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汁算：市场中的资源定价机制研究 摘要 当i 仃的计算领域，存在众多计算密集型任务，对计算能力的要求越来越高； 而同时存在着大量计算资源被闲置而浪费的现象，这就需要通过新型的资源共享 方式调配资源，一方面使得用户可以顺利完成计算任务，另一方面减少计算资源 使用不足的问题。计算市场的出现能够解决上面存在的矛盾现象，它是以经济方 式进行计算资源交易、实现资源共享的网络平台，它最主要的特征就是利用在现 实社会中被证明为有效的经济理论实现计算资源的合理调配。 本文主要从基准价格和交易价格两个方面研究计算资源的价格确定机制。 市场基准价格是从宏观角度对市场全局范围的资源进行的价格估计，它作为 指导价格，引导市场中的具体交易。文中介绍了四种基准价格的确定方法：( 1 ) 基于c o m p u t o n 的定价方法，它是根据市场供需均衡的原则对基准价格进行估计； ( 2 ) 基于双向拍卖的定价方法，它是以市场活跃及市场萧条情况下的市场价格 加权计算而得；( 3 ) 基于自回归模型的定价方法，它以自回归模型对基准价格进 行预测并估计其变化范围；( 4 ) 基于分等定级机制的定价方法，它通过对域分等 及资源定级建立价格体系，并用价格修f 体系对价格进行修f 。 市场交易价格是从微观角度对具体交易所涉及的资源进行的价格估计，它是 市场参与者进行交易时的成交价格。文中介绍了三种交易价格的确定方法：( 1 ) 基于b a y e s 博弈模型的定价方法，它通过计算由资源提供者与资源使用者之间围 绕价格波动所形成的不完全信息动态博弈的均衡解，取得双方交易成功时的价格 函数；( 2 ) 基于双向拍卖的定价方法，它通过研究交易双方的出价策略，将 r o t h e r e v 算法改进之后应用到参与者定价问题上；( 3 ) 基于标价树的定价方法， 它通过建立标价树，利用两阶段选择算法从标价树中选择获胜标价集的同时，获 得具体交易的价格。 本文另外还研究了计算资源的标准化、市场的结构性分析以及交易结算体系 等问题，它们也是计算市场研究的重要组成部分。 关键词 ： 计算市场；资源标准化；市场基准价格；市场交易价格：市场能力 汁算市场中的资源定价机制研究 a b s t r a c t i nc u r r e n tc o m p u t a t i o n a lf i e l d ，t h e r ea r em a n yc o m p u t i n g i n t e n s i v ea p p l i c a t i o n s w h i c hc a nn o tg e tt h ec o m p u t i n gp o w e rn e e d e d ，a tt h es a m et i m em u c hc o m p u t i n g r e s o u r c e sa r el e f tu n u s e d i no r d e rt os o l v et h ei n c o n s i s t e n tp r o b l e m ，n e wm e t h o d sa r e n e e d e dt os h a r er e s o u r c e s ，s oc o m p u t a t i o n a lm a r k e ti s a p p e a r e d i ti s an e t w o r k p l a t f o r mf o rr e s o u r c es h a r i n g ，w h e r et h ec o m p u t i n gr e s o u r c e sa r et r a d e du n d e rt h e l e a do fe c o n o m i ct h e o r i e s t h ek e yc h a r a c t e ro fi ti st ou s ee c o n o m i ct h e o r i e s ，w h i c h a r ep r o v e de f f i c i e n t ，t oa c h i e v et h e g o a lo fe f f e c t i v ea l l o c a t i o no fc o m p u t i n g r e s o u r c e s t h i sd i s s e r t a t i o nw i l ld ot h er e s e a r c hf r o mt w oa s p e c t s ：o n ei sm a r k e tp r i c e ，a n d a n o t h e ri sd e a lp r i c e b e n c h m a r kp r i c ei st h ep r i c ee s t i m a t i o nf o rg l o b a lr e s o u r c e sf r o mm a c r ov i e w , a n di ti n s t r u c t si n d i v i d u a l e x c h a n g ei n t h em a r k e ta s s u p e r v i s e dp r i c e i nt h e d i s s e r t a t i o nf o u rm e t h o d sa r eg i v e nt o g e ti t t h ef i r s ti sb a s e do nc o m p u t o n i t c o m p u t e st h eb e n c h m a r kp r i c ew i t ht h ep r i n c i p l eo fm a r k e te q u i l i b r i u mo fs u p p l ya n d d e m a n d t h es e c o n di sb a s e do nt w o s i d ea u c t i o ns y s t e m i tc o m p u t e st h eb e n c h m a r k p r i c er e s p e c t i v e l yw h e ne x c h a n g e sa r ei nt h es t a t eo fa c t i v i t ya n dd e p r e s s i o n ，t h e nt h e r e s u l ti sa c h i e v e dt oc o m p u t e st h ea v e r a g eo ft h e mw i t hw e i g h t t h et h i r di sb a s e do n s e l f - r e g r e s s i v em o d e i tu s e sh i s t o r i c a ld a t ao b s e r v e dt op r e d i c tc u r r e n tp r i c ea n dt h e p o s s i b l es c o p eo fc u r r e n tb e n c h m a r kp r i c e t h ef o u r t hi sb a s e do nm e c h a n i s mo f d i v i d i n gg r a d e sf o rd o m a i n sa n dc l a s s e sf o rp a r t i c i p a n t s i td i v i d e ss e v e r a lg r a d e sf o r d o m a i n sa n du s e st h e mt or e f l e c tt h em a r k e tp o w e ri nm a r k e t ；a n dt h e nd i v i d e s p a r t i c i p a n t s i nc e r t a i nd o m a i nt os e v e r a l c l a s s e st or e f l e c tm a r k e t p o w e ro f p a r t i c i p a n t si nd o m a i n d e a lp r i c ei st h ep r i c ee s t i m a t i o nf o rr e s o u r c e si ni n d i v i d u a l e x c h a n g ef r o m m i c r ov i e w i nt h i sd i s s e r t a t i o nt h r e em e t h o d sa r eg i v e nt og e tt h ed e a lp r i c e t h ef i r s t i sb a s e do nb a y e s g a m em o d e l i tc o m p u t e st h ep o s s i b l ee x c h a n g ee x t e n tw i t hc o s t f u n c t i o n so fr e s o u r c ep r o v i d e r sa n dr e s o u r c eu s e r s ，a n dt h e nm a k e sc e r t a i nt h ed e a l 汁算市场中的资源定价机制研究 p r i c e t h es e c o n di sb a s e do na u c t i o ns y s t e m i tu s e st h ea l g o r i t h mo fr o t h e r e vt o m a k es u r et h ee x c h a n g es t r a t e g i e so fb o t hs i d e s ，w i t hw h i c ht h ep r i c i n gs t r a t e g i e so f t h e ma r eg o t t h et h i r di sb a s e do nb i dt r e e i tu s e st w o p h r a s es e a r c hm e t h o dt of i n d a p p r o x i m a t e l yo p t i m i z e ds o l u t i o no ft h eb i dt r e e ，w h i c hi sf o r m e db ye a c hb i di n a u c t i o nt i m e t h ec e r t a i ne x c h a n g ep r i c ew i l lb ef i x e dw h e nt h ea p p r o x i m a t e l y o p t i m i z e ds o l u t i o ni sg o t t h ef o l l o w i n gc o n t e n ta r ea l s oc o n s i d e r e di n t h i sd i s s e r t a t i o n ：t h ep r o c e s so f s t a n d a r d i z a t i o nf o rc o m p u t i n gr e s o u r c e ，t h es t r u c t u r ea n a l y s i so fm a r k e ta n dt h e c h a r g es y s t e m t h e ya r e a l li m p o r t a n tp a r t so fr e s e a r c hi nc o m p u t a t i o n a lm a r k e t k e yw o r d s ：c o m p u t a t i o n a lm a r k e t ；r e s o u r c es t a n d a r d i z a t i o n ： b e n c h m a r kp r i c e ；d e a lp r i c e ；m a r k e tp o w e r 4 计算：市场中的资源定价机制研究 图序 图序及表序 图一计划经济模式下的计算市场体系 图二市场经济模式下的计算市场体系 图三混合模式下的计算市场体系 图四基于拍卖的计算市场体系 图五全连接双层神经网络 图六三角模糊集图例 图七无交易的线性均衡战略图示 图八线性战略均衡的交易区域 图九标价树 表序 表一 域资源列表 表二域定级结果表 表三资源级别价格表 表四价格修_ _ i = f 体系表 表五拍卖服务器接受的标价集 汁算市场中的资源定价机制研究 第一章绪论 1 1 研究工作的背景 1 1 1 新型资源共享方式的需要 当前，在计算领域存在着一种矛盾状态：一方面许多需要大量使用计算资源 的组织、部门因预算问题或其他限制而不能购买大型计算设备满足计算任务的需 求：另一方面，很多组织、部门却因计算任务的不足而出现大量资源闲置的情况。 如何解决这种矛盾，使得资源实现有效共享，互通有无，这是很多研究工作者面 临的问题。 各类计算设备通过网络互联所带来的计算能力的增强已经超过了单一的计 算设备的性能的提高 1 ，2 ，实现资源j 并j 有者的闲置计算资源的互联以获得高性 能的计算能力，将其提供给资源稀缺用户，不失为一种有效的解决方法。方面， 拥有闲置资源的用户将资源出售，在最大化资源使用效率的同时，也可以部分收 回在计算设备和网络设备等硬件上的投资；另一方面，资源稀缺的用户可以付出 使用费的同时，高效的完成自己的计算任务，而不需要因有限的计算任务需求而 购买昂贵的计算设备，降低了成本。 在这样的情况之下，需要一种新型的资源共享方式，能够在最大化资源使用 效率，满足用户计算需求的情况下，又能使得资源的拥有者获得经济收益，达到 资源供需双方互惠互利的双赢局面。 本文所介绍的计算市场，它即是解决上面提及的矛盾现象的一利t 新型资源共 享方式。它与当自，j - 研究较多的网格系统 3 不同，主要利用经济手段实现计算资 源的共享，使得有着闲置资源的用户可以在出卖资源的同时获得经济收益，而资 源不足的用户可以在付出一定使用费用的同时顺利完成任务的执行。计算市场允 许用户在特定的时间中“卖”出他们剩余的资源，也可在广域网范围内“买”进 各种计算和网络资源以便暂时的使用。当然，用户“卖”出他的闲置资源或者 “买”进资源执行当前任务，这一切都是通过计算市场提供的特定的服务完成 的。 汁算：市场中的资源定价机制例究 1 1 2 计算市场的形成过程 计算市场的概念从2 0 世纪6 0 年代就丌始被提出并被使用 9 。早在1 9 6 8 年，s u t h e r l a n d 给出了一种用于在p d p l 计算机中分配计算资源的拍卖系统 4 ， 这是可考证的计算市场的原型。该系统根据用户项目( 任务) 的重要性，分给他 们不同数量的货币。从拍卖系统的运行情况看，运行一段时i 、白j 后，用户学会了如 何合理的为计算资源投标。这个基本的方法后来被6 a l i a n o 1 0 等进一步改进。 尤其在最近，市场机制已经应用于许多不同的应用领域，如线性规划问题 儿 和传统的优化问题 1 2 等：在计算领域，大量的基于经济理论的计算系统被丌发 与研究 5 ，6 ，7 ，8 。可见，在计算科学中，应用市场机制对资源合理的分配是一种 很好的解决资源共享问题的方法 1 3 ，1 4 ，1 5 ，1 6 ，1 7 。 计算市场的实施是一个渐进的过程，虽然相关的研究已经进行多年，但是真 f 能够推广应用的市场还未形成，对它的研究还处于起步阶段。本文主要从计算 资源的定价方面作一定的探讨，为计算市场的最终形成作一点基础性的研究工 作。 l - 1 3 计算市场的目标 计算市场的最终目标是实现资源在经济理论指引下的完全共享，资源使用者 不必知晓其所使用的资源来自本地市场或是全局市场；资源提供者也无需了解使 用其资源的用户具体情况。用户所使用的是经过标准化的计算能力，与提供该计 算能力的资源提供者所处的地理位置无关，与具体的计算设置无关。 这与现存的电力网格的概念类似。在电力网格中，用户使用电力时，不需了解 它来自何处发电站，也不需知道它由怎样的发电机产生。不管是水电，还是核电， 用户所知道的只是一种用千瓦时度量的电能。 计算市场和电力网格都有各自的资源消费者和资源提供者。在电力网格中， 资源提供者是发电站，资源消费者是各种消耗电能的设备；在计算市场中，资源提 供者是拥有各种计算资源并愿意对外提供的参与者，资源消费者是使用计算资源 完成计算任务的用户。在电力网格中需要有大量的变电站等设施对电网进行调控， 同样，在计算市场中也需要根据其规模的大小拥有一定数量的管理节点维护市场 正常运行，这些管理节点可以是虚拟的，也可以是实际存在的。广义的计算市场覆 汁算：市场中的资源定价机制研究 盖所有的网络系统，为所有的市场参与者提供计算服务。可见，市场中的资源提 供者与资源使用者数量众多，市场结构复杂，它的实现存在很多的技术问题，需要 后来的研究者不断的研究和改进，当然，它也能给我们提供更方便快捷的计算服 务。 1 1 4 计算市场的意义 计算市场概念的提出可以从根本上改变人们对“计算”的看法，因为计算 市场提供的是与以往不同的计算模式。计算市场提供的计算能力是以往无法得到 的，它不是一般意义上的几台计算机互联可以提供的。它突破了以往强加在计算 资源之上的种种限制，使得用户可以以一种全新的更自由、更方便的方式使用计 算资源，解决更复杂的问题。 首先是计算能力大小的限制。以往大多数用户由于种种资源使用的壁垒而 无法获得足够的计算能力，很多问题不能通过计算或者不能完全依靠计算实现， 只能通过对模型的简化以及算法的优化取得近似结果。计算市场汇聚了大量的计 算资源，它们形成的计算能力可超过某些大型计算设备所拥有的，甚至超过多个 大型计算设备的互联。对于大多数用户来说，市场提供给他们的计算能力足以满 足其计算需求，在这样的计算支持下，人们可以做许多以自，j - 无法想象和无法完成 的工作。 其次是地理位置的限制。计算资源的分布是分散的，有些资源是稀缺或者不 可复制的，有些资源甚至是无法与特定的地理位置分丌的，因此要使用这些资源， 在以前许多情况下必须到相应的地方去，这在很大程度上限制了这些资源的使 用。而计算市场的形成使得对资源使用的原有限制被打破，资源的使用与使用者 所在地位置以及资源所在地位置无关。突破了使用计算资源时对空问的限制，这 是计算市场具有突出意义的功能。 更重要的一点就是计算市场的出现打破了传统的共享或协作方面的限制。以 前对资源的共享往往停留在数据文件传输的层面，而计算资源的共享允许对其他 的资源进行直接的控制，允许从多个资源提供者处获取不同类别的资源经过整合 共同为一个计算任务服务；另外一点就是以i 矿的资源共享是基于信任机制的，预 先达成资源使用协议之后资源共享才可进行，而在计算市场中，资源的共享是基 汁算市场中的资源定价机制研究 于经济方式的，是实时的，用户付出相应的资源使用费用即可获得所需要的资源。 1 2 目前研究工作的现状 下一章我们将会提到，计算市场有狭义与广义之分。从目i ，j 看来，已有的系 统或者f 在被研究的系统大多属于狭义的计算市场；广义的计算市场是一个大一 同的范畴，它的建立是一个渐进的过程，可在各个具体的狭义计算市场的基础上 经过互联互通并整合而成。本节将对计算市场目i 仃的研究现状作简单介绍，以有 利于后续章节研究的进行。 1 2 1 应用经济模型的几个计算系统 经济模型已经在人类社会的资源管理中得到了成功的应用。为了验证经济模 型在解决广域网中资源分配问题商的能力和灵活性，已经有很多项目被设计和实 施，其结果也被得到有效的分析。下面简单介绍几个现存的基于经济模型的计算 系统。 p o p c o r n 项目 6 为交易c p u 时问提供了个基于市场的机制，它鼓励各个 处理器将它们的c p u 时间提供出来以满足其他用户的计算需求。销售c p u 时| 、白j 就 如同用一个基于j a v a 的浏览器访问一个特定的网页一样方便：购买c p u 时| 、白j 是 通过使用p o p c o r n 范例完成的。在p o p c o r n 中除了c p u 时| 、白j 的销售者和购买者之 外，存在着第三方，它就是交易c p u 时问的市场，在其中购买者和销售者能够相 遇并进行交易。可以看出，在这个项目中，交易市场已经形成，并采用了现实社 会中的交易机制，属于简单的计算市场。 n i m r o d - g 7 是一个基于计算经济的全局网格资源管理和调度系统，它能够 在分布式的资源上为并行任务的调度提供有时i 、白j 限制和预算限制的算法支持。 n i m r o d g 提供一个稳健的作业处理引擎( t a s k f a r m i n ge n g i n e ，t f e ) ，它支持 任务管理协议和a p i s 。这个系统的好处是它能用来产生和及时插入用户定义的 调度策略以及能够解决特定问题的定制方法；它的缺点就是这种集中控制的结构 与计算市场所提倡的分散化体系有所偏离。 s i g m a 模型 8 是一种现存的用于信息过滤( i n f o r m a t i o f lf i l t e r i n g ，i f ) 的计算市场原型系统。它的目标是丌发一种多代理框架，在其中，信息过滤任务 计算：市场中的资源定价机制研究 中涉及的各种代理能够自动适应信息空| 、刨和用户对信息的兴趣的改变。在s i g m a 系统中，进入系统的用户都首先分配有限的资源如时j 、白j 和货币，以及不同的偏好。 他们向工f 系统提出查询请求，目的在于尽可能有效的使用他们的资源以便获取 动态信息流时他们的偏好能够尽可能的被系统匹配。同时，系统包含许多代理， 它们代表自动索引和过滤程序、信息资源和人机交互程序。这些程序需要分配计 算时| 、白j 以便尽可能有效的为系统中各种对信息的查询要求服务。在该模型中，信 息流作为商品，各代理作为商品的生产者和消费者；价格因素在该模型中也得到 了考虑。可以说，该模型具备了计算市场的大部分特点，是一种狭义的计算市场。 1 2 2 以拍卖为交易方式的计算市场研究 拍卖是经济方式在网络系统中被研究的最多的 3 ，1 4 ，1 8 ，2 3 ，2 4 ，2 5 。拍卖作 为现实社会中的一种资源分配手段，确实起到了很有效的作用。同样，它也可很 好的应用于计算市场中计算资源的分配。 文 3 ，1 8 ，2 3 中将拍卖作为计算市场的资源分配的主要手段，研究了其中资 源的交易机制。它的研究主要集中于拍卖市场的设计与相关实验。而拍卖市场的 设计主要是基于博弈论的经济模型的设计，例如协议、规则、政策、策略。文中 的计算市场是前面我们所提及的狭义的市场，它仅以拍卖作为唯一的分配资源的 方式。它主要采用了一种多数量组合拍卖，允许用户同时对多种资源投标，分配 时采取“要么全分配，要么不分配( a l lo rn o n e ) ”的方式。这种多数量组合拍 卖方式使得计算市场中用户可以灵活的、有效的和容易的对各种资源组合进行投 标。当然，多数量组合拍卖的获胜者决定集问题时一个n p 难问题。文中，给出 了一种启发式方法。 1 2 3 从分布式决策角度对计算市场的研究 m i c h a e lw e ll m a n 主要从分布式决策方面研究计算市场机制。从1 9 9 2 年， 他的研究团队开始关注计算市场，包括基于市场的资源分配、计算的市场模型、 交易策略和电子商务应用。他们认为市场交易机制将会在多代理和分布式的计算 系统中发挥非常基础的作用 2 6 ，经过各方面设计和应用的计算市场能够在分布 式资源分配中产生重要的提升作用。以下是他们的一些研究方向： 汁算：市场中的资源定价机制硎究 ( 1 ) 基于市场的资源分配 从早期工作“m a r k e t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ” 2 6 开始，w e l l m a n 持续研 究了竞争性市场在解决分布式情况下资源分配的问题。文 2 7 中开发了在一般均 衡理论的框架下建立计算市场的方法，并通过一系列简单化的域模型来证明了该 方法的可行性 2 8 ，2 9 ，这为后续关于离散分配问题扫除了障碍。离散分配应用 于一些规范化问题例如调度 3 0 以及供应链构成 3 1 。他们还继续分域研究了基 于市场的分配问题，例如生产调度、勘探 3 2 以及动念信息处理 3 3 。 ( 2 ) 市场计算 文 3 4 中认为，在某种情况下，实施分布式竞标协议的经典一般均衡模型能 够解决一般凸规划问题。如果不通过扩散商品空问，组合优化问题在市场中一般 不能得到解决；然而，直接的市场机制却能够令人惊讶的有效解决甚至是n p 完 全问题 3 5 ；利用市场价格一样可以很有效的累积关于不确定事件的信息 3 6 。 ( 3 ) 交易代理 计算市场的出现为通过自治软件代理实现自动化交易提供了新的机会。为了 推进这种研究并将注意力放在一般性问题上，w e li m a n 工作组建立了一个年度交 易代理竞赛( t r a d i n ga g e n tc o m p e t i t i o n ，t a c ) 系统 3 7 ，现在由瑞士计算机 科学学院运作。最初的t a c 市场博弈提出了一个t r a v e l s h o p p i n g 游戏，其中各 代理通过并发的交易市场进行竞争以便为他们的客户安排旅游包裹 3 8 。t a c 的 最初的游戏产生了众多的研究贡献，使得其中的竞争稳步增长 3 9 ，并获得了通 过竞争均衡分析进行价格预测的方法 4 0 。 ( 4 ) 应用策略推理 交易代理竞争提供了一个具体环境，在其中可以评价和比较交易策略。文 4 1 ，4 2 中开发了一个四步的经验博弈论方法，基于提炼策略空间和使用模拟和 统计方法来估计和解决该博弈的近似问题，并用这种方法解决了一些基于市场的 调度问题。在此同时，在代理交易中寻求本地性 4 3 、对称性 4 4 、或者其他在 收益函数方面的规律性 4 5 等等，这些方法也能显著的扩展博弈论方法的应用范 围。 1 3 本文研究的问题、研究方法及研究意义 汁算：市场中的资源定价机制研究 1 3 1 本文研究的问题和方法 本文研究的主要问题是计算市场中计算资源的定价机制，它是实现市场有效 运转的不可缺少的一个部分，是计算市场研究中的一个重要部分。本文将从宏观 与微观两个方面来研究计算资源的定价方法：( 1 ) 宏观方面，研究在市场全局范 围内，计算市场的供需不断变化情况下，市场基准价格的制定方法，它为市场中 的众多个体交易提供价格参考，引导资源的有效流动；( 2 ) 微观方面。研究在市 场指导价格下，市场参与者进行具体交易时的价格制定方法。 本文另外研究了：( 1 ) 计算资源的标准化问题，它为市场中的计算资源交易 提供统一的比较方法；( 2 ) 计算市场的结构性分析，它计算了各模型下的市场均 衡情况，以及相应的市场能力比较与分析：( 3 ) 计算资源的交易结算体系，它是 计算市场中资源交易者实现利润获得收益的必要环节。 本文在研究方法上吸取了管理学、经济学以及网络经济学、产业经济学的研 究方法，综合应用了统计和博弈等分析工具，采用定性与定量相结合的方法。 1 3 2 本文的研究意义 本文的研究意义在于以下几点： ( 1 ) 从广义的角度研究计算市场，对此前有关计算市场的研究做了迸一步 的拓展。 ( 2 )提出了计算资源的标准化方法，为市场中的交易提供同一的商品；此 前的研究没有涉及过这个方面，也未指明过具体交易对象。 ( 3 )给出了宏观、微观相结合的计算资源定价方法。此前的研究虽有从经 济学方面考虑，但以资源定价机制为研究对象的甚少，本文从两个方 面对此进行了研究，全面的考虑了市场中各参与者的交易行为以及交 易方式。 ( 4 ) 给出了计算资源交易的结算体系，它是市场交易的有效保证。 ( 5 ) 本文最重要的意义在于能为计算市场的实施提供理论参考，同时引起 更多研究者对计算市场的其他各方面研究的兴趣。 计算+ 市场中的资源定价舯i 制研究 1 4 本文的主要内容 本文的主要内容为： 第一章绪论 本章首先介绍了本文的研究背景：新型共享方式的需要、计算市场的形成过 程、计算市场的目标和意义；然后对目6 ，j 有关计算市场的研究情况进行了总结与 分析；最后简要总结了本论文的研究内容、研究方法、研究意义和论文的结构以 及完成过程。本章可以看作是论文的引言部分，是全文的铺挚，对于理解本文所 要讨论的内容具体有重要意义。 第二章 计算市场的相关概念及资源标准化 本章介绍了计算市场的相关概念及资源标准化过程。首先给出了计算市场的 具体定义，分析了计算市场与计算能力形成的基本要求，根据使用的经济理论提 出了计算市场的三种市场体系结构；然后介绍了计算资源的标准化过程，其中引 入了“c o m p u t o n ”的概念，它是利用统计的方法将各类具体计算资源用标准化的 方法整合成的虚拟计算资源，这为后续几章中研究计算资源的定价机制提供了基 本的研究标的。 第三章计算资源基准价格确定方法 本章主要介绍了计算资源的市场价格的几种确定方法。首先根据市场参与者 进入方式的不同对计算资源定价做了基准定价与交易定价两科一分类；然后介绍了 四种基准定价的方法：( 1 ) 基于c o m p u t o n 的定价方法，它是根据市场供需均衡 的原则对基准价格进行估计；( 2 ) 基于双向拍卖的定价方法，它是以市场活跃及 市场萧条情况下的市场价格加权计算而得；( 3 ) 基于自回归模型的定价方法，它 以自回归模型对基准价格进行预测并估计其变化范围；( 4 ) 基于分等定级机制的 定价方法，它通过对域分等及资源定级建立价格体系，并用价格修f 体系修f 价 格。本章给出的几种方法能够获得市场基准价格，为下一章计算市场交易价格打 下基础。 第四章计算资源交易价格确定方法 本章主要介绍了计算资源的交易价格的三种确定方法。( 1 ) 基于b a y e s 博弈 模型的定价方法，它利用b a y e s 博弈模型分析了资源提供者与资源使用者之l 、白j 围 绕价格波动所形成的不完全信息动念博弈情况，通过计算该博弈的均衡解，取得 计算市场中的资源定价机制研究 双方交易成功时的价格函数；( 2 ) 基于双向拍卖的定价方法，它通过研究交易双 方的出价策略，将r o t h e r e v 算法改进之后应用到参与者定价问题上；( 3 ) 基于 标价树的定价方法，它通过建立标价树，利用两阶段选择算法从标价树中选择获 胜标价集的同时，获得具体交易的价格。 第五章市场结构性分析及交易结算体系 本章第一部分对计算市场进行了结构性分析。首先，对市场特征的分析肯定 了市场处于垄断竞争状态；然后计算了完全竞争市场中的均衡；接着计算了垄断 竞争状态下三种博弈模型的市场均衡，并以完全竞争市场的均衡为基准，进行了 三种模型下市场能力的比较与分析。本章另外介绍了计算市场中的交易结算体 系，并用一个简单的结算例子给予解释。 第六章结论与展望 本章对全文的重要结论加以总结，并提出了文章的后续研究方向和内容。 本章主要参考文献 计算市场中的资源定价机制研究 1 】c i s c os y s t e m s ，u n i v e r s i t yo ft e x a s m e a s u r i n gt h ei n t e r n e te c o n o m y e b o l h t t p ：w w w i n t e r n e t i n d i c a t o r s c o r n 2 0 01 2 美国商务部浮现中的数字经济 m 中国人民大学出版社，1 9 9 8 3 c h u n m i n gc h e n ：c o m p u t a t i o nm a r k e td e s i g na n de x p e r i m e n t s ，m a s t e rt h e s i s 4 s u t h e r l a n d ，i e ，“af u t u r e sm a r k e ti nc o m p u t e rt i m e ”，c o m m u n i c a t i o n so ft h e a c m ，11 ( 6 ) ，4 4 9 4 5 1 1 9 6 8 5 】m s t o n e b r a k e r ，r d e v i n e ，m k o r n a c k e r ，w l i t w i n ，a p f e f f e r ，a s a h ，a n d c s t a e l i n a ne c o n o m i c p a r a d i g mf o rq u e r yp r o c e s s i n ga n dd a t am i g r a t i o ni n m a r i p o s a i e e ec o m p u t a t i o ns o c i e t yp r e s s ，p a g e s58 6 7 19 9 4 6 】h t t p ：a m v w c s h u ji a c i i p o p c o r n 7 r b u y y a ，d a b r a m s o n ，a n dj g i d d y , “ac a s ef o re c o n o m yg r i da r c h i t e c t u r ef o r s e r v i c e - o r i e n t e dg r i dc o m p u t i n g ”，p r o c e e d i n g so ft h ei n t e r n a t i o n a lp a r a l l e la n d d i s t r i b u t e d p r o c e s s i n gs y m p o s i u m ：10 “i e e e i n t e r n a t i o n a l h e t e r o g e n e o u s c o m p u t i n gw o r k s h o p ( h c w2 0 01 ) ，a p r i l2 3 ，2 0 01 ，s a nf r a n c i s c o ，c a l i f o r n i a ，u s a ， i e e ec sp r e s s ，u s a ，2 0 01 8 k a r a k o u l a sg j a n df e r g u s o ni a ：ac o m p u t a t i o n a lm a r k e tf o ri n f o r m a t i o n f i l t e r i n g i nm u l t i d i m e n s i o n a l s p a c e s i nw o r k i n gn o t e s o ft h ea a a if a l l s y m p o s i u m o na ia p p l i c a t i o n si nk n o w l e d g en a v i g a t i o na n dr e t r i e v a l ，19 9 5 9 q i a n f e if u ，s h o u b a oy a n g ，m a o s h e n gl i ，j u n m a oz h u n ：t r a n s a c t i o nm e c h a n i s m d e s i g ni nd e c e n t r a l i z e dc o m p u t a t i o n a lm a r k e t i t c c ( 1 ) 2 0 0 5 ：2 9 2 2 9 7 10 g a g l i a n o ，r a ，f r a s e r ，m d a n ds c h a e f e r ，m e “a l l o c a t i o no fc o m p u t i n g r e s o u r c e s ”，c o m m u n i c a t i o n so f t h ea c m ，3 8 ，8 8 1 0 3 1 9 9 5 11 j e n n e r g r e n ，p ，“ap r i c e s c h e d u l e s d e c o m p o s i t i o na l g o r i t h m f o rl i n e a r p r o g r a m m i n gp r o b l e m s ”，e c o n o m e t r i c a ，41 ( 5 ) ，9 6 5 9 8 0 19 7 3 12 y g g e ，f ，a n da k k e r m a n s ，j m “o nr e s o u r c e o r i e n t e dm u l t i c o m m o d i t ym a r k e t c o m p u t a t i o n s i nd e m a z e a u ，y ( e d ) ”，p r t o c e e d i n g so ft h et h i r d i n t e r n a t i o n a l c o n f e r e n c eo nm u l t i - a g e n ts y s t e m si c m a s 9 8 ，p p 3 6 5 3 71 i e e e c o m p u t e r s o c i e t y 19 9 8 1 3 】a c h a v e z ，a m o u k a s ，e m a e s c h a l l e n g e r ：am u l t i a g e n ts y s t e mf o rd i s t r i b u t e d 汁算市场中的资源定价机制研究 r e s o u r c ea ll o c a t i o n i na g e n t s 9 7c o n f e r e n c ep r o c e e d i n g s a c m ，19 9 6 14 a l v i ne r o t h ，a x e lo c k e n f e l s l a s tm i n u t eb i d d i n ga n dt h er u l e sf o re n d i n g s e c o n d - p r i c ea u c t i o n s ：t h e o r ya n de v i d e n c ef r o man a t u r a le x p e r i m e n to nt h ei n t e r n e t t e c h n i c a lr e p o r t ，h a r v a r du n i v e r s i t yu n i v e r s i t yo fm a g d e b u r g ，2 0 0 0 15 】c a w a l d s p u e t e r ，t h o g g ，b a h u b e r m a n ，j o k e p h a r t ，a n dw s s t o r n e t t a s p a w n ：ad i s t r i b u t e dc o m p u t a t i o n a le c o n o m y i e e et r a n s a c t i o n so ns o f t w a r e e n g i n e e r i n g ，v 0 1 18 ，n o 2 ，f e b r u a r y19 9 2 【16 c a w a l d s p u r g e r ，w e w e i h l l o t t e r ys c h e d u l i n g ：f l e x i b l ep r o p o r t i o n a l - s h a r e r e s o u r c em a n a g e m e n t i nf i r s tp u b l i s h e di np r o c e e d i n go ft h ef i r s ts y m p o s i u mo n o p e r a t i n gs y s t e m sd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n u s e n i xa s s o c i a t i o n ，n o v e m b e r19 9 4 【1 7 m s t o n e b r a k e r ，r d e v i n e ，m k o r n a c k e r ，w l i t w i n ，a p f e f f e r ，a s a h ，a n d c s t a e l i n a ne c o n o m i cp a r a d i g mf o rq u e r yp r o c e s s i n ga n dd a t am i g r a t i o ni n m a r i p o s a i e e ec o m p u