一种基于计算实验的服务生态系统演化建模方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于计算实验的服务生态系统演化建模系统及方法。在目前的科学理论及手段很难完成对于真实服务生态系统进行直接实验的背景下，构建了一套具体的通过计算实验系统来研究服务生态系统演化的流程方法。考虑到服务的类型会随着市场需求的情况而发生演化改变，引入遗传算法模拟服务代理节点类型随着服务生态系统演化而发展的情况。除了服务提供者与服务需求者之外，市场监管者同样在服务生态系统中扮演着重要的角色，因此设计了一套对抗博弈的方式作为服务代理节点决策的依据，同时考虑到对于服务代理节点自身的利润最大化以及对于区域市场利润最大化。该服务生态系统演化建模系统及方法可以作为后续研究服务生态系统演化规律的基础。生态系统演化规律的基础。生态系统演化规律的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算实验的服务生态系统演化建模方法


[0001]本专利技术涉及计算实验领域，尤其涉及一种基于计算实验的服务生态系统演化建模系统及方法。

技术介绍

[0002]业务多元化融合扩张成为现代企业重要发展战略，大型企业已逐步实现从单一业务到多元化业务再到业务生态的战略转移。目前的科学理论及手段很难完成对于真实服务生态系统进行直接实验。最直接的原因是由于成本和时间等因素，代价太大，无法承受。即使可以承受，也难以进行重复实验。因此计算实验成为了较优的解决方案。计算实验是计算仿真的自然扩展与升华。在计算机仿真传统的描述和预测功能之外，它强调的是结果的引导功能目前是分析复杂系统的主流方法之一。
[0003]目前，通过计算实验研究服务生态系统的演化已成为市场监管机构干预服务生态演化、了解竞争对手的合作战略、调整自身创新战略以识别转瞬即逝的创新机会的重要解决方案。然而，在现有的服务生态系统演化的研究中，仍然存在以下问题：
[0004](1)先前研究主要考虑了服务生态系统中的服务提供者与服务需求者在整个生态中的作用，而忽视了市场监管者同样在服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算实验的服务生态系统演化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，定义服务生态系统演化模型；步骤2，演化环境初始化；进行地图环境的初始化，设置地图的环境网格大小、确定服务代理节点与需求代理节点的类型、确定各类代理节点初始的范围限制以及划分服务区域的数量；步骤3，生成初始的服务代理节点；随机在地图的不同位置产生初始设定数量的能提供不同服务类型的三种服务代理节点；每个服务代理节点拥有不同的属性与行为，包括资产、环境感知力、单位时间运作成本、服务提供能力、自适应机制；服务代理节点的生命周期包括：生存、死亡、繁殖与演化四大阶段；步骤4，演化过程中生成需求代理节点，包括原子需求与复合需求；随着实验运行时间戳tick的变化，每间隔固定的时间戳internal＝2，会在地图随机产生若干个不同类型的需求代理节点DemandAgent＝{type,amount,value,time}；其中type表示需求节点所需要的服务类型，lowbit(type)＝type表示其为简单的原子需求，而lowbit(type)！＝type表示其为复杂的复合需求，amount＝{a1,...,a
i
}表示该节点需要的服务量i＝lownum(type)，lownum表示二进制中1的数量，time表示其最大存活的时间，当tick
n
‑
tick
b
>time时死亡，tick
n
表示当前tick，tick
b
表示需求代理节点产生时的tick；需求代理节点的存在促使地图中的各类服务代理节点通过移动协作去完成需求代理节点的需求，从而获得其value，得到演化发展，避免因为入不敷出而死亡；步骤5，在不同的运行时间戳中，服务代理节点会根据其视野大小，捕捉周围的环境信息，包括各需求代理节点与其他服务代理节点的属性、行为与距离，根据对抗博弈的策略进行决策，决定其需要往哪个方向移动，与其他的服务代理节点通过协作尝试完成地图上的需求代理节点；步骤6，服务代理节点获得利润从而演化发展；多个服务代理节点移动至同个网格尝试完成需求代理节点，当该需求代理节点所需的所有服务都被满足，那么会根据提供给其相应服务的服务代理节点的服务量，进行利润的按量分配，在此过程中可能会通过遗传算法产生提供新型服务的服务代理节点以适应市场；步骤7，整个服务生态系统处于动态平衡状态；经过一段时间的服务生态系统发展，各类型的服务代理节点均匀的分布在地图中，各服务代理节点的数量动态平衡于某个固定的值，整个服务生态系统处于相对稳定的状态。2.根据权利要求1所述的一种基于计算实验的服务生态系统演化建模方法，其特征在于，步骤1将服务生态系统抽象为五层模型：服务层、服务提供层、服务消费层、区域服务市场监管层与环境层；定义如下：服务层的属性形式表达式定义如下：Service＝{T＝{t1,t2,...,t
n
},Bnum,Cnum,Frate,Psum}其中T表示服务的类型，若服务为原子服务，则n＝1；若服务为复合服务，则n>1；Bnum表示提供该类型服务的服务提供者数量；Cnum表示着对该类型服务有需求的服务消费者数量；Frate表示该类型服务被完成的比例；Psum表示在服务生态系统中该服务所产生的总价值；
服务提供层的属性形式表达式定义如下：Provide＝{Service,State,Property,Ability,Quality,Innovation}其中Service表示服务提供者能够提供的服务类型；State表示服务提供者当前所处的状态，包括存活，死亡，发展与演化等状态；Property表示服务提供者所拥有的资产数量；Ability表示服务提供者所能提供的服务量与规模，其决定着服务提供者所能处理需求的能力大小；Quality表示服务提供者所提供的服务质量，其决定着竞争需求的能力强弱；Innovation表示服务提供者所拥有的服务创新力，其决定着处理需求的范围大小；区域服务市场监管层的属性形式表达式定义如下：Regulator＝{Provide,Rule,Range}其中Provide表示监管的服务提供者对象；Rule表示监管过程中所依据的规则；Range表示监管的区域范围；服务消费层的属性形式表达式定义如下：Consumer＝{Service,Amount,Value,Time}其中Service表示服务消费者所需求的服务类型；Amount表示服务消费者所需求的服务数量；Value表示服务消费者能为该需求支付的价值量；Time表示服务消费者需求的持续时间；环境层的属性表达式定义如下：Environment＝{Type,Size,CountLimit,Range,Threshold}其中Type表示环境中所存在的服务类型；Size表示环境的大小；CountLimit表示消费者与提供者的数量；Range表示消费者与提...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷昱煜，张皓男，梁婷婷，李尤慧子，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：