[发明专利]基于Multi-Agent的股票市场分布式仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式仿真技术，具体讲，涉及基于Multi-Agent(多主体)的股票市场分布式仿真方法。

技术背景

随着SFI-ASM的问世以及复杂系统理论的发展，行为经济学成为研究经济和金融问题的一种新型手段，行为金融学依赖于计算机仿真，需要计算机仿真方法的支持，SFI-ASM，全称为The Santa Fe Institute Artificial Stock Market,是一个被公认的多主体仿真平台，由圣达菲研究所开发维护的人工股票市场，采用了Multi-Agent的思想仿真复杂适应系统，SFI-ASM之后又出现了如SWARM、Repast、MASON、Ascape、StarLogo等复杂系统仿真平台，SWARM是由圣达菲研究所开发维护的另一个人工股票市场，使用Object-c编写,Repast是一个开源的复杂系统仿真平台,MASON的全称是Multi-Agent Simulator Of Neighborhoods，由美国乔治梅森大学的演化计算实验室和乔治梅森大学的社会复杂性研究中心共同开发和维护的多主体仿真平台,Ascape是用于开发和分析主体仿真模型的开源软件框架,StarLogo是由麻省理工学院的媒体实验室和教育工程共同维护开发的多主体仿真平台。这些平台所采用的仿真方法大抵都是基于Multi-Agent思想，不同之处在于其架构不同，Agent调度方法不同，Agent之间的关系定义不同，UI设计不同，相同之处在于他们都运行在单机上，并且适用于一般性的复杂系统，系统中没有明显的交易中心模块，由于它们的通用性，金融研究者在使用的时候需要进行大量的编码才能使用这些通用的复杂系统仿真平台改造成适用于金融市场的仿真平台，其次，随着仿真规模的增大，单机平台的仿真时间很长，而且，在单机上仿真时，不能真实模拟出现实社会中投资者之间的完全并发关系，于是，金融研究者开始寻求分布式金融系统仿真平台。现阶段分布式复杂系统仿真平台屈指可数，主要有RepastHPC、D-MASON、ATOM等，其中RepastHPC和D-MASON分别是Repast和MASON的集群版本，RepastHPC的仿真方法是对Repast的仿真方法的扩展，即在原本的仿真方法中加入了集群通信以及集群节点之间的同步策略，在Agent的调度时，以节点为单位进行调度，节点内部的调度策略采用的是与Repast相同的方法，节点之间的通信采用的是MPI，即消息传递接口。D-MASON在节点内部的调度、仿真等都与MASON无异，同RepastHPC一样在节点之间加入了通信和同步，通信策略采用的是JMS协议，即Java消息服务。RepastHPC和D-MASON的问题在于这两中仿真方法都是一种通用型的复杂适应系统仿真，股票市场同普通的复杂适应系统的差别在于股票市场存在一个或者多个交易中心，其与普通Agent的功能、适应性、通信压力等差别较大，无法直接适用于股票市场。ATOM的全称是ArTificial Open Market,是一个开源的专用于股票市场的分布式仿真平台，ATOM中的分布式主要用于将一个Agent的计算开销以及交易中心的计算开销分布到多个节点上运行，其仿真方法中避免使用多线程或多进程实现Agent的并发运行，Agent行为由主程序按公平方式轮询执行，这种方式受限于单机平台中“Round”的概念，并没有真正实现Agent之间的并发性。

发明内容

为克服现有仿真技术的不足，本发明旨在提供一种分布式环境中基于Multi-Agent思想的股票市场仿真方法，仿真方法中包括仿真方法模块组成、仿真调度和同步策略、仿真通信策略、交易中心运行逻辑以及主体Agent运行逻辑。该方法专用于股票市场仿真，具有易用性、高并发性、运行稳定性。本发明采取的技术方案是，基于Multi-Agent的股票市场分布式仿真方法，包括交易中心、消息分发中心、主体Agent；交易中心单独部署在一个节点，消息分发中心单独部署在一个节点，Agent均匀部署在剩余节点；

所述Agent是具有适应能力、学习能力、主动性等特性的独立个体；

所述交易中心接收所有Agent提交的股票订单，并对这些订单做撮合处理，同时将订单撮合结果以及市场行情告知Agent；Agent通过向交易中心提交订单或者发送消息而影响交易中心的市场行情；所述交易中心还需要维护A-N表，以及控制轮次(Round)同步；

所述消息分发中心用于转发计算机节点之间的通信消息。