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導(dǎo)語
當(dāng)用游戲與智能體模型(Games and agent-based models,GAM)探索社會(huì)復(fù)雜性時(shí),單一的研究思路或許難以發(fā)揮其全部潛力。自然資源管理中的決策模擬、人類社會(huì)行為的規(guī)律探索、跨學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問題破解,這些場(chǎng)景都離不開GAM方法的靈活運(yùn)用。然而,當(dāng)前GAM研究仍面臨標(biāo)準(zhǔn)化缺失、方法論不完善、跨學(xué)科協(xié)作不足等瓶頸,制約著其研究?jī)r(jià)值的充分釋放。究竟如何精準(zhǔn)選擇適配的GAM研究設(shè)計(jì)類型,如何突破現(xiàn)有局限、推動(dòng)該領(lǐng)域規(guī)范化發(fā)展?該研究基于2001至2020年52篇相關(guān)文獻(xiàn)的系統(tǒng)性綜述,識(shí)別六種核心研究設(shè)計(jì)類型,提出針對(duì)性發(fā)展建議與結(jié)論,為GAM研究的實(shí)踐與推進(jìn)提供清晰指引。
關(guān)鍵詞:意識(shí)智能體建模(Agent-based modelling),游戲,游戲設(shè)計(jì),研究設(shè)計(jì),系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述
王璇丨作者
趙思怡丨審校
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論文題目:GAM on! Six ways to explore social complexity by combining games and agent-based models 論文鏈接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13645579.2022.2050119 發(fā)表時(shí)間:2022年5月27日 論文來源:International Journal of Social Research Methodology
1. 引言
游戲產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成規(guī)模龐大的行業(yè)。據(jù)估算,全球活躍游戲玩家約有24億人(Clement,2021),約占全球人口的三分之一,且這部分人群保持著常規(guī)的游戲行為。游戲能夠打造沉浸式互動(dòng)環(huán)境,讓人們?cè)谄渲薪涣鳌⑻剿鞑⒐餐瑧?yīng)對(duì)挑戰(zhàn),其這一潛力早已得到學(xué)界認(rèn)可(Ampatzidou & Gugerell,2019)。“計(jì)算機(jī)輔助游戲已被應(yīng)用于社會(huì)研究、城市與土地利用管理、生態(tài)教育、國(guó)際關(guān)系、醫(yī)療健康以及自然資源管理等領(lǐng)域”(Klabbers,2006),且通常用于支持公眾參與研究,或向更廣泛的受眾傳播研究成果(Pfirman 等,2021)。近年來,將游戲與智能體模型等社會(huì)復(fù)雜性探索方法相結(jié)合的研究應(yīng)用日益普及,這類融合形式體現(xiàn)在混合復(fù)合模擬(Le Page 等,2014)、智能體參與式模擬(Guyot & Honiden,2006)以及各類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中(Ren 等,2018)。本文將這一融合游戲與智能體模型的新興研究領(lǐng)域命名為游戲化智能體建模(GAM),但該領(lǐng)域的體系化發(fā)展因缺乏關(guān)于“如何結(jié)合、何時(shí)結(jié)合”的方法論指導(dǎo)而受阻,導(dǎo)致其推廣、可復(fù)制性和系統(tǒng)化進(jìn)程緩慢。該問題對(duì)初次涉足該領(lǐng)域的研究者影響尤為顯著,因?yàn)樗麄儫o法像領(lǐng)域內(nèi)的先驅(qū)研究者那樣,依托直覺和隱性知識(shí)開展研究。缺乏系統(tǒng)的方法論描述,也導(dǎo)致研究設(shè)計(jì)出現(xiàn)本土化創(chuàng)新和重復(fù)開發(fā)的現(xiàn)象。本文旨在通過對(duì)游戲化智能體建模的現(xiàn)有應(yīng)用實(shí)踐(如何應(yīng)用、何時(shí)應(yīng)用)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化梳理與分析,并提出標(biāo)準(zhǔn)化的文檔記錄框架,為該領(lǐng)域奠定方法論基礎(chǔ),為未來的方法論探討提供初步依據(jù)。具體而言,該研究將實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):
(1)梳理游戲化智能體建模相關(guān)文獻(xiàn)的整體特征(如發(fā)表時(shí)間分布、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)表期刊、作者合作模式等);
(2)歸納融合游戲與智能體模型的現(xiàn)有研究設(shè)計(jì)類型;
(3)闡述各類設(shè)計(jì)類型的應(yīng)用場(chǎng)景(包括時(shí)間演變、研究目的、所屬領(lǐng)域及合作模式);
(4)提出游戲化智能體建模研究的文檔記錄框架。
為明確游戲化智能體建模的方法論特征,本文從四個(gè)維度對(duì)每種研究設(shè)計(jì)類型進(jìn)行界定:
(1)研究要素的時(shí)序安排;
(2)各要素間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
(3)與研究對(duì)象(目標(biāo)系統(tǒng),即現(xiàn)實(shí)世界中的研究現(xiàn)象)的關(guān)聯(lián);
(4)融合游戲與智能體模型的研究目的。
因此,本文能夠?yàn)樾率趾唾Y深研究者在應(yīng)用研究中選擇適配的研究設(shè)計(jì)、優(yōu)化現(xiàn)有研究實(shí)踐提供參考與啟發(fā)。該研究通過提供有效融合游戲與智能體模型的實(shí)證依據(jù)、研究洞見和方法指導(dǎo),為游戲領(lǐng)域和社會(huì)模擬領(lǐng)域的從業(yè)者提供支持;同時(shí),研究結(jié)果也對(duì)致力于整合定性與定量證據(jù)的研究者具有參考價(jià)值——而整合兩類證據(jù)正是游戲和智能體模型的共同優(yōu)勢(shì)。盡管本文聚焦于研究應(yīng)用層面的梳理,但游戲與智能體模型的融合也可應(yīng)用于其他場(chǎng)景,其中最主要的是作為基于學(xué)習(xí)的干預(yù)手段,推動(dòng)并促進(jìn)社會(huì)變革(如Rodela 等,2019)。
本文接下來將先闡述游戲與智能體模型的內(nèi)涵,分析二者融合的優(yōu)勢(shì)。隨后界定用于描述過往實(shí)證研究中各類研究設(shè)計(jì)的判定標(biāo)準(zhǔn)。第三部分介紹該研究的綜述方法與研究局限。第四部分呈現(xiàn)研究結(jié)果,重點(diǎn)分析識(shí)別出的各類研究設(shè)計(jì)類型。第五部分提出游戲化智能體建模方法的應(yīng)用與報(bào)告規(guī)范建議。最后對(duì)研究進(jìn)行總結(jié),并為該領(lǐng)域的未來發(fā)展提出建議。
2. 概念基礎(chǔ)
2.1 游戲與智能體模型
對(duì)游戲進(jìn)行通用定義并非易事,學(xué)界的各類定義均側(cè)重游戲的某一特征。部分學(xué)者認(rèn)為游戲的核心是趣味性或娛樂性(Caillois,2001),也有學(xué)者將游戲定義為玩家參與人工設(shè)定的沖突的系統(tǒng)(Salen & Zimmerman,2003)。該研究采用游戲設(shè)計(jì)師麥戈尼格爾(2011,第21頁)提出的包容性游戲定義,該定義具有顯著的分析優(yōu)勢(shì):“拋開游戲的類型差異和技術(shù)復(fù)雜性,所有游戲都具備四個(gè)核心特征:明確的目標(biāo)、既定的規(guī)則、完善的反饋系統(tǒng)以及自愿的參與行為。”
游戲的諸多獨(dú)特特征對(duì)科研工作具有重要價(jià)值。例如,游戲能夠構(gòu)建虛擬場(chǎng)景,讓玩家在特定情境中扮演特定角色(Barreteau,2003)。這種虛擬場(chǎng)景使玩家能夠在無需承擔(dān)現(xiàn)實(shí)后果的前提下,進(jìn)行探索、合作或競(jìng)爭(zhēng)。游戲行為也可被視作一種溝通方式,玩家通過基于規(guī)則的“語言”傳遞和接收信息(Duke,1974)。在科研領(lǐng)域,游戲已被用于支持社會(huì)學(xué)習(xí)、溝通交流和集體決策,提升利益相關(guān)者在參與式研究中的整體參與度(Bakhanova 等,2020)。此外,游戲還被用作數(shù)據(jù)收集工具,成功吸引志愿者參與公民科學(xué)項(xiàng)目(如蛋白質(zhì)折疊游戲平臺(tái):[www.fold.it])。
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蛋白質(zhì)折疊游戲平臺(tái):[www.fold.it]
智能體模型(ABMs)是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的抽象表征,它從系統(tǒng)組成要素及要素間相互關(guān)系的視角出發(fā),通過計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的模擬。在智能體模型中,具有多種屬性的異質(zhì)性智能體依據(jù)既定的形式化規(guī)則,與其他智能體及環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)(Miller & Page,2009)。研究者通過分析程序輸出結(jié)果,能夠?qū)⑾到y(tǒng)涌現(xiàn)的宏觀現(xiàn)象與模型中軟件智能體的個(gè)體特征和行為進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)年P(guān)聯(lián)分析。尤為重要的是,智能體建模技術(shù)允許研究者在虛擬計(jì)算環(huán)境中,對(duì)反事實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行系統(tǒng)性探索。
在單一研究中融合游戲與智能體模型(即采用游戲化智能體建模方法),研究者既能發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢(shì),又能借助二者的協(xié)同效應(yīng)提升研究效果。這一研究潛力最早在自然資源管理領(lǐng)域得到應(yīng)用,Barreteau (1998) 和 Bousquet 等 (1999)首次提出將游戲與智能體模型相結(jié)合,為自然資源的綜合管理提供支持。Barreteau 等 (2002) 指出,智能體模型與游戲的特征存在高度對(duì)應(yīng)性:智能體對(duì)應(yīng)玩家、模型規(guī)則對(duì)應(yīng)游戲規(guī)則、模型時(shí)間步對(duì)應(yīng)游戲回合、模擬運(yùn)行對(duì)應(yīng)游戲場(chǎng)次、模型界面對(duì)應(yīng)游戲世界,諸如此類。在游戲化智能體建模框架中,智能體模型的價(jià)值體現(xiàn)在:
(1)構(gòu)建反事實(shí)的假設(shè)場(chǎng)景,例如通過修改參數(shù)或?qū)傩裕瑢?duì)游戲過程進(jìn)行數(shù)字化復(fù)現(xiàn);
(2)實(shí)現(xiàn)游戲研究的規(guī)模化拓展,例如擴(kuò)大研究的空間和時(shí)間維度;
(3)隨著游戲的推進(jìn),根據(jù)玩家行為動(dòng)態(tài)更新環(huán)境和智能體的特征;
(4)具備生成性特征(即從局部互動(dòng)中涌現(xiàn)出群體層面的現(xiàn)象)和動(dòng)態(tài)建模能力。
與此同時(shí),游戲的價(jià)值體現(xiàn)在:為玩家(如利益相關(guān)者)提供交流平臺(tái),使其共同探討并確定應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)的最優(yōu)策略(Salvini 等, 2016),或聯(lián)合制定發(fā)展場(chǎng)景(Voinov & Bousquet, 2010);此外,游戲還能幫助研究者理解玩家的異質(zhì)性行為策略和玩家間的互動(dòng)關(guān)系,這一優(yōu)勢(shì)既可用于開發(fā)貼合具體場(chǎng)景的、具有現(xiàn)實(shí)合理性的行為智能體模型,也可用于模型驗(yàn)證(例如對(duì)比游戲中玩家的行為與模型中計(jì)算智能體的行為)。游戲與智能體模型的一個(gè)重要共性是,二者均能處理和輸出定性與定量數(shù)據(jù),根據(jù)研究設(shè)計(jì)的時(shí)序安排,數(shù)據(jù)可從游戲流向智能體模型,也可從智能體模型流向游戲。
已有研究探討了游戲與智能體模型在參與式研究中的應(yīng)用(Voinov & Bousquet, 2010; Voinov 等, 2018, 2016)。這三項(xiàng)研究中所使用的游戲均為面向利益相關(guān)者的角色扮演游戲(RPG),且分為兩類:
(1)協(xié)同建模,該方法通常與利益相關(guān)者參與過程相結(jié)合,融合智能體模型與角色扮演游戲,旨在聯(lián)合設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型;
(2)參與式模擬,在該方法中,利益相關(guān)者在游戲場(chǎng)景中操控動(dòng)態(tài)系統(tǒng),其每一項(xiàng)決策和每一次互動(dòng)都會(huì)被記錄下來用于后續(xù)分析,而模型的底層設(shè)置和規(guī)則不可由玩家修改。
Farias等(2019)通過系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述,識(shí)別出自然資源管理領(lǐng)域中融合多智能體系統(tǒng)(MAS)與角色扮演游戲的四種方式:
(1)角色扮演游戲向多智能體系統(tǒng)轉(zhuǎn)化,即利用模擬角色扮演游戲收集問題相關(guān)信息和利益相關(guān)者的決策過程信息,并基于這些信息構(gòu)建多智能體系統(tǒng);
(2)多智能體系統(tǒng)向角色扮演游戲轉(zhuǎn)化,即先開發(fā)多智能體系統(tǒng),再通過開展模擬角色扮演游戲?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證;
(3)角色扮演游戲與多智能體系統(tǒng)結(jié)合,即模擬角色扮演游戲借助多智能體系統(tǒng)完成游戲過程的計(jì)算;
(4)角色扮演游戲與多智能體系統(tǒng)深度融合,即開發(fā)集成多智能體系統(tǒng)計(jì)算功能的數(shù)字化角色扮演游戲軟件。
上述研究成果具有重要價(jià)值,但受限于樣本量較小和研究范圍較窄,其適用性存在局限。該研究將突破這些局限,通過分析海量文獻(xiàn)數(shù)據(jù),覆蓋游戲化智能體建模的全學(xué)科應(yīng)用領(lǐng)域。
2.2 游戲與智能體模型研究設(shè)計(jì)的判定標(biāo)準(zhǔn)
為識(shí)別并分類游戲化智能體建模中的研究設(shè)計(jì)類型,本文確定了三項(xiàng)判定標(biāo)準(zhǔn)并應(yīng)用于研究分析:時(shí)序安排、目標(biāo)系統(tǒng)、游戲-智能體模型對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中,時(shí)序安排和游戲-智能體模型對(duì)應(yīng)關(guān)系這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)借鑒自混合方法研究領(lǐng)域(Cresswell & Clark,2017),而目標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,是為了明確智能體模型和游戲模型的研究邊界。
時(shí)序安排指研究要素在時(shí)間維度上的相互關(guān)系(Morgan,2017)。在該研究中,時(shí)序安排描述的是在特定研究中,游戲和智能體模型要素的設(shè)計(jì)(有時(shí)包括實(shí)施)順序,該順序會(huì)影響要素間的信息流向,通常信息從先設(shè)計(jì)的要素流向后設(shè)計(jì)的要素。從時(shí)序安排角度來看,游戲與智能體模型的融合主要有三種形式:先設(shè)計(jì)游戲,后構(gòu)建智能體模型;先構(gòu)建智能體模型,后設(shè)計(jì)游戲;將二者融合為一個(gè)統(tǒng)一的研究應(yīng)用體系。
目標(biāo)系統(tǒng)指研究所關(guān)注的現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象(Elliott-Graves,2020)。游戲和智能體模型都是對(duì)研究現(xiàn)象的簡(jiǎn)化建模,研究者會(huì)突出與特定研究問題相關(guān)的要素,對(duì)其他要素則進(jìn)行高度簡(jiǎn)化或忽略。因此,該研究將分析游戲與智能體模型在多大程度上聚焦于研究現(xiàn)象的同一方面。
游戲-智能體模型對(duì)應(yīng)關(guān)系指研究設(shè)計(jì)中后出現(xiàn)的要素是否依賴于先出現(xiàn)的要素所包含的過程(Schoonenboom & Johnson,2017),也包括二者完全或部分不可分割的情況。
3. 研究方法
為解答研究問題,該研究首先采用系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述法,對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的收集、梳理和分析,隨后運(yùn)用內(nèi)容分析法對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行深度解析。在新興研究領(lǐng)域,系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述能夠揭示研究實(shí)踐的共性特征、構(gòu)建研究框架,并識(shí)別出需要進(jìn)一步體系化的研究方向;在研究后期,可通過重復(fù)開展系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述,重新評(píng)估研究成果,觀察領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。該方法已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展評(píng)估研究,包括自然資源管理(Weber等,2019)、商業(yè)研究(González等,2010)、軟件工程(?mite等,2010)以及社會(huì)模擬(Farias等,2019;Gu & Blackmore,2015)。該研究遵循Bearman等(2012)提出的系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述步驟,以及Krippendorff(2012)提出的內(nèi)容分析方法,圖1概括了本次系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述的實(shí)施步驟。
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圖1. 系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述各階段的信息流程。檢索日期:2020年2月25日。
該研究收集了文獻(xiàn)的作者、發(fā)表年份、摘要、發(fā)表期刊、關(guān)鍵詞、出版機(jī)構(gòu)等元數(shù)據(jù),并將其作為文獻(xiàn)篩選的依據(jù)。本文的八位合著者參與了文獻(xiàn)相關(guān)性評(píng)估,最終確定納入和排除的文獻(xiàn)。對(duì)于通過標(biāo)題、關(guān)鍵詞和摘要篩選后仍無法確定是否納入的文獻(xiàn),由兩位合著者進(jìn)行全文評(píng)估。為保證評(píng)審者間文獻(xiàn)納入判定的一致性,兩位合著者對(duì)隨機(jī)抽取的5%文獻(xiàn)的最終納入決策進(jìn)行了交叉核查。
隨后,該研究對(duì)納入分析的文獻(xiàn)摘要和全文進(jìn)行內(nèi)容分析,通過定性編碼識(shí)別游戲與智能體模型的融合模式。研究采用演繹編碼與歸納編碼相結(jié)合的方式,開發(fā)并檢驗(yàn)編碼手冊(cè);編碼手冊(cè)定稿后,合著者通過三輪編碼校準(zhǔn),統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn);在編碼信度達(dá)到要求后,使用NVivo軟件對(duì)全部質(zhì)性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并使用SPSS [26.0.0.0](26.0.0.0)軟件繪制圖表。編碼完成后,該研究運(yùn)用2.2節(jié)提出的分類標(biāo)準(zhǔn),識(shí)別出反復(fù)出現(xiàn)的研究設(shè)計(jì)類型。
為分析作者合作模式,該研究根據(jù)歐盟瑪麗·斯科爾多夫斯卡-居里行動(dòng)計(jì)劃的學(xué)科描述符列表,將作者所屬機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)研究領(lǐng)域進(jìn)行匹配;同時(shí)統(tǒng)計(jì)了每篇文獻(xiàn)的作者數(shù)量,將作者分為學(xué)術(shù)領(lǐng)域和非學(xué)術(shù)領(lǐng)域兩類,并根據(jù)作者所屬機(jī)構(gòu)確定其地理分布。
系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述法的主要局限體現(xiàn)在文獻(xiàn)篩選過程和分析的文獻(xiàn)樣本上:未收錄于該研究選定的兩個(gè)在線數(shù)據(jù)庫,或未包含該研究檢索詞的文獻(xiàn)均被排除在外(表1),這意味著部分重要文獻(xiàn)可能未被納入分析。但相較于通過追溯參考文獻(xiàn)進(jìn)行的“質(zhì)性”文獻(xiàn)分析,自動(dòng)化檢索能夠獲取規(guī)模大得多的樣本,上述局限是必然的代價(jià)。該研究的數(shù)據(jù)庫檢索于2021年2月25日結(jié)束,此后發(fā)表的文獻(xiàn)均未納入分析。
該研究的所有結(jié)論均基于所選的分析樣本,因此外部效度有限。此外,研究者對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)的主觀解讀可能影響研究設(shè)計(jì)的分類結(jié)果,這也是該研究的局限之一。但該研究是首次對(duì)游戲化智能體建模的研究設(shè)計(jì)類型進(jìn)行系統(tǒng)性梳理,其研究結(jié)果有待進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。
表1. 該研究采用的系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述檢索策略。
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4. 研究結(jié)果與分析
4.1 整體特征
將游戲與智能體模型融合用于研究目的(即游戲化智能體建模方法)是一個(gè)相對(duì)新興的研究領(lǐng)域。該研究分析的52篇文獻(xiàn)發(fā)表于2001-2020年間(圖2),相關(guān)研究成果主要發(fā)表于三本期刊:《環(huán)境建模與軟件》(6篇)、《人工社會(huì)與社會(huì)模擬期刊》(6篇)和《環(huán)境管理期刊》(5篇),其余35篇文獻(xiàn)發(fā)表于35個(gè)不同的出版物,包括16種會(huì)議論文集、12種同行評(píng)審期刊和7部著作/系列叢書。近三分之一的文獻(xiàn)發(fā)表于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的會(huì)議論文集,出版物的多樣性表明,盡管游戲化智能體建模的研究項(xiàng)目數(shù)量相對(duì)較少,但應(yīng)用領(lǐng)域分布廣泛,該研究領(lǐng)域目前呈現(xiàn)出分散化的特征。不過,該研究中有11篇文獻(xiàn)發(fā)表于環(huán)境管理領(lǐng)域的核心期刊,這凸顯了該方法在解決跨領(lǐng)域復(fù)雜問題中的重要價(jià)值。
游戲與智能體模型融合的研究應(yīng)用呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖2)。在研究考察的第一個(gè)十年(2001-2010年),樣本中僅有14篇相關(guān)文獻(xiàn);而在第二個(gè)十年(2011-2020年),相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量增長(zhǎng)了近兩倍,達(dá)到38篇。2010年成為文獻(xiàn)發(fā)表的峰值年份,原因是某一研究團(tuán)隊(duì)圍繞協(xié)同建模發(fā)表了一系列研究成果,且均刊載于《環(huán)境建模與軟件》期刊;而2019-2020年文獻(xiàn)數(shù)量略有下降,這大概率是該研究于2020年2月開展數(shù)據(jù)收集所致的樣本偏差。
游戲與智能體模型的融合應(yīng)用于14個(gè)不同領(lǐng)域,體現(xiàn)出該方法高度的靈活性。其中,最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是自然資源管理(占比54%),其次是群體動(dòng)力學(xué)(14%)、公共衛(wèi)生(6%)和城市物流(4%)。這一應(yīng)用分布特征也反映出智能體模型在環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)和生物科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用(圖D1),這很可能是因?yàn)檫^去30年間,復(fù)雜性研究方法在這些領(lǐng)域得到普及,進(jìn)而推動(dòng)了混合研究方法的應(yīng)用。
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圖2. 出版物隨時(shí)間及應(yīng)用領(lǐng)域的分布情況。
近半數(shù)(48%)的研究采用數(shù)字游戲,三分之一(31%)的研究采用模擬游戲,五分之一(21%)的研究采用融合實(shí)體與數(shù)字要素的混合游戲。數(shù)字游戲的廣泛應(yīng)用源于多方面優(yōu)勢(shì):其搭建流程簡(jiǎn)便,數(shù)據(jù)追蹤效率高;此外,網(wǎng)絡(luò)游戲能夠突破地域限制,讓玩家隨時(shí)隨地參與研究。該研究中,幾乎所有的模擬游戲均為角色扮演游戲,該類游戲的普及源于一個(gè)核心假設(shè)——角色扮演游戲可被視作以人類替代人工智能體的智能體模型。該研究?jī)H有一項(xiàng)研究(表A1,第44篇)使用了商用現(xiàn)成游戲,其余研究均使用為研究定制的游戲,或借鑒以往研究中設(shè)計(jì)并使用的游戲。
從作者合作結(jié)構(gòu)來看,該領(lǐng)域不存在獨(dú)著文獻(xiàn),且以中小規(guī)模的合作研究為主:70%的文獻(xiàn)由2-4位學(xué)者合著,規(guī)模最大的一項(xiàng)合作研究有19位作者。
該領(lǐng)域的合作研究以國(guó)際合作為主(67%),且有57%的合作研究由高校與非學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展。非學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)主要包括科研院所和私營(yíng)企業(yè),也有少量政府機(jī)構(gòu)和醫(yī)院參與。這一特征反映出游戲化智能體建模方法的跨學(xué)科潛力,實(shí)現(xiàn)了科學(xué)家、利益相關(guān)者以及(通常位于農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)的)一線領(lǐng)域?qū)<业暮献鳌?/p>
此外,該研究樣本中的文獻(xiàn)作者擁有多元的研究背景:40%的作者隸屬于環(huán)境與地球科學(xué)領(lǐng)域(該領(lǐng)域具有高度的跨學(xué)科性),39%的作者隸屬于信息科學(xué)與工程領(lǐng)域(計(jì)算機(jī)模型和游戲在該領(lǐng)域應(yīng)用廣泛);而隸屬于社會(huì)科學(xué)與人文領(lǐng)域(8%)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)領(lǐng)域(4.5%)、生命科學(xué)領(lǐng)域(4.5%)、物理學(xué)領(lǐng)域(2.3%)、數(shù)學(xué)領(lǐng)域(1%)和化學(xué)領(lǐng)域(0.5%)的作者占比則顯著較低。
該研究識(shí)別出兩類合作研究模式:(1)實(shí)地研究,即領(lǐng)域?qū)<遗c一線從業(yè)者合作開展研究,這類研究通常為科研機(jī)構(gòu)與非科研機(jī)構(gòu)的國(guó)際合作;(2)科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的研究,即合作研究者來自不同的科學(xué)背景。由此可見,在單一研究設(shè)計(jì)中融合游戲與智能體模型的復(fù)雜性,推動(dòng)了跨領(lǐng)域、跨機(jī)構(gòu)的合作研究。但納入分析的文獻(xiàn)均未明確說明開展合作研究的具體原因,推測(cè)原因主要有兩點(diǎn):一是單一學(xué)者難以掌握研究所需的全部知識(shí)和技能,例如同時(shí)掌握研究方法和應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí),或同時(shí)掌握研究方法和案例研究地的相關(guān)情況;二是游戲化智能體建模研究的組織和實(shí)施過程復(fù)雜,需要多名學(xué)者共同參與。
4.2 研究設(shè)計(jì)類型:特征與規(guī)律
該研究將2.2節(jié)提出的三項(xiàng)判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于52篇納入內(nèi)容分析的文獻(xiàn),識(shí)別出六種研究設(shè)計(jì)類型,其可視化展示和特征總結(jié)見表2,各類設(shè)計(jì)類型的詳細(xì)數(shù)據(jù)說明見附錄B。該研究識(shí)別的研究設(shè)計(jì)類型,與Farias等(2019)在系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述中提出的類型存在一定相似性。Farias等的研究分析了10篇自然資源管理領(lǐng)域中融合多智能體系統(tǒng)與角色扮演游戲的文獻(xiàn),以時(shí)序安排和角色扮演游戲的數(shù)字化程度為分類標(biāo)準(zhǔn)。從時(shí)序安排角度來看,該研究的1、3、5類設(shè)計(jì)類型與該研究的a、b、c類融合方式相近。該研究進(jìn)一步識(shí)別出另外三類設(shè)計(jì)類型:基于目標(biāo)系統(tǒng)這一判定標(biāo)準(zhǔn),識(shí)別出2、4類設(shè)計(jì)類型(該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定受Barreteau(2003)分析角色扮演游戲與模型聯(lián)合應(yīng)用時(shí)提出的“底層概念模型相同/不同”分類的啟發(fā));基于同步時(shí)序安排特征,識(shí)別出6類設(shè)計(jì)類型。而Farias等(2019)以游戲的數(shù)字化程度為分類標(biāo)準(zhǔn),識(shí)別出d類融合方式,該研究未將該指標(biāo)納入分類標(biāo)準(zhǔn)。
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表2. 本系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述確定的六種結(jié)合游戲與ABM的研究設(shè)計(jì)類型描述。
游戲化智能體建模領(lǐng)域不僅文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),應(yīng)用的研究設(shè)計(jì)類型也日趨多樣化(見圖D2)。3、5、6類設(shè)計(jì)類型在研究觀察期的前1/3階段就已出現(xiàn),而另外三類設(shè)計(jì)類型則出現(xiàn)得相對(duì)較晚。1類設(shè)計(jì)類型的研究于2010年首次出現(xiàn),當(dāng)年發(fā)表4篇相關(guān)文獻(xiàn),此后該類型研究逐漸減少,近四年無新文獻(xiàn)發(fā)表。3類設(shè)計(jì)類型的研究分布于整個(gè)觀察期,且在觀察期的最后1/4階段略有增長(zhǎng)。由于1、3類設(shè)計(jì)類型的研究目的相近,將二者結(jié)合分析可見,其文獻(xiàn)發(fā)表量呈平穩(wěn)分布,且在2010年和2015年出現(xiàn)兩個(gè)峰值。6類設(shè)計(jì)類型的研究雖在該研究樣本中出現(xiàn)較早,但直到觀察期的第二個(gè)十年才成為最主流的設(shè)計(jì)類型。4類設(shè)計(jì)類型的研究是該領(lǐng)域的最新發(fā)展成果。4、6類設(shè)計(jì)類型的研究應(yīng)用日益普及,原因主要是(視頻)游戲的受眾不斷擴(kuò)大,且操作便捷的開發(fā)平臺(tái)逐漸增多。
盡管游戲與智能體模型的融合應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,但各類研究設(shè)計(jì)類型的應(yīng)用分布并不均衡(見圖D3)。除2類外,幾乎所有研究設(shè)計(jì)類型均被應(yīng)用于自然資源管理領(lǐng)域。6類設(shè)計(jì)類型的通用性最強(qiáng),應(yīng)用于14個(gè)領(lǐng)域中的10個(gè)。1類設(shè)計(jì)類型僅應(yīng)用于自然資源管理領(lǐng)域,而其他設(shè)計(jì)類型均至少應(yīng)用于14個(gè)領(lǐng)域中的兩個(gè)。2類設(shè)計(jì)類型僅應(yīng)用于兩個(gè)聚焦人類社會(huì)行為的領(lǐng)域(群體動(dòng)力學(xué)、態(tài)度-行為關(guān)系),而其他領(lǐng)域的研究對(duì)象多為社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)或社會(huì)-技術(shù)系統(tǒng)。這一現(xiàn)象的原因可能是:通過游戲挖掘人們的決策和態(tài)度相關(guān)信息,再通過智能體模型驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn),這一研究思路特別適用于人類社會(huì)行為研究領(lǐng)域。
5. 未來發(fā)展建議
基于本次系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述的核心研究結(jié)論,針對(duì)GAM領(lǐng)域現(xiàn)存的核心短板與現(xiàn)實(shí)需求,本文從標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、方法論完善、跨學(xué)科協(xié)作、跨群體聯(lián)動(dòng)四個(gè)維度提出四項(xiàng)發(fā)展建議,助力該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)體系化、可持續(xù)發(fā)展。
第一,推行GAM研究標(biāo)準(zhǔn)化文檔記錄框架。該研究分析顯示,當(dāng)前該領(lǐng)域缺乏統(tǒng)一的研究報(bào)告規(guī)范,導(dǎo)致現(xiàn)有研究難以橫向?qū)Ρ取⒅貜?fù)驗(yàn)證與后續(xù)拓展,嚴(yán)重制約領(lǐng)域知識(shí)積累。因此亟需建立專用的標(biāo)準(zhǔn)化文檔框架,核心涵蓋研究問題、目標(biāo)系統(tǒng)特征、游戲設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)(游戲類型、核心規(guī)則、反饋機(jī)制等)、智能體模型參數(shù)(智能體屬性、互動(dòng)規(guī)則、環(huán)境設(shè)置等)、游戲與模型要素時(shí)序安排、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)邏輯、研究評(píng)估方法等關(guān)鍵內(nèi)容。該框架可有效提升研究透明度與可復(fù)制性,推動(dòng)領(lǐng)域知識(shí)的系統(tǒng)性沉淀。本文已在附錄C中提出初步框架,后續(xù)可結(jié)合領(lǐng)域內(nèi)反饋與后續(xù)研究進(jìn)一步優(yōu)化完善。
第二,深化方法論創(chuàng)新,補(bǔ)齊現(xiàn)有研究短板。一方面,需構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>GAM方法驗(yàn)證體系,重點(diǎn)解決游戲定性數(shù)據(jù)與智能體模型定量數(shù)據(jù)融合后的驗(yàn)證難題;另一方面,針對(duì)不同研究目的與目標(biāo)系統(tǒng),探索游戲與智能體模型要素的最優(yōu)時(shí)序組合模式,形成針對(duì)性的方法論指導(dǎo)。同時(shí),方法論體系還需破解GAM研究規(guī)模化應(yīng)用的瓶頸,比如實(shí)現(xiàn)從小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景到真實(shí)場(chǎng)景的落地轉(zhuǎn)化,以及玩家行為、智能體互動(dòng)、現(xiàn)實(shí)觀測(cè)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效整合。
第三,強(qiáng)化跨學(xué)科協(xié)作,整合多元專業(yè)力量。該研究分析表明,GAM研究覆蓋自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、游戲設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科,但現(xiàn)有研究大多局限于單一學(xué)科內(nèi)部開展,難以發(fā)揮跨學(xué)科優(yōu)勢(shì)。建議推動(dòng)多領(lǐng)域研究者協(xié)同合作,由社會(huì)科學(xué)家剖析人類行為邏輯、計(jì)算機(jī)科學(xué)家搭建智能體模型、游戲設(shè)計(jì)師打造高參與度的研究型游戲,全方位提升GAM方法的嚴(yán)謹(jǐn)性與落地適用性。同時(shí),加強(qiáng)與政策制定者、資源管理者、社區(qū)群體等實(shí)務(wù)從業(yè)者與利益相關(guān)方的合作,確保GAM研究緊扣現(xiàn)實(shí)需求,解決實(shí)際社會(huì)與環(huán)境問題。
第四,拓展跨群體聯(lián)動(dòng),提升GAM研究影響力與普及度。一方面,加強(qiáng)與游戲行業(yè)的交流,共享GAM研究方法與成果,借助行業(yè)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化游戲設(shè)計(jì)與玩家參與機(jī)制;另一方面,聯(lián)動(dòng)高校與教育機(jī)構(gòu),將GAM方法融入教學(xué)體系,培養(yǎng)領(lǐng)域后備科研與實(shí)務(wù)人才。此外,面向公眾開展科普宣傳,提升大眾對(duì)GAM研究的認(rèn)知度,讓公眾了解其在破解復(fù)雜社會(huì)、環(huán)境難題中的核心價(jià)值,進(jìn)而提高公眾參與GAM類公民科學(xué)項(xiàng)目的積極性。
綜上,GAM方法融合了游戲與智能體模型的雙重優(yōu)勢(shì),在社會(huì)復(fù)雜性研究領(lǐng)域具備巨大潛力。落實(shí)上述四項(xiàng)建議,可推動(dòng)該領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、方法論嚴(yán)謹(jǐn)化與應(yīng)用落地化,讓GAM成為跨學(xué)科通用、兼具學(xué)術(shù)價(jià)值與實(shí)踐意義的核心研究工具。
5.1 總體說明
基于本系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述(SLR)納入的研究,本文為每種研究設(shè)計(jì)類型提供簡(jiǎn)要的實(shí)施指導(dǎo),并闡述游戲化智能體建模(GAM)方法的局限性。這些建議可為(尤其是新入行的)研究者提供幫助,使其根據(jù)自身研究目的選擇合適的設(shè)計(jì)類型,同時(shí)也對(duì)智能體模型(ABM)開發(fā)者和游戲設(shè)計(jì)師具有參考價(jià)值。研究者們還邀請(qǐng)學(xué)者和實(shí)務(wù)研究者參與方法論討論,對(duì)GAM研究設(shè)計(jì)類型進(jìn)行批判性反思,并為GAM方法論的完善提供嚴(yán)謹(jǐn)建議。
1類(游戲→智能體模型)研究設(shè)計(jì)適用于旨在收集內(nèi)部知識(shí)和本地知識(shí)、加深對(duì)特定目標(biāo)系統(tǒng)理解的研究。其核心目的是通過讓利益相關(guān)者參與共建現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象表征(即概念模型),為決策過程提供支持。游戲用于輔助后續(xù)智能體模型的設(shè)計(jì)過程,通過游戲測(cè)試和系統(tǒng)要素討論,構(gòu)建所研究系統(tǒng)的概念模型。該概念模型勾勒出研究系統(tǒng)的輪廓,并在后續(xù)階段作為智能體模型的設(shè)計(jì)藍(lán)圖。智能體模型部分則用于呈現(xiàn)和討論系統(tǒng)發(fā)展場(chǎng)景。
2類(游戲?智能體模型)研究設(shè)計(jì)非常適合支持游戲開發(fā)。該類設(shè)計(jì)的目的是利用智能體模型提升游戲各方面的性能或進(jìn)行校準(zhǔn),也適用于在計(jì)算機(jī)中重建可擴(kuò)展的游戲版本,以探索玩家的社會(huì)模式和動(dòng)態(tài)特征。2類設(shè)計(jì)旨在通過智能體模型理解和分析游戲中的決策與互動(dòng),有時(shí)還用于評(píng)估和比較關(guān)于合作、群體互動(dòng)、集體決策等方面的不同理論。
3類(智能體模型?游戲)研究設(shè)計(jì)與1類設(shè)計(jì)的目標(biāo)和目的一致,即收集玩家知識(shí)。因此,游戲通過游戲測(cè)試和概念模型中系統(tǒng)要素的討論,用于協(xié)同設(shè)計(jì)和探討系統(tǒng)概念。3類設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于,研究以智能體模型為起點(diǎn),隨后創(chuàng)建一個(gè)游戲來映射智能體模型的基本概念。這種時(shí)序安排可實(shí)現(xiàn)模型驗(yàn)證,利用通過游戲收集的知識(shí)改進(jìn)或支撐現(xiàn)有智能體模型。3類設(shè)計(jì)旨在驗(yàn)證、確認(rèn)或校準(zhǔn)模擬過程。
4類(智能體模型?游戲)研究設(shè)計(jì)旨在為智能體模型增添更貼近現(xiàn)實(shí)的智能體行為,或?qū)⒁褜?shí)現(xiàn)的智能體與真實(shí)人類進(jìn)行比較。在該設(shè)計(jì)中,游戲在受控環(huán)境(如實(shí)驗(yàn))中使用,以追蹤玩家在游戲過程中的行為。基于收集到的數(shù)據(jù),可創(chuàng)建新的智能體行為或驗(yàn)證現(xiàn)有智能體行為。4類設(shè)計(jì)旨在利用游戲研究智能體模型構(gòu)建和分析過程中發(fā)現(xiàn)的問題。
5類(游戲+智能體模型)研究設(shè)計(jì)利用智能體模型計(jì)算并呈現(xiàn)游戲過程中玩家行為對(duì)游戲世界的影響,例如展示玩家的決策和行為對(duì)地下水位、土地產(chǎn)量、政府預(yù)算等環(huán)境參數(shù)的影響。因此,在每個(gè)游戲回合中,游戲世界的參數(shù)會(huì)根據(jù)智能體模型的過程進(jìn)行更新,并向玩家呈現(xiàn)新的數(shù)值。由此可見,游戲無法脫離智能體模型及其結(jié)果獨(dú)立運(yùn)行。5類設(shè)計(jì)旨在將智能體模型作為游戲的一個(gè)(子)組件加以實(shí)現(xiàn)。
6類(智能體模型=游戲)研究設(shè)計(jì)將智能體模型和游戲融合在一個(gè)完全集成的應(yīng)用程序中,即基于智能體的游戲。該方法特別適用于決策支持工具,但采用該設(shè)計(jì)的研究也可用于上述所有研究目的。游戲與智能體模型的融合既有顯著優(yōu)勢(shì),也存在不足:一方面,采用此類研究設(shè)計(jì)可無需進(jìn)行游戲與智能體模型之間的數(shù)據(jù)整合;另一方面,該設(shè)計(jì)限制了玩家展現(xiàn)意外游戲行為的可能性,例如修改游戲規(guī)則或制定“內(nèi)部規(guī)則”。6類設(shè)計(jì)旨在利用智能體模型為游戲互動(dòng)和游戲過程提供基礎(chǔ)架構(gòu)。
在考慮使用上述任何一種研究設(shè)計(jì)類型時(shí),還需注意GAM方法的局限性。實(shí)施該方法需要具備兩套設(shè)計(jì)和實(shí)施技能,即游戲相關(guān)技能和智能體模型相關(guān)技能,此外還需掌握有效融合兩者的知識(shí)。據(jù)作者所知,除該研究外,目前僅有一項(xiàng)研究概述了游戲與智能體模型融合的通用方法論(即伙伴建模方法的發(fā)起者Bousquet等人在2002年對(duì)6個(gè)案例的分析)。實(shí)施GAM研究是一個(gè)耗時(shí)且費(fèi)力的過程,因此建議提前充分規(guī)劃掌握必要技能所需的時(shí)間,以及實(shí)施游戲與智能體模型融合所需的時(shí)間。
值得注意的是,本綜述納入的文獻(xiàn)往往缺乏對(duì)基本概念的明確說明,例如研究目的或研究問題。此外,對(duì)于設(shè)計(jì)選擇背后的原因,以及如何將這些選擇轉(zhuǎn)化為游戲與智能體模型的特定融合方式,相關(guān)解釋要么不存在,要么缺乏系統(tǒng)性。因此,無法明確GAM研究設(shè)計(jì)是否符合研究目的。這也導(dǎo)致部分研究的分類面臨挑戰(zhàn),因?yàn)槲墨I(xiàn)中沒有足夠的細(xì)節(jié)或明確描述來確定清晰的時(shí)序安排、區(qū)分目標(biāo)系統(tǒng)或說明游戲與智能體模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究者們還發(fā)現(xiàn),GAM研究中游戲部分與智能體模型部分的文檔記錄分布不均衡,原因在于盡管有研究呼吁加強(qiáng)游戲建模的嚴(yán)謹(jǐn)性(Raghothama & Meijer, 2018),但目前尚無游戲文檔記錄框架,而智能體模型的報(bào)告則有多種協(xié)議可供參考(例如,概述-設(shè)計(jì)概念-細(xì)節(jié)協(xié)議(Grimm等人, 2020)、嚴(yán)謹(jǐn)性與透明度報(bào)告框架(Siebers等人, 2021))。
5.2 游戲與智能體模型(GAM)文檔記錄框架
為便于撰寫和閱讀研究方法描述、實(shí)現(xiàn)GAM研究的可復(fù)制性,并通過構(gòu)建體系和使用GAM專用術(shù)語推動(dòng)該領(lǐng)域發(fā)展,研究者們建議實(shí)務(wù)研究者采用本文概述的簡(jiǎn)易文檔記錄框架。需注意的是,這只是設(shè)計(jì)該框架的初步嘗試,未來還需進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。研究者們歡迎各界就該框架的內(nèi)容、使用方法和實(shí)用性提供反饋。
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圖3GAM文檔記錄框架
6. 結(jié)論
該研究通過系統(tǒng)性梳理2001-2020年發(fā)表的52篇游戲與智能體模型融合實(shí)證研究,旨在為GAM方法奠定堅(jiān)實(shí)的方法論基礎(chǔ)。研究共識(shí)別出六種差異化的研究設(shè)計(jì)類型,各類設(shè)計(jì)均具備獨(dú)特的游戲-模型時(shí)序安排、要素對(duì)應(yīng)關(guān)系與目標(biāo)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)模式。結(jié)果表明,GAM領(lǐng)域正處于快速發(fā)展階段,文獻(xiàn)發(fā)表量與研究設(shè)計(jì)多樣性同步提升,研究應(yīng)用覆蓋14個(gè)領(lǐng)域,其中自然資源管理是核心應(yīng)用領(lǐng)域。
六種研究設(shè)計(jì)類型充分印證了GAM方法的高通用性,可適配不同研究目的與目標(biāo)系統(tǒng)。其中6類設(shè)計(jì)適用范圍最廣,覆蓋10個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域;1類設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)單一,僅局限于自然資源管理領(lǐng)域。研究設(shè)計(jì)類型的時(shí)序演變規(guī)律,反映出GAM領(lǐng)域日趨成熟,隨著電子游戲普及與簡(jiǎn)易開發(fā)平臺(tái)的推廣,4類、6類等新型設(shè)計(jì)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。
該研究同時(shí)指出了當(dāng)前GAM領(lǐng)域的核心不足:缺乏標(biāo)準(zhǔn)化研究文檔、方法驗(yàn)證與規(guī)模化應(yīng)用的指導(dǎo)體系不完善、跨學(xué)科協(xié)作不足、與行業(yè)及公眾聯(lián)動(dòng)薄弱。針對(duì)上述問題,本文圍繞標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、方法論完善、跨學(xué)科協(xié)作、跨群體聯(lián)動(dòng)提出四項(xiàng)針對(duì)性建議,旨在推動(dòng)GAM領(lǐng)域整合發(fā)展,提升研究可復(fù)制性與嚴(yán)謹(jǐn)性,強(qiáng)化研究的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
總而言之,GAM方法整合了游戲的高參與性、人類行為定性研究?jī)?yōu)勢(shì),與智能體模型的復(fù)雜性系統(tǒng)分析、反事實(shí)場(chǎng)景探索優(yōu)勢(shì),是探索社會(huì)復(fù)雜性的獨(dú)特且高效的工具。落實(shí)本文提出的發(fā)展建議,可充分釋放GAM方法的潛力,使其成為更嚴(yán)謹(jǐn)、更具影響力的研究方法論,助力各學(xué)科破解復(fù)雜社會(huì)與環(huán)境難題。
參考文獻(xiàn)
Ampatzidou, C., & Gugerell, K. (2019). Participatory game prototyping – Balancing domain content and playability in a serious game design for the energy transition. *CoDesign*, 15(4), 345–360. https://doi.org/10.1080/15710882.2018.1504084
Bakhanova, E., Garcia, J. A., Raffe, W. L., & Voinov, A. (2020). Targeting social learning and engagement: What serious games and gamification can offer to participatory modeling. *Environmental Modelling and Software*, 134, 104846. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2020.104846
Barreteau, O. (1998). *Un système multi-agent pour explorer la viabilité des systèmes irrigués: Dynamique des interactions et modes d’organisation (Sénégal)*. Thesis, ENGREF.
Barreteau, O. (2003). The joint use of role-playing games and models regarding negotiation processes: Characterization of associations. *Journal of Artificial Societies and Social Simulation*, 6(2). https://www.jasss.org/6/2/3.html
Barreteau, O., d’Aquino, P., Bousquet, F., & Le Page, C. (2002). Le jeu de r?les à l’interface entre systèmes réel et virtuel pour la gestion de ressources renouvelables: Exemples d’application au Sénégal. In D. Orange, R. Arfi, M. Kuper, P. Morand, & Y. Poncet (Eds.), Gestion intégrée des ressources naturelles en zones inondables tropicales (pp. 799–814). Paris: IRD. https://agritrop.cirad.fr/512582/
Bearman, M., Smith, C. D., Carbone, A., Slade, S., Baik, C., Hughes-Warrington, M., & Neumann, D. L. (2012). Systematic review methodology in higher education. *Higher Education Research & Development*, 31(5), 625–640. https://doi.org/10.1080/07294360.2012.702735
Bousquet, F., Barreteau, O., Le Page, C., Mullon, C., & Weber, J. (1999). An environmental modelling approach: The use of multi-agent simulations. In F. Blasco & A. Well (Eds.), Advances in environmental and ecological modelling (pp. 113–122). Paris: Elsevier. https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=FR2019118995
Bousquet, F., Barreteau, O., d’Aquino, P., Etienne, M., Boissau, S., Aubert, S., Le Page, C., Babin, D., Castella, J.C., et al. (2002). Multi-agent systems and role games: Collective learning processes for ecosystem management. In M. Janssen (Ed.), Complexity and ecosystem management: The theory and practice of multi-agent systems (pp. 248–285). Cheltenham: E. Elgar. http://publications.cirad.fr/une_notice.php?dk=512391
Caillois, R. (2001). *Man, play and games*. University of Illinois Press.
Clement, J. (2021). Number of gamers worldwide 2023. Retrieved February 23, 2021, from https://www.statista.com/statistics/748044/number-video-gamers-world/
Cresswell, J. W., & Clark, V. L. P. (2017). Designing and conducting mixed methods research (3rd ed.). Sage Publication.
Duke, R. D. (1974). Toward a general theory of gaming. *Simulation & Games*, 5(2), 131–146. https://doi.org/10.1177/003755007452001
Elliott-Graves, A. (2020). What is a target system? *Biology & Philosophy*, 35(2), 131–146. https://doi.org/10.1007/s10539-020-09745-3
European Commission. (n.d.). *Marie Sk?odowska-Curie Actions - List of Descriptors*. Retrieved February 23, 2021, from https://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/other/call_ptef/pt/h2020-call-list-descr-msca-itn_en.pdf
Farias, G., Leitzke, B., Born, M., Aguiar, M., & Adamatti, D. F. (2019). Systematic review of natural resource management using multiagent systems and role-playing games. *Research in Computing Science*, 148(11), 91–102. https://doi.org/10.13053/rcs-148-11-7
González, L. S., Rubio, F. G., González, F. R., & Velthuis, M. P. (2010). Measurement in business processes: A systematic review. *Business Process Management Journal*, 16(1), 114–134. https://doi.org/10.1108/14637151011017976
Grimm, V., Railsback, S. F., Vincenot, C. E., Berger, U., Gallagher, C., De Angelis, D. L., & Ayllón, D. (2020). The ODD protocol for describing agent-based and other simulation models: A second update to improve clarity, replication, and structural realism. *Journal of Artificial Societies and Social Simulation*, 23(2), 7. https://doi.org/10.18564/jasss.4259
Gu, X., & Blackmore, K. L. (2015). A systematic review of agent-based modelling and simulation applications in the higher education domain. *Higher Education Research and Development*, 34(5), 883–898. https://doi.org/10.1080/07294360.2015.1011088
Guyot, P., & Honiden, S. (2006). Agent-based participatory simulations: Merging multi-agent systems and role-playing games. *Journal of Artificial Societies and Social Simulation*, 9(4). https://www.jasss.org/9/4/8.html
Klabbers, J. H. B. (2006). *The magic circle: Principles of gaming and simulation*. Sense Publishers.
Krippendorff, K. (2012). Content analysis: An introduction to its methodology (3rd ed.). Sage Publications.
Le Page, C., Abrami, G., Barreteau, O., Becu, N., Bommel, P., Botta, A., & Souchère, V. (2014). Models for sharing representations. In M. étienne (Ed.), Companion modelling: A participatory approach to support sustainable development (pp. 69–101). Dordrecht: Springer. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-017-8557-0_4
McGonigal, J. (2011). *Reality is broken: Why games make us better and how they can change the world*. Penguin Press.
Miller, J. H., & Page, S. E. (2009). *Complex adaptive systems: An introduction to computational models of social life*. Princeton University Press.
Morgan, D. L. (2017). *Integrating qualitative and quantitative methods: A pragmatic approach*. SAGE Publications. https://doi.org/10.4135/9781544304533
Pfirman, S., O’Garra, T., Bachrach Simon, E., Brunacini, J., Reckien, D., Lee, J. J., & Lukasiewicz, E. (2021). “Stickier” learning through gameplay: An effective approach to climate change education. *Journal of Geoscience Education*, 69(2), 192–206. https://doi.org/10.1080/10899995.2020.1858266
Raghothama, J., & Meijer, S. (2018). Rigor in gaming for design: Conditions for transfer between game and reality. *Simulation & Gaming*, 49(3), 246–262. https://doi.org/10.1177/1046878118770220
Ren, Y., Cedeno-Mieles, V., Hu, Z., Deng, X., Adiga, A., Barrett, C., Ekanayake, S., Goode, B. J., Korkmaz, G., Kuhlman, C. J., Machi, D., Marethe, M. V., Ramakrishnan, N., Ravi, S. S., Sarat, P., Selt, N., Contractor, N., Epstein, J., & Macy, M. W. (2018). Generative modeling of human behavior and social interactions using abductive analysis. In 2018 IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining (pp. 413–420). Barcelona, Spain: IEEE. https://doi.org/10.1109/ASONAM.2018.8508282
Rodela, R., Ligtenberg, A., & Bosma, R. (2019). Conceptualizing serious games as a learning-based intervention in the context of natural resources and environmental governance. *Water*, 11(2), 245. https://doi.org/10.3390/w11020245
Salen, K., & Zimmerman, E. (2003). *Rules of play: Game design fundamentals*. The MIT Press.
Salvini, G., Ligtenberg, A., van Paassen, A., Bregt, A. K., Avitabile, V., & Herold, M. (2016). REDD+ and climate smart agriculture in landscapes: A case study in Vietnam using companion modelling. *Journal of Environmental Management*, 179, 58–70. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.03.065
Schoonenboom, J., & Johnson, R. B. (2017). How to construct a mixed methods research design. *K?lner Zeitschrift für Soziologie und Sozialpsychologie*, 69(2), 107–131. https://doi.org/10.1007/s11577-017-0454-1
Siebers, P. O., Achter, S., Palaretti Bernardo, C., Borit, M., & Chattoe-Brown, E. (2021). First steps towards RAT: A protocol for documenting data use in the agent-based modeling process. In P. Ahrweiler & M. Neumann (Eds.), Advances in social simulation (pp. 153–168). Cham: Springer. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-61503-1
?mite, D., Wohlin, C., Gorschek, T., & Feldt, R. (2010). Empirical evidence in global software engineering: A systematic review. *Empirical Software Engineering*, 15(1), 91–118. https://doi.org/10.1007/s10664-009-9123-y
Voinov, A., & Bousquet, F. (2010). Modelling with stakeholders. *Environmental Modelling and Software*, 25(11), 1268–1281. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2010.03.007
Voinov, A., Jenni, K., Gray, S., Kolagani, N., Glynn, P. D., Bommel, P., & Smajgl, A. (2018). Tools and methods in participatory modeling: Selecting the right tool for the job. *Environmental Modelling and Software*, 107, 140–152. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2018.06.005
Voinov, A., Kolagani, N., McCall, M. K., Glynn, P. D., Kragt, M. E., Ostermann, F. O., Pierce, S. A., & Ramu, P. (2016). Modelling with stakeholders – Next generation. *Environmental Modelling and Software*, 77, 196–220. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2015.11.016
Weber, C. T., Borit, M., & Aschan, M. (2019). An interdisciplinary insight into the human dimension in fisheries models: A systematic literature review in a European Union context. *Frontiers in Marine Science*, 6, 369. https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00369
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「游戲×復(fù)雜科學(xué)」讀書會(huì)
從棋盤上的博弈,到屏幕中的虛擬世界;從概率賭局到人工智能對(duì)弈——游戲從來不只是娛樂,它是人類理解復(fù)雜性的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。
在簡(jiǎn)單規(guī)則的反復(fù)運(yùn)行中,秩序如何涌現(xiàn)?在多方互動(dòng)的策略競(jìng)爭(zhēng)中,合作如何誕生?在反饋回路與資源循環(huán)中,政治與經(jīng)濟(jì)如何生成?當(dāng)算法接管博弈,Agent開始自主演化,我們是否正在見證“可計(jì)算社會(huì)”的雛形?
從康威生命游戲的規(guī)則宇宙,到 AlphaGo 對(duì)圍棋復(fù)雜度的突破;從 John Nash 的均衡理論,到 Norbert Wiener 的控制論反饋思想;從演化博弈到多主體建模,從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)到生成式AI——游戲與復(fù)雜科學(xué),正在交匯為一門新的認(rèn)知范式。
集智俱樂部聯(lián)合人工智能、AIGC、游戲設(shè)計(jì)、復(fù)雜系統(tǒng)等領(lǐng)域的學(xué)者/工程師共同發(fā)起,自2026年3月31日起,每周二晚19:30-21:30,邀請(qǐng)來自各領(lǐng)域的研究者與實(shí)踐者,共同探索:
· 游戲如何啟發(fā)科學(xué)?
· 科學(xué)如何重塑游戲?
· 而我們是否生活在一個(gè)巨型多主體演化系統(tǒng)之中?
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