趙業(yè)清

（安陽師范學院計算機與信息工程學院 安陽 455000）

高校復雜動態(tài)Agent知識網(wǎng)絡模型研究?

趙業(yè)清

（安陽師范學院計算機與信息工程學院 安陽 455000）

以高校知識傳播群體及其復雜交互關系網(wǎng)絡為研究對象，探索高校知識動態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)演化機制及知識傳播內(nèi)在規(guī)律?；诟咝ＶR網(wǎng)絡動態(tài)復雜性及知識主體的主動性、適應性、個性等特點，利用復雜適應系統(tǒng)理論與復雜網(wǎng)絡建模分析方法，結合高校實際環(huán)境構建了高校知識網(wǎng)絡小世界Agent演化系統(tǒng)模型，分析系統(tǒng)行為演化的一般規(guī)律。實驗結果顯示，知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識主體個性特質越有效，越有利于知識傳播的順利進行；網(wǎng)絡中知識傳播前期效率越高，系統(tǒng)個體知識量增加均衡性越差，而后很快達到較高水平上的均衡狀態(tài)。該研究為我們引導高校知識高效流動和傳播、提高學生主體獲取知識途徑及建立和諧的師生知識網(wǎng)絡拓撲結構提供理論和實踐指導。

智能體；復雜網(wǎng)絡；知識網(wǎng)絡；小世界

1 引言

高校是人類吸收、繼承、傳播和知識創(chuàng)造的重要場所，特別是隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高校職能在知識傳授、知識創(chuàng)新和知識物化等職能方面有了更大的拓展。如今隨著知識經(jīng)濟的快速到來，高校知識發(fā)展具有了一些新特征［1］：知識量劇增性、知識融合性、知識創(chuàng)新性和知識更新性。高校為更好地適應社會快速發(fā)展和知識更新與積累過程，這些新特征對高校知識傳播、轉移和創(chuàng)新等活動提出了更高層面的要求，也亟需我們進一步加深與強化高校知識傳播理論和實踐有關問題的研究工作。在高校中，知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識主體及其形成的知識關系網(wǎng)絡特殊性決定了高校知識傳播演化過程也將涌現(xiàn)出特殊規(guī)律性，而對這些規(guī)律、途徑和方法的探索與發(fā)現(xiàn)，為我們更好地掌握學生知識結構動態(tài)特點，探索知識傳播高效途徑，有效提高知識傳播效率，更快更好地達到高校知識均衡分布，激發(fā)教師和學生知識創(chuàng)新能力，保持理性創(chuàng)新思維，構建師生和諧的知識傳播網(wǎng)絡環(huán)境提供有益指導。

2 相關工作

自1977年美國管理學家Teece［2］首次提出知識轉移思想后，知識轉移相關理論便得到迅速發(fā)展和廣泛應用。李金華［3］等針對知識在合作網(wǎng)絡中的傳播特性，基于復雜網(wǎng)絡相關理論提出一種網(wǎng)絡知識傳播模型，并對個體知識自我增長進行研究工作，最后總結出網(wǎng)絡結構隨機程度越大網(wǎng)絡中知識擴散越快，知識分布越均勻的結論。胡婉麗［4］采用無標度網(wǎng)絡模擬現(xiàn)實中的特定組織模型，對知識在模型中的傳播演化問題進行研究。Cowan和Jonard等［5～9］基于規(guī)則網(wǎng)絡、隨機網(wǎng)絡和小世界網(wǎng)絡在內(nèi)的不同網(wǎng)絡拓撲結構上個體知識擴散的影響因素進行研究，得出“小世界網(wǎng)絡”上知識傳播速度最快、效率最高的結論。Piergiuseppe和 Richard［10］針對Cowan和Jonard模型假設條件過于苛刻而脫離實際情況的基礎上進行改進，得出了網(wǎng)絡結構具有對知識擴散的影響作用。褚建勛［11］在對Cowan等模型改進基礎上，從微觀和宏觀兩個層面探討了復雜網(wǎng)絡中知識傳播動力學演化問題。黃偉等［12］通過分析知識網(wǎng)絡中高校知識轉移價值的傳遞過程，基于知識網(wǎng)絡構建了高校知識轉移價值增值的影響因素模型，為高校知識轉移價值增值打下理論和實踐的良好基礎。原長弘等［13］基于資源基礎分析視角，采用負二項回歸得出大學體制類型對高校知識轉移的影響結果。劉巖芳等［14］從組織情景因素和非情景因素兩方面對影響大學-企業(yè)知識轉移的主要因素進行分析，基于生命周期理論視角對知識轉移各階段的特點及發(fā)生動因深入討論。Yli-Renko H等［15］則強調雙方共同的意愿會促進知識轉移過程中知識的消化與吸收，并能有效促進知識轉移的進一步發(fā)展。

本文針對高校環(huán)境中知識主體個體異質性和人際交往網(wǎng)絡動態(tài)性所導致知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)的復雜多變性，基于復雜適應系統(tǒng)理論和復雜網(wǎng)絡（小世界網(wǎng)絡）建模與分析技術構建高校知識傳播小世界Agent網(wǎng)絡系統(tǒng)模型，該模型能很好地體現(xiàn)復雜適應系統(tǒng)的建模思想，滿足知識傳播小世界網(wǎng)絡系統(tǒng)的建模需求，實現(xiàn)高校組織中知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)模型的仿真分析，對高校實施更快更高發(fā)展目標和社會知識創(chuàng)新活動的有效開展，具有非常重要的理論意義與現(xiàn)實指導作用。

3 知識傳播小世界Agent網(wǎng)絡模型構建

3.1 系統(tǒng)定義及主體屬性描述

基于高校環(huán)境下的知識傳播過程分析，可以定義高校知識傳播小世界網(wǎng)絡系統(tǒng)為一個兩元組UKDs=(V，E)，V={Agentij|i，j∈N+}是一個非空有限集，表示網(wǎng)絡系統(tǒng)中節(jié)點的種類及其每類的個數(shù)集合；E={ek|k∈N+}且E∩V=Φ，表示網(wǎng)絡系統(tǒng)中節(jié)點之間連接邊集合。其中Agent定義為一個四元組 A_def=(M，C，L，P)，M 是 Agent的標識屬性，由數(shù)字串組成且具有唯一性，系統(tǒng)初始化時由仿真系統(tǒng)自動生成；C是Agent的類別屬性，用于區(qū)分復雜適應系統(tǒng)中不同角色的Agent類別，本文中Agent類別主要有學生、教師和管理者等；L是Agent的本地認知庫；P是Agent的個性特質，其個體屬性主要包括：1）關系強度（r），代表系統(tǒng)中Agent與其周圍相鄰Agent之間彼此熟悉程度的一種度量；2）知識水平（k），表示當前時刻 Agent所擁有的知識量；3）吸收系數(shù)（α），表示 Agent作為知識接收者時，其本身對傳播者釋放知識的吸收能力；4）釋放系數(shù)（β），表示 Agent作為知識傳播者時，其對本身擁有知識的釋放能力；5）信任強度（δ），表示Agent與其周圍相鄰Agent之間相互信任程度；6）幸福指數(shù)（λ），表示 Agent對其當前所處環(huán)境的滿意程度；7）創(chuàng)新系數(shù)（χ），表示Agent的知識創(chuàng)新能力；8）衰減系數(shù)（ψ），表示Agent的知識遺忘能力；9）影響系數(shù)（π），表示 Agent作為知識傳播者時，對周圍其他Agent的影響強度，即知識傳播的影響力。

3.2 知識網(wǎng)絡系統(tǒng)構建

高校知識傳播小世界網(wǎng)絡系統(tǒng)是基于多Agent系統(tǒng)和復雜網(wǎng)絡建立起來的復雜適應系統(tǒng)，基于 Agent建立主體模型，利用復雜網(wǎng)絡描述Agent之間知識傳播交互關系，從而構建的知識傳播演化模型是一個動態(tài)系統(tǒng)，傳播過程中知識主體之間既有固定關系，也有系統(tǒng)隨時間動態(tài)演化過程中的偶然關系，本模型充分體現(xiàn)出知識傳播過程中知識傳播網(wǎng)絡的動態(tài)演化特性和整個系統(tǒng)的動態(tài)復雜性。如圖1所示為知識傳播過程中知識主體及其交互關系到復雜網(wǎng)絡的映射機制及協(xié)調演化過程。

圖1 Agent系統(tǒng)與復雜網(wǎng)絡映射機制及協(xié)同演化過程

在知識網(wǎng)絡系統(tǒng)演化過程中，每個節(jié)點的知識水平都影響與其有直接聯(lián)系的成員節(jié)點的知識水平，同時，每個節(jié)點的知識水平又都受到與其連接的鄰居節(jié)點知識水平的影響。當一個節(jié)點Agenti作為知識傳播者傳播知識時，與其直接相連的任意鄰居節(jié)點Agentj的知識水平演化過程為kj(t+1)=kj(t)+αi[βjki(t)-kj(t)] ，同 時 αj(t+1)=，而對于節(jié)點 Agenti有，系統(tǒng)平均知識水平為，網(wǎng)絡系統(tǒng)的知識水平方差為

4 系統(tǒng)模型仿真

4.1 基于知識主體間關系強度

在知識網(wǎng)絡的動態(tài)環(huán)境中，知識需求方需要根據(jù)當前環(huán)境等諸多因素選擇不同策略與知識傳播者產(chǎn)生關系，不同策略會導致知識傳播效率不同，同時也會對系統(tǒng)中各知識主體知識均衡性產(chǎn)生較大影響。如圖2所示為基于關系強度的三種不同策略下知識傳播演化過程中知識水平均值及其知識水平方差變化情況。

圖2（a）表明，整個知識網(wǎng)絡系統(tǒng)模型仿真過程中，三種模式中關系模式個體知識積累速度最快，知識模式次之，而隨機選擇模式最慢。在關系模式下，知識需求方的選擇是滿足知識傳播勢差條件下知識傳播者與自己關系最強者，此時知識需求方具有最強的知識吸收能力和較強的環(huán)境幸福指數(shù)，而知識發(fā)送方實施知識傳播活動的愿望強烈，因此知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中個體知識增長較快、知識傳播效率較高且能夠盡快達到知識均衡的和諧狀態(tài)；而知識模式下，知識需求者的選擇是當前滿足知識傳播條件下具有最高知識者傳播知識，此時知識勢差最大，由于未考慮知識傳播者與接收者之間關系強度和信任度，所以較關系模式下知識傳播效率低，平均知識水平也較關系模式下有所減弱。圖2（b）表明，關系模式下知識方差最小，說明這種模式下知識傳播過程中的均衡性最好，隨機模式次之，知識模式最差。

圖2 關系強度（不同模式）對知識演化過程影響

4.2 基于知識主體個性特質

在知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)中，由于生物性和社會性的存在，知識主體都具有自己的人生觀和價值觀，也就是個性情愫。當某個知識主體被知識需求方選定為知識傳播者時，該知識傳播主體會根據(jù)自身的人性態(tài)度判斷是否為知識需求方提供其所需知識，此外每個知識主體基于對當時環(huán)境的情愫也直接影響其本身知識傳播釋放能力。同樣，作為知識接收者，在知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)中，對網(wǎng)絡中知識的接收和接受情況很大程度上受自身各種因素的約束。如圖3所示為知識接收者在多種因素制約下體現(xiàn)出的知識吸收系數(shù)不同情況下知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識演化過程。通過仿真圖可以看出知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中作為知識接收者的接受能力大?。ㄍㄟ^知識吸收系數(shù)體現(xiàn)）不同，直接影響到知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中每個個體的知識水平及其知識水平增加的速度和效率。當個體知識接收能力小于0.5時，整個知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識的演化進程進展比較緩慢，網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識傳播效率較低，在很長時間內(nèi)網(wǎng)絡系統(tǒng)都處于波動狀態(tài)，很難達到網(wǎng)絡系統(tǒng)個體知識的均衡化和知識和諧的環(huán)境。

圖3 知識接受者個性特質對知識網(wǎng)絡系統(tǒng)知識演化影響

通過上面的仿真分析，知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)中知識主體（知識傳播者和知識接受者）的個性態(tài)度和兩者之間的關系強度對知識傳播的效率與均衡性具有重要的影響。一般情況下，知識網(wǎng)絡系統(tǒng)中影響網(wǎng)絡知識主體不利因素越多，越不利于知識傳播活動的順利進行；網(wǎng)絡中知識傳播效率越高，前期知識傳播過程中知識均衡性越差，而后使整個知識網(wǎng)絡系統(tǒng)快速達到較高知識水平的和諧狀態(tài)。

5 結語

隨著知識經(jīng)濟時代的發(fā)展，高校在社會發(fā)展過程中的作用舉足輕重，知識信息量的急劇膨脹，對高校知識傳播提出更高的要求。本文針對高校知識傳播過程中知識主體個體特質及知識網(wǎng)絡演化規(guī)律進行研究，構建集Agent系統(tǒng)理論和復雜網(wǎng)絡分析于一體的高校知識傳播小世界Agent網(wǎng)絡系統(tǒng)模型，通過一系列的計算機仿真實驗，研究了影響高校知識傳播網(wǎng)絡系統(tǒng)演化的一些主要因素：知識接受者和知識傳播者之間的關系強度、知識傳播者的個性特質和知識接收者的個性特質等。知識傳播環(huán)境中，知識接收者和知識傳播者之間的穩(wěn)固的關系、知識傳播者的良好個性特質和知識接收者的積極個性特質對知識傳播和知識網(wǎng)絡系統(tǒng)的演化過程具有積極的促進作用，網(wǎng)絡系統(tǒng)知識水平將更迅速、高效地達到高水平的和諧狀態(tài)。

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Research Knowledge Networks Model of University Based on Complex Dynamic Agent Networks

ZHAO Yeqing
（School of Computer and Information Engineering，Anyang Normal University，Anyang 455000）

Taking knowledge dissemination groups and their complex relationships as the research object，the paper aims to discover the inner rule and restraining factors of the knowledge diffusion in the university knowledge networks evolution systems.According to the dynamic complexity of the knowledge diffusion process and initiative，adaptability and personality characteristics of knowledge diffusion agents in university，the small world agent networks model is established to explain the behavior rule of the knowledge diffusion in university by complex adaptability system theory and complex network analysis method.Experimental results show that the are more efficient agents，the knowledge diffusion more smooth is.The higher knowledge propagation is in the early stage，the poorer balance the individual knowledge is in the knowledge networks，and then soon reaches the equilibrium state on a high plane.The result is better for us to efficiently guide the knowledge diffusion and the way for students gaining knowledge，especially provide theoretical and practical guidance for establishing harmonious relationship between students and teachers.

agent，complex networks，knowledge networks，small-world networks

TP311

10.3969/j.issn.1672-9722.2017.10.018

Class Number TP311

2017年4月11日，

2017年5月17日

河南省高等學校重點科研項目（編號：16A520001）資助。

趙業(yè)清，男，博士，副教授，研究方向：復雜網(wǎng)絡、知識管理和經(jīng)濟與社會系統(tǒng)仿真。