复杂适应系统的统计性质和物理机制研究：可控真人实验和代理人模型

In this project, we propose to research the evolution laws and internal mechanisms of complex adaptive systems consisted of human under the resource allocation problems, and investigate the effects of individual behavior on the resource allocation systems. We will adopt the method of controlled human experiment to build the laboratorial small complex system. A series of behavioral experiments will be carried out in the human subjects. Then, agent-based model will be used to extend experimental results and explain the emergence of complex systems. According to our existing research foundation, the following work will be carried out. We will study the evolution laws of resource allocation complex systems under interaction of herd behavior and contrarian behavior, and further reveal the microscopic dynamics mechanism of individual behavior behind emergent phenomena. Moreover, we attempt to explore statistical laws in natural systems to describe complex social systems, which provide new thoughts for understanding the evolution of complex systems. According this project, we try to raise some theories which describe the interaction mechanism of certain types of complex adaptive systems, so as to promote the study of complex systems.

我们拟研究由人类构成的复杂适应系统在资源分配等问题背景下的演化规律和内部作用机制，以及个体行为对系统的影响。方法上，我们将采用可控真人实验的方法，构建实验室小型复杂系统，组织真人进行一系列行为学实验。再结合代理人模型，利用计算机模拟拓展实验结果，解释复杂系统的涌现性。根据已有的工作基础，我们将具体开展以下研究：研究在跟风行为和反向行为的共同作用下，资源分配复杂系统的演化规律，揭示其涌现现象背后个体行为的微观动力学机制。尝试在复杂适应系统中挖掘出类似自然系统的统计规律，用自然系统的某些统计规律描述复杂系统，从而为理解复杂系统的演化规律提供新的思路。通过这个项目的研究，我们尝试给出描述某些特定类型复杂系统的相互作用机制的部分理论，以期推进复杂系统的研究。

经济系统是个典型的复杂适应系统，系统中适应性个体之间相互作用，个体和环境共同演化，导致经济系统比自然系统要复杂的多也存在很多不确定性。物理学家很早在对复杂系统的研究中积累了大量经验，物理学的思想和方法越来越多的被应用到经济学的各类问题研究上。除了最早对金融数据的统计分析外，还形成了一些便于分析复杂系统的研究方法，包括可控真人实验、计算机辅助的行为人理论模型等。物理学思想和这些研究方法相互结合，有助于我们揭开复杂经济系统的微观作用机理。. 项目中构建了资源分配复杂适应系统模型。在实验中探究了经济市场中普遍存在的模仿行为和逆向操作行为的表现，分析这两类特殊的策略对个体收入的影响。发现交际规模并非是影响个体收入的主要因素，而个体拥有一定独立决策能力则有益于提高收入水平。 . 通过真人实验和行为人模拟，探索用描述自然系统的两种统计物理规律（涨落定理）来描述资源分配复杂系统，观察在不同类别行为人的相互作用下资源分配系统的演变。最终发现尽管复杂经济系统中人的相互作用和构成自然系统单元的相互作用明显不同，但在一定条件下描述自然系统的统计规律也适用于社会系统。自然系统的法则提供了一种理解复杂适应系统的新思路。. 此外考虑到由于真实的社会就是一个广大的资源分配的复杂系统，因此我们走出模型，尝试直接在真实社会系统中寻找数据之间的联系。基于搜索引擎的查询分析，发现了人们在互联网上的行为与现实世界的经济指标之间有着密切的联系，并基于此关系给出其相关趋势，有可能作为未来预测。