[发明专利]一种多智能体配置方法

说明书

本发明涉及一种多智能体配置方法。包括：S1.根据人类用水的特点，确立水资源配置系统的层次结构；S2.建立基于多智能体系统的水资源优化配置模型框架：确立水资源配置系统中智能体的组成与系统结构，在智能体组成与层次结构的基础上构建水资源优化配置模型框架结构，其次确定智能体之间的协作关系、协商机制；S3.分析水资源优化配置模型中各智能体Agent的模型行为，确定各智能体的约束和边界条件；S4.利用优化算法对模型进行求解。本发明将智能体系统的理论与方法应用于水资源配置领域，确立了一套比较完整的多智能体模型，有助于分析水资源配置系统中各层次的相互关系，描述各主体行为与整体演化的有机联系，模拟水资源分配过程，进行水资源的优化配置。

技术领域

本发明涉及水资源配置领域，更具体地，涉及一种多智能体配置方法。

背景技术

水资源优化配置是人类可持续开发、利用水资源的有效调控措施，是解决水资源供需矛盾、增强水资源系统抗风险性的根本途径。由于水资源配置涉及多个决策层次，地区与部门多个决策主体，近期与远期多个决策时段，社会、经济、生态环境多个决策目标，以及水文、生态、工程、市场等多领域，因此是一个复杂性的决策系统。近年来，尽管水资源配置系统的研究成果卓越，但在将系统中各种各样的个体行为与系统的整体演化有机的联系方面还难以得到有效的描述。

自20世纪70年代末，出现了多智能体系统(MAS:Multi-Agent System)的理论与方法，并且由于MAS能体现人类的社会智能，具有更大的灵活性和适应性，因此已成为一种复杂系统分析和模拟的思想方法和工具。国外已运用MAS技术在需水预测、水资源管理等方面，但还只是处于初始阶段，真正运用于水资源配置系统分析和优化配置建模上还非常有限。如Becu等建立了基于Agent的CATCHSCAPE模型，用于考察流域内的水力学、农户行为和水管理措施，并在泰国北部得到应用，Feuillette等针对突尼斯的凯万市地下水过量开采问题，在水资源需求与地下水含水层的来水之间建立了多智能体的统一管理的协商模型；Le Bars等基于主体仿真模型研究了集体农业用水户行为对水资源配置的影响，LucillaGiannetti等建立了基于智能体的城市供水系统的优化模型。然而，目前尚缺乏一个比较完整的多智能体模型来分析水资源配置系统中各层次的相互关系，描述其中各主体行为与整体演化的有机联系，从而模拟水资源分配过程，进行水资源的优化配置。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种多智能体配置方法，将智能体系统的理论与方法应用于水资源配置领域，确立了一套比较完整的多智能体模型，有助于分析水资源配置系统中各层次的相互关系，描述其中各主体行为与整体演化的有机联系，进而模拟水资源分配过程，进行水资源的优化配置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多智能体配置方法，包括以下步骤：

S1.根据研究区人类用水的特点，确立水资源配置系统的层次结构；

S2.建立基于多智能体系统MAS的水资源优化配置模型框架：首先确立水资源配置系统中智能体的组成与系统结构，并在智能体组成与层次结构的基础上构建水资源优化配置模型框架结构，其次确定智能体之间的协作关系、协商机制；

S3.分析水资源优化配置模型中各智能体Agent的模型行为，确定各智能体的约束和边界条件；

S4.利用优化算法对模型进行求解。

进一步地，所述的S1步骤中系统的层次结构为由流域级、部门或地区级、用户级所组成的结构，分别对应于MAS的系统层、群体层和Agent层，能够反应部门或用户用水与流域水量之间的循环反馈关系，进而研究局部的用水变化对流域全局水资源配置的影响。