本書(shū)借助大量有趣的模型和實(shí)例，介紹復(fù)雜系統(tǒng)及模型的相關(guān)概念。本書(shū)使用的Python語(yǔ)言被認(rèn)為是非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析和建模工具，設(shè)計(jì)高效且易學(xué)易用。本書(shū)采用理論分析與實(shí)踐相結(jié)合的方式，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模型和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。本書(shū)適合對(duì)復(fù)雜性科學(xué)有濃厚興趣并具備一定計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的讀者閱讀。希望讀者通過(guò)閱讀本書(shū)，可以學(xué)會(huì)用模型思考問(wèn)題，掌握對(duì)自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)中復(fù)雜現(xiàn)象的建模與仿真技術(shù)，從而研究和預(yù)測(cè)它們的發(fā)展態(tài)勢(shì)。本書(shū)配套的程序源代碼，可以登錄華信教育資源網(wǎng)（www.hxedu.com.cn）免費(fèi)下載。 本書(shū)適合作為高等院校管理類(lèi)、工程類(lèi)、信息技術(shù)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的相關(guān)課程教材，也可供社會(huì)相關(guān)從業(yè)人員參考閱讀。

陳潔，1966年5月出生，畢業(yè)于山東大學(xué)數(shù)學(xué)系。山東財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院教授，管理科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)博士，曾任山東財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)，2009年美國(guó)ODU大學(xué)管理學(xué)院訪學(xué)1年，從事電子商務(wù)研究。1988年入職，從事高等教育30余年。講授“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，“高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”、“復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真”等課程。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊、學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表論文30余篇。現(xiàn)從事復(fù)雜性科學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域的研究，具體是基于大數(shù)據(jù)和人工智能的智慧城市、城市空間規(guī)劃、城市復(fù)雜性等系統(tǒng)的算法研究。

第1章　緒論　
1.1　系統(tǒng)與模型
1.1.1　系統(tǒng)
1.1.2　系統(tǒng)模型
1.2　復(fù)雜系統(tǒng)模型　
1.2.1　復(fù)雜性的定義
1.2.2　復(fù)雜性科學(xué)的研究對(duì)象
1.2.3　復(fù)雜系統(tǒng)的基本特征　
1.2.4　系統(tǒng)建模方法論　
1.2.5　復(fù)雜系統(tǒng)的成因
1.2.6　復(fù)雜系統(tǒng)的分析與建模
1.3　復(fù)雜系統(tǒng)模型的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1　自然科學(xué)領(lǐng)域
1.3.2　經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域
1.3.3　桑塔菲研究所
第2章　建模工具
2.1　建模工具概述
2.2　Python建模工具包　
2.2.1　NumPy
2.2.2　SciPy　
2.2.3　Matplotlib　
2.2.4　SimPy
2.2.5　SimuPy
2.2.6　PyGame
2.2.7　SymPy
2.2.8　PIL　
2.2.9　Mesa　
2.2.1　0NetworkX
2.3　簡(jiǎn)單案例：Schelling模型

第3章　元胞自動(dòng)機(jī)　
3.1　元胞自動(dòng)機(jī)概述　
3.1.1　元胞自動(dòng)機(jī)的提出　
3.1.2　元胞自動(dòng)機(jī)的定義　
3.2　初級(jí)元胞自動(dòng)機(jī)　
3.3　二維元胞自動(dòng)機(jī)　
3.4　元胞自動(dòng)機(jī)應(yīng)用案例　
3.4.1　格子氣體模擬　
3.4.2　表決與退火模型
3.4.3　森林火災(zāi)模型　
3.4.4　DLA模型　
3.4.5　激發(fā)介質(zhì)中的非線性波
模型　
3.5　元胞自動(dòng)機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.6　元胞自動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)與不足　
3.7　三維元胞自動(dòng)機(jī)
第4章　多主體模型　
4.1　Agent的基本概念　
4.1.1　什么是Agent　
4.1.2　Agent的特征、分類(lèi)和環(huán)境　
4.2　Multi-Agent系統(tǒng)　
4.2.1　Multi-Agent系統(tǒng)概述　
4.2.2　Multi-Agent軟件工具　
4.3　Multi-Agent模型的應(yīng)用　
4.4　案例
4.4.1　“大糖帝國(guó)”模型　
4.4.2　隨機(jī)游走模型　
4.4.3　Boltzmann財(cái)富模型　
4.4.4　Schelling模型　
4.4.5　Epstein內(nèi)亂模型
4.4.6　鳥(niǎo)群遷徙模型　
4.4.7　病毒傳播模型　
4.4.8　食物鏈模型
4.4.9　銀行準(zhǔn)備金模型
4.4.10　囚徒困境模型
第5章　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型　
5.1　網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
5.1.1　網(wǎng)絡(luò)基本概念和基礎(chǔ)操作　
5.1.2　網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典算法
5.2　網(wǎng)絡(luò)模型
5.2.1　網(wǎng)絡(luò)模型概述　
5.2.2網(wǎng)絡(luò)建�！�
5.2.3　網(wǎng)絡(luò)可視化布局
5.3　圖和網(wǎng)絡(luò)的特征　
5.3.1　圖的密度　
5.3.2　網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度　
5.3.3節(jié)點(diǎn)的偏離度　
5.3.4　節(jié)點(diǎn)的中心率　
5.3.5　互聯(lián)網(wǎng)的PageRank　
5.3.6　圖的核心數(shù)
5.3.7　圖的度分布
5.3.8　網(wǎng)絡(luò)的群集化系數(shù)
5.4　復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型
5.4.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型　
5.4.2　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型　
5.4.3　自適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型


第6章　離散事件模型
6.1　基本概念
6.1.1　周期驅(qū)動(dòng)模型與事件驅(qū)動(dòng)模型　
6.1.2　事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制　
6.2　建模與仿真　
6.2.1　SimPy介紹
6.2.2　案例　
第7章　系統(tǒng)動(dòng)力模型　
7.1　基本概念
7.2　簡(jiǎn)單的系統(tǒng)動(dòng)力模型　
7.2.1　RCL電路
7.2.2　單擺模型　
7.3　混沌
7.3.1　蘭頓螞蟻模型　
7.3.2　蝴蝶效應(yīng)　
7.3.3　Logistic方程　
7.3.4　物種競(jìng)爭(zhēng)模型　
7.3.5　Mandelbrot集合
第8章　分形模型　
8.1　分形概述
8.2　分形應(yīng)用
8.3　分形建模方法
8.3.1　L系統(tǒng)（L-systems）
8.3.2　迭代函數(shù)系統(tǒng)　
8.4　分形設(shè)計(jì)
8.4.1　Sierpinski三角形　
8.4.2　萬(wàn)花筒
8.4.3　樹(shù)
8.4.4　自然地貌模擬　
第9章　預(yù)測(cè)和學(xué)習(xí)模型
9.1　統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型
9.1.1　回歸模型　
9.1.2　時(shí)間序列分析模型
9.2　機(jī)器學(xué)習(xí)模型
9.2.1　有監(jiān)督的學(xué)習(xí)模型
9.2.2　無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)模型
9.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
9.3.1　多層感知機(jī)
9.3.2　深度學(xué)習(xí)模型　
第10章　博弈模型　
10.1　計(jì)算機(jī)游戲模型
10.1.1　子模型　
10.1.2　主體模型及系統(tǒng)參數(shù)
10.1.3　邏輯規(guī)則
10.1.4　用戶(hù)界面
10.1.5　用戶(hù)交互
10.1.6　模型的實(shí)時(shí)性與資源優(yōu)化
10.2　Q-Learning模型
第11章　城市空間模型
11.1　虛擬城市空間模型
11.2　空間句法模型
11.2.1　軸線的連接度
11.2.2　路段的可達(dá)性
11.2.3　軸線的選擇度
11.3　分形虛擬城市模型
11.3.1　分形虛擬城市模型的復(fù)雜性　
11.3.2　分形虛擬城市模型的分形假設(shè)和分形過(guò)程
11.3.3　分形虛擬城市模型的定義
11.3.4　分形虛擬城市模型的實(shí)現(xiàn)
11.3.5　Python實(shí)現(xiàn)