基于博弈论和ABM的医疗废弃物流体系研究

发布时间：2020-08-21 13:41

【摘要】：医疗废弃物流管理是社会关注的重要议题,但目前国内相关研究难以体现其作为社会复杂系统的特点。本文基于博弈论和ABM研究医疗废弃物流体系的演化。为增强主体的学习能力,将复杂多主体系统强化学习的Q学习理论应用于ABM方法中,用演化博弈论分析非完全理性群体。为实现Q学习和演化博弈论与ABM方法的结合,本文基于传统主体结构设计了新的多主体系统模型框架。新框架包括坏境、基于Q学习的单主体模块和基于演化博弈论结合Q学习动态方程形式的主体群模块,主体间的交互通过瞬时回报设计达成。然后将新框架应用于北京市医疗废弃物流体系的设计和建模,基于调研结果分别定义医院、清洁公司、处理厂、政府和非政府组织的主体属性、行为、并设计主体的交互和瞬时回报函数,以及医院群体的演化博弈机制。实例模型的四组仿真实验分别展示现状和改进策略下实例系统的演化情况,仿真结果展现了主体在过程中的决策变化及其所引起的系统整体变化,指出了改进策略给系统带来的提高效果。实例仿真结果说明基于博弈论和ABM并以复杂系统为分析角度对实际医疗废弃物流体系改进更具有现实的指导意义,也说明本文提出的新模型框架是复杂系统问题研究的一个有效的新思路。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F224.32
【图文】：

主体结构设计,联合动作,智能主体,选择动作

逦第三章基于ＡＢＭ的模型框架设计逦逡逑行Ｑ学习用状态动作对评价系统所有主体对应的联合状态，即使用式２－７完成逡逑计算。保证当前智能主体能够学习其他智能主体的策略，主体当前状态到下一状逡逑态的变迁由当前主体和其他的主体动作共同决定。联合动作的确定分为两个步骤：逡逑主体据略选择动作，然后所有主体的动作组成联合动作。逡逑

演化博弈,博弈论,群结构,群体

逑博弈论有限理性的特征保证了博弈分析结果对于实际复杂问题的价值。针对演化逡逑博弈论为基础的主体群结构框架，有图３－２所示的设计。逡逑主体（群体）逡逑「r-涵￥＿逡逑＇Ｉ４邋｜邋知识库邋｜逡逑｜动态方程）Ｌ邋逦逡逑ｒ逦逦■逦逦逡逑丨演化策略选择丨逡逑Ｉ逦Ｉ逡逑Ｘ逡逑，ｒ通信逡逑环境及演化群体回报逡逑图３－２演化博弈论和Ｑ学习下的主体群结构设计逡逑３．２．１基于演化博弈论的群体策略逡逑在演化博弈论中，将主体群分为两个类型：一个类型是防御主体群，另一类逡逑是变异主体群。初始状态时应该确定两类群体各自所占的比例，一般情况下可以逡逑随机分配或者均等分配，使得第一代能够代表所研究的群体。当研究的问题具有逡逑现实意义且己存在的情况下，本研究提出按照所研宄现实系统的情况来设定这个逡逑初始状态，以便研究以此为开端的未来演化情况。在探宄未知问题时，也可以给逡逑出多组设定，分析不同情况下的演化过程。逡逑对同一类型的规模性主体群

结构图,多主体系统,结构图

逦北京邮电大学工学硕士学位论文逦逡逑框架将基于Ｑ学习的主体设计和基于演化博弈论与Ｑ学习的主体群设计整合在逡逑同一系统中，如图３－３所不。逡逑框架的设计采用了模块化处理的思路，视每个主体或每个主体群为一个模块。逡逑每个模块作为一个分析单位。在复杂多主体系统中主要讨论两种类型的主体：单逡逑主体和主体群。图３－３提出的框架糅合了基于Ｑ学习的单主体设计及以演化博逡逑弈论和Ｑ学习为基础的主体群设计，一个复杂多主体系统，可以包含多个这样逡逑的单主体和主体群，只要将他们分别添加到系统中作为其中的一个分析模块即可。逡逑

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