圖情學(xué)科中的仿真模擬：方法、應(yīng)用現(xiàn)狀與展望

吳江 黃曉 朱侯 賀超城

（1.武漢大學(xué)信息資源研究中心，武漢，430072； 2.武漢大學(xué)信息管理學(xué)院，武漢，430072； 3.中山大學(xué)信息管理學(xué)院，廣州，510006）

1 引言

無(wú)論是自然界還是人類社會(huì)都存在大量由諸多相互作用的元素組成的復(fù)雜系統(tǒng)，比如生態(tài)系統(tǒng)、生命體、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)輿論、科研網(wǎng)絡(luò)等。復(fù)雜系統(tǒng)中的元素通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連，并按照某種機(jī)制相互作用，由于組成元素間以及元素與環(huán)境間的合作、競(jìng)爭(zhēng)、依賴等作用，產(chǎn)生如非線性、涌現(xiàn)、反饋、突變等復(fù)雜現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)難以被準(zhǔn)確描述和推斷[1]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)歸納和模型推演難以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題進(jìn)行解析求解，仿真模擬成為解決問(wèn)題的可行路徑之一[2]。當(dāng)下，面對(duì)復(fù)雜不確定環(huán)境下的情報(bào)決策需求，為服務(wù)國(guó)家人工智能、大數(shù)據(jù)等重大戰(zhàn)略，圖情學(xué)科的研究范式也亟待尋求更大的突破，應(yīng)用仿真模擬有望成為突破方向之一。

在社會(huì)科學(xué)研究中，March等于19世紀(jì)60年代就開(kāi)始使用仿真模擬方法[3]。21世紀(jì)初期，仿真模擬方法在社會(huì)科學(xué)中逐漸被學(xué)者們所接受[4]。圖情學(xué)科中最早使用仿真模擬方法的文獻(xiàn)發(fā)表于1988年，該研究嘗試將隨機(jī)模擬方法應(yīng)用至圖書(shū)館的借還系統(tǒng)中[5]。2005年，Science刊登了Roger Guimerà等人的研究，他們利用多智能體仿真并結(jié)合WOS中不同領(lǐng)域的期刊數(shù)據(jù)，研究了創(chuàng)造性團(tuán)隊(duì)特征與協(xié)作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與績(jī)效都與團(tuán)隊(duì)自組織機(jī)制有緊密聯(lián)系[6]。不斷有Nature、PNAS等國(guó)際頂級(jí)期刊中刊登應(yīng)用仿真模擬的相關(guān)研究，這也標(biāo)志著仿真模擬方法在圖情以及相關(guān)學(xué)科的研究中逐漸具備一定地位[7-8]。

大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)加快了新文科建設(shè)的步伐，同時(shí)近期元宇宙等相關(guān)領(lǐng)域正迅速發(fā)展，這些新技術(shù)與新概念的加入都使得圖情學(xué)科研究需要發(fā)展變革，從而可以解決更加復(fù)雜性的問(wèn)題。圖情學(xué)科正是人文社科中最具有計(jì)算科學(xué)基因的學(xué)科，在面對(duì)復(fù)雜性問(wèn)題時(shí)，本學(xué)科有必要引入仿真模擬的相關(guān)理論、技術(shù)與方法，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)與元宇宙的發(fā)展趨勢(shì)，提出一套虛實(shí)結(jié)合、相互驗(yàn)證的研究范式，從而推動(dòng)圖情學(xué)科的發(fā)展。因此，本文系統(tǒng)性地總結(jié)圖情學(xué)科使用仿真模擬方法的現(xiàn)有研究，厘清仿真模擬方法在圖情學(xué)科的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討仿真模擬方法在圖情學(xué)科中的應(yīng)用方向與未來(lái)發(fā)展。

2 研究概況

2.1 相關(guān)概念及辨析

仿真模擬（simulation），顧名思義，就是模仿“真實(shí)”的意思。仿真模擬方法是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而普及的，其本質(zhì)就是利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)模型的建立是仿真模擬的核心問(wèn)題。系統(tǒng)模型是實(shí)際系統(tǒng)和過(guò)程在某些方面特性的一種表現(xiàn)形式，它能反映出該系統(tǒng)和過(guò)程的行為特性[9]。仿真模擬方法的應(yīng)用十分廣泛，包括軍事推演、自然環(huán)境模擬、災(zāi)害預(yù)警、危機(jī)處理等多個(gè)重要領(lǐng)域。同時(shí)，仿真模擬方法也應(yīng)用于圖書(shū)情報(bào)等社會(huì)科學(xué)研究中。

近些年，隨著管理和社會(huì)問(wèn)題的復(fù)雜性不斷提高，相應(yīng)領(lǐng)域的計(jì)算實(shí)驗(yàn) （computational experiments）方法也得到很大推崇。王飛躍認(rèn)為：“在計(jì)算實(shí)驗(yàn)方法中，傳統(tǒng)的計(jì)算模擬變成了‘計(jì)算實(shí)驗(yàn)室’里的‘試驗(yàn)’過(guò)程，成為‘生長(zhǎng)培育’各類復(fù)雜系統(tǒng)的手段，而實(shí)際系統(tǒng)只是這個(gè)‘計(jì)算實(shí)驗(yàn)’的一種可能結(jié)果而已?！盵10]仿真模擬不能完全等同于計(jì)算實(shí)驗(yàn)，兩者存在異同。雖然兩者都是通過(guò)仿真來(lái)研究真實(shí)系統(tǒng)。但是采用的仿真技術(shù)是有程度之分、級(jí)別之分、角度與側(cè)重點(diǎn)之分，也存在手段和方法之分。仿真模擬是以真實(shí)系統(tǒng)為“標(biāo)桿”，“仿真”是為了盡量“逼真”；相比而言，計(jì)算實(shí)驗(yàn)雖然廣義上也是一種仿真，但是這里的“真”已經(jīng)不再是真實(shí)系統(tǒng)的一種狀態(tài)或者一條軌跡，而是多種狀態(tài)或者軌跡中的一種，而仿真得到的那種狀態(tài)或者軌跡，有可能是我們可以觀察到的或者未觀察到的[11]。計(jì)算實(shí)驗(yàn)方法采用自下而上的研究思路，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中自主個(gè)體建模并觀察其行為決策與交互機(jī)制來(lái)研究系統(tǒng)整體特性的涌現(xiàn)。因此,多智能體仿真、元胞自動(dòng)機(jī)等仿真模擬方法也是計(jì)算實(shí)驗(yàn)方法的主要研究手段[11]。

無(wú)論仿真模擬還是計(jì)算實(shí)驗(yàn)，都是通過(guò)模仿實(shí)際系統(tǒng)來(lái)研究真實(shí)系統(tǒng)，在此意義上講，兩者都是仿真技術(shù)。在社會(huì)問(wèn)題的研究中，國(guó)外的學(xué)者通常將兩者等同視之[12]。隨著跨學(xué)科研究不斷深入，仿真模擬與計(jì)算實(shí)驗(yàn)方法在情報(bào)輿情演化、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)作行為、競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)等領(lǐng)域均有越來(lái)越廣泛和深入的應(yīng)用[13]。發(fā)展至今，圖情學(xué)科中仿真模擬的相關(guān)理論與方法應(yīng)用具備了一定規(guī)模。

2.2 仿真模擬方法與數(shù)據(jù)獲取

本研究采用系統(tǒng)性綜述的方法對(duì)圖情學(xué)科關(guān)注的研究領(lǐng)域中仿真模擬方法應(yīng)用的中英文文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。系統(tǒng)性綜述的關(guān)鍵步驟包括闡明綜述的目標(biāo)和方法、尋找相關(guān)研究、收集數(shù)據(jù)、評(píng)估研究質(zhì)量、綜合證據(jù)和解釋研究結(jié)果，定性研究方法是系統(tǒng)性綜述中的重要研究方法[14]。目前少有研究者梳理圖情學(xué)科中的仿真模擬方法以及應(yīng)用現(xiàn)狀，因此，本研究使用系統(tǒng)性綜述中常用的定性研究方法來(lái)開(kāi)展工作，具體工作流程如圖1所示。

圖1 仿真模擬方法及其應(yīng)用文獻(xiàn)獲取流程Fig. 1 Procedures for Obtaining Literatures on Simulation Methods and Their Application

仿真模擬方法種類較多，本研究采用模糊檢索加人工標(biāo)注的方式來(lái)明確圖情學(xué)科研究中應(yīng)用較多的仿真模擬方法。首先，本研究以“仿真”“模擬”“計(jì)算實(shí)驗(yàn)”與“simulation”分別為中英文檢索詞在中國(guó)知網(wǎng)、Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索圖情領(lǐng)域期刊中的文獻(xiàn)，檢索到中文文獻(xiàn)599篇，英文文獻(xiàn)732篇。其次，多名研究生一起參與標(biāo)注這些文獻(xiàn)使用的仿真模擬方法，依照方法出現(xiàn)次數(shù)排序：蒙特卡洛仿真、多智能體仿真、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、元胞自動(dòng)機(jī)、SIR模型、離散事件仿真等。其中蒙特卡洛仿真是數(shù)值計(jì)算方法，不屬于社會(huì)仿真的范疇；SIR是一個(gè)概念模型，該方法的實(shí)現(xiàn)也多借助多智能體仿真等方法；應(yīng)用離散事件仿真的文獻(xiàn)較少，僅有4篇。綜合考慮，本研究選取多智能體仿真、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、元胞自動(dòng)機(jī)四種方法，應(yīng)用這些方法的文獻(xiàn)均超過(guò)了20篇。

為了進(jìn)一步精確檢索到所需文獻(xiàn)，本研究將這些仿真模擬方法為關(guān)鍵詞進(jìn)行主題檢索，檢索范圍不變。檢索到中文文獻(xiàn)432篇、英文文獻(xiàn)216篇。多名研究生一起對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行研究?jī)?nèi)容與研究方法的標(biāo)注，將不屬于本研究范圍的文獻(xiàn)篩選出去。被篩選出的中文文獻(xiàn)主要是一些以“多主體”為關(guān)鍵詞的其他領(lǐng)域的文獻(xiàn)以及綜述，被篩選出的英文文獻(xiàn)主要是國(guó)際信息系統(tǒng)領(lǐng)域的研究。

經(jīng)過(guò)篩選后，得到中文文獻(xiàn)301篇，英文文獻(xiàn)69篇，共計(jì)370篇。本文作者共同對(duì)這370篇文獻(xiàn)進(jìn)行精讀，明確這些文獻(xiàn)的研究主題，共得到信息傳播機(jī)制、突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)輿情、網(wǎng)絡(luò)謠言傳播等23個(gè)研究主題，其中一些主題對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)數(shù)量較少，例如數(shù)字圖書(shū)館服務(wù)、政策研究等。經(jīng)過(guò)多輪討論，將包括文獻(xiàn)較多的主題進(jìn)行歸類，最終得到9個(gè)研究主題，并將它們歸為信息傳播與網(wǎng)絡(luò)輿情、知識(shí)管理、科研評(píng)價(jià)、競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)四個(gè)研究領(lǐng)域。

3 圖情學(xué)科中的仿真模擬方法

不同的仿真模擬方法解決的是不同類型的復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題，有必要梳理圖情學(xué)科中主流仿真模擬方法的基本邏輯及其在相關(guān)主題中的應(yīng)用思路。

3.1 多智能體仿真

智能體是一種處于特定環(huán)境下的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它們能在該特定環(huán)境中靈活地、自主地活動(dòng)，每個(gè)智能體可以代表現(xiàn)實(shí)中的人、生物、機(jī)器、信息等對(duì)象。圖2展示了對(duì)系統(tǒng)中智能體集合進(jìn)行建模的過(guò)程。這些智能體被賦予一定規(guī)則相互作用形成聯(lián)合動(dòng)作，并根據(jù)外部環(huán)境和自身狀態(tài)進(jìn)行自主決策和行動(dòng)，從而模擬群體行為特征[15]。隨著Netlogo等多智能體建模軟件的出現(xiàn)，多智能體仿真被廣泛應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。

圖2 多智能體仿真原理示意圖Fig. 2 Schematic Diagram of the Principle of Multi-agent Simulation

多智能體仿真方法能夠在圖情學(xué)科中廣泛應(yīng)用是因?yàn)樾畔鞑?、知識(shí)轉(zhuǎn)移、科學(xué)合作等相關(guān)領(lǐng)域中存在大量由個(gè)人活動(dòng)引起的群體行為，這些群體行為帶來(lái)了輿情傳播、知識(shí)創(chuàng)造、論文生產(chǎn)等結(jié)果。多智能體仿真可以將這些動(dòng)態(tài)過(guò)程涉及到個(gè)體屬性的環(huán)境等參數(shù)納入模型中，譬如信息傳播中網(wǎng)民、媒體、政府等主體屬性與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，知識(shí)轉(zhuǎn)移中知識(shí)生產(chǎn)與傳播主體屬性與知識(shí)創(chuàng)造環(huán)境參數(shù)，科學(xué)評(píng)價(jià)中評(píng)審人主體屬性與科研合作環(huán)境參數(shù)[16-18]；同時(shí)，多智能體仿真還將上述主體之間交互的非量化因素納入模型，因此可以模擬這些群體行為的過(guò)程與結(jié)果。上述研究領(lǐng)域中利用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)證分析關(guān)注點(diǎn)是數(shù)據(jù)輸入與結(jié)果之間的匹配。與之相比，多智能體仿真的重點(diǎn)在于過(guò)程模擬，其結(jié)果也更多是提供一種參考，例如不同結(jié)構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)輿情的傳播范圍、不同合作模式帶來(lái)的知識(shí)創(chuàng)造與論文數(shù)量的異同[19]。

3.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)由美國(guó)麻省理工學(xué)院的Forrester 教授于20 世紀(jì)60 年代提出，它是系統(tǒng)科學(xué)理論與計(jì)算機(jī)仿真緊密結(jié)合、研究系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)與行為的一門(mén)科學(xué)。系統(tǒng)的行為模式與特性主要是由于系統(tǒng)內(nèi)部組成要素相互作用的反饋結(jié)果，反饋是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的核心[20]。圖3是利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的反饋結(jié)構(gòu)來(lái)組織的該模型示意圖[21]。該示意圖描述了現(xiàn)實(shí)問(wèn)題通過(guò)數(shù)據(jù)公式將非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)現(xiàn)實(shí)世界提供決策反饋的一系列過(guò)程。

圖情學(xué)科包括許多非線性關(guān)系,使得系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)成為該學(xué)科相關(guān)研究中應(yīng)用最廣泛的仿真方法之一。相關(guān)研究中能夠應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法在于可以將相關(guān)研究問(wèn)題構(gòu)建成一個(gè)反饋回路，可以通過(guò)改變回路中的輸入來(lái)探討其導(dǎo)致其他重要因素的變化，因此系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)主要用于非線性關(guān)系引起的效果評(píng)估[20]。例如，在圖情領(lǐng)域的政策研究中，政策反饋回路可以通過(guò)改變政策輸入條件探究其對(duì)政策效果的影響[22]。其他應(yīng)用領(lǐng)域也是類似，包括競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)效果評(píng)估、突發(fā)事件引起網(wǎng)絡(luò)輿情的信息傳播效果評(píng)估、知識(shí)轉(zhuǎn)移效果評(píng)估等[23-25]。與使用雙重差分等計(jì)量經(jīng)濟(jì)方法來(lái)研究政策等效果評(píng)估相比，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的重點(diǎn)是通過(guò)各個(gè)因素間的關(guān)系數(shù)據(jù)還原效果評(píng)估過(guò)程中的反饋回路，通過(guò)靈敏度分析驗(yàn)證模型的魯棒性后，相應(yīng)的反饋回路將被認(rèn)為是有效的，從而可以被用來(lái)解釋某一問(wèn)題并可進(jìn)行推廣[26]。

3.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

圖3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型原理示意圖Fig. 3 Schematic Diagram of the Principle of System Dynamics

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點(diǎn)和它們之間的連接構(gòu)成的一系列組合，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜系統(tǒng)的特性，在理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的形成和演化機(jī)制中大量運(yùn)用了仿真模擬方法[27]。Watts和Strogatz提 出 的 小 世 界 網(wǎng) 絡(luò)、Barabasi和Albert對(duì)無(wú)標(biāo)度模型的驗(yàn)證、Girvan和Newman對(duì)社群結(jié)構(gòu)的識(shí)別都為以網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)為基礎(chǔ)的仿真模擬發(fā)展貢獻(xiàn)了重要的推動(dòng)作用[28-30]。圖4展示了規(guī)則網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)隨機(jī)重連到小世界網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中p為節(jié)點(diǎn)隨機(jī)重新連接網(wǎng)絡(luò)中原有每條邊的概率[31]。

圖4 從規(guī)則網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)隨機(jī)重連到小世界網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Random Reconnection from Regular Network to Small World Network, Random Network

與多智能體仿真、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法不同，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)不算一個(gè)嚴(yán)格意義的仿真方法，但是其在圖情學(xué)科研究領(lǐng)域的仿真模擬中有重要地位[27]。以多智能體為基礎(chǔ)的仿真方法是為了探究群體行為特征，其中個(gè)體之間具備不同的關(guān)系，將這些關(guān)系集合在一起就形成了各種不同的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。因此，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)常與多智能體仿真等方法一起，共同模擬信息傳播、知識(shí)管理以及科學(xué)合作等領(lǐng)域中的網(wǎng)絡(luò)演化過(guò)程。在這種方法組合中，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)一般為研究基礎(chǔ)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連邊類型分為有向網(wǎng)絡(luò)、無(wú)向網(wǎng)絡(luò)、加權(quán)網(wǎng)絡(luò)等，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類包括隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)等，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層次分類包括多層網(wǎng)絡(luò)、混合網(wǎng)絡(luò)等，研究者因而可以探究不同網(wǎng)絡(luò)類型對(duì)信息與謠言傳播、知識(shí)轉(zhuǎn)移與流動(dòng)、科研合作等行為效果的影響[17,32-34]。與科研合作等領(lǐng)域研究團(tuán)體識(shí)別、研究領(lǐng)域檢測(cè)等社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析相比，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與之有邏輯上的不同，上述分析中社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征是分析結(jié)果，而以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的仿真研究中網(wǎng)絡(luò)特征是模型輸入。

3.4 元胞自動(dòng)機(jī)

元胞自動(dòng)機(jī)由馮諾依曼在20世紀(jì)40年代提出，用來(lái)模擬生物的進(jìn)化和自我復(fù)制。元胞自動(dòng)機(jī)可以被看作一個(gè)特殊的多智能體系統(tǒng)，此時(shí)的智能體在單元格中具有特定的、確定的位置，并且在它們的行為和交互方式上是同質(zhì)的[35]。如圖5所示，元胞根據(jù)某些規(guī)則排列以形成一個(gè)空間區(qū)域，每個(gè)元胞都有幾種離散的狀態(tài)，這些狀態(tài)在單位時(shí)間會(huì)按照相同的演化規(guī)則發(fā)生變化，形成了元胞自動(dòng)機(jī)的演化[36]。

由于元胞自動(dòng)機(jī)是一種特殊的多智能體仿真，因此它也用來(lái)模擬圖情學(xué)科相關(guān)等研究領(lǐng)域中的群體行為特征。網(wǎng)絡(luò)用戶群體行為可以用元胞自動(dòng)機(jī)來(lái)模擬，元胞與鄰居之間的規(guī)則可以表征實(shí)際中網(wǎng)絡(luò)輿情傳播中的群體行為特征，利用元胞自動(dòng)機(jī)可以從局部簡(jiǎn)單的規(guī)則到整體復(fù)雜動(dòng)態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)輿情的演化過(guò)程，從而探究其演化機(jī)制與影響因素[37]。知識(shí)管理的研究中，個(gè)人、企業(yè)等知識(shí)受眾可以被看成元胞，知識(shí)在元胞及其鄰居之間按照一定的演化規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)移、共享，通過(guò)元胞自動(dòng)機(jī)可探究其演化過(guò)程及影響因素[38]。

3.5 仿真模擬方法總結(jié)

綜上所述，圖情學(xué)科中應(yīng)用仿真模擬方法解決的主要是相關(guān)領(lǐng)域群體化行為與非線性關(guān)系引起的復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題，具體如圖6所示。多智能體仿真、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和元胞自動(dòng)機(jī)這三類仿真方法是對(duì)圖情學(xué)科中群體化行為進(jìn)行仿真模擬。大量個(gè)體之間的交互形成了圖情學(xué)科信息傳播、知識(shí)管理、科學(xué)合作等領(lǐng)域中輿情傳播、知識(shí)創(chuàng)造、論文生產(chǎn)等宏觀現(xiàn)象。多智能體仿真、元胞自動(dòng)機(jī)結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，用格式化的形式描述復(fù)雜過(guò)程，將個(gè)體屬性、環(huán)境參數(shù)以及個(gè)體間交互衍生的非量化因素納入模型，從而模擬上述領(lǐng)域中的群體化行為。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)則是對(duì)圖情學(xué)科領(lǐng)域中的非線性關(guān)系引起的效果評(píng)估問(wèn)題進(jìn)行仿真模擬。圖情學(xué)科中競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)、網(wǎng)絡(luò)輿情、知識(shí)傳播等問(wèn)題涉及到的相關(guān)因素之間包含著諸多非線性關(guān)系，這些關(guān)系可以通過(guò)反饋構(gòu)成回路，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)反饋回路計(jì)算可以定量化模型中重要因素之間的關(guān)系，從而完成某一因素改變對(duì)其他因素的影響效果評(píng)估。

圖5 元胞自動(dòng)機(jī)原理示意圖Fig. 5 Schematic Diagram of the Principle of Cellular Automata

圖6 仿真模擬方法在圖情學(xué)科的應(yīng)用總結(jié)Fig.6 The Summary of the Simulation Methods Applied in Library and Information Science

4 圖情學(xué)科中仿真模擬方法的應(yīng)用現(xiàn)狀

圖情學(xué)科中許多零散的主題都使用了仿真模擬方法。例如，研究者使用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法評(píng)估政府開(kāi)放數(shù)據(jù)政策與科技政策的影響。這是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法作為政策分析工具在圖情學(xué)科的遷移，但其并未與相關(guān)研究深入結(jié)合?；诜椒ㄅc研究深入結(jié)合的原則，本文總結(jié)了圖情學(xué)科中仿真模擬方法在9個(gè)重要主題中具體的應(yīng)用內(nèi)容，如表1所示。

4.1 信息傳播與網(wǎng)絡(luò)輿情

信息、觀點(diǎn)、情緒等內(nèi)容通過(guò)群體行為傳播容易形成網(wǎng)絡(luò)輿情，突發(fā)事件與謠言可能成為情緒爆發(fā)的導(dǎo)火索[39]。網(wǎng)絡(luò)輿情是一個(gè)涉及因素廣泛的群體性行為，其中信息傳播與演化過(guò)程的全部路徑難以被準(zhǔn)確追溯。仿真模擬方法可以為無(wú)法通過(guò)社會(huì)實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)輿情演化過(guò)程構(gòu)建平行系統(tǒng)，這為網(wǎng)絡(luò)輿情中的信息傳播規(guī)律及其過(guò)程的影響因素研究提供了一條重要路徑。目前信息傳播與網(wǎng)絡(luò)輿情使用仿真模擬方法的研究主要包括信息傳播機(jī)制、突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)輿情、網(wǎng)絡(luò)謠言傳播。

（1）信息傳播機(jī)制。

信息傳播遵循一定的傳播機(jī)制，極性化、集中化是各種仿真模擬模型模擬出的網(wǎng)絡(luò)輿情發(fā)展的重要特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的意見(jiàn)領(lǐng)袖會(huì)對(duì)該過(guò)程產(chǎn)生重要影響。利用元胞自動(dòng)機(jī)構(gòu)建的包括元胞情感傾向、自信度和周邊元胞的影響度、周邊元胞的情感傾向等要素的模擬系統(tǒng)，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)網(wǎng)民會(huì)被外部信息影響時(shí)，輿情演化會(huì)快速達(dá)到收斂狀態(tài)[37]。類似的模擬系統(tǒng)也可以利用多智能體仿真模型構(gòu)建，群體規(guī)模、意見(jiàn)領(lǐng)袖數(shù)量、意見(jiàn)領(lǐng)袖觀點(diǎn)等內(nèi)容都被驗(yàn)證對(duì)網(wǎng)絡(luò)輿情演化群體極化是有影響的[40]。針對(duì)這一問(wèn)題，Ross等人發(fā)表一篇有趣的研究，他們構(gòu)建了基于個(gè)人行為經(jīng)驗(yàn)的多智能體模型來(lái)研究社交媒體中的意見(jiàn)操縱行為，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)情況下網(wǎng)絡(luò)中只需要2%-4%的核心節(jié)點(diǎn)就可以決定輿論的走向[41]。

表1 圖情學(xué)科研究領(lǐng)域與主題同仿真模擬方法之間的關(guān)系Table 1 The Relationship Between the Research Fields and Topics and the Simulation Methods in Library and Information Science

（2）突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)輿情。

突發(fā)事件的輿情控制是網(wǎng)絡(luò)輿情研究中的重要議題，謠言時(shí)常與突發(fā)事件依附共生，但突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)輿情管理與謠言的傳播遏制并不完全一致。對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)急管理，政府在其中擔(dān)任重要角色，突發(fā)事件公共度、事件敏感度、網(wǎng)民質(zhì)疑度、政府公信力已經(jīng)被證明對(duì)突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)輿情熱度是有影響的[42]。而在輿情初始階段，政府能夠通過(guò)與媒體合作等方式展開(kāi)應(yīng)急管理，發(fā)揮政府部門(mén)在突發(fā)事件輿情控制中的重要作用，從而高效且低成本地控制住輿情[43]。

（3）網(wǎng)絡(luò)謠言傳播。

謠言的傳播則更多受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。網(wǎng)民數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)鄰居的數(shù)量、應(yīng)用媒介數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)密度都與謠言傳播速度正相關(guān)[44-45]。因此，當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，政府需要第一時(shí)間介入，發(fā)布具備公信力的權(quán)威消息；而當(dāng)謠言隨之附生時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的管理尤其是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中意見(jiàn)領(lǐng)袖的引領(lǐng)將成為此階段的重要工作。

4.2 知識(shí)管理

知識(shí)管理是組織對(duì)其所擁有的知識(shí)資源進(jìn)行管理的過(guò)程，包括知識(shí)的識(shí)別、獲取、存儲(chǔ)、共享、創(chuàng)新等方面[46]。知識(shí)管理是基于組織知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)于特定環(huán)境的多主體參與、多因素相互作用的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程。仿真模擬方法能夠低成本地模擬復(fù)現(xiàn)企業(yè)、組織和個(gè)人的知識(shí)協(xié)作和各主體在系統(tǒng)中的決策過(guò)程，從而有效地解決知識(shí)管理應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。知識(shí)管理中使用仿真模擬方法可以有效地模擬分析和評(píng)估企業(yè)、在線社區(qū)、科研領(lǐng)域等不同環(huán)境下知識(shí)在復(fù)雜系統(tǒng)中的流動(dòng)和整合情況。

（1）企業(yè)知識(shí)管理。

如何量化評(píng)價(jià)企業(yè)知識(shí)管理的績(jī)效是一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題，現(xiàn)有的大部分研究一般將知識(shí)傳播與擴(kuò)散的性能當(dāng)作評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主要分析不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于知識(shí)傳播的影響。其中，隱性知識(shí)在剛開(kāi)始傳播時(shí)，網(wǎng)絡(luò)越接近隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳播動(dòng)力越大，越接近規(guī)則網(wǎng)絡(luò)傳播動(dòng)力越?。欢?dāng)接近充分傳播狀態(tài)時(shí)，不同網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)則相反[47]。類似的研究構(gòu)建了由知識(shí)尋求者、貢獻(xiàn)者與中介這三類智能體構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，探尋了規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)與無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)這四個(gè)有代表性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)知識(shí)傳播性能的影響，發(fā)現(xiàn)在無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中可以實(shí)現(xiàn)最佳的知識(shí)傳播性能機(jī)制[17]。而Chen等人的研究則更加深入，他們首先通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的方式調(diào)研了企業(yè)知識(shí)管理—企業(yè)知識(shí)創(chuàng)新—企業(yè)績(jī)效這一系列因素之間的關(guān)系，將企業(yè)知識(shí)管理的水平通過(guò)理論推演的方式與企業(yè)績(jī)效水平掛鉤，緊接著使用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法提出了關(guān)于企業(yè)知識(shí)管理策略關(guān)鍵要素模擬的更有說(shuō)服力的模型[25]。

（2）在線社區(qū)知識(shí)協(xié)作。

與企業(yè)知識(shí)管理類似，在線社區(qū)中知識(shí)的共享與協(xié)作也會(huì)受到不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。然而，與企業(yè)知識(shí)管理不同的是，在線社區(qū)中的知識(shí)協(xié)作是用戶自發(fā)行為，其效果還受到在線用戶的主觀意愿等因素的影響。因此，除了不同類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用戶的知識(shí)分享意愿等個(gè)人因素也常常被加入到仿真模型當(dāng)中用以探究這些因素對(duì)虛擬社區(qū)中知識(shí)傳播的影響[48]。Wang等人將這樣的因素分解得更加細(xì)致，他們將在線用戶的主觀意愿表示為用戶內(nèi)在動(dòng)機(jī)、外在動(dòng)機(jī)以及社會(huì)動(dòng)機(jī)之間的相互作用，并采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法分析了虛擬實(shí)踐社區(qū)中這些動(dòng)機(jī)因素之間的相互作用對(duì)社區(qū)成員知識(shí)合作的影響[49]。

（3）科研領(lǐng)域的知識(shí)管理。

與上述兩個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)管理不同，科研領(lǐng)域的知識(shí)管理以科研創(chuàng)新質(zhì)量為唯一目標(biāo)，因此相關(guān)研究則更加關(guān)注參與者的知識(shí)創(chuàng)新能力以及不同的知識(shí)轉(zhuǎn)移或擴(kuò)散現(xiàn)象。例如，關(guān)鵬等人采用多智能體建模構(gòu)建了科研合作網(wǎng)絡(luò)知識(shí)擴(kuò)散仿真演化模型，將科研合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、知識(shí)溢出效應(yīng)和個(gè)體知識(shí)創(chuàng)新能力納入到模型當(dāng)中，并驗(yàn)證了這些因素都會(huì)對(duì)知識(shí)擴(kuò)散能力產(chǎn)生影響[50]。知識(shí)黏滯，這一用于描述科研合作中知識(shí)的“轉(zhuǎn)移性障礙”這一特別的知識(shí)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，被李綱等人采用以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的方法模擬出，用以分析科研團(tuán)隊(duì)中隱性知識(shí)粘滯的演化路徑以及各因素對(duì)知識(shí)粘滯的影響機(jī)理[51]。

4.3 科學(xué)評(píng)價(jià)

科學(xué)評(píng)價(jià)是指通過(guò)定性或者定量的方法，以科研工作者、科學(xué)活動(dòng)、科研成果為對(duì)象的評(píng)價(jià)[52]。科學(xué)評(píng)價(jià)的主要參與主體科研工作者具有自主性、主動(dòng)性等主體的一般屬性，研究者采用多智能體仿真、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法可以對(duì)科研產(chǎn)出中涉及到的人、事、物等因素的交互過(guò)程等進(jìn)行模擬，復(fù)現(xiàn)科研產(chǎn)出中的合作過(guò)程并探討科技創(chuàng)新中的涌現(xiàn)機(jī)制。目前科學(xué)評(píng)價(jià)中使用仿真模擬方法的研究主要包括科學(xué)合作演化以及科研成果產(chǎn)出評(píng)價(jià)。

（1）科研合作演化。

在科學(xué)合作的仿真研究中，學(xué)者們主要的研究對(duì)象是合作網(wǎng)絡(luò)中的科研工作者、成果產(chǎn)出與科技創(chuàng)新過(guò)程。這些研究與科研領(lǐng)域知識(shí)管理研究有一些異同。相同之處在于這些研究創(chuàng)建的知識(shí)創(chuàng)新模型比較類似，而不同之處是科研合作演化的仿真研究有科研文獻(xiàn)等實(shí)際數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，這些實(shí)際數(shù)據(jù)一般是發(fā)表文獻(xiàn)中的科研合作網(wǎng)絡(luò)。加拿大所有納米技術(shù)期刊數(shù)據(jù)被用以構(gòu)建該領(lǐng)域的作者合作網(wǎng)絡(luò)，作者合作的多智能體模型被創(chuàng)建以分析這些科學(xué)家的合作歷史與表現(xiàn)，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)明星科學(xué)家對(duì)合作網(wǎng)絡(luò)中的科技生產(chǎn)有積極作用[53]。中文圖情領(lǐng)域的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)被用以分析作者合作次數(shù)分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)群體的科研合作次數(shù)滿足具有胖尾現(xiàn)象的冪律分布，而個(gè)體上的科研合作人數(shù)分布尾部下降趨勢(shì)符合指數(shù)函數(shù)[54]。王曰芬等人結(jié)合知識(shí)進(jìn)化理論，對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)傳播中的知識(shí)進(jìn)化現(xiàn)象進(jìn)行了分析與研究，構(gòu)建了基于知識(shí)進(jìn)化的科學(xué)文獻(xiàn)傳播網(wǎng)絡(luò)演變模型，并將現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)與模擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證該模型的有效性[55]。（2）科研成果評(píng)價(jià)。

科研成果評(píng)價(jià)中仿真模擬應(yīng)用的主要研究主題為學(xué)術(shù)成果的同行評(píng)議。同行評(píng)議的過(guò)程本身受到很多因素的影響，很難通過(guò)實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行量化研究，仿真模擬方法是有效途徑。同行評(píng)議被視為一個(gè)基于知識(shí)不對(duì)稱和受評(píng)議偏差影響的過(guò)程，評(píng)審員的可靠性對(duì)同行評(píng)議的質(zhì)量和效率是有影響的[18]。一般人只能通過(guò)期刊已經(jīng)發(fā)表的文章、期刊公布的接受率等指標(biāo)側(cè)面了解同行評(píng)議過(guò)程，而通過(guò)多智能體仿真并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)則有可能將外部同行評(píng)議的接受率、內(nèi)部評(píng)審的拒絕率、成果在不同提交次數(shù)的接受概率等數(shù)據(jù)模擬出來(lái)，從而給科研人員很好的參考[56]。審稿人能否按時(shí)完成同行評(píng)議是作者與編輯都最關(guān)心的問(wèn)題之一，不同類別的審稿人其審稿時(shí)間分布是相似的；當(dāng)編輯與審稿人相互認(rèn)識(shí)時(shí)，則該審稿人的審稿完成率非常高[57]。

4.4 競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)

“競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)”是一個(gè)操作流程，也是一種產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)是一個(gè)持續(xù)演化中的正式與非正式操作流程相結(jié)合的企業(yè)管理子系統(tǒng)[58]。隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)與時(shí)代發(fā)展，原本落后的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)思維與體系將不斷被更替，如何以企業(yè)、行業(yè)、地區(qū)、國(guó)家等維度建設(shè)新的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)體系、將時(shí)代因素納入至競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)中以應(yīng)對(duì)時(shí)代發(fā)展需求是一個(gè)高成本的問(wèn)題，使用仿真模擬模型進(jìn)行先期評(píng)估研究可以為企業(yè)、政府等主體提供有效的體系借鑒。目前研究者主要通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法評(píng)估企業(yè)、行業(yè)等競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用。

企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)可以劃分為收集、分析、服務(wù)、反競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)等多個(gè)子系統(tǒng)，可以利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)的所有要素以及各子系統(tǒng)之間的相互作用和影響進(jìn)行系統(tǒng)分析[59]。許多研究者分析了不同視角下企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)，并通過(guò)實(shí)際企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。例如，邢憲光和劉敏榕刻畫(huà)出了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)供需系統(tǒng)流圖，并以福州地區(qū)的情報(bào)服務(wù)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行仿真模擬分析，發(fā)現(xiàn)提高資本知識(shí)轉(zhuǎn)化率和情報(bào)服務(wù)影響因子可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)的有效供給[60]。李川等人針對(duì)虛擬產(chǎn)品行業(yè)建立了合作競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)博弈的SD模型并進(jìn)行相應(yīng)的策略模擬，同時(shí)以騰訊公司為例進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)[23]。此外，未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)需要考慮更多時(shí)代發(fā)展的因素。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)等相關(guān)因素是競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)建設(shè)需要考慮在內(nèi)的，研究者在新的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)建設(shè)模型中有必要加入大數(shù)據(jù)思維，探究大數(shù)據(jù)環(huán)境下競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)應(yīng)用能力的影響因素[61]。

5 圖情學(xué)科仿真模擬應(yīng)用的研究展望

綜合來(lái)看，當(dāng)前圖情學(xué)科中應(yīng)用仿真模擬方法的領(lǐng)域已經(jīng)初具規(guī)模，但其中仍存在一些問(wèn)題。首先，在當(dāng)前研究中的仿真模型對(duì)模擬規(guī)則抽象程度較高，這些模型是仿真模擬方法與相關(guān)研究主題的初步結(jié)合，有必要以此深入探究更加復(fù)雜現(xiàn)象的模擬；其次，仿真模擬方法在圖情學(xué)科中應(yīng)用的研究主題有限，圖情學(xué)科中還有很多復(fù)雜問(wèn)題有待與仿真模擬方法結(jié)合，大數(shù)據(jù)與元宇宙等新技術(shù)的發(fā)展可能會(huì)帶來(lái)更多突破。

5.1 當(dāng)前研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前研究主題應(yīng)用仿真模擬方法的建模過(guò)程仍然存在一些問(wèn)題。其中，信息傳播領(lǐng)域中應(yīng)用多智能體仿真、元胞自動(dòng)機(jī)的模擬過(guò)程中過(guò)度依賴模型的初始化參數(shù)，其非參數(shù)的迭代過(guò)程導(dǎo)致不確定性較高、可比性和可復(fù)現(xiàn)性較低[16,36]。知識(shí)管理領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行效果評(píng)估時(shí)主要通過(guò)平均值的狀態(tài)變量對(duì)變量關(guān)系進(jìn)行設(shè)置，這會(huì)帶來(lái)誤差的積累，也會(huì)忽略個(gè)體層面的異質(zhì)性特征[25]。許多領(lǐng)域在設(shè)置復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)時(shí)會(huì)將個(gè)體間多模、動(dòng)態(tài)的相互作用與聯(lián)系單一化處理，這種處理方式使得這些復(fù)雜現(xiàn)象的模型化更加簡(jiǎn)單，但同樣造成了研究深度的缺失。

因此，本文針對(duì)已經(jīng)應(yīng)用仿真模擬方法的重要領(lǐng)域提出了新的思路。在信息傳播與網(wǎng)絡(luò)輿情的研究中，動(dòng)態(tài)環(huán)境變化、網(wǎng)絡(luò)群體成員行為的復(fù)雜性等因素需要被加入至未來(lái)的仿真模型中，輿情事件發(fā)展過(guò)程等數(shù)據(jù)能夠?yàn)榉抡嫦到y(tǒng)提供交叉驗(yàn)證，相關(guān)的信息傳播機(jī)制在新的突發(fā)事件、網(wǎng)絡(luò)謠言的適用性也需要進(jìn)一步被明晰。在知識(shí)管理的研究中，未來(lái)的模型需要考慮合作過(guò)程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)與協(xié)作模式的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)仿真模型得出的普適性結(jié)論其推廣程度也需要進(jìn)一步討論。在科學(xué)評(píng)價(jià)的研究中，更多領(lǐng)域不同類型的科研成果、更加廣泛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與新的指標(biāo)需要加入到科學(xué)合作等各種網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)中，從代表性期刊中推斷出指標(biāo)用以填補(bǔ)理論與仿真結(jié)果之間的空白是同行評(píng)議的仿真模型未來(lái)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。在競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)的研究中，不斷變化的時(shí)代特性意味著系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法將長(zhǎng)期運(yùn)用于新的因素加入到競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)的構(gòu)建分析中，相應(yīng)的仿真結(jié)果也需要得到企業(yè)案例的驗(yàn)證。

5.2 新技術(shù)驅(qū)動(dòng)的仿真模擬

當(dāng)前圖情學(xué)科使用仿真模擬方法的研究領(lǐng)域還不夠廣泛。首先，與當(dāng)前研究應(yīng)用仿真模擬方法深度不足的原因類似，建模過(guò)程中的數(shù)據(jù)支撐不足會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)抽象化程度較高，也會(huì)使圖情學(xué)科中許多復(fù)雜研究問(wèn)題難以被模擬。其次，仿真模擬方法與圖情學(xué)科依托科技資源開(kāi)展信息服務(wù)的傳統(tǒng)工作思路有所不同，很多圖情學(xué)科的研究者對(duì)于仿真模擬方法的認(rèn)知不夠深入[62]。大數(shù)據(jù)與元宇宙等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展可能為圖情學(xué)科應(yīng)用仿真模擬方法拓寬思路。

大數(shù)據(jù)時(shí)代相關(guān)主題數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與完善為圖情學(xué)科應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模仿真帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)，具體包括基于大數(shù)據(jù)的模型設(shè)計(jì)、修正與驗(yàn)證，從而完成“提升仿真模型的可信性”這一復(fù)雜科學(xué)的重要目標(biāo)[63]。大數(shù)據(jù)來(lái)源包括科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、專利數(shù)據(jù)、社交媒體數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)、政府公共數(shù)據(jù)等[64]。即使是研究復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程或是構(gòu)建平行系統(tǒng)，基于異構(gòu)權(quán)屬、跨界關(guān)聯(lián)、多元互動(dòng)的大數(shù)據(jù)融合技術(shù)發(fā)展也能為仿真建設(shè)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集。在模型設(shè)計(jì)階段，相關(guān)數(shù)據(jù)的提前收集能夠解決仿真模型初始化的問(wèn)題，大數(shù)據(jù)為目前仿真過(guò)程中通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、專家打分完成的變量關(guān)系設(shè)定、參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容提供更多依據(jù)。在模型修正階段，大數(shù)據(jù)能夠?yàn)榻＿^(guò)程分割化的數(shù)據(jù)反證與模型迭代提供支持，這解決了上述定性分析過(guò)程依據(jù)不足等問(wèn)題。最后，在模型驗(yàn)證階段，大數(shù)據(jù)將貫穿于整個(gè)仿真建模的始終，提供全生命周期的仿真驗(yàn)證，同時(shí)為智能化、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)驗(yàn)證提供發(fā)展基礎(chǔ)。因此，大數(shù)據(jù)可以支撐圖情學(xué)科中科技情報(bào)分析、用戶在線行為分析、政策分析等更多研究領(lǐng)域與仿真模擬方法的結(jié)合。

元宇宙是當(dāng)下的熱門(mén)概念，它與仿真模擬在深層次內(nèi)核上具有一致性，是更高級(jí)別的仿真模擬技術(shù)。元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)，人們可以以數(shù)字身份參與這一虛實(shí)融合的三元世界數(shù)字社會(huì)。元宇宙的發(fā)展將經(jīng)歷虛實(shí)孿生、虛實(shí)相生、虛實(shí)融生三個(gè)階段[65]。其中，虛實(shí)孿生是在虛擬世界生成現(xiàn)實(shí)空間的鏡像，這個(gè)階段是元宇宙構(gòu)建的基礎(chǔ)。這與利用仿真模擬中構(gòu)建現(xiàn)實(shí)世界的平行系統(tǒng)與人工社會(huì)的思路不謀而合[66]。在虛實(shí)相生的階段，現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間不斷交融，直到虛實(shí)融生，即虛擬與現(xiàn)實(shí)完全融為一體。在元宇宙虛實(shí)孿生的思想指導(dǎo)下，可以構(gòu)建與社會(huì)、物理、信息三元空間平行的人工情報(bào)空間。在計(jì)算機(jī)中對(duì)三元空間進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)仿真，對(duì)不適宜在人工情報(bào)空間開(kāi)展的、具有高度復(fù)雜性的問(wèn)題進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)干預(yù)方案進(jìn)行優(yōu)化控制。當(dāng)虛實(shí)交融的元宇宙被構(gòu)造出來(lái)時(shí)，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展能使與三元空間平行的、非概括化、場(chǎng)景交融的人工情報(bào)空間成為可能，這將對(duì)情報(bào)工作面向國(guó)家智能決策等重大問(wèn)題的解決有重要意義。這些熱門(mén)概念的提出與發(fā)展可以吸引更多圖情學(xué)科學(xué)者深入?yún)⑴c到相關(guān)研究領(lǐng)域的仿真模擬中來(lái)。

6 結(jié)語(yǔ)

仿真模擬方法作為歸納與演繹之外的第三研究范式在圖情學(xué)科領(lǐng)域的研究應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模。本研究采取系統(tǒng)性綜述的方法對(duì)國(guó)內(nèi)外圖情學(xué)科中應(yīng)用仿真模擬方法的文獻(xiàn)進(jìn)行分析、整合與展示。首先，本研究歸納了多智能體仿真、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等仿真模擬方法與圖情學(xué)科研究的邏輯一致性；其次，通過(guò)文獻(xiàn)實(shí)例總結(jié)了圖情學(xué)科中仿真模擬方法的應(yīng)用現(xiàn)狀，相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域具體包括信息傳播與網(wǎng)絡(luò)輿情、知識(shí)管理、科學(xué)評(píng)價(jià)、競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)；最后，針對(duì)當(dāng)前圖情學(xué)科應(yīng)用仿真模擬方法的不足，結(jié)合大數(shù)據(jù)、元宇宙等新技術(shù)的發(fā)展，本研究提出了圖情學(xué)科仿真模擬應(yīng)用的研究展望，為本學(xué)科研究主題更好地應(yīng)用該方法以及相關(guān)研究的范式變革提供了參考。

作者貢獻(xiàn)說(shuō)明

吳江：提出研究思路與框架，論文修改；

黃曉：文獻(xiàn)收集、論文撰寫(xiě)與修改；

朱侯：完善研究思路，論文修改；

賀超城：論文修改。

支撐數(shù)據(jù)

支撐數(shù)據(jù)由作者自存儲(chǔ)，Email: xiaoh@whu.edu.cn。

1、吳江，黃曉.中英文文獻(xiàn)題錄標(biāo)注.xlsx.文獻(xiàn)題錄數(shù)據(jù).

2、吳江，黃曉.按照方法、領(lǐng)域文獻(xiàn)分類結(jié)果.rar 文獻(xiàn)原文.