（通信与信息系统专业论文）中小型企业协同采购系统的设计与实现.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 随着信息技术不断地发展，各企业运营以及管理方式在不断地变革，企业 与企业之间的合作也越来越紧密。然而，对于大多数中小型企业来说，普遍存 在着采购管理模式效率低，信息传递不及时以及数据统计不准确等缺点。协同 采购作为一种新型的采购方式，可以通过加强中小型企业采购商之间的联系来 提高中小型企业与大型供应商之间的业务协作能力，使得中小型企业通过进购 大型供应商的高质量货物来在激烈的市场竞争中取得胜利，从而实现中小型制 造企业和大型供应商之间的双赢局面。多a g e n t 技术已经广泛的应用于各种信 息网络领域和分布式系统等高智能领域。基于多a g e n t 的协同采购成为业界的 一个研究重点。 本文深入的研究了多a g e n t 技术以及中小型企业的传统采购方式，分析了 协同采购对于中小型企业的各种有利因素，将多a g e n t 技术引入中小型企业的 协同采购系统，保障系统能最优的实现协同采购。 本系统以j a d e ( j a v aa g e n td e v e l o p m e n tf r a m e w o r k ) 为平台，通过 m y e c l i p s e 构建并实现系统各部分功能。系统中，各a g e n t 以网络为基础，相互 之间可进行通信和协商。后台使用m y s q l 构建数据库存储相关用户信息，用户 只需要在以w e b 为基础的页面上进行注册操作，就可以进入系统填写订单或者 填写货物信息，后续的采购活动交由a g e n t 后台自动运行，系统将给出使得中 小型企业获得最大的优惠的采购结果。系统中的a g e n t 自动协商算法，将决定 整个协同采购系统的成败，本文设计和实现了相关的数学模型和协商算法，最 大限度地为采购商创造利益。 本系统以w e b 界面作为u i ，实现了多a g e n t 的协商算法，既能给广大中 小型企业用户在采购时提供便利，又使得采购商在采购中收获利益。 关键词：协同采购；多a g e n t ：j a d e 平台；协商算法 a b s t r a c t w i t ht h ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , t h eb u s i n e s s o p e r a t i o n sa n dm a n a g e m e n to fm a n ye n t e r p r i s e sa r ea l s oc o n s t a n t l yb e i n gc h a n g e d ， a n dt h ec o o r p e r a t i o nb e t w e e ne n t e r p r i s ea n de n t e r p r i s ei sg e t t i n gc l o s e r h o w e v e r , f o rm o s ts m a l la n dm e d i a me n t e r p r i s e s ( s m e s ) ，t h e r ea r es t i l lm a n yd e f e c t s ，s u c h a si n e f f i c i e n tp u r c h a s i n gm a n a g e m e n tm o d e ，d e l a y e di n f o r m a t i o nt r a n s f e ra n d i n a c c u r a t es t a t i s t i c s ，e t c c o l l a b o r t i v ep u r c h a s i n ga san e wt y p eo fp u r c h a s i n g m e t h o d ，y o uc a np u r c h a s et h r o u g hs t r e n g t h e n i n gt h ec o n t a c to fs m e sa l l i a n c et o a d v a n c et h eb u s i n e s sc o l l a b o r a t i o nb e t w e e ns m e sp u r c h a s e r sa n dl a r g e s c a l e s u p p l i e r s ，i no r d e r t oa c h e v et h ew i n w i ns i t u a t i o no fs m e sa n dl a r g e s c a l es u p p l i e r s m u l t i a g e n tt e c h n o l o g yh a sb e e nw i d e l yu s e di na l lk i n d so fi n f o r m a t i o nn e t w o r k s a n dd i s t r i b u t e ds y s t e m sa r e a so fh i g hi n t e l l i g e n c e c o l l a b o r a t i v ep u r c h a s i n gs y s t e m b a s e do nm u l t i - a g e n th a sb e c o m ear e s e a r c hf o c u s i nt h i sp a p e r , w er e s e a r c h e dt h em u l t i - a g e n tt e c h n o l o g ya n dt h et r a d i t i o n a l p u r c h a s i n gm e t h o d i n d e p t h ，a n a l y s e d t h ef a v o r a b l ef a c t o r so fc o l l a b o r a t i v e p u r c h a s i n g f o rs m e si nd e t a i l a tt h es a m et i m e ，w ei n t r o d u c e dm u l t i a g e n t t e c h n o l o g yi n t ot h es t u d yo fc o l l a b o r a t i v ep u r c h a s i n gs y s t e mf o rs m e s t oe n s u r et h e s y s t e mc a nb eo p t i m i z e dt oa c h i e v eg o a lo f c o l l a b o r a t i v ep u r c h a s i n g w eu s e dj a d e ( j a v aa g e n td e v e l o p m e n tf r a m w o r k ) a sp l a t f o r m ，m y e c l i p s e a st o o lt ob u i l da n di m p l e m e n ta l lp a r t so ft h es y s t e m i nt h i ss y s t e m ，a l la g e n te x i s t s c a l lc o m m u n i c a t ew i t he a c ho t h e rb a s e do nw e b u s e dt h em y s q ld a t a b a s et os t o r e t h er e l e v a n tu s e ri n f o r m a t i o n ，a n da sau s e r , o n l yn e e dt oc o m p l e t et h ew e b - b a s e d r e g i s t r a t i o no fo p e r a t i o n so nt h ep a g e t h e ny o uc a ne n t e rt h es y s t e mt of i l lo r d e r so r f i l lo u tc a r g oi n f o r m a t i o n ，t h ef o l l o w - u pa c t i v i t i e sw i l lb es u b m i t t e dt oa g e n tlu l l s a u t o m a t i c a l l yi nt h eb a c k g r o u n d ，t h es y s t e mw i l lr e t u r nt h ep u r c h a s i n gr e s u l t st o a l l o ws m e st om a x i m i z et h eb e n e f i t s a u t o - n e g o t i a t i o na l g o r i t h mo fa g e n ti n v o l v e d i nt h es y s t e mw i l la f f e c tt h es u c c e s so rf a i l u r eo ft h ee n t i r ec o l l a b o r a t i v ep u r c h a s i n g s y s t e m ，t h e r e f o r e ，i nt h i sp a p e r ；w eh a v ed e s i g n e da n di m p l e m e n t e dt h er e l e v a n t i i m a t h e m a t i c a lm o d e la n d n e g o t i a t i o na l g o r i t h mt om a x i m i z et h eb e n e f i t sf o r p u r c h a s e r so fs m e s o v e r a l l ，i nt h i ss y s t e m ，w eu s e dw e ba su i ，r e a l i z e dm u l t i a g e n tn e g o t i a t i o n a l g o r i t h m ，t h u s ，t h i ss y s t e mn o to n l yt of a c i l i t a t et h ep u r c h a s i n gp r o c e s sf o rt h e p u r c h a s e r so fs m e s ，b u ta l s oa l l o w st h ep u r c h a s e r st o r e a pt h eb e n e f i t si nt h e p u r c h a s i n g k e y w o r d 爱c o l l a b o r a t i v ep u r c h a s i n g ，m u l t i - a g e n t ，j a d ep l a t f o r m ，n e g o t i a t i o n a l g o r i t h m i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本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 武汉理工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。 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生c ：嘲秦翱c 高i 锄1 0 s o 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题来源 第1 章绪论 本课题来源于科学部国际合作基金项目( n o 2 0 0 6 d f a 7 3 1 8 0 ) ：基于多智能 体的数字制造基本理论与关键技术研究。 1 2 课题研究的目的及意义 对于目前大多数的中小型制造企业而言，不能在有限的时间内以一个较为 合理的价格进购高质量的原材料是一个较大的问题，造成这一现象的主要原因 包括中小型企业的信息资源不足，资金短缺，生产规模较小，原材料的进货量 不大等。众所周知，生产成本对于中小型企业来说，是支出中最大的一项，而 生产成本中最大项之一就是采购成本。根据资料显示，每节省l 的原材料采购 费用，就相当于销售额增长了8 到1 0 ，这是一笔可观的利润，因此，降低 采购成本，对于各中小型企业的发展来说是至关重要的。 随着信息技术的高速发展，各企业的管理和运行方式也在不断的改变着， 都向着信息化的方向上发展，因此，各企业之间的合作也越来越紧密。协同采 购是近几年发展起来的新型采购方式。协同采购指在同质性企业里，把需要购 买同一产品的企业联合在一起，使其产品的数量达到可以取得价格折扣的规模， 向供应商提出采购的行为f 1 刀。协同采购在使得各中小型企业获得更大利益的同 时，也能够为其节省出大量时间和金钱，使其能够将精力放在新产品的研发以 及市场渠道的拓展上面，同时使得他们获得到大量由于自身的规模限制而不可 能得到的有用信息资源。而单单只是靠基本信息是不能够保证大规模的协同采 购的实现的，因为只有联盟内部的各个成员都能了解信息，即实现信息资源共 享时，才能够真正实现确切意义上的协同采购。特别是对于中小型企业来说， 协同采购的实施，意义更重大。通过协同采购，建立完备的信息共享机制，同 时还需要设置健全的激励措施、目标约束等，协同采购才会获得双赢的效果。 只有这样，各中小型企业才能够通过协同采购获得比以前更多的利润。 武汉理工大学硕士学位论文 通过以上分析，可以了解，协同采购对中小型企业的发展和规划是至关重 要的。通过实行协同采购策略，可以增加向同一个供应商采购的货物数量，从 而以“大规模”进货的优势，获得价格折扣，并有可能从更大的，质量更有保 障的供应商处获得进货资格；与此同时，通过协同采购，可以选择更合适的供 应商提供货物，即在货物种类，货物数量和货物质量上做出选择，减小了在传 统采购模式中可能遇到的各种风险，使得采购过程得以顺利进行，并保证了采 购商的利益；最后，能够大大的减轻供应商“应付”中小型企业小规模采购的 繁琐，能够保证供应商大规模发货的流水线有条不紊的进行。 a g e n t 理论与技术作为分布式人工智能研究的重要领域，在现代计算机科 学技术及其应用中扮演了重要角色。a g e n t 技术在基于a g e n t 的计算等方面显 示出了一定的优势，同时，a g e n t 技术的一些功能也为企业的发展提供了一定 的有利条件。从8 0 年代后期开始，研究人员就开始运用a g e n t 来解决一些特定 的任务。一般来说，a g e n t 是一个软件实体，专门完成用户授权的任务，具有 一定的独立性和自主性，并且具有代理性，自主性，社会性和智能性等特征【3 4 1 ， 所有的这些均为协同采购模型提供了理论基础及技术支持。然而，单个a g e n t 虽然能够求解简单任务，但它没有足够的能力去解决复杂的问题。多a g e n t 系 统因此开始担起重任。多a g e n t 系统采用多个a g e n t 进行协作，通过任务分解 和协调来解决单个a g e n t 无法解决复杂任务的问题，因此多a g e n t 系统能够解 决超越单个a g e n t 能力和知识范围的大部分问题1 5 j 。 起源于分布式人工智能研究领域的多a g e n t 系统不仅具有自主性，分布性， 动态性和协调性等特点，而且能通过多a g e n t 协作进行分布式问题的合作求解 和进行相关的资源优化配置。多a g e n t 系统所强调的重点就是在分布式环境中， 各个a g e n t 直接协作解决复杂问题的能力，而该特点正好符合这些中小型制造 企业协同采购所表现出来的分布性和协作性的要求。因此，多a g e n t 技术用于 协同采购已成为一个有意义的方向。而如何组织由多a g e n t 构成的系统，以及 在这样的系统中如何实现多a g e n t 之间的通信和协作问题，更是具有重要的理 论和现实意义。 本文在传统采购方式和多a g e n t 技术的基础上，引入协同a g e n t 的概念， 并以多a g e n t 技术为指导，对各个采购过程中的实体进行抽象化，提出了基于 多a g e n t 的协同采购模型。同时，本课题将对协同采购过程中涉及到的协商算 法进行研究和优化，并将其运用于多a g e n t 的协商过程中以实现整个模型系统。 2 武汉理工大学硕士学位论文 综上所述，基于多a g e n t 的协同采购系统的研究，对于企业信息化具有重 要意义。其研究工作对q u d , 型企业降低采购成本，适应网络环境下产品采购的 发展趋势，提供了强有力的理论依据和技术支持。 1 3 相关领域国内外研究现状 1 3 1 多a g e n t 协商水j n g b n 究现状 a g e n t 第一次提出是在2 0 世纪5 0 年代，但其真正的发展阶段则是从2 0 世 纪8 0 年代开始的。美国麻省理工的著名教授m m i n s k y 在心智的社会( s o c i e t y o f m i n d ) 中曾提出了a g e n t 这一概念，并将它描述成一个具有自适应以及自治 能力的硬件、软件或其他任何自然物和人造物1 6 j 。这一理论对在人工智能领域 a g e n t 技术发展和基于a g e n t 技术的系统的研究奠定更进一步的理论基础。而 a g e n t 技术发展的高峰期是在2 0 世纪9 0 年代，从那时直到现在，a g e n t 技术一 直是人工智能研究的重要领域。a g e n t 技术的主要的研究方向为智能a g e n t 和 多a g e n t 系统。目前，对于a g e n t 和多a g e n t 系统的研究主要包括a g e n t 的 体系结构和组织、通信语言、a g e n t 的学习、a g e n t 之间的协作和协商、多a g e n t 系统理论等1 7 j 。 2 0 世纪9 0 年代末期，随着信息技术、计算机网络等技术的发展，对于a g e n t 的研究重点除了分布式人工智能外，也向着信息技术的方向靠拢。由于i n t e m e t 技术和计算机技术的快速发展，用户能够更加方便的获取自己需求的信息资料， 这一切都为a g e n t 技术的发展创造了有利条件。相反的，a g e n t 技术，特别是 多a g e n t 技术，也为信息技术的发展提供便利。与此同时，两种技术的结合也 为分布式开放系统的设计和实现提供了一个全新的理论途径。 经过二十余年的研究和探索，a g e n t 的理论技术已经在很多相关领域中得 到了应用和发展。国内外的智能a g e n t 技术的研究和应用都已经十分广泛。清 华大学的石纯一等人开发的r o b o c u p 平台系统，为人工智能的研究工作提供了 一个有利空间；电子科技大学的张云勇为移动a g e n t 提出了公共a g e n t 请求代 理体系结构，该体系结构为移动a g e n t 的研究和开发提供了环境支持1 8 j ； s t a n f o r d 大学开发了用j a v a 编写的开源模板- j a t l i t e ，该模板能够为a g e n t 的 开发提供了一个相关环境【9 】；马里兰大学的y a n n i sl a b r o u 等人，一直致力于 武汉理工大学硕士学位论文 a g e n t 通信语言方面的研究，他们提出k q m l ( k n o w l e d g eq u e r ya n d m a n a g e m e n tl a n g u a g e ) 1 1 0 己经成为了a g e n t 之间通信语言【l l 】。 在科研和应用双重需求的推动下，在分布式人工智能下的a g e n t 系统、多 a g e n t 之间协调协作的研究已经成为人工只能研究中的一个充满生命力、具有 良好应用前景的研究方向。因此，针对多a g e n t 系统结构、多a g e n t 协调协作 等基础技术理论的研究是一项具有重要的理论和实际意义的、并且充满挑战性 的研究工作。 随着a g e n t 技术的不断发展，人们对该领域的研究也在不断升入，最终， 对于a g e n t 理论的研究方向逐渐分化为以下5 个方面【l2 j ：a g e m 认知模型及理 论、a g e n t 的体系结构、多a g e n t 之间的协商、面向a g e n t 的程序设计方法及语 言以及基于a g e n t 的应用研究。而多a g e n t 之间的协商作为a g e n t 技术理论的 主要研究内容，已经成为了分布式智能系统开发的重要环节，同时，多a g e n t 协商也是多a g e n t 系统实现协同、协作、冲突消解的关键环节。 作为多a g e n t 系统开发的重要环节，对多a g e n t 之间协商的研究可以分为 三方面的内容：协商协议、协商策略和协商处理。协商协议的主要研究内容是 a g e n t 间通信语言的定义、表示、处理和语义解释；协商策略是a g e n t 之间的 决策和选择合适协商协议和相关通信消息的策略；协商处理包括协商算法和系 统分析两部分内容，协商算法主要用来描述多a g e n t 在协商过程中表现出来的 包括通信、决策、规划和知识库的操作等在内各种行为，而系统分析的主要任 务是分析和评价a g e n t 之间协商的行为和性能。综上所述，协商协议主要处理 协商过程中多a g e n t 间的交互，协商策略主要用来处理a g e n t 内的决策和控制 过程，而协商处理则将重点放在a g e n t 与多a g e n t 协商行为的描述和分析上。 前两者从微观方面对多a g e n t 的协商进行了描述，而后者则从宏观上描述了多 个a g e n t 间的协商。 从1 9 9 3 年美国d a r p a 的k s e 研究小组第一次提出了标准化的a c l 的定 义( 即k q m l ) 开始，标准化的通信语言也相继产生，尔后，随着世界各国对 a g e n t 协商机制的不断研究，欧洲的f i p a ( t h ef o u n d a t i o nf o ri n t e l l i g e n tp h y s i c a l a g e n t s ) 协会提出了一个新的语言标准一f i p a a c l 1 3 1 。这两种a g e n t 通信语言 为a g e n t 之间的通信提供了一系列标准，为多a g e n t 系统的交互提供了有利的 基础，从而在很大程度上推进了多a g e n t 系统开发的发展。 多a g e n t 技术的发展，最终推动了多a g e n t 之间协商机制的发展，使协商 4 武汉理工大学硕士学位论文 机制在多a g e n t 系统开发上的应用越来越广泛，同时推进多a g e n t 技术的研究。 经过多年的努力探索，学术界对于多a g e n t 之间协商的研究已经取得了许多优 秀的成果。j a v i e r s o r i a n o 等人提出一种会话语言，用来表达形式化、规范化的 语法和语义【1 4 】；c h r i s t i a n 等人提出一种用于多个主体系统通信的优于语言行为 理论的框架和形式【1 5 j ；f r a n k 等人提出描述a g e n t 通信语言的混合语义框架【1 6 j ； r o s e n s c h e i r i 通过建立静态的a g e n t 交互模型解决了多a g e n t 直接协商冲突的问 题【1 7 】；a l l o u c h e 等人通过多a g e n t 之间的不同推理机制，提出了一种动态动态 实现多a g e n t 交互的推理【1 8 】。随着研究的深入，在a g e n t 协商方面取得了更加 丰富的成果：动态协调算法，多步协商模式等，均是多a g e n t 协商方面的重要 发展成果。此外，一种参照了社会学和经济学的相关理论来处理多a g e n t 之间 的协作的模型也同时被提出应用，具体是在资源共享、生产者与消费者关系和 任务与子任务关系的三种不同协作理论的基础上的多a g e n t 协作模型，此模型 对多a g e n t 在供应链方面的研究提供了理论基础，更是引起本文研究方向的关 键引导。 1 3 2 协同采购的国内外研究现状 g a r t n e rg r o u p 于1 9 9 9 年对协同商务做出了定义【l 引。协同商务中所谓的协 同，即通过商务合作，使得在这个合作联盟中的成员之间以及商务合作伙伴和 客户之间，在商务活动中收获利益。协同商务中的交易联盟可以是一个企业， 一个企业中的一个部门，也可是整个供应链或着是供应链中的一部分。其中涉 及的供应链负责处理管理的集成规划，同时能够通过平衡供应链中涉及的供需 关系，来将有相同最终客户的客户通过商务流程绑定在一起，再与最终供应商 建立联系。协同商务的最终目的是在建立各企业内部合作机制的同时，建立企 业和客户之间的紧密合作关系。 通过对供应链管理和协同商务的研究发现，各中小型企业应该与在同一地 区的其他相同性质的企业建立战略合作伙伴的关系，以此来适应现代社会企业 间激烈的竞争。可见，供应链的优化和协同商务之间存在着紧密的联系，综上 所述，协同采购满足了协同商务的需求，同时通过资源共享和协同采购也可以 提高各中小型企业采购效率和适应能力，并为他们创造更大的价值。 众所周知，同种类型的企业具有相似的需求，特别是对于各中小型企业来 说，因此，他们可以通过建立一个联盟网站来共同采购供应商提供的资源。这 武汉理工大学硕士学位论文 就是创新的协同采购模式，通过新型的网站模型来实现协同采购的目的。这类 联盟网站通常会设立在公司内部，一些特殊行业，或者在几个公司之间，总之， 其目的就是为那些购买力不足的中小型企业实现利益的最大化。当然，协同采 购对于一些较大的企业来说，也是很有益处的。在国外，据报道，通用，雷诺 和日产就曾建立过协同采购的网站，通过该网站，这些公司每年的营业额达到 了7 5 0 0 0 多亿美元。在中国，上海巴士集团，郑州宇通，厦门金龙等，也建立 了合作关系，他们通过一个汽车零部件业务的发布平台，以服务于采购联盟中 的各企业成员。这两个例子说明了一个很重要的观点，协同采购对于企业，特 别是购买能力不足的中小型企业的发展和利益有着很大的推动作用，通过合作 的方式结成企业联盟是一个明智的选择，大企业尚是如此，更何况购买力和资 金都不足的中小型企业。所以，中小型企业组成企业联盟，进行原材料的协同 采购，是一个发展的机遇。 1 4 论文主要研究工作和组织结构 综上所述，协同采购对中小型企业来说，是十分有益处的，在便利采购的 同时，实现了“小投入，大回报”的目标。而在此基础上，对a g e n t 技术的运 用，更是将这个优势发挥到了极致。本文通过a g e n t 协商算法的研究和优化， 更能提高在a g e n t 技术上开发的协同采购的优势。因此，本文的主要研究内容 有： ( 1 ) 通过协同采购理论知识研究协同采购模型，并在此基础上构建协同采 购流程。 ( 2 ) 研究a g e n t 以及多a g e n t 技术以及通信原理，并结合j a d e 平台搭建 相关模型。 ( 3 ) 研究a g e n t 间的协商算法，通过分析研究实现算法最优化。 本文共分五章，组织结构如下： 第1 章绪论，介绍了本文研究的目的和意义，相关领域国内外研究现状和 本文的主要研究内容以及组织结构。 第2 章是中小型企业协同采购模型的研究。由传统采购方式对中小型企业 的不利影响，引入了协同采购对中小型企业发展的优势。在此基础上引入a g e n t 技术，以在协同采购模型中引入a g e n t 技术为重点，利用a g e n t 体系结构建立 6 武汉理工大学硕士学位论文 协同采购模型。 第3 章是多a g e n t 协同采购及协商算法研究。在多a g e n t 的通信和协商机 制的基础上，设计a g e n t 之间的通信流程，并建立数学模型来引导和优化协商 算法，最终实现基十多a g e n t 的协同采购模型的具体流程。 第4 章是系统的实现及仿真。先简要介绍所需平台软件，再从完整的系统 实现框架开始，运用a g e n t 技术和j a v a 框架技术，详细介绍各个模块的实现。 最后是实现了的系统的仿真和结果分析。 第5 章在对全文工作进行总结的基础上，提出了未来工作的设想。 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章中小型企业协同采购模型的研究与设计 2 1 系统采购方式对中小型企业的影响 迄今为止，我国的中小型企业数目已经达到了数千万之多，其数量已经占 到了全国企业的9 0 以上，而中小型企业向来以高效率为风向标，其工业总产 值和利税也同时占到了全国全部总数的半数左右，同时，为数众多的中小型企 业也为社会提供了许多就业机会。因此，中小型企业的发展对我国现代化建设 以及经济的发展起到了至关重要的推进作用。 2 1 1 传统采购方式的不利条件分析 采购是指企业在一定的条件下从供应市场获取产品或服务作为企业资源， 以保证企业生产及经营活动正常开展的一项企业经营活动【2 。因此，作为本文 研究对象的中小型企业就是作为获取产品的一方，即为文中后续将要讨论 的采购商，而其对应的获取服务的供应市场即为供应商。 传统的采购方式只单纯的存在采购商和供应商双方，以采购商和供应 商直接的关系为主导来进行相关的购买活动。如图2 1 所示。 采购商b 图2 1 传统采购方式 传统的采购关系只存在于采购商和供应商之间，采购商列明采购需求，供 应商给采购商发货，但是，这种类型的采购关系还存在着一定的缺陷，尤其是 武汉理工大学硕士学位论文 对于中小型企业来说，如此一对一的购买关系还存在的问题如下： ( 1 ) 议价能力低。由于中小型企业规模不大，生产规模有限，因此原材料 的购买量也会比较少，正是因为这个原因，这些中小型企业就自然缺少了和大 型供货商协商价格的权利，当然更难以心中合适的价格从供应商处采购原材料。 ( 2 ) 购买数量少。同样是因为企业规模小，购买数量少的原因，中小型企 业在进购原材料的过程中很难享受到供应商提供的价格折扣。 ( 3 ) 购买风险高。众所周知，中小型企业在采购原材料的时候必须对供应 商，货物种类，货物价格以及货物质量等进行选择，在此过程中，风险当然就 在所难免了。 综上所述，传统的采购方式对中小型企业的发展有一定的阻碍作用，如果 要适时的加大中小型企业的利益，在资本恒定的基础上发展壮大企业利益，采 取适当的采购方式是势在必行的。 2 1 2 协同采购的特点 协同，也称为协调，可以将其理解为防止或排除矛盾，也可以理解为对活 动之间相互的依赖性的管理【2 1 1 。同时，协同也被认为是一种可以引发共同行为、 运转或者环境的过程，或将其看成一个在协调的方式下共同行动的状态田j 。本 文研究的供应链的协同重点在于从采购商到供应商的整个协调过程，而作为供 应链协同在采购阶段的体现，协同采购更关注的是涉及到供应商和采购商之间 以及企业内部不同部门之间的协调。处于供应链上的企业均可以抽象为许多对 关系相互交叉的供需关系对，即，由供应链上层的供应商企业将产品输出给处 于供应链下层的采购商企业，采购商将输入的产品作为其后续生产的原料。从 这个角度来说，采购商和供应商之间的协商直接影响到了企业之间的利益分配， 因此，一个合理而又优化的协商制度对中小型企业百利而无一害的。 协同采购是在现代的供应链管理理论的基础上发展起来的一种协同模式， 其相对于传统采购模式来说最重要的特点就是：传统采购模式中采购商和供应 商是直接的利益关系，而协同采购模式中采购商和供应商之间存在着间接的利 益关系，其利益是通过协同采购联盟以及协商机制来实现的。协同采购需要进 行采购的中小型企业通过和外部供应商、物流商的共同合作，实现供应链流程， 最终实现中小型企业利益最大化，从而提高企业的采购管理水平，促进企业的 长足发展。 9 武汉理工大学硕士学位论文 通俗的理解，协同采购是指在采购商和供应商之间多了一个协同采购联盟 层，如图2 2 所示。采购联盟对于采购商来说是提交采购需求的空间，即作为 其形式供应商而存在的，当然，并不是真正的供应商。而当中小型企业通过采 购联盟这个中间件向供应商进行采购请求时，采购联盟又会以一个采购丽的身 份出现与供应商进行协商并采购货物。也就是说，采购联盟同时具备了采购商 和供应商两种身份。这样的协同采购的模式能使得各中小型企业实现其由于规 而难以实现的规模优势，即通过购进大批量的货物而获得各种形式的优惠政策 协，从而使自身获益。 图2 - 2 协同采购模式 2 2 协同采购系统的模型设计 中小型企业的协同采购的供应关系模式是：中小型企业作为采购商向采购 联盟提交订单，采购联盟作为采购商的代表，向供应商协商采购事项，一切利 益均以采购商的利益为出发点。基于该供应关系的分析，建立了如图2 3 所示 的中小企业协同采购系统的模型图。中小企业协同采购系统分为3 个层次，分 别为采购商( 中小型企业) 、采购联盟和供应商，其中最为重要也最为关键的一 层是采购联盟，采购联盟与供应商的协商过程在实质上决定了中小型企业获益 的大d , j 2 3 , 2 a j 。图2 3 所示的具体流程如下： ( 1 ) 中小型企业作为协同采购模型中的原始需求方，以采购商的形式存在。 采购商将他们的原材料采购需求( 如货物种类和数量等) ，提交到协同采购联盟。 l o 武汉理工大学硕士学位论文 ( 2 ) 采购联盟根据订单的货物类型将采购商分类结盟，并将订单其他信息 进行记录。 ( 3 ) 采购联盟根据信息中心的信息与供应商协商，以采购商利益最大化的 原则从供应商中筛选出一个供应商来对采购商供货。 盛盛国盔 采购商1 采购商2 采购商3 采购商n 图2 3 协同采购系统模型 从协同采购模型图中可以看出，在采购联盟内的中小型企业拥有较多的优 势，如原料信息、价格优惠以及专业技术信息等，这些信息都是存储在协同采 购联盟的信息中心中的。 中小型企业可以根据自身的特点，采用不同的联盟方式来运用协同采购系 统，因为不同的联盟方式可以为企业带来不一样的利益。同时，也可以通过不 同的管理机制来控制中小型企业的采购商，采购联盟和供应商之间的相互关系， 使供应商的利益得到保证，真正实现供应商利益最大化。 武汉理工大学硕士学位论文 2 3 基于多a g e n t 的协同采购模型设计 2 3 1a g e n t 体系结构 a g e n t 是分布式人工智能领域中一个基础概念，现在已经成为了科学研究 的重点领域，我们通常看到的国内文献都把a g e n t 翻译为智能体。尽管现今的 学术界相关领域对a g e n t 技术的许多问题的研究已经相当深入，但是至今对 a g e n t 仍旧没有一个统一的概念，最广泛为大众所接受的是w o o l d r i d g e 等人在 1 9 9 5 年提出的关于a g e n t 的“弱定义”和“强定义1 2 引。 弱定义主要就是强调a g e n t 的一些基本特性，包括a g e n t 的自治性、反应 性、预动性和社会性，其具体含义如下： ( 1 ) 自治性( a u t o n o m o u s ) ：a g e n t 能自治，通俗的说，就是a g e n t 能在没 有外界其他条件干预的情况下通过自动操作来控制自身的行为和各种内部状 态。a g e n t 的自治性标志了a g e n t 与其他的一般对象有着本质的区别。 ( 2 ) 反应性( r e s p o n s i v e ) a g e n t 具有反应的能力，即a g e n t 能对外部的 实体和其他a g e n t 等环境做出相应反应。a g e n t 的反应性充分的展示了其生命 特征。 ( 3 ) 预动性( p r o a c t i v e ) ：a g e n t 的预动性是在其反应性的基础上，在对 客观环境做出反应的同时还能够做出一些有助于达成最终目标的行为。这充分 的展示了a g e n t 的理性特征。 ( 4 ) 社会性( s o c i a l ) ：a g e n t 的社会性是指a g e n t 能够像社会成员一样存 在，a g e n t 之间可以通过标准语言进行相互通信。a g e n t 的这个特性确定了a g e n t 能形成多a g e n t 系统的可能，从而为构成a g e n t 社会奠定了基础，实现了从客 观到抽象的抽取和优化。 而所谓的强定义则是在弱定义的基础上加上a g e n t 的一些其他特性，如友 善性，移动性和诚实性等。总而言之，所有对于a g e n t 的定义都是基于a g e n t 特征的描述。 我们将传统的以知识概念为基础的a g e n t 体系结构分为慎思式结构，反应 式结构和混合式结构三种。 ( 1 ) 慎思式结构 n e w e l l 等人在二十世纪七十年代就提出了关于a g e n t 的物理系统假说，提 武汉理工大学硕士学位论文 出了通过符号等的推理来改变一个社会性精神层面的a g e n t ，这样的描述从某 种意义上保护了对a g e n t 内部环境的相关描述。j e n n i n g s 和w o o l d r i d g e 定义该 结构为：“包含世界先是表示的，符号的模型，并且其决策时通过逻辑推理，基 于模式匹配和符号操作。【2 6 j 如图2 - 4 所示，慎思式的a g e n t 体系结构的基础是a g e n t 的所有认知功能 可以进行模块化，即将其划分为感知，学习，规划和动作四个部分，然后将各 个部分组合到一起，以一定的顺序结合成a g e n t 。 图2 4 慎思结构 ( 2 ) 反应式结构 反应式的a g e n t 是指，a g e n t 做出的决定跟其所处的环境没有直接联系。 a g e n t 的一切决策均来源于感应器的接收数据。反应式a g e n t 体系结构的基础 是a g e n t 对所处环境做出的反应的复杂程度。如图2 5 所示，数据从感应器传 到a g e n t 中，a g e n t 对接收到的数据进行判断，然后决定所执行的输出。 图2 5 反应式结构 ( 3 ) 混合式结构 通过在a g e n t 领域的持续研究，人们发现a g e n t 的复杂程度绝不是一个单 武汉理工大学硕士学位论文 一的结构就能描述的，因此提出了一种混合型的结构，即将前两种结构结合起 来，创造出种融合了“经典”与“非经典”的混合体。如图2 - 6 所示，a g e n t 在接收了外部的输入数据之后，先经过反应式模块直接做出相应反应，再经过 慎思式模块对其进行传统推理。然后将输出信息与其他模块和a g e n t 进行通信。 混合式a g e n t 通信模块 辱 i 慎思式模块 i 反应式模块 其4 也_ , a g e n t 图2 - 6 混合式a g e n t 2 3 2 在协同采购模型中引入a g e n t 技术的优势 经上文的论述可知，协同采购作为一种新型的采购模式，对中小型企业的 发展是至关重要的。除了能以较优惠的价格进购货物外，还能为各中小型企业 互通信息提供帮助。而随着科学技术和信息技术的发展，a g e n t 作为人工智能 的研究重点，也越来越能显示出其“智能化”的优势。在协同采购模型中引入 a g e n t 技术是同时符合实际需求和技术要求的做法，具体表现在以下两个方面。 一是在技术方面。经过科学界前辈几十年如一日的努力研究，a g e n t 技术在 相关领域已经得到了长足的发展，并且已经具备了成熟的理论体系。但是，a g e n t 所收获的成果和在相关领域所赢得的声望完全不能形成正比关系，究其原因， 单纯的a g e n t 技术不能用来实施或者制造一个“高科技”应用的形象。而现今 的网络和信息技术的发展，正好给a g e n t 技术的应用提供了一个很好的平台， 通过a g e n t 能够协调各种复杂任务，为系统的实施构造一个真实却复杂的环境， 并且使得相互之间的通信更为自由。特别是将a g e n t 技术用于协同采购，不但 能完成整个采购流程，还能使得模型中涉及的消息通信机制发挥得淋漓尽致。 二是在应用方面。面对采购过程中大量的供应商，采购商以及货物的信息， 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 一般的简单技术很难进行处理消化，这样就很容易形成所谓的“信息过载 ；对 用户也不能提供一种人性化的方便操作方式。于是，海量的可用信息和用户对 信息操作能力不能形成正比关系，最终的结果就是借助一个辅助工具来完成这 些任务。a g e n t 技术的出现正好弥补了这个缺陷，使得信息处理得到优化，用 户体验得到提升。将a g e n t 技术引入到协同采购过程中来，使得采购过程中的 信息得到智能处理，各用户，即供应商和采购商能够互相通信和协商，是在协 同采购中引入a g e n t 技术的一个重大优势。 综上所述，在协同采购模型中引入a g e n t 技术，不仅可以使a g e n t 技术得 到更为深入和广泛的应用，而且能使协同采购对中小型企业的优势发挥到最大， 使得协同采购的过程更智能化，更人性化。有了基于a g e n t 的协同采购，就能 使