基于Agent大学精神文化演化模型研究 Simulation Based on Agent University Culture Evolutionary Model

doi:10.12677/ASS.2012.13015

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Advances in Social Sciences 社会科学前沿, 2012, 1, 97-101

http://dx.doi.org/10.12677/ass.2012.13015 Published Online December 2012 (http://www.hanspub.org/journal/ass.html)

Simulation Based on Agent University Culture

Evolutionary Model*

Xiaohong Qiu1, Xiaoping Qiu2, Zhiyong Cui1, Jie Zu1

1Software School, Jiangxi University of Science and Technology, Nanchang

2Finance School, Jiangxi Un i v e rsity of Finance and Econom i cs, N anchang

Email: jxauqiu@163.com, jrxyqxp@foxmail.com

Received: Nov. 13th, 2012; revised: Nov. 23rd, 2012; accepted: Nov. 29th, 2012

Abstract: University is a special group consistin g of cultural and so cial organization s, its sp iritu al cu lture is a

kind of “soft power”, is vital to th e development of colleges and un iversities. But the lack of the correspond-

ing effective quantitative research object model, more studies on its mechanism of action from the point of

social scientific view is addressed. In this paper, agent social simulation method is used to study this problem.

The beliefs gene is included in the spiritual and cultural Evolutionary Agent Model (EAM). The model re-

flects the interaction between the teachers, students to inherit the University Spiritual Culture (USC) and

those to give up the USC. Its evolution meets the so cial recognition of cultural selection. Th e EAM has con-

sidered the factor of the individual student heritage community for the USC recognition before admission,

and also reflects the role of the USC influence to the students during education p rocess in the un iversity. And

these interact with the innate b elief in genetic factors. After analysis with some supposed condition fo r EAM

parameters, some interesting conclusions are archived. The simulation results show that the university fa-

mous teacher is able to accelerate the formation and accumulation of the university culture. The EAM is a

valid model for theoretical analysis and understanding the evolution of the USC, and some unique cultural

phenomena.

Keywords: Agent; Culture; Origin; Simulation; Evolutionary Model

基于 Agent 大学精神文化演化模型研究*

邱晓红 1，邱晓平 2，崔智勇 1，祖洁1

1江西理工大学软件学院，南昌

2江西财经大学金融学院，南昌

Email: jxauqiu@163.com, jrxyqxp@foxmail.com

收稿日期：2012 年11 月13 日；修回日期：2012 年11 月23 日；录用日期：2012 年11 月29 日

摘要：大学是特殊群体构成的文化社会组织，其精神文化是一种“软实力”，对高校发展和构建起

着重要作用，但缺乏对应的有效的量化的研究对象模型，研究其作用机理多从人文科学方面加以论述。

本文应用 Agent 技术，用社会学仿真方法研究这一人文科学问题，分析设计了包含信仰基因的大学精

神文化演化的 Agent 模型。模型反映了传承大学精神文化师生与放弃大学精神文化的师生相互作用，

在满足社会认可的文化选择作用下进化。既体现了入校前学生个体传承的社会对大学精神文化的认可

度，也体现了入学后对学生进行大学精神文化的熏陶教育作用，与先天的信仰基因因素相互作用。通

过假定定量分析某些参数，推导出了一些有趣的结论，揭示了大学名师能够加速大学文化的形成和积

淀条件。演化模型对理解大学的演变过程和独有文化现象有重要的理论分析价值。

*资助信息：国家自然科学基金(60674054)、江西省自然科学基金项目(2010GZC0090)资助和江西省教改项目(jxjg-12-6-15)。

基于 Agent 大学精神文化演化模型研究

关键词：主体；文化；起源；仿真；演化模型

1. 引言研究成果，要考虑信念的传承和迁移等因素的作用。

国内有学者已开始尝试建立大学文化的进化模型[11]，

通过 Agent 建模仿真校园文化的演化过程，模型突出

了名师示范传承作用，为倡导大学精神文化提供了思

路。但论文提出的 Agent 模型参数太多，仿真应用时

必须选择和尝试很多参数。本文从文化基因遗传角度，

利用文化与信仰基因协同进化关系[7,8]，建立了新的

Agent 模型，并从理论上进行分析研究，推导出了有

意义的结论，揭示了大学名师能够加速大学文化的形

成和积淀条件，并通过数字仿真进行了验证。

大学是具有选择、批判、传承和创造人类文化职

能的文化社会组织。它通过文化手段创设的教育环境

来达成教育目的和教育效果[1]。大学精神是指大学在

科学理念的指引下，经过长期的培育和积淀而形成的

稳定的共有的精神品质、理想追求、价值取向、行为

理念和文化氛围。大学精神文化既是大学文化的一个

重要层面，也是一般意义上的精神文化的具体化和个

性化，并深深融合在学校的内质之中，为广大师生共

同拥有，难以被其它学校模仿和取代，是一所大学的

形象、特色、风格和气韵。从大学精神文化所包含的

文化元素来看，包含有价值层面的精神文化如大学精

神、理念、校训等，也有实践层面的精神文化如校风、

学风、教风、管理作风等，两者显然又是密切相关、

相辅相成的，如北京大学提倡“兼容并包”的大学理

念，形成了“民主”、“自由”之校风；清华大学提倡

“厚德载物”的大学理念，则有“严谨”、“认真”之

校风；而南开大学提倡“允公允能”的大学理念，就

有“开拓”、“活泼”之校风[2]。大学精神文化的主导

者和实践者是大学的老师和学生，是广大师生的约定

俗成。既包括校训、校歌、校徽等持久传承的规范行

为、指导办学的精神财富和文化传统，更包括名师文

化，即由著名教授教书育人及其生活轶事形成的一种

大学文化。大学文化的作用和影响在名牌大学得到很

好的体现，从而引起许多学者注意并加以研究，提出

了诸如“好大学”、追求卓越的大学等诸多理念[1]。但

这些研究都是从人文社科方面加以论述，难于真正体

会某些因素的重要作用。

2. 大学精神文化 Agent 仿真模型

由于大学精神文化与大学理念密不可分，其模型

必须考虑信念的传承和迁移等因素[7]。最新的研究表

明，信念的传承与人类的基因有关[8]，所以建立模型

时要考虑这些因素的影响和作用。

2.1. Agent信念仿真模型

采用 Agent技术仿真师生大学信念的演化，Agent

模型包含其本身的信仰基因的作用，大学精神文化的

传承作用和信念的迁移等因素。如图 1所示，Agent

仿真模型称为EAM 模型，EAM将同时考虑生物遗传

基因和后天学习行为的相互作用，共同进化。

概率转变

信仰该大学精神文

化人群b，包括

Agent 继承社会对某大学的认可度

不信仰该大学精

神文化人群 n，包

括

Agent 模型

学生的

典范

大学精神文化对社会影响力

大学精神文化的社会认可度

大学精神文化教育

教师教

学理念

毕业学生在社会活动中体现的大

学精神文化气质

携带不信仰基因

人群

概率转变

携带信仰基因B

人群

接受该大学精神文

化入学人数

不接受该大学精神文

化入学人群

应用自然科学的科学实验的方法研究社会问题，

已经形成一个新的研究方向。基于 Agent 方法的社会

学仿真，通过构建人工社会，修改人工社会所遵循的

规则、参数，进行各种各样的社会学实验，有助于研

究现实社会[3]。国际上不少学者应用这一方法研究了

宗教现象[4-8]，将认知科学、神经生理学和达尔文的人

类学[6,9]等学科综合起来[10]。由于大学精神文化与大学

理念密不可分，理念与信仰具有本质属性[1,11]，所以刻

画大学精神文化的模型，可以参考宗教信仰的一些 Figure 1. University cultural Evolutionary Agent Model

图1. 基于 Agent的大学精神文化进化模型 EAM

基于 Agent 大学精神文化演化模型研究

图1中，假定Agent(学生)的信仰基因有两类：信

仰基因 B和无信仰基因N，其分布比例应该与该大学

在社会的认同度相同。协带基因B或N学生初入大学

前，接受该大学自身在社会的影响力和精神文化的认

同度，所以具有相同的概率分配比例。学生进入大学

后，将接受学校精神文化的熏陶，包括教师的言传身

教、高年级学生对低年级学生示范影响，最后学生离

校时带着大学精神文化烙印而进入社会，融入社会，

社会将对该大学生精神文化有新的认同度，这就表征

一代学生培养的完成。新的入学学生将以新的社会认

同度选择该大学。学生对大学精神文化的教育体现为

两种行为：认同并接受，不认同并拒绝。为了细分这

种行为的变迁，学生人群分为两类，即信奉并宣扬该

大学精神文化的群体 b，不赞同该大学精神文化的群

体n。结合学生携带信仰基因的情况，可将其进一步

细分为 4类：携带信仰基因且认同该大学精神文化的

个体(b, B)和不认同该大学精神文化的个体(n, B)；携

带无信仰基因且认同该大学精神文化的个体(b, N)和

不认同该大学精神文化的个体(n, N)。不同类型的个体

在接受大学教育过程中，大学精神文化对其影响力有

所不同。假定对认同该大学精神文化的个体，宣扬和

传承该大学精神文化的影响力为；对不认同该大学

精神文化的个体，宣扬和传承该大学精神文化的影响

力为。一般情况下，由于大学教师由于其独特的身

份和地位，对学生的教育，将在耳濡目染使得其发生

转换，存在的情景。

ccb

在宣扬传承该大学文化时，假设



jBN



是

携带 B或N基因个体改变其信奉该大学精神文化(由

信奉群体 b进入不信奉群体 n)的概率，

jBN是

携带 B或N基因个体由不信奉其大学精神文化转为信

奉的概率。





jBN为携带基因 B或N人群信奉

该大学精神文化的人数，





jBN为携带 B或N

基因人群不信奉该大学精神文化的人数。所以携带B

或N基因信奉大学精神文化的人数的演化方程为



 



 



bbbn

BBbBBn

nbb n

BBbB Bn

bbbn

NNbNNn

nbb n

则不同人群所占比例为：







,,;, ,

ijl

ptlibnm jBN



 (2)

对方程(1)限制人数的总数，做归一化处理，并假设

,,,

bnb n

asbscsds



 

0,,,1abcd

。根据假设有



，并令， bn



。即将方程(2)带入

(1)，即有方程(3)：













  

 

 

11 ()

11 d

tp taptbp t

tp tap tbp t

tptc ptpt

tp tcp tdp t



 

 

 

 



(3)

其中







为保证





pt 1







的调节因子。

2.2. 演化模型性质

定义两正矩阵









































(4)

并假设



和



分别其最大特征根，则由马尔科夫链

经典理论[12]可导出：

定理 1 设>



，

 





000

BBB

ppp 0，

则







 

lim 0

ˆˆ

lim 1

bnbn

BB BBB

pt p

pptptpp









(5)

其中



ˆ0

IA p











 (6)

Nb NNnN

tscXtscXt

tscXt scXt

tscXscXt

tscXt scX

 



 



 



 





(1)

定理 2 若(且)或(且cabdcabd



)或

(ca



且)，并且，则

bdbn

cc



 (7)

证明：求解矩阵(4)的特征根，其最大根为：

基于 Agent 大学精神文化演化模型研究

100





  



11 1141

ab abab

cd cdcd

















 



(8)

令





432

43210

aaaa





 (16)











La b

PL ab

QM cd



 

 



(9)

因





00g



，





1g0



，即有。

0, 0aa

当ac



时，可以知道







为二次函数。所以















。

当









& or &cabd cabd 

，则













31fa



 

。因为



也可能使得









，由于





10g









g ，，根据函数0







的连续性，若1



，则









和









均

有







1g。所以



的概率接近零。

则





 (10)







 

21 1

aab

ccd



 



 













证毕。

(11) 在假定其他条件下，可进一步研究其它特性。

3. 演化模型仿真

取初始条件





00.00

p

定义函数

 



 

，有



10g



。

  

11 11

12 2

gac

















 











(12)

50，，



p0



，

转换概率，，

，并满足和条

件。仿真结果如表1和表2所示，

0.995

p

0.4

cs

0.3 n

ca

as

0.003

ds

0.004

bd



p和

p随着传承

代数的增加，趋于稳态值，并且

p趋于1，与理论证

明结果一致，证明模型有助于分析问题。将bn





不同值情景， b

p的变化趋势画在同一张图上，如图2

所示。

由所给条件有0cd ab，则有，则

存在



11g



，使得





1,1





时，g。当





01





时，有

从表 1、表 2和图2可以进一步分析仿真结果：



1 orde

1 order









 



 



1) bn





越大，表明大学倡导其精神文化的

强度越大，对信奉该大学精神文化的学生影响力越

大，信奉其大学精神文化的人数比例增长得越快，达

到的稳定值也越大。形成其大学精神文化的所需的



(13)

即有，令



lim 0





 



LMP Q



 。

Table 1. b

p value with the generations e l ap s ed

若，即有





LM P Q ，两边平方

后，即

表1. b

p随代数的变化趋势

 

22LMPQLMP (14)

 

LMPQLM P





 



(15)

generations elapsed

cb/cn0 10 20 100 500 5000

4.0 0.00500.53610.5861 0.6009 0.60090.6009

2.0 0.00500.09330.3063 0.4059 0.40590.4059

1.5 0.00500.00800.0131 0.1327 0.14660.1466

1.3 0.00500.00210.0012 0.0014 0.01570.0380

1.1 0.00500.00050.0001 0.0001 0.00020.0052

若，必有，即



















方程

解包含了方程的解。进一步令





0

基于 Agent 大学精神文化演化模型研究

Table 2.

p value with the generations e l ap s ed

表2.

p随代数的变化趋势

generations elapsed

cb/cn 0 10 20 100 500 5000

4.0 0.0050 0.8921 0.97541.0000 1.0000 1.0000

2.0 0.0050 0.2258 0.75441.0000 1.0000 1.0000

1.5 0.0050 0.0342 0.07580.9052 1.0000 1.0000

1.3 0.0050 0.0149 0.01890.0357 0.4136 1.0000

1.1 0.0050 0.0070 0.00720.0077 0.0106 0.0402

Figure 2. b

p value with different bn





图2. b

p在不同的 bn



变化趋势图

代数越少。

2) bn



接近1时，信奉其大学精神文化的

人数比例增长得非常慢，需要非常多的代数如近百代

的努力才能趋于稳定，而且稳定值也很小。

3) 进一步推理，可以认为“适应世俗”的大学精

神文化，获得社会的承认，可以快速成长；“追求理

想信念”的大学精神文化，如果由社会认可的名师来

推动， bn



将很大，也必然会成功。否则，这种

追求要付出过大的代价，有可能导致办学失败。

4) 仿真只选取了有限参数的变化，主要验证理论

推导的结果，更多参数的变化，值得进一步研究。

4. 结束语

本文构建了大学精神文化演化的模型，体现了具

有信仰基因 B的个体对大学精神文化接受和传承的不

同概率，也考虑了在宣扬大学精神文化时，不同人群

接受的强度或反应的效果是不同的。从而模型既考虑

的社会遗传的作用，也考虑个体在大学受教育期间思

想的变迁：接受或不接受该大学精神文化。结合实际，

假定了某些可能的情景，推导了有意义的结论。如果

具有信仰基因B，在接受大学精神文化的群体，只要

所推行大学精神文化的效果远大于不接受该大学精

神文化的群体，则经过十几届学生的努力，必然会形

成该大学特有的精神文化。模型相对简单，有助于理

论推导一些结果，分析一些现象。更复杂的情景，还

需要进一步研究。

5. 致谢

感谢国家自然科学基金(60674054) 、江西省自然

科学基金项目(2010GZC0090) 和江西省教改项目

(jxjg-12-6-15)资助。

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