本文結合國家重點研發計劃（原 973 計劃，2017YFB1400105）課題“眾智網絡理論仿真與實驗平臺研發”針對社會公共治理中的決策問題，研究眾決策仿真，力圖揭示在萬物互聯的狀態下投票機制和投票結果之間的定量關系，主要研究內容包括這類仿真平臺的構建框架和其中的關鍵技術，并初步實現了一個小型的示例系統。

1  緒論

1.1  研究背景
眾智現象普遍存在于人類社會。“三個臭皮匠頂個諸葛亮”、“眾人拾柴火焰高”，這些都是眾智在人類社會的原生態表現。具體到經濟領域中的企業經營管理過程、產業鏈協同運作等；社會領域中的各類研討會、各類社會組織及其集體行為過程等；政府治理領域中的全民選舉、社會公共問題全民討論等，均是通過集眾多個體智慧，期望取得更好或最好的效果。同時也有“三個和尚沒水喝”的經驗教訓，如何在經濟運行、社會生活、政府治理等領域中避免這些眾智現象的負面影響也一直是人類社會不斷探索解決的復雜問題。
傳統的外包活動通過網絡轉型升級為眾包、眾創、眾籌模式，由局部范圍內幾個、幾十個人群之間的經濟、設計、金融活動或行為演化為時空無限的幾十萬、幾百萬、幾千萬人群之間的經濟、設計、金融活動或行為，如何組織、管理、規范眾包、眾創、眾籌過程，使之更經濟、更有效率，也缺乏理論依據。傳統的百科全書的編撰工作轉型升級為維基百科，由專業化的數十人、數百人的編撰活動演化為全社會的編撰活動，其面臨的問題同上述類似。
未來的頭腦風暴會、研討會等必將是網絡化、人數眾多、無時空限制的；未來的全民選舉、社會公共事務討論也必將是網絡化、全程在線、全民參與的；未來的政府治理必將是網絡化、全程在線、全社會共同參與的，等等，也需要創新的理論指導。此外，網絡時代的知識產權保護、企業商業秘密及個人隱私保護、人們的民主與自由的權利保障等問題的處理，也需要創新的理論指導。
大數據、人工智能不斷提升人、機器及物體的智能，互聯網、物聯網、云計算不斷增強人、企業、政府等機構、智能機器人、智能物體之間的聯接深度、廣度和方式。與傳統眾智現象相比，網絡環境下的眾智現象不僅是規模大、聯系緊密，逐步呈現出萬物互聯的網絡化眾智型經濟社會形態。
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1.2  眾決策研究內容
本文結合國家重點研發計劃（原 973 計劃，2017YFB1400105）課題“眾智網絡理論仿真與實驗平臺研發”，主要針對社會公共治理中的投票問題，以眾智科學為研究背景，研究眾決策仿真。
胡稅根[32]提出在網絡時代下的公共決策已經轉化為智慧公共決策，使用新一代信息技術全面剖析，可以全面的感知、客觀透明的分析、實時連續的運行、自主預制、和多元公職等來達到公共決策利益最大化。眾決策仿真主要針對社會公共決策問題，通過仿真研究不同投票規則組合與最終結果之間的對應關系，探討在萬物互聯的狀態下群體智能（最終得票數）與個體智能（每個人）之間的定量關系，本文研究了這類仿真平臺的構建框架，和其中的關鍵技術，并初步實現了一個小型的示例系統。 .............................

2  眾決策仿真需求分析

2.1  投票機制分析
投票機制是現代公共決策中最基本、最普遍、最重要的一種選擇機制，由于可以有效地表達投票成員的決策應用非常廣泛，包括國內外公職的選舉、公司股東選舉、網絡平臺對相關調查對象的民意選擇等。同時，可以通過經濟或者數學建模的方式進行分析、檢測與驗證，更好的實現決策。對于同一個決策問題選擇不同的投票機制，可能會產生較大差異的結果。Chandle[33]探討了在調查研究中應用的兩種不同規則來解釋投票行為和投票結果。雖然這些不同的規則模型運用的是同樣的數據，但對問題的預測得出的是不同的結果。這兩個模型在一定程度上都是正確的，因為投票行為模型描述的現象是大致相同的，只是由于不同模型元素之間的相互關系才會影響最后的結果[34]。
1、 孔多塞投票制
每個投票成員有一張選票，根據自己的偏好對候選成員排序，相比較于波達爾計數法的將排名轉化成分數的做法，對所有候選成員統計其分數，然后獲得一個最終投票排名。孔多塞投票制采用對候選成員兩兩比較的方法，比較的是一對候選成員之間相對排名位置的得票數，哪個候選人排在對方前面的得票數多，哪個候選人就在這場一對一比較中獲勝，如果某候選人能在所有與其他候選人的兩兩對決中全部獲勝，那他就是最終的贏家。 孔多塞投票制存在著許多缺點，如候選成員進行兩兩比較時，需要花費較多的時間去清點選票。
2、 排序復選投票制
排序復選投票制與其他排序制投票一樣，都要求投票成員對候選成員進行排序，統計候選人排在第一名的數量，如果存在某個候選成員排在第一名的票數超過了選票總數的一半，則可以確定其為最終獲勝者。否則將排在第一名數量最少的候選成員淘汰，并將其排在第一名的票數轉移至其排名最靠近的一位，以此循環，直到最終選出排在第一位名的票數超過選票的候選成員。
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2.2  眾決策仿真實現目標
眾決策仿真主要針對社會公共決策問題，研究不同投票規則組合與最終結果之間的對應關系，探討群體智能（最終得票數）與個體智能（每個人）之間的定量關系。
假設有一個新的管理規定，有候選項 A、B、C 三種方案，客觀上 A 方案優于B 方案、B 方案優于 C 方案，現通過網絡進行投票決策，任意設定網絡投票規則，通過計算機仿真分析不同規則組合與最終結果之間的對應關系，探討群體智能（最終得票數）與個體智能（每個人）之間的定量關系。
眾決策仿真作為眾智網絡理論仿真的一部分，是對物理、意識、信息三元空間的一種本質化抽象，架構研究主要包括仿真系統的基本元素、元素自身的定義和表達方法、元素之間的交互作用機理以及仿真系統的基本構成等方面。眾決策仿真的基本元素包括各類智能主體以及由其構成的智能群體，需要在保證其活性的基礎上研究其統一表達、交互作用機理、交互感知等問題；眾決策仿真的基本構成需要研究仿真系統框架和仿真基本規則、仿真成員接口規范、仿真模型模板、仿真開發過程以及仿真驗證的要求和過程。形成的眾智網絡仿真工具集，包括仿真運行基礎設施、成員定義工具包、仿真定義工具包、仿真執行與監測工具包和仿真結果評價工具包。仿真運行基礎設施需要實現眾智網絡仿真接口規范中的所有服務功能，成員定義工具包主要完成仿真成員定義與描述，仿真定義工具包主要定義仿真執行過程中成員信息交互的內容，仿真執行與監測工具包負責仿真執行的控制和仿真執行過程中各種消息的接收與展示，仿真結果評價工具包對仿真執行結果進行驗證。
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3  基于 HLA 的仿真框架 .......................................... 11
3.1  現有大規模仿真軟件相關研究 ................................ 11
3.2  眾智網絡仿真的特點 ............................................... 14
4  眾決策仿真關鍵技術 ................................. 20
4.1  眾決策仿真單元模型 ................................ 20
4.2  立場表達、比較與運算方法 ........................... 28
5  眾決策仿真系統 ........................................ 33
5.1  眾決策仿真設計 .................................... 33
5.1.1  系統結構 ........................................... 33
5.1.2  功能結構 .............................. 34

5  眾決策仿真系統

5.1  眾決策仿真設計
5.1.1  系統結構
根據眾智網絡理論仿真的特點，眾智網絡理論仿真平臺總體上采用層次性結構，包括仿真應用層、仿真驗證層、仿真工具層、持久存儲層和 RTI 層，如圖  5.1 所示。 

仿真應用層主要針對眾進化仿真、眾決策仿真、眾協作仿真、結構演化仿真和魯棒性仿真的特點配置仿真執行，驗證或發現眾智網絡的各種規律。
仿真驗證與評價層主要是根據眾智仿真的特點開展 VV&A 的研究，以驗證眾智網絡仿真執行的可信性。
仿真工具層包括成員定義工具、網絡結構定義工具、成員生成工具、網絡結構生成工具、仿真定義工具、仿真執行與監測工具和仿真結果展現與分析工具，其中成員定義工具根據成員描述標準輔助進行成員定義；網絡結構定義工具用以定義眾智網絡的結構；成員生成工具根據成員定義工具生成的模板，按實際成員的數字特征生成給定數量的仿真成員；網絡結構生成工具根據結構定義在生成的成員信息中添加連接信息；仿真定義工具根據仿真描述標準輔助生成仿真執行的模板；仿真執行與監測工具根據仿真定義監控仿真執行；仿真結果展現與分析工具根據仿真的中間結果回放或者重演仿真的過程。
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6  總結與展望

本文結合國家重點研發計劃（原 973 計劃，2017YFB1400105）課題“眾智網絡理論仿真與實驗平臺研發”針對社會公共治理中的決策問題，研究眾決策仿真，力圖揭示在萬物互聯的狀態下投票機制和投票結果之間的定量關系，主要研究內容包括這類仿真平臺的構建框架和其中的關鍵技術，并初步實現了一個小型的示例系統。
本文的主要工作和取得的成果有：
1、 綜述了眾智現象和眾智科學，并由此界定了眾決策問題；
2、 分析整理了眾決策相關的投票方式和投票機制，確定了眾決策仿真的實現目標；
3、 分析了當前主流大規模仿真軟件的特點，并在此基礎上形成了基于 HLA 的眾決策仿真概念架構、基于反射內存卡的功能架構和 XML 文件驅動的實現架構，發表了一篇會議論文和一篇期刊論文；
4、 為了更加準確的描述在萬物互聯情況下智能主體的行為，本文構建了一個基于格局的兩級反饋模型，通過決策器、匯聚器、分解器和執行器反映智能主體的決策過程，通過影響器、聯接器和監控器反映智能主體在執行過程中受到的約束、干擾和啟發，使得眾智科學仿真的成員具有很強的一致性；
5、 針對立場的表達提出了由一組領域偏好來表示的方式，其中偏好通過基于極坐標的矢量來進行表示。通過施政綱領和立場的比較與運算去推測投票行為，使這類仿真更契合實際情況，表達和運算更加簡潔和清晰。
6、 最后，本文給出了眾決策仿真的推進算法，并采用層次結構實現了一個眾決策仿真示例系統，以具體投票機制和相關 XML 文件，展現了投票的實現過程，并成功申請軟件著作權一項。
參考文獻（略）