转移到……”。那些方法的确比电子表格建模更有效,他们可以捕捉到组织的动态性、非线性,但却忽视了这个事实:所有这些人、产品、项目、设备、资产等都是互不相同的,它们有自己的故事、意图、愿望、个体特征以及复杂的关系。比如说,人们会根据自身的收入和职业而产生不同的期望,在不同的团队发挥不同的生产力;研发项目相互影响、相互竞争、相互依赖;飞机有其自身和固定的维修计划,如一起维修就会发生可用性问题;顾客在购买前可能会咨询其家庭成员。基于主体的模型不会有这种限制,建模者直接关注组织内和周围的个体对象、它们的个体行为以及它们之间的交流。基于主体的模型实际上是一组反映现实世界对象和关系的相互交织的活动对象,因此,它在理解和管理当今商业和社会系统的复杂性上又向前迈出了一步。

基于主体的建模能让您(暂未使用的)的数据为您工作

公司和政府组织在CRM, ERP和HR数据库内都已积累了大量的有用数据,其中很多尚未使用。基于主体的建模能够利用这些数据并使其工作。只要基于主体的模型在本质上是基于个体的模型,它们可以由主体来填充,这些主体的特性是真实的并且能从CRM系统(如我们为市场建模)或者从ERP,HR数据库中(如我们为组织内的人力资源的动力学建模)直接读取。这样能使你简单、精确地建模、预测、对比方案和优化策略,并始终保持更新。

基于主体建模的应用

消费者市场为基于主体建模提供了一个很好的例子。在高度动态化、竞争激烈和复杂的市场环境里(如电信、保险、租赁、保健等),顾客的选择最终取决于一系列的个体特征、消费者的内在动力、所接触的群体,以及那些在基于主体的模型中能够轻易捕捉到的外部影响。尤其非常方便地从直接用参数表示主体的CRM(如客户关系管理)系统中获取以个体为中心的数据。

另一个传统的例子是流行病学。这里的主体是受疾病影响、感染、恢复并获得免疫力的人。基于主体的建模能明确地捕捉到社会网络、人们之间的交流、他们的异质性,从而更好地预知疾病的传播。

然而,不能认为基于主体模型的分析方法只适用于拥有大量人口的社区。在生产、物流、供应链或商业过程的问题上,基于主体模型比其他方法更有效。比如说,一台复杂机器有其内部状态、使用周期、在不同的模式里有不同的反应,通过将其内部的状态图与生产过程流图相结合,其运转模式就可以由一个单独的主体进行有效地建模。供应链中的参与者(公司、生产商、批发商、零售商)有他们自己的目标和原则,这些参与者都能由主体表示。主体还可以是一个公司的项目、产品,主体有其自身的状态和动力特征,为公司争取资源。

参见网上模型库里AnyLogic基于主体建模的小程序。

AnyLogic支持基于主体建模

在实践中基于主体的模型有多种,但要开发一个通用的主体库,建模者的工作也不可能沦落为简单的拖放操作。当然,还是有一些可重复使用的设计模式,能够简化使基于主体的模型开发。这些模式存在于

  • 模型结构
  • 主体同步
  • 空间(连续、离散或GIS地图)、移动性、空间动画
  • 主体联系(网络,社会网络)和交流
  • 主体的动态创造和破坏