（管理科学与工程专业论文）基于辩论机制的多边谈判系统研究.pdf

一 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名； 邀垂整日期：l ! ! 譬p ，1 摘要 摘要 随着i n t e r n e t 技术的不断发展，借助i n t e r n e t 而进行的商业行为即电子商 务也越来越普遍。作为一种崭新的商务活动方式，谈判作为一种商务活动的重要 一环，也越来越被研究电子商务的计算机科学专家所重视。由于基于博弈论的谈 判方式和基于启发式的方法各有缺陷，最近几年基于辩论的谈判方式逐渐受到关 注。 我们的主要工作是研究如何将辩论机制应用到多边谈判中。首先回顾实现谈 判系统的关键技术，然后分析多边谈判系统的特点和相关的实现技术，同时要分 析辩论机制为原来的自动谈判系统带来的影响。其次我们构造了基于辩论机制的 多边谈判系统的总体的框架和结构模型，分析其谈判流程。由于辩论机制的加入 使得原本谈判方之问提议和反提议的谈判方式变得复杂起来，因为a g e n t 发送和 接受不仅仅是提议，还有可能是辩论。如何量化辩论机制并将其与信用机制有效 的结合起来是本研究的重点。我们通过效用函数将各种辩论机制量化为可计算的 辩论力度，同时利用信用分级制度将各种不同的辩论结合起来。所谓的信用分级 是使用谈判方在权威机构处获得的信用和通过熟人集组成的信用网处获取的信 用利用模糊隶属度结合起来。最后使用s w a r m 对本文所提出的基于辩论机制的多 边谈判系统模型进行仿真并对结果进行分析和评价。 关键词辩论机制；多边谈判；信用分级；自动谈判系统仿真 北京工业大学管理学硕七学位论文 1 1 a b s t r a c t a b s t r a c t w i mt h ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fi n t e m e tt e c h n o l o g y , e c o m m e r c eb u s i n e s s p r a c t i c e s a r ei n c r e a s i n g l yc o m m o n a sap a r to fi m p o r t a n tb u s i n e s s a c t i v i t i e s ， n e g o t i a t i o n i s i n c r e a s i n g l yb e i n gv a l u e db ye x p e r t si nc o m p u t e rs c i e n c e a s n e g o t i a t i o nb a s e do ng a m e st h e o r ya n dh e u r i s t i cm e t h o d sh a v es h o r t c o m i n g s ，i n r e c e n ty e a r s ，n e g o t i a t i o nb a s e do na r g u m e n tm e c h a n i s mh a sg a i n e dc o n s i d e r a b l e a t t e n t i o n w r ee x a m i n eh o wt h ea r g u m e n tm e c h a n i s mi s a p p l i e d t ot h em u l t i l a t e r a l n e g o t i a t i o np r o c e s s f i r s t ，w er e c a l it h er e l a t e dt e c h n o l o g ya b o u ta u t o m a t i c n e g o t i a t i o ns y s t e ma n dt h e na n a l y z et h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt h er e l a t e di m p l e m e n to f m u l t i l a t e r a ln e g o f i a t i o n ，a n dt h e nd i s c u s st h ei m p a c to fa r g u m e n tm e c h a n i s mt o a u t o m a t i cn e g o t i a t i o ns y s t e m s e c o n d l y ，w ed e s c r i b et h ef r a m e w o r ko fm u l t i l a t e r a l n e g o t i a t i o ns y s t e mb a s e do na r g u m e n ta n dt h e na n a l y z et h en e g o t i a t i o np r o c e s s a r g u m e n tm e c h a n i s mm a k e sn e g o t i a t i o nb e t w e e nt h ep a r t i e st h a tm a k ep r o p o s a l sa n d c o u n t e rp r o p o s a l sb e c o m em o r ec o m p l i c a t e ，b e c a u s ea g e n tn o to n l ys e n da n dr e c e i v e p r o p o s a l s ，b u ta l s oa r g u m e n t s h o wt oq u a n t i f ya r g u m e n ta n dc o m b i n ei tw i t hc r e d i t m e c h a n i s mi st h ef o c u s w | eu s et h eu t i l i t yf u n c t i o nt oc a l c u l a t et h ev a r i o u sa r g u m e n t s q u a n t i f i e db yt h ei n t e n s i t yo fa r g u m e n ta n du s et h ec r e d i tr a t i n gs y s t e mt oc o m b i n ea v a r i e t yo fa r g u m e n t s 舱r i s ef u z z ym e m b e r s h i pf u n c t i o nt oc o m b i n et h ea u t h o r i t yo f c r e d i to b t a i n e db ys o m ek i n do fa u t h o r i t yw i t ht h e h i s t o r yc r e d i to b t a i n e df r o m n e t w o r ko fc r e d i tb a s e do na c q u a i n t a n c es e t f i n a l l y , w eu s es w a r mt os i m u l a t et h e m o d e la n df r a m e w o r ko fm u l t i l a t e r a ln e g o t i a t i o nb a s e do nt h ea r g u m e n tm e c h a n i s m p r o p o s e db yu s ，a n a l y z ea n de v a l u a t et h ec o r r e s p o n dr e s u l t s k e y w o r d sa r g u m e n tm e c h a n i s m ；m u l t i l a t e r a ln e g o t i a t i o n ；t r u s tc l a s s i f i c a t i o n ； a u t o m a t i cn e g o t i a t i o ns y s t e ms i m u l a t i o n i i i 北京工业大学管理学硕士学位论文 i v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第1 章绪论一1 1 1 研究背景及意义一l 一 1 1 1 研究背景一1 一 1 1 2 本文的研究意义一2 一 1 2 国内外研究现状一3 1 2 1 国内研究现状一3 一 1 2 2 国外研究现状一5 1 3 本文的研究内容一6 一 l - 4 本文的组织结构一7 一 第2 章自动谈判系统相关的理论基础一9 2 1a g e n t 的相关概念一9 2 1 1a g e n t 的定义与特性一9 2 1 2a g e n t 的结构和分类一1 0 一 2 2m u l t i a g e n t 系统一1 3 2 2 1m u l t i - a g e n t 系统的定义和分类一1 3 2 2 2m u l t i a g e n t 系统中a g e n t 之间的协作机制一1 3 2 2 3m u l t i - a g e n t 系统中a g e n t 之间的通信机制一1 5 2 3 传统谈判的基本概念一1 6 2 4 自动谈判的基本概念和相关理论一1 7 2 4 1 自动谈判系统的基本概念一1 7 2 4 2 效用理论一1 9 2 4 3 自动谈判中常见的谈判策略一2 0 2 4 4 自动谈判协议的设计一2 1 2 5 本章，j 、结一2 2 一 第3 章基于辩论机制的多边谈判系统一2 3 3 1 多边自动谈判的特点分析一2 3 3 2 辩论机制对于谈判过程的影响一2 4 3 3 辩论谈判系统的总体框架的设计一2 5 3 3 1 基于辩论谈判的电子商务市场系统的结构一2 5 3 3 2 辩论谈判系统的工作流程一2 6 一 v 北京工业大学管理学硕士学位论文 3 3 3 辩论谈判系统的形式化描述一2 8 3 3 4 辩论谈判的行动集合一2 9 3 4 辩沦谈判中的信用机制一2 9 3 4 1 信用网和熟人集一2 9 3 4 2 模糊隶属度一3 0 3 4 3 信用的计算和信用分级一3 3 3 5 多边辩论谈判中论证的评价和选择一3 4 3 5 1 辩论的分类一3 4 3 5 2 辩论力度一3 5 3 5 3 基于信用分级机制的论证评价模型一3 6 3 5 4 论证评价模型中的学习机制一3 8 3 6 本章小结一3 9 一 第4 章基于辩论机制的多边自动谈判系统仿真一4 l 一 4 1 多边辩论谈判仿真模型的谈判过程的设计一4 l 一 4 2 多边辩论谈判仿真模型中的参数设置一4 2 4 3 使用s w a r m 平台进行基于辩论机制的多边谈判仿真实验一4 3 4 4 仿真结果的分析与评价一4 4 4 5 本章小结一4 7 一 结论一4 9 一 参考文献一5 l 一 攻读学位期间发表的学术论文一5 5 一 致谢一5 7 一 v i 第l 章绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 第1 章绪论 随着i n t e r n e t 技术的不断发展，借助i n t e r n e t 而进行的商业行为即电子商 务也越来越普遍。作为一种崭新的商务活动方式，电子商务活动已经成为推动全 球经济的重要力量。电子商务由于充分利用了网络技术的优势，使得企业与企业 之间、企业与客户之间的交易行为能够在高效和低成本的环境下进行。同时电子 商务技术为企业开拓市场、及时的发现用户需求以及企业之间的合作共赢提供更 加广阔的空间。电子商务被公认为未来商务的发展方向，是一个潜力巨大的市场。 电子商务在不断发展和日趋成熟的过程中，也对其实现技术提出了新的挑战。 其中之一就是将谈判活动加入到电子商务活动中来。谈判作为一种非常广泛和普 遍的社会现象，不仅是普通的商务活动中的重要环节，也越来越被研究电子商务 的计算机科学专家所重视。传统的谈判方式一般是谈判各方约定时间地点进行面 对面的交流。谈判有两个或多个参与方的参加，谈判各方因持有分歧而相互对立， 但又有利益的交集。谈判各方采用一定的策略妥协、退让，最后达到互利共赢的 目的。 但是，传统谈判活动是一件非常耗费人力、物力以及时间的事情，为了节省 买卖双方由于谈判所花费的大量时间和资源，提高交易效率和降低交易成本，需 要在电子商务环境下引入谈判机制，以便使的交易各方更好的进行合作。这正是 自动谈判系统所要研究的内容。自动谈判就是用电子谈判系统代替人或帮助人自 动的进行谈判处理，迅速、高效地达成商务协议，签订电子合同，达到双方的目 标。而智能a g e n t 就是自动谈判的关键技术之一。 电子商务之中的a g e n t 是一种具有自治性、分布性、交互性、开放性、动态 性和智能性的软件实体。它能够有效的帮助甚至代替人来处理信息。由于a g e n t 在市场活动中以用户利益的最大化作为目标，并能够代表用户自动、半自动的进 行交互，所以在电子商务中买卖方都可将谈判工作交给软件a g e n t 自动完成。使 用a g e n t 代替人来进行谈判涉及到一系列的问题。例如，a g e n t 之间如何进行通 信；a g e n t 如何选择提议，如何更好更快的得到满足要求的谈判结果；a g e n t 应 用于电子商务之中如何解决信任问题等等。目前，国内外有关a g e n t 自动谈判的 研究主要有三种：基于博弈论的a g e n t 谈判、基于启发式的a g e n t 的谈判、基于 辩论的a g e n t 谈判。基于博弈论的谈判方式是利用博弈中的理论来分析谈判过 1 一 北京工业大学管理学硕士学位论文 程。而基于启发式的方法主要是利用各种智能算法使得a g e n t 具有学习能力，通 过学习机制的引入使得a g e n t 能够选择最优决策。基于辩论的自动谈判是指在谈 判过程中引入辩沦机制，使a g e n t 交换额外的信息，通过影响并改变谈判方a g e n t 的信念来加快能够使谈判各方都满意谈判结果。 1 1 2 本文的研究意义 谈判过程是商务活动中的一个重要组成部分。谈判是具有利益冲突但又需要 合作来完成某一目标的谈判各方对某些稀缺资源进行分割以达到相互满意的程 度的相互交流的过程。在商务环境下，这里的稀缺资源可以是商品、服务、金钱 等等。自动谈判就利用a g e n t 代替人类来进行谈判，a g e n t 作为一种具有柔性、 自治性的为实现其设计目标的计算实体，根据其设计目标，都会被赋予不同的社 会角色如顾客a g e n t 、商家a g e n t 等等。每个a g e n t 都维护自身的利益并尽可能 的使其最大化，为了实现这种自身利益，这些具有不同社会分工的a g e n t 必须进 行交流，以便相互之间的协作。在电子商务环境下，谈判就是a g e n t 之间这种交 流的一种方式。 现在已经有很多关于a g e n t 相互之间进行信息交流的相关研究。从a g e n t 谈判过程中需要解决的问题看，主要是关于谈判的协议，谈判过程中策略，谈判 的总体框架以及a g e n t 的内部结构。所谓的谈判协议是指谈判双方必须遵守的一 组契约。谈判策略指的是使用什么样的算法来产生一个提议。在有关 m u l t i a g e n t 的文献中，自动谈判方面的研究主要围绕三个方面展开：基于博弈 论的方法，基于启发式的方法，基于辩论的方法。由于使用博弈论的方法进行分 析时，经常要做一些简化的假设，在实际谈判过程中存在一些缺陷。而基于启发 式的方法主要是利用一些智能算法，来提高谈判过程中的智能型。但是这种方法 不允许a g e n t 交换除谈判提议之外的内容，而大多数情况是，为了维护自身利益 的最大化，a g e n t 对与自己的提议不会做出退让从而使谈判陷入僵局。基于辩论 的方法正是为了解决这一情况而被提出来的。在基于辩论的自动谈判中，谈判双 方在由于对对方的提议不满意而使谈判陷入僵局时，并不是选择退出谈判，而是 通过交换论证改变对方的信念来使对方在某些方面做出让步使谈判继续进行下 去。这种辩论机制不仅使谈判过程的得以延续，而且也是对现实世界的一种模拟。 在现实世界中，辩论是双方就某一主题，通过有力的论证来改变对方的观点 或者就这一主题达成一致的看法。论证可以有多种形式，比如威胁、请求、劝说、 奖励等等。而接收论证的一方也可以通过反驳来瓦解对方的不力论证。自动谈判 之中的辩论也包括这样一些组成部分和过程。在a g e n t 谈判的过程中，辩论过程 包括论证的产生、选择和评估。而这些过程正是近几年自动谈判研究的热点。但 是大部分的研究都集中在理论上的，形式上的研究，对于具体的实现过程言之甚 少。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国内研究现状 近几年来，国内对将a g e n t 技术应用于谈判，构建自动谈判系统和谈判自动 谈判系统方面的研究发展很快，产生了一系列的研究成果。在复杂多变的谈判局 面和环境中，a g e n t 如何产生一个有利的提议并最终形成一个双方都能够接受的 满意解是谈判策略研究的主要内容。哈尔滨工业大学管理学院李一军i i j 教授等设 计了基于w r e b 的商务谈判支持系统，郭静等【2 j 将经典的协商理论与多目标决策进 行了综合集成，提出了一种交互式多目标协商模型用于解决谈判解的搜索过程中 的瓶颈问题。谈判的结果依赖于许多参数，包括主体的偏好、保留限制、时间限 制等等。其中时间限制和基于时间限制的谈判策略是谈判策略研究的重要内容。 作者提出一种基于时间约束的让步策略并将其应用于一对一的谈判之中。在谈判 过程中加入贝叶斯学习机制并且使用模糊集来更加真实的模拟谈判过程中的现 实情况是近年来研究的热点【3 j 【4 j 。近年来，对最优化方法的研究中模仿生物遗传 和进化机制的遗传算法得到了很大的发展。遗传算法是一种随机优化算法，但并 不是简单的随机比较搜索，而是通过对染色体的评价和对染色体中基因的作用， 同时有效地利用已有信息，最终指导搜索有希望改善优化质量的解。国内对于将 遗传算法应用于自动谈判之中也进行了系列的研究；邓其军、牛晓太等【5 j 将遗 传算法应用于自动谈判并对谈判过程进行了仿真，从中发现遗传算法确实能够对 交易方案的求解过程进行优化并提升解的满意度。徐博艺，姜丽红【6 j 中对n s s 中应用基于遗传算法的学习机制进行详细的讨论并举例说明，但是主要是定性的 分析。王贵和，姜兴宇等【7 】使用模糊三角函数对各个参数在进行遗传算法前后进 行预处理，使得其更加符合客观情况。吕尽轩等【8 】对各种谈判策略进行了分类并 将模糊隶属度引入到谈判模型中，最后使用s w a r m 平台对谈判过程进行仿真。 张礼兴等1 9 1 将遗传算法应用到一对多的自动谈判求解过程中，使用遗传算法来改 进谈判解的求解过程。 谈判协议是谈判双方为了顺利的进行交流而必须遵守的一组契约，也是自动 谈判系统研究的重要内容。谈判协议的设计要考虑到安全性等问题。武汉科技大 学管理学院的王勇教授设计了一个电子谈判协议，这一协议包括发起谈判、终止 谈判、并行谈判和身份认证4 个字协议，为a g e n t 谈判提供了一组规则的框架， 并使用数字认证和信息摘要技术来保证谈判过程的公平性和安全性i l 。另外， 北京工业大学管理学硕士学位论文 对多个属性进行谈判更加符合现实情况但同时也更加复杂，武汉大学计算机学院 的孟波教授【i i j 进行了基于m a s 的电子商务谈判支持系统和多属性谈判系统的相 关研究，作者给出一种基于多a g e n t 系统的n s s 框架，并将其应用于谈判过程。 在谈判方案的评价筛选和改进过程中，利用决策理论中的多目标决策模型以及基 于偏好的评价模型，使得谈判双方最终对所改进的方案解达到妥踟一致。自动谈 判的另一个方面是谈判方的多少，目前主要的研究都集中在对多边谈判的研究方 面。山东大学的李继学l i2 j 对基于a g e n t 的多边谈判进行了详细的描述并提出了一 种适用于电子商务环境的基于第三方的多边谈判模型。m i n g y ut s a i 等【3 】将遗传 算法引入多边谈判的谈判解的求解过程，谈判双方通过将自身的偏好等信息发送 给第三方，第三方使用遗传算法求解出满足一定时间约束的最优解并返回给各谈 判方。 在现实生活中，为了弄清一个问题，人们往往会阐明论点、各抒己见，为了 维护自己的论点，或者拿出确凿的证据，或者反驳对方的证据。这就是辩论的过 程。辩论是人的一种重要的智力行为。辩论系统都遵守这样一个原则，即一个理 性的a g e n t 是否相信某种断言，取决于支持该断言的证据是否能成功地反击那些 反驳该断言的证据。y i n gl e i 等1 1 4 1 对自动谈判之中的辩论机制按论证的性质进 行了分类。其中主要的辩论类型有：威胁、奖励、请求、解释等等。其中威胁指 如果提议接收方不接受提议就会对接收方a g e n t 产生一些负面的影响；例如，提 议方威胁如果提议接收方不接收提议就终止谈判或者是对其进行一定的惩罚等 等。奖励指的是如果接收方接受提议就会对接收方a g e n t 产生一些正面的影响； 例如：提议发出方许诺未来会对接收方给予某种形式的报酬或优惠等等。请求是 指提议发出方求助于接收方过去的承诺或是相关的先例等等。解释性的辩论则是 向接收方透入一些新的信息例如信念、偏好等等。北京工业大学的伍京华博士【1 5 】 中提出了有关反驳及其谈判力度强弱的评价的形式化模型，这种模型能够交换除 了提议反提议之外的信息从而缩小谈判空间，加快谈判解的求解过程。同时伍 博士还l i6 j 对电子商务中基于辩论的a g e n t 谈判的最基本最重要的奖励形式以及 辩论的强弱的评价进行了形式化的建模。另外作者也对威胁形式及其评价进行了 形式化的建模和分析l l 刀。伍博士【l8 】也对辩论谈判过程中a g e n t 具有的各项社会 属性对于谈判过程的影响进行了讨论。上述这些研究工作是本文的重要基础。在 辩论谈判过程，通过在a g e n t 建立信任关系可以加快谈判过程，使用历史角色机 制能够加快谈判的过程【1 9 1 。这种机制为每个谈判的a g e n t 指定一个角色，这个角 色与a g e n t 历史交易情况有关。 第1 章绪论 1 2 2 国外研究现状 国外对于自动谈判和辩论谈判的研究要比国内早很多，有大量相关的研究文 献。f a r i b as a d r i f r a n c e s c at o n l 2 0 j 对于一对一的自动谈判的谈判过程进行详细的 描述。n r j e n n i n g s1 2 1 】则对于自动谈判的前景、研究方法和相关的挑战进行了详 尽的论述。其中就指出自动谈判是m u l t i a g e n t 系统研究的重要内容，并对目前 的研究方法进行了分类，包括：基于博弈论的方法、基于启发式的方法和基于辩 论机制的方法。博弈沦之中总是假设各个参与方是理性的，自利的，这恰好符合 a g e n t 的相关定义一自动谈判系统的分析与设计主要是由于谈判a g e n t 都是以维 护自身利益为目标的实体并且能够根据环境和信念做出理性的决策。博弈论为形 式化的描述和分析谈判过程的有利工具，对于谈判协议和谈判策略的设计有重要 的作用。但是博弈论要求从所有谈判解的可行域中寻求的最优解，很显然这是不 切实际的。而基于启发式的谈判方法并不要求求解出最优解而是满足特定约束的 满意解。基于启发式方法的主要优点就是更加符合现实的情况而无需博弈论中众 多的假设条件。在以上的两种方法之中，a g e n t 之间进行谈判的主要方式就是提 议一反提议，这很容易使得谈判过程陷入僵局。而在谈判过程之中引入辩论机制 就是允许谈判方a g e n t 交换除了提议( 反提议) 之外的信息，从而加速满意解的 求解过程同时又避免谈判过早的陷入僵局。这种辩论机制通过劝说、威胁、奖励 等论证来改变谈判方a g e n t 的目标解的搜索域，从而促进谈判的过程。引入辩论 机制的自动谈判中重要的问题就是辩论接收方a g e n t 如何来评价论证的可信度 以及辩论谈判协议的设计。s i e r r ac a r i e s 等人【2 2 】对于从拍卖系统到自动谈判系统 再到辩论谈判进行了比较分析，并提出电子机构的概念来具体化特定的m a s 系 统。 在m a s 环境中，每个a g e n t 都试图完成自己的设计目标，使得自身的利益 最大化，所以不能够保证a g e n t 必定通过合作来完成某一件事，例如达成某种谈 判结果。通过辩论机制，a g e n t 影响对方a g e n t 的意图或者是信念来增强其合作 性，减少冲突和分歧。s a r i tk r a u s 2 3 】形式化的描述和构建了这种辩论机制并为辩 论谈判提出了一个正式的框架同时还提供了一个仿真的环境，在这个环境中用户 能为a g e n t 之间的交流和谈判开发和测试不同运算法则和机制。r e e dc 等人睇4 j 则主要讨论辩论机制引起的a g e n t 的信念的更新并提出一种层次计划器来制定 劝说计划。谈判策略决定a g e n t 在何时选择什么样的行动，谈判策略直接影响到 最后的谈判结果，所以需要对辩论谈判之中的谈判策略进行了讨论p 刈。另外， 辩论的可接收性和不同论证之间的比较是辩论谈判过程中需要考虑的重要问题， 这种比较关系称之为对于不同论证的偏好p l j 晔j 。s i m o np a r s o n s ，n r j e n n i n g s 等 【3 3 l 为基于辩论机制的自动谈判系统提供了一个形式化的框架，通过改变其中的 北京工业大学管理学硕士学位论文 规则可以进行提议反提议到辩沦谈判之间的转化。m i c h a e ls c h r o e d e r 3 4 】将经典 的辩论理论应用于自动谈判之中并且丌发了一种可操作的，目标驱动的，自顶向 下的辩论过程，而且对其在电子商务环境下的实现性进行了评价。i y a dr a h w a n 等1 3 5 】为辩论谈判提供了一个概念性的框架，这一框架包括描绘了辩论谈判系统 需要核心元素和特征。作者通过对普通的自动谈判和辩论谈判之间的对比的得 出，一个辩论谈判系统至少需要进行论证的评估、信念的更新、候选论证的产生 和论证的选择。s a r v a p a l id 3 6 1 对辩论谈判中论证的选择和如何对论证进行评价进 行了一定程度上的讨论并给出了相关的实验数据来说明辩论机制对于谈判解的 产生过程以及最后的结果的影响。m i c h a e ls c h r o e d e r 3 7 】将模糊隶属度引入到辩论 谈判之中，提出了一种摧于模糊隶属度的辩论谈判以便更加符合现实环境。p e t e r m c b u m e y 3 s l 提出了一系列的评价辩论谈判过程中a g e n t 之间进行交流的谈判协 议的标准，这些标准是基于自动谈判过程的经济性和计算性的以及其他的一系列 的要求。文献应用这些标准提出了三种谈判协议。l e i l aa m g o u d 等【3 9 】提出了一 个通用的辩论谈判框架并且也对相关的协议进行了讨论。在自动谈判过程之中 a g e n t 的信息是不完全的，辩论的产生过程要依赖于一些假设通过逻辑推理过程 进行推理，l u sb r i t o 等【4 0 】对辩论谈判过程中的逻辑推理问题进行了讨论。 h i r o m i t s uh a r o r i 4 l j 使用a h p 来评价辩论谈判之中提议或论证的有效性并给出相 关的实验数据。谈判过程和辩论过程广泛的存在于m a s 系统中，甚至当a g e n t 内部的信念不一致时也可以进行谈判和辩论，而r a h w a n ，l 和s o n e n b e r g 。p 【4 2 】 主要将辩论谈判应用于讨价还价问题之中，也就是a g e n t 通过辩论来更改其他 a g e n t 的信念，而f a b i op a g l i e r i ，c r i s t i a n oc a s t e l f r a n c h it 4 3 j 贝u 是讨论a g e n t 通过辩 论机制进行自我信念修正。m a r k u sm 等人 4 4 1 提出了一个n 3 s 辩论谈判框架，描 述了不同的谈判场景并对论证进行了不同的分类。t j m b e n c h c a p o n 4 5 j 等人主 要从人工智能的角度考虑辩论谈判并对近几年的相关研究进行了总结。 1 3 本文的研究内容 综上所述，近几年的研究主要是针对辩论谈判过程中使用的语言、协议，谈 判的策略，辩论的评估和选择以及辩论谈判的总体框架进行研究。而本文的主要 目的是将辩论谈判应用电子商务多边谈判环境。相比单边谈判和一对多、多对一 型的自动谈判系统，多边谈判系统有其自身的特点。本文首先要分析辩论和多边 这两个因素对于自动谈判系统设计的影响。在辩论过程中，首先要考虑的是辩论 的评估和选择过程，这是因为辩论的形式是多种多样的。辩论谈判过程中的评估 和选择不仅仅要考虑辩论本身同时要考虑到辩论发起方的信用，如何将这些因素 结合起来综合考虑是本文的难点。本文所要研究的主要内容如： 第1 苹绪论 ( 1 ) 在电子商务环境下，基于第三方多边辩论谈判系统的总体框架和谈判 流程 ( 2 ) 多边辩论谈判过程的流程以及辩论的选择、评价过程 ( 3 ) 使用仿真的方法分析辩论机制对于谈判结果的影响进行评价 1 4 本文的组织结构 本文的组织结构如图1 1 所示： 图1 1 本文的组织结构 f i 9 1 1t h es t r u c t u r eo f t h i sp a p e r 北京工业大学管理学硕士学位论文 8 第2 章自动谈判系统相关的理论基础 第2 章自动谈判系统相关的理论基础 2 1a g e n t 的相关概念 2 1 1a g e n t 的定义与特性 电子商务中常用的技术就是面向对象的程序设计方法，但是随着电子商务环 境应用的增多，这种传统的设计方法已经难以适应分布式的，多变的，个性化的 需求，而a g e n t 技术给我们带来了一种在分布式与开放环境下使用计算机技术来 改进运行效率的全新模式。在现实的开放式的环境中，外部环境的动态改变对于 系统结构有很大的影响，这导致系统的结构都是可以动态改变的，而其内部的组 件更是随各种因素的变化而变化。在应用a g e n t 技术的系统中，不同的应用环境 要求a g e n t 的内部结构和外在表现也是各有相同，所以a g e n t 如何进行定义一直 是智能主体研究中争议的热点问题之一。广为接受的a g e n t 的定义是 w o u l d r i d g e 4 6 】等人提出：“a g e n t 是一类可计算实体或程序，它们可以感知外界环 境并自治运行，以实现其设计者和使用者的一系列目标”。由此定义可知，a g e n t 大致可以包括三个最基本特征，分别是自治性、目标性和环境的适应性。总的来 说a g e n t 应该具有下列属性： ( 1 ) 自治性：a g e n t 可以通过它内部的状态信息和行为策略控制自己将要 采取的行动措施，而这一过程是不需要人工的直接干预的。智能代理的行为应该 是主动的、自发的。 ( 2 ) 社会性：a g e n t 可以与其他a g e n t 进行交互合作。它们之间的交互是 通过某种通信语言来传递信息，并根据这些信息进行协作来来共同完成a g e n t 系统设计的预定目标。 ( 3 ) 反应性：a g e n t 能够感知环境的变化并对所处环境的变化做出相应的 反应。不能对所处环境的变化做出相应的反应的封闭计算实体不能被称为a g e n t 。 ( 4 ) 协同性：a g e n t 能与其他a g e n t 或者人进行交互通信，并能与之进行 协同工作。 ( 5 ) 情感性：a g e n t 应该能够表现出性格特征，如感情、偏好等，这样的 a g e n t 才可以代表人来进行各种活动。 a g e n t 还可以有其它特性，如：移动性、自适应性等等。在不同的领域的研 究者会赋予a g e n t 相应领域的属性，例如，人工智能的研究过程更强调a g e n t 应该具有人类的某些特性包括信念、理性、知识等等。而在移动通信领域，则更 强调a g e n t 的移动性。 9 北京工业大学管理学硕士学位论文 2 1 2a g e n t 的结构和分类 a g e n t 结构需要解决的问题是a g e m 是由什么组成的以及a g e n t 内部是如何 进行交互的，a g e n t 是如何利用内部的结构部件来感知到外部的各种信息以及如 何利用这些信息根据其自身的行为策略来选择下一步的动作和改变自身的内部 状态，以及如何将a g e n t 内部的各个组成部分使用软件与硬件相结合的方式组合 成有机的生态系统。a g e n t 的概念结构定义了实现a g e m 所需要的内部组件和相 关的实现技术。一个完整的a g e m 概念结构模型可用三层来表示：定义层、组织 层和合作层，如图2 1 所示： 图2 1a g e n t 的层次结构 f i 9 2 1t h eh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r eo fa g e n t 在状态层中，我们将a g e n t 描述为- 个自治的、理性性的计算实体，其内部 包括主体的推理机制、其没计目标以及各种内部的资源等。而在组织层，我们则 定义单个a g e m 在a g e n t 群体中所扮演的角色，a g e n t 之间的相互通信和交互等 等。接e l 层将外部的环境资源与a g e n t 联系起来，提供了a g e n t 对于内外部环境 的感知能力。协作层则定义a g e n t 具有的社会能力，a g e n t 内部各个模块之间的 交互能力以及外部与其他a g e m 和环境的交互能力。通信层定义a g e n t 之间的通 信细节。 按照a g e m 对于环境变化的反应程度，a g e m 主要包括反应型a g e n t 、慎思 型a g e m 、以及结合二者的混合型a g e m 。这些不同的a g e n t 结构主要区别是它 们主体智能是如何产生的具有不同的设计思路。 ( 1 ) 反应型a g e n t 的体系结构 反应型a g e n t 的主要组成部分包括：感知内外环境变化的一组状态感知器、 对可能发生的时间做出反应的动作规划、一个根据感知器感知的信息来激活某个 动作规划的控制器。由于内外部的环境变化导致了反应型a g e n t 的活动，所以感 第2 章自动谈判系统相关的理论基础 知和行动能力也就决定了反应型a g e n t 的智能。反应型a g e n t 具有两个重要属性： 坚定性和容错能力。用反应型a g e n t 构成的系统中，单个a g e n t 的失败不会对总 体的目标实现产生太大的影响。反应型a g e n t 的结构特点和行为规划机制保证了 主体能够在有限资源的条件下迅速的对环境和状态变化做出反应。反应型a g e n t 的体系结构在目前主流的分布式系统中占重要的位置，是设计a g e n t 的常见结 构。图2 2 给出了反应型a g e n t 的框图。但是，反应型a g e n t 也有其自身的设计 缺陷。它只能感知局部的环境变化并对其做出反应，缺乏全局的、系统的考虑。 在多a g e n t 系统中，这种短视的行为将对系统的总体目标的实现会造成无法预料 的后果。 厂 _ 、 j 1 、 环境过滤器 苣廖6 删! m 条件一动作 螂 知识库 酶 话 上- 、 动作决策器 妯i 缶删 氐 图2 2 反应型a g e n t 的结构 f i g2 2t h es t r u c t u r eo f r e a c t i v ea g e n t ( 2 ) 慎思型a g e n t 体系结构 慎思a g e n t 是包含外部环境和内部状态的显式、符号化的表示方式的智能模 型，其决策方法主要是通过模式匹配的方式对符号进行操作和逻辑推理。通用的 慎思型a g e n t 包括两个基本的部件，动作规划器和关于外部世界的知识结构模 型。其内部结构如图2 3 所示： 私有状态信息融合 e 挣h t 且奠 知识和推理库 讇箑 慎思型a g e n t 的结构 北京工业大学管理学硕十学位论文 f i g2 3t h es t r u c t u r eo fd e l i b e r a t i v ea g e n t 慎思型a g e n t 通过内部的感知器来接收来自外部环境改变信息并融合内部 的知识和经验从而产生一个从当前状态迁移到下一个状态的动作规划描述，最后 通过效用器作出动作。慎思型a g e n t 是使用符号智能的，所谓符号智能指的是为 在一个系统中可以对环境和行为使用符号表示，然后用特定的推导规则来处理各 种符号表达式，从而产生智能行为。慎思型a g e n t 结构的主要问题是如何在时间 底线到达之前将现实的环境和状态转换成合适的符号表达式。 ( 3 ) 混合型a g e n t 体系结构 混合型a g e n t 体系结构的特点是，a g e n t 内部同时包含了反应型子系统模块 和慎思型子系统模块。这种体系结构集合了反应型a g e n t 和慎思型a g e n t 二者的 优点。使用反应型子系统可以快速地响应外来的环境变化和内部的状态的变化。 而使用慎思型a g e n t 则具有更高的智能性和全局统筹的能力。混合型a g e n t 主要 有两种不同的实现方式：1 ) 采用层状结构模型，反应型子系统建立整个系统的 底层，而之上的慎思型子系统则建立在上层。2 ) 使用在规划机制使得两个子系 统完全融合在一起。常见的混合型a g e n t 还是使用层次结构，低层来接受外部信 息和做出快速反应，高层统筹全局为系统目标设计动作规划。这种结构的缺点就 是设计过于复杂。一个典型的混合型a g e n t 基本结构模型如图2 4 所示： 厂、 高层心智模块 蜘忐盟 ”“” 淤曲h 盟 鳎 膨” 旨 ， 箍 l 底层反应模块 y蛐i 击皿 电 、 图2 4 混合型a g e n t 的结构 f i g2 4t h es t r u c t u r eo fh y b r i da g e n t a g e n t 的抽象结构将a g e n t 看成一个可计算的实体，而不关心实际的实现细 节。首先，假设环境是任何离散的瞬时状态的有限集合脚：e = e o ，e t ，e 2 e n ， 环境是否是离散是一个模型化的假设，对分析问题并不是很重要。a g e n t 内部有 它可能的行动集合，每个行动都会使得a g e n t 的状态发生变迁。用 a c t i o n ：a = a o ，口l ，哆，a n 来表示这个行动集合，这个行动集合是有限的并由内 第2 章自动谈判系统相关的理论基础 部的行动策略决定。主体与外部环境的交互是从某个初始状态开始，主体从动作 集合中选择某个当前可行的动作作用于该初始状态。随后主体的状态发生变迁到 下一个状态或状态集合。当然，最后实际到达的只能是某个确定的状态，当这个 状态是不可预测的。在进入下一个状态之后，a g e n t 继续执行某个动作并变迁状 态到随后的另一个状态，如此进行下去。用形式化的语言可以描述为： a na l s e q ：s = e o 二 p i 二 p 2 一 e n 。假设跚是所有可能的动作一