朱永彬

（紅河學(xué)院工學(xué)院，云南蒙自 661100）

基于動態(tài)系統(tǒng)仿真的個(gè)體與群體影響分析

朱永彬

（紅河學(xué)院工學(xué)院，云南蒙自 661100）

在個(gè)體和群體的相互影響中，哪些因素起主要作用，這些影響因素又是如何對二者產(chǎn)生影響的？文章針對該問題從經(jīng)濟(jì)學(xué)和心理學(xué)出發(fā)，通過對局部環(huán)境下作為理性經(jīng)濟(jì)人的個(gè)體行為進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模仿真，對個(gè)體行為與群體行為之間的相互影響關(guān)系進(jìn)行了分析研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果較真實(shí)的涌現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界中個(gè)體行為與群體行為之間的影響模式，說明文章所建立的模型能對個(gè)體行為與群體行為之間的相互影響關(guān)系做出較為合理的解釋。

仿真；行為建模；個(gè)體；群體

0　引言

從上個(gè)世紀(jì)中期至今，許多學(xué)者從不同的研究方向和不同的研究角度對群體組織問題進(jìn)行了研究分析［1-4］，基于不同的研究范圍闡述了個(gè)體的行為動因、群體組織中個(gè)體的行為動力，群體組織的形成、發(fā)展和結(jié)果等問題，這些成果極大地推動了群體組織的研究及相關(guān)知識的傳播、積累和創(chuàng)新.

而對于個(gè)體的行為，眾多的學(xué)者也從不同的方向進(jìn)行了廣泛的研究.德國社會心理學(xué)家盧因認(rèn)為人的行為動向取決于內(nèi)部力場與情景力場的相互作用［1］.用公式表示即B= F（P.E），其中B是個(gè)人行為的方向和強(qiáng)度，P是個(gè)人的內(nèi)部動力、內(nèi)部特征，E是個(gè)體所處的群體環(huán)境。也就是說，任何一個(gè)行為，都是個(gè)人因素與環(huán)境因素相互作用的結(jié)果，對同一個(gè)人、相同的動機(jī)，不同環(huán)境會導(dǎo)致不同的行為.因此在組織中個(gè)體行為的心理動力主要受個(gè)體的需要、動機(jī)及組織環(huán)境的影響.

本文工作最初起源于對日常生活的觀察.學(xué)生社團(tuán)是在大學(xué)里普遍存在的一類群體組織.大學(xué)也普遍認(rèn)為學(xué)生社團(tuán)對學(xué)生個(gè)體具有積極的影響因素.哪些因素會對一個(gè)學(xué)生個(gè)體加入社團(tuán)具有影響力，社團(tuán)群體對學(xué)生個(gè)體的影響因素之間有什么樣的關(guān)系？本文試圖通過建立模型來描述個(gè)體的行為，并在復(fù)雜系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行仿真來找到上述問題的答案.

1　對個(gè)體的假設(shè)

心理學(xué)家普遍認(rèn)為，人的行為受需要、動機(jī)、價(jià)值觀、信念、態(tài)度等意識傾向性的支配和制約，在個(gè)體行為中起關(guān)鍵作用的是需要和動機(jī)［2］.動機(jī)決定了個(gè)體的行為，而需要對動機(jī)起支配作用.需要和動機(jī)是行為動力的兩個(gè)最基本要素.需要是一切行為動力的源泉，需要作為一種內(nèi)驅(qū)力，在誘因（外在條件） 或目標(biāo)的引導(dǎo)下變成行為動機(jī)，發(fā)揮其動力功能.同時(shí)人的行為也是環(huán)境與個(gè)體相互作用的結(jié)果.

本文對個(gè)體和其環(huán)境進(jìn)行如下假設(shè)：首先，假設(shè)惰性［6-7］是人類的本性；其次，假設(shè)個(gè)體除惰性外還具有由團(tuán)體歸屬感或某種需求所激發(fā)的積極性（即個(gè)體主動力）和自我滿意度三個(gè)屬性；另外，團(tuán)體自身具有邊界但團(tuán)體的影響力覆蓋整個(gè)環(huán)境世界；并且，除團(tuán)體影響力和自我滿意度對激發(fā)動力有影響外，還會受到相鄰范圍內(nèi)其它個(gè)體的影響.

2　行為模型

2.1個(gè)體和環(huán)境的特征

根據(jù)馬斯洛需求層次理論［3］及對個(gè)體的假設(shè)，仿真?zhèn)€體i具有如下屬性：惰性λi，個(gè)體主動力Ni，被其它個(gè)體影響概率pi和影響力度ki，團(tuán)體影響因子θi，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)滿意度mi；另外，第i個(gè)個(gè)體在其運(yùn)動空間還擁有速度vi和位置ri.

個(gè)體所處的環(huán)境是一個(gè)無界的二維坐標(biāo)系，但團(tuán)體具有范圍半徑R；個(gè)體在初始化時(shí)被隨機(jī)分布在團(tuán)體半徑R以外的區(qū)域.環(huán)境的無界指的是當(dāng)個(gè)體到達(dá)世界W的邊界時(shí)可以回繞到與之相對應(yīng)的另一邊，而不會走出環(huán)境世界的邊界.

2.2個(gè)體運(yùn)動模型

假定任意個(gè)體i可以在環(huán)境世界中任意運(yùn)動，且不受團(tuán)體的約束，即個(gè)體可以自由進(jìn)入或離開團(tuán)體；個(gè)體是否已加入團(tuán)體以其與團(tuán)體的距離來識別，即是否進(jìn)入團(tuán)體范圍半徑R以內(nèi)；并且假設(shè)每個(gè)個(gè)體均符合以下運(yùn)動方程.該運(yùn)動方程的建立借鑒于文獻(xiàn)［4］和文獻(xiàn)［5］.

公式1計(jì)算個(gè)體的位置，公式2計(jì)算個(gè)體的速度.Fi代表個(gè)體自我激發(fā)力向量，可以理解為使個(gè)體的狀態(tài)發(fā)生變化的影響因素；在模型中其主要受個(gè)體主動力Ni的影響.Mi為個(gè)體的質(zhì)量，這里取值為1；并且同樣設(shè)時(shí)間變化刻度△t=1.如果在任意單位變化時(shí)間△t結(jié)束時(shí)個(gè)體都回到靜止?fàn)顟B(tài)，那么很容易從公式1和公式2得到個(gè)體在單位變化時(shí)間△t內(nèi)的位移公式如公式3所示.

2.3對自我激發(fā)力的定義

個(gè)體自我激發(fā)力向量可以理解為個(gè)體自身主動力與其它影響力的合力在其行動方向上的表現(xiàn).個(gè)體在時(shí)刻t的自我激發(fā)力向量可以用公式4進(jìn)行表示.公式5計(jì)算t+1時(shí)刻個(gè)體的主動力.

N（i，t）為個(gè)體i在時(shí)刻t的主動力；P（i，t）為個(gè)體i在時(shí)刻t受團(tuán)體影響力和其它相鄰個(gè)體的影響力的合力；δ（i，t）為個(gè)體i在時(shí)刻t的滿意度，δ（i，t）-mi為個(gè)體在該時(shí)刻結(jié)束時(shí)對其自我行為的反饋系數(shù)；向量θ（i，t）為個(gè)體i在該時(shí)刻運(yùn)動的方向向量，其角度為以坐標(biāo)原點(diǎn)為參照點(diǎn)且偏差小于π/2的隨機(jī)量.公式5計(jì)算個(gè)體在t時(shí)刻結(jié)束時(shí)個(gè)體的活動力.個(gè)體所受影響力的合力可以用公式6表示.

其中F（i，t），G，F(xiàn)（i，t），B為個(gè)體i在t時(shí)刻分別所受團(tuán)體影響力和其它相鄰個(gè)體的影響力.團(tuán)體影響力和其它相鄰個(gè)體的影響力可以分別用如下公式7表示.

其中q為個(gè)體受到團(tuán)體影響的概率，l（l∈（0，1））為團(tuán)體對個(gè)體的影響力因子；p為個(gè)體i受到與其鄰距范圍為β內(nèi)的相鄰個(gè)體j影響的概率，k（k∈（0，1））為相鄰個(gè)體間的影響力度.根據(jù)公式6和公式7可得個(gè)體i在t時(shí)刻受團(tuán)體影響力和其它相鄰個(gè)體的影響力的合力如公式8所示.

個(gè)體自我激發(fā)力向量公式4可以進(jìn)一步表示為：

需要強(qiáng)調(diào)的是，本模型中力的選擇并不是唯一的，其他的選擇同樣可以產(chǎn)生相似的行為.本文的主要目的是提出一個(gè)相對簡單的模型來驗(yàn)證參數(shù)的影響.

2.4模擬結(jié)果

人類行為紛繁復(fù)雜，很有趣也很重要，值得我們不斷的去探索和研究，而且這一過程本身就很能吸引眾多學(xué)者的興趣.人們大都不愿意去改變自己多年養(yǎng)成的既定的生活行為習(xí)慣或思維方式，可以認(rèn)為這就是一種惰性，而且大多數(shù)人認(rèn)為惰性是人的本性.惰性和其它一些類似的特征對人們的行為有著很大的影響.本模擬實(shí)驗(yàn)采用基于Agent的Netlogo仿真平臺，依據(jù)以上所建立的個(gè)體行為模型，對個(gè)體行為進(jìn)行動態(tài)仿真.根據(jù)仿真結(jié)果從以下幾個(gè)方面對個(gè)體和群體之間一些影響其相互行為的因素進(jìn)行了探討.

圖1　惰性ri對個(gè)體行為的影響

2.4.1惰性對個(gè)體行為的影響

如圖1所示，當(dāng)組織影響概率q（即圖1中g(shù)roup-q），影響力因子l（即圖1中g(shù)roup-l），個(gè)體滿意度mi（即圖1中ind-mi），個(gè)體間相互影響力k（即圖1中ind-k）相近時(shí)，惰性較小（ind-ri=0.2565）的個(gè)體比惰性更大（ind-ri=0.9132）的個(gè)體具有更強(qiáng)的活動力.惰性對個(gè)體的活動具有明顯的阻礙作用.

圖2　視距對個(gè)體活動性的影響

2.4.2視距對個(gè)體活動性的影響

視距對個(gè)體的活動性的影響如圖2所示.在圖2（a）中，是視距β=0.6的個(gè)體活動圖；在圖2（b）中，是視距 β=2的個(gè)體活動圖.個(gè)體的視距越大，表示該個(gè)體與其它個(gè)體間的相互影響的范圍越大.由圖2的個(gè)體活動圖可以看出：個(gè)體的視距對增加個(gè)體受其它個(gè)體的影響力有明顯的作用；視距與個(gè)體間的相互影響力成正相關(guān)關(guān)系，即使個(gè)體在較高的惰性（indri=0.8994）和滿意度（ind-mi=0.9848）情況下也會起到明顯的影響作用.

2.4.3個(gè)體滿意度對群體組織的影響

對任意個(gè)體而言，個(gè)體滿意度起到對自身行為結(jié)果進(jìn)行評價(jià)和反饋的作用，并會對個(gè)體的行為起到一種強(qiáng)化作用.這種強(qiáng)化是雙向的，當(dāng)行為結(jié)果達(dá)到或超過個(gè)體預(yù)期期望值時(shí)，是一種正向反饋，起到正向強(qiáng)化作用；如果行為結(jié)果沒有達(dá)到其預(yù)期期望值，則是一種負(fù)向反饋，起反向強(qiáng)化作用.個(gè)體滿意度對組織的影響力如下圖3所示.

圖3　個(gè)體滿意度對群體組織的影響

從圖3的對比分析可以看出，當(dāng)個(gè)體的其它影響因素相同時(shí)（q=0.4，l=0.4，k=0.4，ri=隨機(jī)值，b=1.1；其中b即為個(gè)體視距β，在程序中用變量b表示），較低的個(gè)體滿意度mi（即個(gè)體預(yù)期期望值）對組織激發(fā)個(gè)體的主動性效果明顯；如圖3（a）（mi=0.34）和圖3（b）（mi=0.5）所示，群體組織對個(gè)體主動性的激發(fā)效果隨時(shí)間刻度呈上升趨勢.但隨著個(gè)體期望值的提升，如圖3（c）所示，當(dāng)個(gè)體滿意度mi=0.55時(shí)，個(gè)體主動性的提升便開始放緩并逐漸呈下降趨勢，這時(shí)表示個(gè)體的期望值未達(dá)到其預(yù)期值，群體組織對個(gè)體主動性的激發(fā)效果減弱.隨著個(gè)體滿意度的進(jìn)一步增加，如圖3（d）和圖3（e）所示，群體組織對個(gè)體主動性的激發(fā)幾乎不再具有任何效果.當(dāng)個(gè)體滿意度mi=0.7時(shí)，如圖3（f）所示，即使組織對個(gè)體的影響概率q和影響力度l均達(dá)到0.9以上，也阻止不了激發(fā)效果的下降趨勢，表示個(gè)體的期望值難以達(dá)到預(yù)期值，行為的反向強(qiáng)化作用進(jìn)一步增強(qiáng).

圖4　組織對個(gè)體的影響力

2.4.4群體組織對個(gè)體的影響

通過對圖4中組織對個(gè)體的影響力的對比分析，不難看出：在對個(gè)體的其它影響因素不變的情況下，單獨(dú)增強(qiáng)組織對個(gè)體的影響概率q（如圖4（a）所示，q=0.8，l=0.14）或單獨(dú)增強(qiáng)組織對個(gè)體的影響力度l（如圖4（b）所示，q=0.16，l=0.72），均能在一定程度上提升對個(gè)體的激勵(lì)效果；但與同時(shí)適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)組織對個(gè)體的影響概率和影響力度相比（如圖4（c）所示，q=0.47，l=0.55），后者影響效果明顯優(yōu)于前者.

3　結(jié)論與展望

經(jīng)以上分析得出，影響個(gè)體的群體趨向行為的因素主要為個(gè)體的自我群體趨向激發(fā)力，而影響這些激發(fā)力的因素包括個(gè)體自身的主動性、個(gè)體惰性、個(gè)體受其它個(gè)體的影響力以及群體組織激勵(lì)力（感召力）.個(gè)體的主動性為個(gè)體的源動力；個(gè)體惰性對個(gè)體行為具有阻滯作用；個(gè)體受其它個(gè)體的影響力具有不確定性，要視個(gè)體自身特性（受其它個(gè)體的影響力）和其所處的環(huán)境（其視距內(nèi)其它個(gè)體的特性）而定.

從仿真結(jié)果的分析得出：對于作為理性經(jīng)濟(jì)人的個(gè)體而言，要有效提升自身的激發(fā)力，首先需要減小惰性的影響，其次還要增大視距（即開擴(kuò)視野），增強(qiáng)與其它個(gè)體之間的影響力度和活力.對于群體組織而言，要增強(qiáng)群體組織對個(gè)體的影響力，不僅需要群體組織具備適當(dāng)?shù)慕M織影響活動頻度以提高其對個(gè)體的影響概率，而且需要盡量提升每次活動對個(gè)體的影響力度；另外還需要強(qiáng)化組織對個(gè)體的引導(dǎo)力度，讓個(gè)體對群體組織在深入了解和認(rèn)識的基礎(chǔ)上建立正確的自我滿意度（目標(biāo)期望值，即群體價(jià)值觀）.

當(dāng)然，本模型只是以大學(xué)生社團(tuán)為對象，僅僅考慮了個(gè)體與群體組織之間的主要影響因素，是一個(gè)基本模型，還有其它因素沒有加以考慮，如個(gè)體之間的關(guān)系（戀人，朋友，性別等）.下一步工作還需要對模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正和擴(kuò)展.

［1］王瑞鴻.人類行為與社會環(huán)境［M］.上海：華東理工大學(xué)出版社，2002：1-2.

［2］斯蒂芬·P·羅賓斯.組織行為學(xué)［M］.北京：中國人民大學(xué)出版社，2005：165.

［3］Abraham Maslow，Toward A Psychology of Being，John Wiley & Sons Inc（3rd ed），1998，12.

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［5］張四海，Bernardo Pando，王煦法.基于心理因素的有限空間內(nèi)個(gè)體行為模型［J］.復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)，2005（1）.

［6］張殿國.走出惰性［M］.上海：上海人民出版社，1990.

［7］阿爾伯特.埃利斯.戰(zhàn)勝惰性［M］.李長安，譯.北京：學(xué)苑出版社，1988.

［責(zé)任編輯 張燦邦］

The Analysis of the Impact Between the Individual and Group Based on Dynamic System Simulation

ZHU Yong-bin
（Engineering college，Honghe University，Mengzi 661100，China）

What factors play a major role in the mutual influence of individuals and groups，and how they affect？ In this paper，the issue was researched and analyzed from the perspective of economics and psychology by using of computer modeling and simulation with the theory of the complex systems. The experimental results emerged a real impact mode between individual behavior and group behavior in the real world，and a more reasonable explanation of the mutual influence relations is made by the results.

Simulation； Behavior modeling； the individual； the group

TP391

A

1008-9128（2016）05-0054-03

10.13963/j.cnki.hhuxb.2016.05.015

2015-06-08

云南省教育廳科學(xué)研究基金（2014C136Y）；紅河學(xué)院校級項(xiàng)目：基于動態(tài)博弈的MAS中agent間的合作研究（XJ15Y21）

朱永彬（1977-），男，四川內(nèi)江人，講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)。