本文是一篇決策模擬論文，本研究探討政府、企業(yè)、農(nóng)戶三類智能體的行為、決策及有關(guān)影響因素，并在NetLogo平臺(tái)上利用研究區(qū)2000年的耕地利用現(xiàn)狀模擬出研究區(qū)2015年與2030年的耕地利用變化狀況與布局情況，以期為更好地掌握未來耕地利用變化發(fā)展的趨勢(shì)、更加合理地進(jìn)行土地利用提供決策支持。
第一章緒論
1.1研究背景及意義
1.1.1研究背景
自20世紀(jì)90年代以來，國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）和全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃（IHDP）共同將土地利用/覆被變化(LUCC)列為全球環(huán)境變化的核心計(jì)劃，土地利用/覆被變化自此成為全球變化的焦點(diǎn)問題，也逐漸成為國內(nèi)外學(xué)者們的研究熱點(diǎn)，得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注[1]。人類通過對(duì)自然資源的開發(fā)、利用和經(jīng)營(yíng)來滿足其自身生存發(fā)展及生活需要，同時(shí)其行為活動(dòng)也對(duì)土地結(jié)構(gòu)及土地利用方式的改變有著劇烈影響[2]。土地利用變化直觀地體現(xiàn)了人類的行為活動(dòng)，通過土地利用決策模擬模型來揭示自然生態(tài)環(huán)境與人類活動(dòng)之間的關(guān)系，闡明人類的土地利用決策行為變化機(jī)制是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究者們討論的熱點(diǎn)問題之一。
耕地作為人類生活和生存發(fā)展最基本的生產(chǎn)條件和資源，是糧食生產(chǎn)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，更是維持社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要研究?jī)?nèi)容，對(duì)國家和社會(huì)有著不可估量的價(jià)值[3-4]。因此耕地在不同時(shí)期所表現(xiàn)出的不同狀態(tài)，可間接地表明人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響以及該地區(qū)的土地利用情況[5]。在我國高速城市化進(jìn)程中，人類活動(dòng)在耕地利用變化上的干預(yù)程度增加，耕地利用主體的決策行為越來越受重視，人文因素逐漸成為影響耕地利用變化的重要因素。城市擴(kuò)張——耕地轉(zhuǎn)用——耕地變化的動(dòng)態(tài)過程，宏觀空間上表現(xiàn)為城鎮(zhèn)建設(shè)用地、耕地利用方式及過程的變化，而實(shí)際則為各級(jí)政府、開發(fā)商和周邊其他土地使用者以及農(nóng)戶等主體在效用最大化的前提下做出的選擇和決策，但現(xiàn)有農(nóng)村耕地利用變化選取驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究多從自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面考慮，忽視耕地利用變化中主體決策行為的影響。
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1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1耕地利用變化研究現(xiàn)狀及知識(shí)圖譜分析
耕地作為重要的土地利用類型，其隨時(shí)間變化規(guī)律與空間變化分布趨勢(shì)的研究歷來受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。主要集中在耕地資源利用的時(shí)空變化特征、耕地變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制、耕地變化效應(yīng)、耕地變化研究的尺度與方法等方面[7-10]。
耕地資源的時(shí)空變化研究主要是通過遙感數(shù)據(jù)或各類統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種尺度耕地變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、構(gòu)建耕地空間數(shù)據(jù)庫，從總體上分析耕地資源時(shí)空演變規(guī)律，空間結(jié)構(gòu)及區(qū)域差異等。趙曉麗等在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上提取中國耕地空間數(shù)據(jù)并分析了耕地變化的全過程，揭示了近30年來耕地變化的時(shí)空特征[11]；李鑫和歐名豪基于1980-2009年江蘇省的耕地?cái)?shù)據(jù)，構(gòu)建耕地與耕地變化指數(shù)，采用探索性空間數(shù)據(jù)分析方法（ESDA）揭示了耕地空間分布格局與變化規(guī)律[12]；杜國明等基于遙感數(shù)據(jù)，揭示了耕地規(guī)模與結(jié)構(gòu)變化特征，為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、農(nóng)田水利工程建設(shè)、土地整治工程等提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并采用景觀指數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法從耕地空間結(jié)構(gòu)與布局、景觀斑塊特征角度研究在區(qū)域水田變化過程中的耕地景觀演化規(guī)律[13-14]。
耕地利用變化是自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)等多因素共同作用的結(jié)果[15-17]，其驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究主要通過定性或定量的方法分析影響區(qū)域耕地變化的因子，揭示不同尺度區(qū)域耕地變化的動(dòng)力機(jī)制。當(dāng)前學(xué)術(shù)界認(rèn)為耕地利用變化是自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩大系統(tǒng)共同影響而產(chǎn)生的結(jié)果。其中起決定性作用的為地質(zhì)、土壤、水文、氣候等自然驅(qū)動(dòng)力，但社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力的影響在短時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)更為明顯，主要包括經(jīng)濟(jì)與政策等因素。眾多學(xué)者已對(duì)耕地變化及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制開展了大量探究。
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第二章研究區(qū)概況
2.1地理位置
長(zhǎng)瀏平丘陵區(qū)是湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快速的地帶，人口的聚集度高，土地受利用和被影響程度高；該區(qū)域涵蓋了多種地形，地貌類型復(fù)雜多樣，地域分異顯著；其次該區(qū)域的基礎(chǔ)資料和相關(guān)數(shù)據(jù)比較容易獲得，開展實(shí)地調(diào)研較為便利，課題組以往也有研究基礎(chǔ)，有利于本研究的正常開展。
鑒于上述情況，選取長(zhǎng)瀏平丘陵區(qū)（湖南省長(zhǎng)沙市和岳陽市平江縣）作為研究區(qū)，該區(qū)域位于湖南省東北部，湘江下游，由6個(gè)區(qū)（望城區(qū)、岳麓區(qū)、開福區(qū)、天心區(qū)、芙蓉區(qū)、雨花區(qū)）、2個(gè)縣級(jí)市（寧鄉(xiāng)市、瀏陽市）和2個(gè)縣（長(zhǎng)沙縣、平江縣）組成，東鄰江西省宜春市、萍鄉(xiāng)市和九江市修水縣，南臨株洲和湘潭兩市，西連婁底市與益陽市，北抵岳陽縣與湖北通城縣。大致介于東經(jīng)111°53′?114°15′，北緯27°51′?28°42′之間，2018年長(zhǎng)瀏平丘陵區(qū)土地面積為15930.42 km2。具體位置如圖2-1所示。

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2.2自然概況
2.2.1地形地貌
長(zhǎng)瀏平丘陵區(qū)地形起伏比較大，地貌類型多種多樣，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。東部以丘陵地山為主，屬幕阜——羅霄山系北段，西部為雪峰山脈的東端邊緣，中部是長(zhǎng)衡丘陵盆地向洞庭湖平原過渡地帶，湘江由南至北貫穿中部，兩岸形成地勢(shì)低平的沖積平原，因此地勢(shì)東西兩端高，中間低，略似馬鞍狀。東北——西南走向分布有幕阜山、連云山、大圍山、九嶺山等，峽谷相間，大圍山七星嶺是研究區(qū)的最高峰，海拔為1607.9米，望城區(qū)喬口湛湖是研究區(qū)的最低點(diǎn)，海拔為23.5米。
2.2.2土壤與植被
研究區(qū)范圍內(nèi)成土母質(zhì)種類主要有花崗巖、灰?guī)r、變質(zhì)巖、砂礫巖、板頁巖風(fēng)化物、紫色砂頁巖風(fēng)化物和第四紀(jì)紅色黏土七大種類，主要發(fā)育以紅壤、水稻土為主的9個(gè)土類，21個(gè)亞類，89個(gè)土屬，221個(gè)土種。其中，水田為水稻土類，有淹育性、滲育性、潴育性、潛育性、礦物性、沼澤性水稻土等6個(gè)亞類，30個(gè)土屬，105個(gè)土種。境內(nèi)以紅壤為主，因地形不同而有非地帶性土壤，如黃壤、黃棕壤及沖積土等。瀏陽河、撈刀河、南川河谷地以沖積土為主；大圍山、連云山、九嶺山脈以松散的紫色土為主；丘陵地帶以粘重的紅壤、黃壤為主。區(qū)域內(nèi)大都土層深厚，保水、保肥能力較強(qiáng)，含磷鉀豐富，呈微酸性至酸性，適種性廣，宜于稻、油、果、蔬、茶等多種作物生長(zhǎng)。植被以亞熱帶常綠闊葉林為主，為自然生長(zhǎng)和引進(jìn)栽培樹，主要林木有松、櫟、杉、樟、椿、楠、茶、油茶、毛竹、柑橘等，還有較為豐富的野生濕地植物資源。
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第三章理論基礎(chǔ)與方法.............................20
3.1智能體的相關(guān)概念....................................20
3.1.1智能體的概念與特性....................20
3.1.2智能體的結(jié)構(gòu).......................21
第四章多智能體耕地利用決策模擬模型的構(gòu)建....................28
4.1智能體行為與土地利用空間格局..........................28
4.1.1土地利用行為及智能體分類..................................28
4.1.2智能體是土地利用變化的施行者...............................29
第五章多智能體耕地利用模型的實(shí)現(xiàn)........................37
5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源與準(zhǔn)備.....................37
5.2數(shù)據(jù)處理................................37
第五章多智能體耕地利用模型的實(shí)現(xiàn)
5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源與準(zhǔn)備
本模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要分為三部分：
（1）遙感和GIS數(shù)據(jù)。獲取湖南省2000年與2015年的遙感影像數(shù)據(jù)，對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到研究區(qū)2000年和2015年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)；湖南省行政區(qū)劃圖；DEM數(shù)據(jù)采用中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的地理空間云數(shù)據(jù)，分辨率為30m；通過91衛(wèi)圖下載研究區(qū)電子地圖、交通、水系等GIS數(shù)據(jù)。
（2）農(nóng)戶問卷調(diào)查數(shù)據(jù)。主要包括農(nóng)戶個(gè)體屬性、家庭屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和土地屬性，為制定農(nóng)戶智能體的決策行為傾向提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。通過湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒與統(tǒng)計(jì)公報(bào)收集研究區(qū)的人口增長(zhǎng)數(shù)據(jù)和人口分布數(shù)據(jù)，工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)等。

決策模擬論文參考

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第六章結(jié)論與討論
6.1主要結(jié)論
本研究以湖南省長(zhǎng)瀏平丘陵區(qū)為例，在多智能體系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建多智能體模型框架，采用GIS、Logistic回歸模型、問卷調(diào)查等方法與軟件，建立多智能體耕地利用模擬模型，探討政府、企業(yè)、農(nóng)戶三類智能體的行為、決策及有關(guān)影響因素，并在NetLogo平臺(tái)上利用研究區(qū)2000年的耕地利用現(xiàn)狀模擬出研究區(qū)2015年與2030年的耕地利用變化狀況與布局情況，以期為更好地掌握未來耕地利用變化發(fā)展的趨勢(shì)、更加合理地進(jìn)行土地利用提供決策支持。本文得到以下主要結(jié)論。
（1）劃定了智能體及其決策規(guī)則。本文劃定了政府、企業(yè)、農(nóng)戶三類智能體，探討了這三類智能體在進(jìn)行土地利用行為時(shí)的選擇傾向、價(jià)值觀和利益訴求等，分析了影響智能體做出行為決策的因素。研究得出影響智能體進(jìn)行耕地利用的因素包括自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等方面的因素，即高程、坡度等自然因素，距離變量、密度變量等因素，農(nóng)戶的個(gè)體屬性、家庭屬性、經(jīng)濟(jì)屬性、土地屬性等因素，并且在SPSS平臺(tái)中利用Logistic回歸模型分析得出了最主要的因素。通過分析三類智能體之間的相互關(guān)系，設(shè)計(jì)了各類智能體的行為決策規(guī)則。
（2）構(gòu)建了多智能體耕地利用決策模型?；谏鲜鲅芯浚瑯?gòu)建了多智能體模型框架，通過分析影響智能體行為決策的因素及其之間的相互關(guān)系、智能體行為與環(huán)境之間的相互關(guān)系，設(shè)計(jì)智能體及其行為決策規(guī)則。由于是從微觀智能體（政府、企業(yè)、農(nóng)戶）入手，智能體及其與環(huán)境相互作用，使宏觀土地利用發(fā)生變化，從微觀到宏觀，從個(gè)體到全局，因此是自下而上建立了多智能體交互模型，結(jié)合其活動(dòng)范圍的環(huán)境特征，構(gòu)建研究區(qū)耕地利用變化模擬模型，定量分析各智能體對(duì)耕地利用變化的影響，模擬耕地利用變化的復(fù)雜過程并分析預(yù)測(cè)耕地利用變化趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)（略）