发明创造名称：一种基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法
外观设计名称：
决定号：180617
决定日：2019-06-06
委内编号：1F249590
优先权日：
申请（专利）号：201510212556.1
申请日：2015-04-29
复审请求人：昆明理工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：温睿
合议组组长：于春晖
参审员：胡燕
国际分类号：G06F17/50
外观设计分类号：
法律依据：专利法第2条第2款
决定要点
：当权利要求所要求保护的方案没有解决具体的技术问题时，尽管其中记载了技术性词语，但是所述方案整体上未采取遵循自然规律的技术手段且未获得符合自然规律的技术效果，该方案不构成技术方案，不属于专利法第2条第2款规定的保护客体。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510212556.1，名称为“一种基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为昆明理工大学。本申请的申请日为2015年04月29日，公开日为2015年08月26日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年01月10日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3所要保护的对象实质上是一种社会或经济规则，属于人类社会经济领域，没有体现所要解决的技术问题，也就是说，本申请解决的问题是如何为缓解严重的社会贫富分化问题提供借鉴模型，所述问题不属于技术问题，其结果仅为政府制定措施缓解贫富分化提供初步理论依据，也没有体现出技术效果；该权利要求保护的方案不是一种利用技术手段或自然规律的技术方案。因此，权利要求1-3不符合专利法第2条第2款的规定，不能被授予专利权。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年04月29日提交的说明书第1-202段、说明书附图图1-14、说明书摘要和摘要附图，以及2017年08月25日提交的权利要求第1-3项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法，其特征在于：首先对网络进行初始化，再基于社会圈子理论在糖域模型的地图上建立熟人圈子网络及朋友圈子网络；然后基于财富量的多少建立不同层次的人口，将空间中的个体按财富量多少划分为三类不同阶层的个体；接着agent移动并且寻找资源；然后agent通过移动和财富获取方式进行移动和财富累积；再加入出生率、死亡率以及社会移动人口；判断agent财富是否发生变化，再通过网络的结构参数的计算，模拟网络演化过程；最后利用建立的熟人圈子网络及社会圈子网络对社会人口的财富变化建模仿真；
所述基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法的具体步骤如下：
Step1、先对网络进行初始化，再基于社会圈子理论在糖域模型的地图上建立熟人圈子网络及朋友圈子网络，通过设置不同个体的社会半径的大小构建不同个体的社会圈子；
Step2、基于财富量的多少建立不同层次的人口：将空间中的个体，按财富量多少划分为贫困，中等，富有三类，具体划分方式如下所示：
若Wi＞M1，则为富有人口；若Wi＜M2，则为贫穷人口；若M1＜Wi＜M2为中等人口，取e＝0.3，f＝0.5；
其中，M1＝C D1，M2＝C-D2，C＝M/N，D1＝C·e，D2＝C·f；
式中，C表示全社会成员收入中心值，M表示某一时期内全社会成员总收入，N表示某一时期全社会成员总人口，D1表示极富有的起点极差，e表示极富有的起点极差系数，D2表示极贫穷的起点极差，f表示极贫穷的起点极差系数，Wi为第i个agent的财富值；
Step3、设定移动寻找资源的方式；
给予个体agent一个移动方式{R}来寻找资源，每一个个体agent通过判断周围糖域的信息找到最佳位置，收集糖量使agent的糖量不断增加；
所述移动方式{R}的具体步骤为：
每个个体在自己半径范围内的四个方向上找出糖量最大的位置，并判断此位置没有其他 agent占据，如果没有其他agent占据，则选择距离自己最近的且糖量最大的位置，移动到此位置并在这个新的位置上将糖吃掉；如果有其他agent占据则继续寻找离自己最近的并且未被占据的糖量最大的位置，移动到此位置吃掉此位置的糖；
Step4、设定移动和财富获取方式{Z}进行移动和财富累积：
在生成的熟人圈子网络及朋友圈子网络社会网络中，agent按照移动和财富获取方式{Z}进行移动和财富累积，以及财富消耗；
移动和财富获取方式{Z}，表示所有个体在糖域模型地图上寻找资源并获取资源以维持生存，其获取方式的具体步骤如下所示：
首先在模型中，朋友圈子网络中每个agenti利用财富判断公式Wi＞SP·Wj或Wj＞SP·Wi来找到朋友圈子网络中与自己相连的资源最大的agentj，找到之后agenti移向agentj，agenti在agentj的位置以DIS＝1为半径的圆内，根据移动方式{R}找到资源最大的瓦片并吃掉瓦片上的资源的Mom倍，其中，Mom介于1-10之间，此时每个个体的财富量为Wi＝Wi Mom*Psugar；
如果朋友圈子网络中与自己相连的agentj资源不是最大时，则agenti直接根据移动方式{R}获取财富；
式中，Wi为第i个agent的财富值，Wj为第j个agent的财富值，Psugar为糖域地图瓦片上的糖量，agentj为第i个agent个体，agenti第j个agent个体，SP为财富少的节点成为财富强的agent朋友需满足的比例；
Step5、根据出生死亡方式{B}加入出生率、死亡率：
在生成的熟人圈子网络及朋友圈子网络社会网络中引入出生率、死亡率，用于更真实的还原现实社会；其中，出生率代表新出生的人口，用以代替已经死亡的成年人，维持社会总人口数；死亡率代表随着时间推移自然死亡的成年人或者突发状况死亡的个体；
出生死亡方式{B}为：
如果agent财富小于等于0，则agent死亡，同时出生一个新agent，新agent的年龄设为0，财富设为4，其他属性与父辈相同；
如果agent年龄大于最大年龄，则agent死亡，同时出生一个新agent，新agent年龄设为0，其他属性与父辈完全相同，其中，每一个agent的最大年龄在60到100之间的任意数值；
Step6、判断agent财富是否发生变化；如果发生变化，则重复执行Step1、Step2、Step3、Step4、Step5步，否则执行Step7；
Step7、计算网络的结构参数模拟网络演化过程：
通过计算网络的聚类系数Ci、节点度K、及度‐度相关系数r，模拟出网络的演化过程；
Step8、利用建立的熟人圈子网络及朋友圈子网络对社会人口的财富变化建模仿真；
通过调整模型调整社会半径、朋友关系系数、模拟社会人口财富走向趋势：
个体财富值不断变化，agent根据财富判断公式建立新的朋友关系网络，熟人关系网络也在不停的更新；
根据移动和财富获取方式{Z}模拟社会人口财富变化，从而建立财富变化建模仿真。
2. 根据权利要求1所述的基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法，其特征在于：所述步骤Step1中，生成所述熟人圈子网络的具体步骤为：
Step1.1、首先设定两个个体的社会半径长度，判断两个agent中心点连线的距离是否小于等于两个个体中较小的社会半径长度；
如果是小于等于，那么两个个体为熟人关系，两个个体采用实线连接，进而形成熟人圈子网络；
如果是大于，那么两个个体没有关系，两个个体不连接；
Step1.2、在熟人关系的基础上，设定财富少的节点成为财富多的agent朋友需满足的比例SP，再根据财富判断公式Wi＞SP·Wj或Wj＞SP·Wi判断两个个体是否为朋友关系；
如果Wi＞SP·Wj或Wj＞SP·Wi，则两个个体为朋友关系，两个个体之间采用虚线连接，进而形成朋友圈子网络；
如果Wi≤SP·Wj或Wj≤SP·Wi，则两个个体仅为熟人关系，两个个体采用实线连接；
其中，Wi为第i个agent的财富值，Wj为第j个agent的财富值，SP为财富少的节点成为财富强的agent朋友需满足的比例。
3. 根据权利要求1所述的基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法，其特征在于： 所述步骤Step7中，所述Ci的计算公式为：Ci＝2Ei/[ki(ki-1)]；其中，Ei为实际存在的边数，ki为与对应节点链接的节点数；
所述K的计算公式为：其中，H为网络中所有的节点数，ki为与对应节点链接的节点数；
所述r的计算公式为：其中Ki，Kj分别表示边eij的两个节点，E表示网络的总边数。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年04月20日向国家知识产权局提出了复审请求，其中并未修改申请文件。复审请求人认为：（i）本申请具体保护的是一种建模仿真方法，是属于计算机建模仿真领域，该模型是对数据分析整理后再结合具体的符合自然规律的技术手段而建立的，是属于自然领域的科学范畴；对于这种建模仿真方法具体的应用是什么可以根据实际需要进行选择，本申请中的发明内容中提到的“用于为缓解严重的社会贫富分化问题提供借鉴模型，为政府制定措施缓解贫富分化提供初步的理论依据”是本申请仿真方法得到的具体的数据应用，也是可以实现的效果之一。（ii）本申请中的主题体现了人工社会，方法内容中体现的财富，但是本申请二者结合在一起并不能等同人工社会经济，原因在于，其中的仿真方法中体现的财富仅仅是本申请构建模型时的具体手段，而不是经济领域中所谓的财富。（iii）agent网络是计算机领域的公知技术手段，技术手段是由技术特征来体现的，由此可知本申请具备技术特征，结合该技术特征解决了上述技术问题可以带来说明中有益效果中提到的效果；上述技术特征中仅仅提到了部分(agent网络)，比如文件中还提到了其他技术特征，如糖域模型、步骤Step7、通过计算网络的聚类系数、节点度、及度一度相关系数、模拟出网络的演化过程，等等。结合上述技术问题、技术特征、技术效果三要素，可知本申请属于专利法第2条第2款保护的客体。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年04月27日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：首先，复审请求人声称，为了解决现有技术中所存在的技术问题，提出一种建模或仿真方法，属于专利法保护的客体，但是，本申请所要解决的问题是如何缓解严重的社会贫富分化向政府提供理论依据，该问题不属于技术问题；复审请求人在意见陈述中提到本申请所要解决的技术问题不是上述内容，但没有给出技术问题的具体内容；其次，权利要求书以说明书为依据，背景技术和发明内容部分体现了本申请所要解决的问题，也即本申请所要保护的方案仅仅是利用agent网络结合社会规律解决贫富分化的社会问题，并没有体现专利法所规定的技术方案的表述；再次，本申请背景技术部分记载了“人类的社会经济系统是个复杂适应性系统，利用基于agent的微观建模方法来研究社会经济系统中财富的演化机制得到了许多关注”，可知，社会经济系统中的财富演化机制是本申请所要研究的对象，即使仿真模型中的财富不同于上述财富，也没有使用所述仿真模型具体应用的技术领域，更无法体现技术问题和技术效果；再次，文件中提到的“如糖域模型、步骤Step7、通过计算网络的聚类系数、节点度、及度一度相关系数，模拟出网络的演化过程”，原审查部门认为，权利要求中仅仅记载了上述技术特征，没有体现出上述技术特征应用到的任何技术对象，更没有记载针对技术对象实现技术改进或处理的任何技术手段，本领域技术人员也无法获得所要解决的技术问题和取得何种技术效果；最后，原审查部门认为，该方案的实质是按照人为制定的社会财富和社会网络演化规则对社会贫富分化程度进行分析，使得agent网络人工社会模型在对应于不同政府或人群的选择条件下，采用了人为制定的贫富分化程度分析规则，根据人的主观意愿对agent网络人工模型进行的设定。本方案所涉及的技术手段是“agent网络”，而“agent网络”是计算机领域的公知技术手段，该方案所解决的问题和达到的效果仅仅是社会问题和社会效果，因此该权利要求的方案不符合专利法第2条第2款规定，不属于专利法保护的客体，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月31日向复审请求人发出复审通知书，指出：虽然权利要求1所要求保护的方案利用了计算机，但是其仅仅是单纯地利用计算机的计算功能以实现对社会活动的模拟，其没有解决技术问题，也没有获得技术效果，其不属于专利法意义上的技术方案，不符合专利法第2条第2款规定。进一步地，从属权利要求2-3仅仅是对权利要求1中所要求保护的基于agent网络人工社会模型建模仿真方法中的数学运算规则作出了进一步细化，它们也没有解决技术问题，且没有获得技术效果，仍然不属于专利法意义上的技术方案，不符合专利法第2条第2款规定。
复审请求人于2019年03月04日提交了意见陈述书，其中没有修改申请文件。复审请求人认为：（i）本申请具体保护的是一种建模仿真方法，是属于计算机建模仿真领域，该模型是对数据分析整理后再结合具体的符合自然规律的技术手段而建立的，是属于自然领域的科学范畴；对于这种建模仿真方法具体的应用是什么可以根据实际需要进行选择，本申请中的发明内容中提到的“用于为缓解严重的社会贫富分化问题提供借鉴模型，为政府制定措施缓解贫富分化提供初步的理论依据”是本申请仿真方法得到的具体的数据应用，也是可以实现的效果之一。（ii）本申请中的主题体现了人工社会，方法内容中体现的财富，但是本申请二者结合在一起并不能等同人工社会经济，原因在于，其中的仿真方法中体现的财富仅仅是本申请构建模型时的具体手段，而不是经济领域中所谓的财富。（iii）agent网络是计算机领域的公知技术手段，技术手段是由技术特征来体现的，由此可知本申请具备技术特征，结合该技术特征解决了上述技术问题可以带来说明中有益效果中提到的效果；上述技术特征中仅仅提到了部分(agent网络)，比如文件中还提到了其他技术特征，如糖域模型、步骤Step7、通过计算网络的聚类系数、节点度、及度一度相关系数、模拟出网络的演化过程，等等。结合上述技术问题、技术特征、技术效果三要素，可知本申请属于专利法第2条第2款保护的客体。（iv）从权利要求1整体来看，其不单是割裂的使用计算机技术，而是将计算机技术与社会参数相结合，通过两者结合的数据仿真处理用以反应自然规律中客观的现实，而“用于缓解贫富分化提供模型，为政府制定措施提供理论依据”并不是本申请所体现的直接技术效果，而是后续利用该技术方案能够体现的社会共享，其并不能归咎于分析“技术效果”这部分；本申请“财富”所表达的含义主要是为了其能够客观反映本申请所构建模型应用领域的客观的物理参数，使其能够在对应领域具有对应的物理含义；最后，本申请使用了“agent网络”客观上体现了技术方案。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
在复审阶段中，复审请求人没有对申请文件进行修改，故而本复审决定所针对的审查文本与驳回决定和复审通知书所针对的文本相同，为：申请日2015年04月29日提交的说明书第1-202段、说明书附图图1-14、说明书摘要和摘要附图，以及2017年08月25日提交的权利要求第1-3项。
具体理由的阐述
专利法第2条第2款规定：发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。
当权利要求所要求保护的方案没有解决具体的技术问题时，尽管其中记载了技术性词语，但是所述方案整体上未采取遵循自然规律的技术手段且未获得符合自然规律的技术效果，该方案不构成技术方案，不属于专利法第2条第2款规定的保护客体。
（2.1）、 权利要求1要求保护一种基于agent网络人工社会模型的建模仿真方法，其中包括：先对网络进行初始化，再基于社会圈子理论在糖域模型的地图上建立熟人圈子网络及朋友圈子网络，通过设置不同个体的社会半径的大小构建不同个体的社会圈子；基于财富量的多少建立不同层次的人口：将空间中的个体，按财富量多少划分为贫困，中等，富有三类；设定移动寻找资源的方式（规则）；设定移动和财富获取方式{Z}进行移动和财富累积：根据出生死亡方式{B}加入出生率、死亡率：判断agent财富是否发生变化；计算网络的结构参数模拟网络演化过程；以及利用建立的熟人圈子网络及朋友圈子网络对社会人口的财富变化建模仿真；通过调整模型调整社会半径、朋友关系系数、模拟社会人口财富走向趋势。
可见，权利要求1所要求保护的方法从整体上看是一种利用agent网络按照社会经济规则进行数学运算后建立人类社会活动模型的方案，上述基于agent网络人工社会模型是一种以计算机建立的人类模型agent遵循一定的社会规则相互作用以观察研究人类社会活动的宏观现象的数学模型。同时，权利要求1所涉及的上述步骤中仅仅涉及对人类社会活动的相关参数和规则进行了人为设置和规定，虽然其中利用了计算机，但是其中通过构建社会圈子、建立不同层次的人口、设定寻找资源的活动规则、获取财富的方式和积累、考虑出生死亡的信息、判断人类模型agent的财富变化、利用计算机按照预设的规则进行运算模拟并最终实现对人类社会的财富进行仿真演算并不涉及针对计算机技术领域中计算设备物理结构或运算性能的改进，而仅仅是单纯地利用计算机作为一种计算工具执行一种人类社会经济活动规则，即仅仅是利用计算机本身具有的功能执行数学运算，权利要求1所要解决的问题仅仅是：综合考虑人类模型网络变化和社会财富的变化来对人类社会经济系统进行研究，这并不属于技术问题。进一步地，通过执行权利要求1所限定的方案，其与现有的agent建模方法相比只是在设置人工社会模型的参数和运行规则上有所变化，所带来的效果也仅是模拟结果更加贴近真实人类社会活动后的结果，这并没有获得技术上的效果。因此，虽然权利要求1所要求保护的方案利用了计算机，但是其仅仅是单纯地利用计算机的计算功能以实现对社会活动的模拟，其没有解决技术问题，也没有获得技术效果，其不属于专利法意义上的技术方案，不符合专利法第2条第2款规定。
（2.2）、 权利要求2-3分别对权利要求1中的建模仿真方法作出了进一步地具体限定（生成熟人圈子的规则；网络的聚类系数Ci、节点度K、及度‐度相关系数r的具体计算公式（法则）），它们仅仅是对权利要求1中所要求保护的基于agent网络人工社会模型建模仿真方法中的数学运算规则作出了进一步细化，它们也没有解决技术问题，且没有获得技术效果，仍然不属于专利法意义上的技术方案，不符合专利法第2条第2款规定。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：
对于（i），从权利要求1所限定的整体来看，其实质上仅仅是一种利用了现有计算机技术来按照人们设置的人类社会活动的规则和参数进行数学运算的方案，其并不属于自然领域的科学范畴，而只是一种对人类活动规则的数学模拟，而“用于为缓解严重的社会贫富分化问题提供借鉴模型，为政府制定措施缓解贫富分化提供初步的理论依据”也并不属于符合自然规律的技术效果。
对于（ii），无论本申请中“财富”是否表示经济领域中的财富，上述“财富”也仅仅是一种在人们定义的社会模型中的一个具有特定社会活动含义的参数，由于本申请权利要求1所要求保护的方案本身也仅仅是一种利用计算机按照抽象的人类社会活动规则进行运算后的数学模型，模型中的参数（财富）所涉及的具体含义并不会使得所要求保护的方案成为专利法范畴上的技术方案。
对于（iii），虽然权利要求1中出现了agent网络，但是从本质和整体上看，权利要求1中的方案并不涉及针对计算机领域中技术实质的改进，其中的“糖域模型、步骤Step7、通过计算网络的聚类系数、节点度、及度一度相关系数”只是一种在人工社会中的具有社会属性的参数，上述参数并不会使得现有的计算设备的物理结构发生变化也不会使得计算设备的运算性能得到提高，它们仅仅是作为一种特定运算规则（例如人类社会活动）的参数存在，不会使得所要求保护的方案解决技术问题，也不会获得技术效果。
对于（iv），首先，本申请所要求保护的方案仅仅是一种构建数学抽象模型并按照人为预设的运算规则进行计算并获得相应结果的过程，按照运算规则获得运算结果本身并不属于“技术效果”，例如单纯利用计算机按照加法的规则计算1 2=3这一过程仅仅是获得了3这一结果，数值“3”本身并未使得计算机本身的物理结构发生变化也没有提升计算机的性能，这不属于专利法意义上的“技术效果”。其次，无论“财富”所表达的含义为何，其并不能改变所要求保护的方案本身不属于专利法保护客体的缺陷，同时，“财富”从单纯的文字表达来看也不属于物理量的范畴。最后，虽然本申请使用了“agent网络”，但是其与现有的agent建模方法相比只是在设置人工社会模型的参数和运行规则上有所变化，所带来的效果也仅是模拟结果更加贴近真实人类社会活动后的结果，这并没有获得技术上的效果。
因此，本申请的权利要求1-3仍然不符合专利法第2条第2款的规定。
据此，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月10日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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