仅改动态生育率

时间: 2026-08-07 11:45:33

好的，仅改动态生育率，告诉你具体改哪里、怎么改。

🔧 改动位置：agents.py 中的 Wolf.step() 方法

找到这段代码（约在第 250-265 行）：

# ===== 繁殖（提高繁殖率） =====
if self.energy > 30 and self.age > 6:
fitness = self.energy / 40 + self.hunt_success / 15 + self.genes['strength'] * 0.5
prob = self.reproduce_prob * min(2.0, fitness)


if random.random() < prob:
self._reproduce()

替换为：

# ===== 繁殖（动态密度制约） =====
if self.energy > 30 and self.age > 6:
# 1. 获取当前种群数量
total_wolves = len([a for a in self.model.agents if isinstance(a, Wolf) and a.alive])
total_sheep = len([a for a in self.model.agents if isinstance(a, Sheep) and a.alive])

# 2. 密度制约因子：狼越多，繁殖率越低
#    狼=20时，因子=1/(1+0.4)=0.71
#    狼=100时，因子=1/(1+2)=0.33
#    狼=300时，因子=1/(1+6)=0.14
density_factor = 1.0 / (1.0 + total_wolves / 50.0)

# 3. 食物因子：羊足够多时，繁殖率可略高
#    防止羊极多时狼也不繁殖
food_factor = min(2.0, total_sheep / (total_wolves * 8 + 1))

# 4. 计算最终动态繁殖率
dynamic_rate = self.reproduce_prob * density_factor * food_factor
dynamic_rate = max(0.001, min(self.reproduce_prob * 2, dynamic_rate))

# 5. 个体适应度（不变）
fitness = self.energy / 40 + self.hunt_success / 15 + self.genes['strength'] * 0.5

# 6. 最终繁殖概率
prob = dynamic_rate * min(2.0, fitness)

if random.random() < prob:
self._reproduce()

📋 完整替换后的 Wolf.step() 方法（仅显示修改部分）

def step(self):
if not self.alive or self.cell is None:
return


self.age += 1


# 能量消耗
energy_cost = 0.8 + self.genes['speed'] * 0.1
self.energy -= energy_cost


# ===== 饥饿反馈：饿的时候更激进 =====
if self.starving_counter > 3:
self.energy -= 0.5


if self.energy <= 0 or self.age > 60:
self.alive = False
self.remove()
self.cell = None
return


# ===== 捕猎 =====
self._hunt()


# ===== 繁殖（动态密度制约） =====
if self.energy > 30 and self.age > 6:
# 获取当前种群数量
total_wolves = len([a for a in self.model.agents if isinstance(a, Wolf) and a.alive])
total_sheep = len([a for a in self.model.agents if isinstance(a, Sheep) and a.alive])

# 密度制约因子
density_factor = 1.0 / (1.0 + total_wolves / 50.0)
food_factor = min(2.0, total_sheep / (total_wolves * 8 + 1))
dynamic_rate = self.reproduce_prob * density_factor * food_factor
dynamic_rate = max(0.001, min(self.reproduce_prob * 2, dynamic_rate))

fitness = self.energy / 40 + self.hunt_success / 15 + self.genes['strength'] * 0.5
prob = dynamic_rate * min(2.0, fitness)

if random.random() < prob:
self._reproduce()

📊 改动前后对比

效果：狼越多，繁殖率越低，防止狼过度增长；狼少时，繁殖率恢复正常。

🧪 验证方法

1. 修改 agents.py

2. 运行 run_and_export.py（使用稳定参数）

3. 对比修改前后的数据：

# run_and_export.py
model = WolfPackDynamics(
initial_sheep=350,
initial_wolves=20,
sheep_reproduce=0.12,
wolf_reproduce=0.011,
wolf_energy_from_food=20,
grass_regrowth_time=4
)


for _ in range(1000):
model.step()


df = model.export_data("wolf_pack_data_dynamic.csv")
print(df.tail())

4. 观察狼的峰值是否从 316 降到更低，羊的谷值是否从 7 升到更高。

💡 如果还想更平稳

可以调整 density_factor 的分母（当前是50）：

如果想进一步压低狼峰值，把 50 改成 30：

density_factor = 1.0 / (1.0 + total_wolves / 30.0)  # 更敏感

改完跑一下，把数据发我，我帮你分析效果！