（计算机应用技术专业论文）多主体协商技术在电子商务中的应用.pdf

北京工商大学硕士学位论文飞尸 9 4 1 5 2 9 摘要 随着计算机网络技术的不断发展，网络上的商务行为越来越普遍，面对网络上海量 的信息资源，客户的时间成本成为了相对稀缺的资源。因此，如何适应网计算机络和信 息发展的需要，利用计算机来替代人在电子商务活动中的部分工作，或是能够提供相关 的支持，成为对计算机软件系统的需求。多主体系统中的协商问题研究正是解决这类问 题的一种有效途径。 协商问题的研究主要应对于两方面的需求：一、通过对环境的分析决策支持； 二、替代委托人执行决策任务自动协商。这两方面的需求都依赖于协商策略的选择 和协商过程的管理。因此，本文主要进行了以下方面的研究： 博弈论是协商研究的基础。在此基础上我们将讨论拍卖、竞价、讨价还价等相关模 型。这些模型是在电子商务中基于主体的自动协商模型的基础。 电子商务多主体系统的实现一个关键问题就是多主体协商。这里主要讨论了协商协 议的规范化描述，协商策略的表示和规划，以及协商中的建模问题。要提高决策的有效 性和决策制度的效率，模型管理的研究是必要的。通过提出一种模型管理框架，确定决 策模型在协商中的角色，来完成有效的管理。 最后，对于本文提出的基于智能主体的自动协商策略以一个网上商店为例进行具体 的实现。 关键词：多主体，电子商务，协商 多主体协商技术在电子商务中的应用 a b s t r a c t a st h e p o p u l a r i z i n g o f i n t e r n e t ，e l e c t r o n i c m a r k e t sa r e b e c o m i n go n eo ft h e m a j o r p a r a d i g m s t o c a r r y o u tb u s i n e s s t r a n s a c t i o n s c o m p a r e d w i t ht r a d i t i o n a l m a r k e t s e l e c t r o n i cm a r k e t sa r ei n f o r m a t i o n i n t e n s i v ew i t hm u c h l a r g e ri n f o r m a t i o n c a p a c i t y ，h i g h e ri n f o r m a t i o np r o c e s s i n gs p e e d ，a n ds h o r t e ri n f o r m a t i o nl i f ec y c l e h o w e v e r ，a p e r s o nu s u a l l yh a sr a t h e rl i m i t e dc a p a b i l i t yt op r o c e s si n f o r m a t i o nw i t hr e l a t i v e l yl o w s p e e d a n dm u c hl e s sa m o u n t a sar e s u l t ，i th a sb e c o m en e c e s s a r yt o d a yt oe n h a n c eo rs u b s t i t u t e p e o p l e sc a p a b i l i t yi nt h ew h o l ec o m m e r c i a lp r o c e s s n e g o t i a t i o ni nm u l t i a g e n ts y s t e mp r o v i d e sa ne f f e c t i v ea p p r o a c ht ot h i sg o a l t h e r ea r e t w om a i nr e q u i r e sf o rt h er e s e a r c ho fn e g o t i a t i o n o n ei st op r o v i d ed e c i s i o ns u p p o r tb yt h e a n a l y s i so fe n v i r o n m e n t a n o t h e ri st or e a l i z ea u t o m a t e dn e g o t i a t i o ns u b s t i t u t i n gt h er o l eo f c u s t o m e r sd e c i s i o n f o rb o t ho ft h e s ea l eb a s eo nt h es e l e c t i o no fn e g o t i a t i o ns t r a t e g i e sa n d t h em a n a g e m e n to ft h en e g o t i a t i o np r o c e s s ，t h i sp a p e ri sd i s c u s s e da sf o l l o w i n g g a m et h e o r yi st h eb a s i so fn e g o t i a t i o n b a s e do nt h er e s e a r c ho fg a m et h e o r y ，w ed i s c u s s t h em o d e lo fb a r g a i n i n g ，w h i c hh e l pu st ob u i l dt h ea g e n t - b a s e da u t o m a t e dn e g o t i a t i o nm o d e l i ne c o m m e r c e a g e n t - m e d i a t e d e l e c t r o n i cc o m m e r c e a p p l i c a t i o n m u s to v e r c o m et h e m u l t i - a g e n t n e g o t i a t i o n w eo f f e rt h ef o r m a ld e s c r i p t i o no fn e g o t i a t i o np r o t o c o l ，n e g o t i a t i o ns t r a t e g i e sa n d t h ed e c i s i o nm o d e lf o rn e g o t i a t i o n f o re n h a n c et h ee f f i c i e n c yo fd e c i s i o n ，i ti sn e c e s s a r yt o p r o v i d es u p p o f l t ot h e m a n a g e m e n to f t h e n e g o t i a t i o nm o d e l w ep r o p o s eam o d e l m a n a g e m e n tf r a m e w o r kf o rt h ef l e x i b l ec o n f i g u r a t i o ni nn e g o t i a t i o n a tl a s tp r o p o s e sr e g a r d i n gt h i sa r t i c l et h es t o r ec a l t i e so nt h ec o n c r e t er e a l i z a t i o nb a s e d o nt h ei n t e l l i g e n tm a i nb o d ya u t o m a t i cc o n s u l t a t i v es t r a t e g yt a k ean e to na st h ee x a m p l e k e y w o r d s ：m u l t i - a g e n t ，e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，n e g o t i a t i o n i i 北京工商大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作所 取得的研究成果。除了文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均己在文中以明确方式标明。本声明的法律后果完全由本人承担。 学位论文作者签名：鲫日期：o 年月3 日 北京工商大学学位论文授权使用声明 本人完全了解北京工商大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生 在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京工商大学。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，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复 制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 学位论文电子版同意提交后，可于口当年口一年口二年后在学校图 书馆网站上发布，供校内师生浏览。 学位论文作者签名：垂! 墨 导师签名：日期o 。6 年月3 日 北京工商大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 问题的提出 随着计算机技术和网络技术的发展，电子商务出现并快速发展，越来越多的应用 系统在企业内部( i n t r a n e t ) ，企业间( b 2 b ，b u s i n e s st ob u s i n e s s ) ，企业与消 费者间( b 2 c ，b u s i n e s st oc u s t o m e r ) ，甚至于人与人之间得到广泛的使用。 目前的电子商务，虽然在信息的发布、收集、整理、以及分析利用的部分环节可 以利用一些程序进行处理，但是其核心和关键环节仍然需要人来完成，网络上海量的 信息没有达到最大限度地利用。例如，作为商家，信息发布的方式还是被动式的等客 上门，消息不能自动配送；商业交易不能自动完成，交易过程也缺乏弹性，不能提供 个性化的服务。而作为客户和消费者，信息收集的方法通常是手动地利用搜索引擎搜 索或者浏览主要的几家公司的网站，也无法对需求做个性化的描述，因而无法快捷地 收集到比较全面准确的信息；在信息处理阶段，对于信息的识别、分类、分析、利用 这些环节则基本需要人来完成；交易阶段也往往不能对谈判和协商提供有效的支持， 价格优势无法更好地体现。在这种情况下，客户要检索分析海量的数据信息并进行决 策所需要的时间成本就成为了适应电子商务发展的“瓶颈”。 因此，适应网络和信息发展的需要，利用计算机来替代人在电子商务活动中的部 分工作，提供相关的支持，成为对电子商务软件系统的客观要求。本章首先介绍关于 基于多主体自动协商研究的背景和意义，然后对本文研究的应用基础电子商务基本概 念进行介绍，最后给出了本文的主要研究内容、目标以及文章的组织结构。 1 2 研究意义及应用价值 本文在研究和分析博弈论( g a m et h e o r y ) 和人工智能理论和方法的基础上，提 出了一个协商模型管理框架，拓展了以往计算机对电子商务中自动协商和协商支持的 范围，同时也是多主体系统的一个应用。另外，在多主体系统( m u l t i - a g e n ts y s t e m ， m a s ) 环境的平台上，以一个网上商店购书的例子，实现计算机和网络对电子化商业 行为的支持。通过多主体系统和协商模型管理承载用户协商的全过程的支持服务，利 用协商博弈理论促进用户在谈判中实现利益最大化。 1 3 本文主要研究内容和目标 本文研究的主要内容是协商问题的研究，特别是在多主体系统中的协商过程以及 1 多主体协商技术在电子商务中的应用 协商过程支持的研究。 本文的研究目标是多主体系统中的协商过程的支持，包括模型管理和策略选择。 其中应用领域在电子商务方面，应用系统是在虚拟市场中的实现自动协商过程。参照 学习的内容和理论包括博弈论中的不同博弈现象和博弈模型的研究，多主体系统中的 协商模型管理和协商支持研究。本文研究内容包括博弈论中已有的理论和模型，重点 在讨论拍卖、竞价、讨价还价等问题的研究成果在多主体系统自动协商过程中的应用； 人工智能领域的机器学习和分布式人工智能理论；协商制度方面研究；最后是关于协 商模型在电子商务中的实现过程。 1 4 多主体系统基本概念 1 4 1 分布式人工智能 b o n d 和g a s s e r 对分布式人工智能有一段论述： “d a i 是a i 的一个子领域，它在多 个层次上研究a i 中的并发性。一方面，是分布式问题求解( d p s ，d i s t r i b u t e dp r o b l e m s o l v i n g ) ，它考虑怎样将一个特殊问题求解工作分解到多个合作的、知识共享的模 块或结点之间；另一方面，是多主体系统( m a s ，m u l t i - a g e n ts y s t e m ) ，在多主体 系统中，主要的研究方面是一组自治的智能主体之间智能的行为的协调。知识、规划、 不同技能和自身动作的协调是一个过程。”这样d a i 被分解成两个不同的领域。分布 式人工智能的两个领域都要研究如何对知识、资源、控制等进行划分，不同之处在于， 在分布式问题求解中，我们常常有一个全局的概念模型、全局的问题和全局的成功标 准，而在m a s 中，我们有多个局部的概念模型、问题和成功标准。在概念、模型、控 制等方面这两种方法的视角是不一样的。分布式问题求解的目标是要创建大粒度的协 作群体，它们之间共同工作以对某一问题进行求解。在一个纯粹的分布式问题求解系 统中，问题被分解成任务，并且为求解这些任务，需要仅为该问题设计一些专用的任 务执行系统。所有的交互( 如协作等) 策略都被集成为系统设计的整体部分。这是一 种自顶向下设计的系统，因为处理系统是为满足在顶部所给定的需求而设计的。而m a s 可看作是自底向上的设计方法设计的系统。因为在原理上，分散自主的主体首先被定 义，然后研究怎样完成一个或几个实体的任务求解。主体之间可能是协作关系，也可 能存在着竞争、甚至是敌对的关系。 上面这种对分布式问题求解和多主体系统的区分强调了多主体系统中各个主体 ， 北京工商大学硕士学位论文 的控制上的分散性。另一种观点则认为m a s 基本等同于d a i ，分布式问题求解则是m a s 的子集。当m a s 满足下面三条假设时便成为分布式问题求解系统：主体友好假设； 共同目标假设；集中设计假设。这种观点实际上将m a s 的范围大大地扩大了。由 于m a s 更能体现人类的社会智能，具有更大的灵活性和适应性，更加适合开放、动态 的世界环境，因而更受到人们的重视。由于近年来因特网的迅猛发展，m a s 的研究已 不再局限于d a i 之中，甚至有人说在未来的m a s 国际会议中，d a l 只是一个专题而已。 以前对于m a s 的研究主要是从面向合作的视点出发考虑，现在则趋向于从单个智能主 体的角度来考虑更一般的问题，即主体应具有什么样的结构、能力才能在一个有限时 间约束、开放的多主体环境中自主地行动、决策以及与其它主体交流。关于智能主体、 多主体系统的研究已成为人工智能，甚至计算机科学的研究热点。 1 4 2 主体和多主体系统 主体以及多主体系统的研究是分布式人工智能研究的一个方向，分布式人工智能 ( d i s t r i b u t e da r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ，d a i ) 是人工智能和分布式计算的结合。分 布式人工智能研究的目标是要创建描述自然和社会系统精确的概念模型。在分布式人 工智能中，由于智能本质上不是一个独立存在的概念，而只能在团体中实现，因此分 布式人工智能研究感兴趣的主要是几个主体之间的合作、交互等方面。在多主体系统 中，主要研究一组自治的智能主体之间智能行为的协调。 1 4 2 1 主体概念 目前，人们对主体的定义分歧很大。主体概念源于英语“a g e n t ”。a m e r i c a n h e r i t a g ed i c t i o n a r y 定义a g e n t 为“o n ea c t so rh a st h ep o w e ro ra u t h o r i t yt o a c t o r r e p r e s e n ta n o t h e r ”或者“m e a n sb yw h i c hs o m e t h i n gi sd o n eo rc a u s e d ： i n s t r u m e n t ”。因此，“a g e n t 这个词主要有三种涵义：一是指能对其行为负责的 人；二是指能够产生某种效果的，在物理、化学或生物意义上活跃的东西；三是指代 理人，即接受某人的委托并代表他行动的人。但是在d a i 研究中，不同的研究者从不 同的角度对主体做出自己的解释。甚至，对a g e n t 的中文翻译学术界也有不同的意见。 我们翻译a g e n t 为主体体现了a g e n t 的自主性主体的根本特性。其他也有把a g e n t 称为“智能体”和“代理”的。在本文中，主体和a g e n t 是可以互换的。相对而言， 下面的软件主体的定义我想多数m a s 研究人员可能会接受：软件主体是“一个同其它 3 多主体协商技术在电子商务中的应用 主体和进程共处同一个环境中的连续工作的自主的软件实体。” 在主体定义不能得到公认的情况下，可以通过描述主体的性质来刻画它。通常认 为一个主体或多或少拥有以下的部分或全部特性： ( 1 ) 自治性 这是一个主体的基本特性，即可以控制它自身的行为。主体的自治体现在：主体 的行为应该是主动的、自发的；主体应该有它自己的目标或意图( i n t e n t i o n ) ；根 据目标、环境等的要求，主体应该对自己的短期行为做出计划。 ( 2 ) 交互性 即对环境的感知和影响。无论主体生存在现实的世界中( 如机器人、因特网上的 服务主体等) 还是虚拟的世界中( 如虚拟商场中的主体等) ，它们都应该可以感知所 处的环境，并通过行为改变环境。一个不能对环境做出反应的物体不能被称为主体。 ( 3 ) 协作性 通常主体不是单独地存在，而是生存在一个有很多个主体的世界中。主体之间的 良好有效协作可以大大提高整个多主体系统的性能。 ( 4 ) 可通信性 。这也是一个主体的基本特性。所谓通讯，指主体之间可以进行信息交换。更进一 步，主体应该可以和人进行一定意义下的“会话”。任务的承接、多主体的协作、协 商等都以通讯为基础。 ( 5 ) 时间连贯性 传统程序由用户在需要时激活，不需要时或者运算结束后停止。主体与之不同， 它应该至少在相当长的时间内连续地运行。这虽然不是主体的必须特性，但目前一般 认为它是主体重要性质。 其它的特性还包括：移动性一主体可以从一个地方移动到另一个地方而保持其 内部状态不变；推理能力一一主体可以根据其当前的知识和经验，以理性的、可再生 的方式推理或推测；规划能力一主体为了完成其目标可以综合和选择动作的不同过 程；学习和适应能力一主体可以根据过去的经验积累知识，并且修改其行为以适应 新的环境。另外，有些学者还提出主体应该具有自适应性、个性等特性。在实际的应 用中，主体经常需要在时间和资源受到一定限制的情况下完成一定的动作。所以，对 4 北京工商大学硕士学位论文 于现实世界中的主体，除了应该具有主体的一般性质外，还应该具有实时性。 可以通过对上面列出的一种或多种性质的组合对主体进行分类。例如，主体可以 被分为强主体和弱主体两类，拥有心智状态的主体被定义为强的。按照主体的问题求 解能力和思维状态，主体可以被分为反应主体、认知主体和社会主体。 i b m 发表的白皮书认为可以在自主性、智能性和移动性这三维构成的空间来描述 智能主体，如图1 所示。自主性反映了主体的自治和权利，可以用主体和系统中其它 实体交互的性质来衡量。至少主体必须异步运行；如果主体可以代表用户，那么它拥 有更多的自主性；更为自主的主体可以同其它主体进行数据、应用和服务级别的交互。 智能性由主体的推理和学习能力衡量。最低级的智能性表现在主体是有偏好的，而有 学习和适应能力的主体是最为智能的。主体的移动性表现为主体在网络上的漫游能 力。具有移动性的主体一般叫做移动主体。 图1 智能主题的自主性、智能性和移动性构成的空间 1 4 2 2 多主体系统 多主体系统( m a s ，m u l t i a g e n ts y s t e m ) 是一组松散耦合的问题求解单元，它 们共同解决那些超越它们自身能力的问题。更具体一些，多主体系统是由一组彼此间 存在着协调、协作或竞争关系的主体组成的系统，多主体系统试图用主体来模拟人的 理性行为，通过描述主体之间理性交互而不是事先给定的算法来刻画一个系统。多主 体系统涉及很多的交叉学科，包括人工智能、分布式计算、自然语言处理、社会科学、 气 多主体协商技术在电子商务中的应用 组织科学、经济学和哲学等。自9 0 年代以来，m a s 就已成为计算机科学和人工智能领 域研究的热点，同时对多主体系统的研究趋向于从单个智能主体的角度来考虑更一般 的问题，即主体应具有什么样的结构、能力才能在一个有限时间约束、开放的多主体 环境中自主的行动、决策以及与其他主体交流。 多主体系统是当今非常活跃的研究领域。多主体系统试图用主体来模拟人的理性 行为，使其更加符合人和人类社会本身的情况。研究人员将很多社会学、经济学、管 理科学中的理论和方法引入到多主体系统的研究中，并取得了良好的效果。 多主体系统关心的是一组己存在的自主主体的全局性行为，并以此来求解给定的 问题。可以将一个多主体系统看成是一个由问题求解器构成的松散耦合网络，这些问 题求解器由于能力或知识的不足，而与其它问题求解器一起工作以便求解整个问题。 这些具有自主性的问题求解器就是所谓的主体。在多主体系统中，每个主体对全局的 认识是片面的，系统中既没有全局的控制者，也没有集中的数据，主体间的计算行为 是异步的。和分布式问题求解( d p s ) 相比，多主体系统解决问题过程是从下而上的 求解过程，因此主体间的协作、协调和协商是多主体系统所面临的最大困难和挑战。 在多主体系统中，单个主体可能由于所掌握的信息不够完整，也可能由于能力或 资源不够的缘故，无法独立完成某项任务，这时主体必须与其他主体进行协作，主体 之间在能力上、资源上相互支持，以最终实现系统目标。 目前关于多主体系统的研究主要集中在如下几方面：主体和多主体的理论、主体 的体系结构和组织、主体语言、主体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学 习以及多主体系统应用等。关于多主体系统的应用很多研究者已经做了大量的工作， 甚至应用于一些大型、复杂的系统。例如机场管理、自动驾驶、高级机器人系统、分 布式电力管理、信息检索等。 1 4 2 3 多主体系统中的协商 当采用面向主体的计算范型时，自然会需要面对多主体的问题。如描述那些非集 中的分布问题，不同地点的控制问题，多概念或竞争问题。更多的时候，主体是需要 和其他主体交互的，既要完成它们各自的目标，也需要处理在公共环境中所具备的依 赖关系，这些交互都不同于简单的信息交互，都需要通过特定的动作完成协作( 完成 共同的目标) 和协调( 用一致的行为规范安排行动的顺序，资源的使用) 。要求实时 6 北京工商大学硕士学位论文 管理主体之间的依赖关系，最基本的最有用的机制就是协商( 主体之间在一些问题上 达到互相都能够接受的协议) ，协商是协作和协调( 机机，人机) 的基础， 不论主体是自私的还是合作的。这一点是至关重要的，因为主体是自主的。当主体需 要影响其他熟悉的个体的时候，它必须确认这个熟悉的个体能够按照预定的方式工 作。要达到这样的目的必须能够提出计划，交易条件，给予必要的让步，有达成最后 协议的意愿。简而言之，就是需要协商。 多主体之间的协商是多个主体为就某些事件达成互相能够接受的协议而进行的一 种通信过程。在多主体系统中，协商的含意有多种理解。一种认为子问题和资源的指 派是协商。另一种则认为主体之间一对一直接协商。所有协商活动的目的是在一组独 立工作的主体间构建协作关系。协商协议提供可能的协商形式的基本规则、协商过程 和通信基础。协商策略取决于具体的主体。尽管主体开发者可以提供不同程度的协商 能力，但是一定要保证协议与策略相匹配，即选择的策略要在可用的协议中能执行。 从单个主体看，协商的目的是改善自己的状态，在不影响自己的情况下支持其它 主体，或者对其它主体的请求提供帮助。主体在必要时必须进行折衷，以维护整个系 统的能力。在这种意义上，协商交互的形式可以分成几类： ( 1 ) 对称协作 协商产生的结果，对每个主体都比它们原来所能达到的结果更好，其它主体对主 体本身的影响是积极的。 ( 2 ) 对称折衷 对于协商产生的结果，主体宁可自己独立达到它们的目标。协商意味着参加者之 间的折衷，降低效果。但是由于不能忽略其它主体的存在，只能采取折衷，让所有参 加者都能达到接受协商的结果。 ( 3 ) 非对称协作折衷 即对协商的一个主体协作的影响是积极的，而对另一个主体必须进行折衷。 ( 4 ) 冲突 由于主体的目标彼此冲突，不能达到可接受的解，在得到结果前协商必须终止。 协商在很多领域表现出重要性，协商理论还包括很多情况，涉及很多学科( 社会 学，人工智能，博弈论) 。概括起来，自动协商理论涉及以下三个主要的领域：协商 7 多主体协商技术在电子商务中的应用 协议、协商对象、决策支持模型。而这三方面的重要性取决于协商本身和环境的不同。 对协商问题的研究涉及很多领域，如社会心理学，经济学，市场学，组织理论，运筹 学和分布式人工智能。而以往的分布式人工智能研究中主要有基于博弈论的协商，启 发式的协商，让步策略的协商，基于辩论的协商等。 1 4 3 应用背景 主体技术快速发展的一个主要原因是因特网和w e b 的飞速普及和广泛应用。主体 技术在因特网上的主要应用有信息处理和电子商务中的谈判等。智能主体可以根据用 户的兴趣对w e b 上的信息进行检索、分析、过滤和分类，解决因特网带来的信息超载， 使人们从纷繁的信息海洋中解放出来。将主体技术应用到电子商务系统中，主要有以 下功能：买方主体可以帮助客户选择商品、选择卖方以及与卖方协商价格等；卖方主 体可以帮助商家提供商品信息、选择买方以及与买方协商价格等。主体作为买卖双方 的中介，充分体现了它在自主性、个性化和时间延续性等方面的优势。 电子商务是多主体系统的一个重要的应用领域。一个开放的电子商务系统中，在 由不同单位设计的交易的各方之间，进行交互操作需要有共同的本体、通信语言和交 互协议。面向主体的技术在这方面有一定的优势。采用主体通信语言女 i k q m l 和f i p a 的 多主体系统将很好地胜任在多个交易主体之间交互的任务。按照信息经济学的理论， 商务活动和市场行为可以被归结于信息市场中进行信息搜索，并在不确定情况下做出 选择的行动。这可以看作理性主体在多主体系统中按照对策论和效用理论做出最大化 自己的利益的一种实际情况。约束满足理论、信息收集和过滤技术也方便了主体的信 息获取。同样在电子商务中，通过协商贸易的各方最终形成各方都满意交易合同。m a s 中的各种拍卖协议可以直接应用在电子商务中去。 1 4 4 部分原型系统介绍 主体技术被认为是处理电子商务中海量信息的关键技术之一。作为一段个性化 的、能持续生存的和具有某种自主特性的特殊程序，它们能够帮助甚至替代人来处理 商务信息。基于智能主体的电子商务是目前分布智能和电子商务最活跃的研究领域。 包括m i t 媒体实验室、c m u 机器人实验室在内的数家美国最著名的大学都有专门的研 究小组，比较著名的原型系统包括k a s b a h 、t e t e a - t e t e 、p e r s o n al o g i c 、f i r e f l y 、 b a r g a i nf i n d e r 、j a n g o 、a u c t i o nb o t 等。 r 北京工商大学硕士学位论文 1 4 4 1k a s b a h k a s b a h 是美国m i t 大学开发的基于多主体的电子商务系统。用户可以生成 b u y e r a g e n t 或s e l l e r a g e n t 来帮助他们进行商业交易。一个用户如果想购买( 销售) 他的商品，则向系统申请一个主体，给出简单的策略描述。然后将它们送入以主体为 中心的市场。每个主体按照委托人所给出的约束( 最初价、最低价、最高价、交易时 间等) 进行协商。系统提供了焦急型、冷静型、节约型等三种协商策略。这三种策略 分别对应于线性函数、平方函数和指数函数三种曲线。k a s b a h 一个单纯就价格进行协 商的系统。它也存在单一因素协商的系统所共有的问题：不利于商业交易的良性循环。 1 4 4 2t e t e a t e t e t e t e - a t e t e 是美国m i t 大学另一个电子商务协商支持系统。它提供了对零售交易 7 形式的协商。该软件和其他代理谈判过程中，考虑例如价格、保险、发货时间、服务 合同、回扣政策、地点选择以及其他一些增值服务等因素，是针对多个因素进行协商 的良性交易系统，智能性更强，它要求用户将自己在每个因素上的效用函数表达给系 统，系统从中寻求双赢的交易方案。 1 4 4 3p e r s o n a l o gic p e r s o n a l o g i c 提供一个帮助消费者搜寻产品的工具，藉由此工具消费者可以在广 大多样的产品中，快速地找到符合自己所需的产品。系统通过在一个给定领域中对产 品特征加入约束来过滤出不符合要求的产品。约束满足引擎返回一个满足所有的“硬” 约束并按“软 约束满足度排序的列表。 1 4 4 4fir e fly 类似p e r s o n a l o g i c ，f i r e f l y 也可以帮助用户选择产品( s h a r d a n a n d & m a e s ， 1 9 9 5 ) 。但是，f i r e f l y 并非基于特征进行过滤，而是通过自动协作过滤( a u t o m a t e d c o l i a b o r a t i v ef i i t e r i n g ，a c f ) 这种商品推荐机制来选择产品。a c f 首先比较某个 购买者( 和其它购买者) 的商品选择。在找出这个购买者的“最近邻居 ( 即有相同 购物口味的用户) 后，a c f 推荐那些“邻居高度选择但这个购买者还没有购进的商 品，从而使这个购买者可以得到意外的发现。本质上，f i r e f l y 是用想法相近的人群 的意见来推荐商品。目前，所推荐的产品主要有音乐和书籍类。 1 4 4 5b a r g ainfin d e r 0 多主体协商技术在电子商务中的应用 a n d e r s o nc o n s u l t i n g 的b a r g a i nf i n d e r ( b f ) 是第一个进行在线价格比较的导 购主体。在给出一个商品后，b a r g a i nf i n d e r 用来自同一个浏览器的相同请求向9 个 不同的厂商的站点索取价格。虽然，它只是一个功能有限的概念系统，b a r g a i n f i n d e r 对在线世界的价格比较还是提供了足够的启示。例如，它可以访问到的1 3 的在线c d 商家封锁了对它的所有的价格请求。一个根本的原因在于商家不想单独地进行价格的 比较。单独的价格比较忽略了他们在w e b 上提供的增值服务。这样的话，顾客的购买 决策也不会考虑这些因素。然而，有同样多的不出名的商家却希望a n d e r s o n c o n s u l t i n g 把他们加入b a r g a i nf i n d e r 的价格比较列表中，这说明了不同公司在价格 比较方面的不同取向。 1 4 4 6d a n g o j a n g o 可以被视为更为先进的b a r g a i nf i n d e r ( d o o r e n b o se ta 1 ，1 9 9 7 ) 。j a n g o 的最初版本是为了解决公司封锁价格问题而设计的。j a n g o 中的商品请求是源于每个 消费者的w e b 浏览器而非象b a r g a i nf i n d e r 刃g 样出自统一的中央站点。采用j a n g o 的 p l u g - i n 的w e b 浏览器后，请求可以和“真正”的顾客发出的一模一样。这样的“主 动式互操作”使消费者可以方便地挑选商品但是并未给商家制造太多的麻烦。只要厂 商提供了公共的在线分类目录，不论它们愿意与否，这些目录都可以被主体访问。 j a n g o 的运算方法很简单：一旦购买者选出一种商品后，j a n g o 同时查询不同的厂商的 站点( 地址保存在e x c i t ei n c 维护的一个地址列表中) 的价格，结果被用户用来比 较它们的出价。 1 4 4 7a u c tio n b o t a u c t i o n b o t 是密歇根大学的一个通用因特网拍卖站点( w u r m a ne ta 1 ，1 9 9 8 ) 。 a u c t i o n b o t 的用户首先从拍卖类型中选出一种来，再指定参数( 如，交割时期，交货 手段和投标平局的解决方案) 。买卖双方然后通过多方分布式协商协议进行投标。一 般来说，卖方可以给出一个保留价格，然后，让a u c t i o n b o t 进行管理和促进买方投标。 a u c t i o n b o t 和其它拍卖站点的不同在于它给用户提供编程接口( a p i ) 来创建自己的 软件主体来自主地再a u c t i o n b o t 市场中竞标。 下表列出了几个由代表性的主体系统的特点比较： 1 0 北京工商大学硕士学位论文 p e r s o n a f i r e f l yb a r g a i nj a n g o k a s b a ha u c t i o nt e t e l o g i c f i n d e rb o ta t e t e 1 需求鉴别只有很少的事件提醒工具( 例女l a m a s o n 的“e y e s ”) 帮助预测顾客的需 求，并且提供了n c c b 模型的下一个阶段的路径；同样，f i r e f l y 可以对 有同样兴趣的顾客之间进行产品的推荐。 2 产品选择 x xxx 3 厂家选择 xxxx 4 协商 xxx 5 购买和支付售后评估通常包括对产品选择和厂商选择的反馈。传统上，由顾客满意 度调查人员收集。然而，基于主体的分布式信誉机制使用户可以共享他 们的经历并采用厂商和商品声誉作为选择和协商的附加条件。 表1 具有代表性的电子商务中的主体系统 1 5 本文的组织结构 第一章介绍了相关的理论和背景。 第二章介绍以博弈论的理论为基础，按照博弈的特征对博弈进行分类，对不同的 博弈类型做了简单介绍。其中重点介绍协商博弈，研究协商博弈、自动协商的类型， 作为本文研究的参考和借鉴。 第三章介绍了机器学习和多主体系统中的协商理论的研究。机器学习理论一般来 说更多的应用在协商中行为策略变动和用户偏好学习上，因此本文主要介绍相关的研 究。多主体系统中的协商研究中，主要侧重于介绍关于协商协议的规范化描述，协商 策略的表示和规划，以及协商中的建模问题的研究。 第四章详细介绍了协商支持系统中的模型管理问题。研究内容包括决策模型在协 商中的角色，及如何有效的管理。同时提出了一种模型管理框架，以及模型管理框架 对决策制定过程的支持。 第五章介绍一种基于多主体协商的网上商店交易实例，同时讨论扩大到广义的虚 拟市场中协商过程、协商策略的实现。 第六章总结了本文的研究，并指出下一步的研究方向和内容。 多主体协商技术在电子商务中的应用 第二章博弈论和拍卖 在过去的一个时期，以及不断发展的将来，博弈论已经在相当广泛的协商模型中 取得了很好的应用。关于这方面的工作，我们主要介绍博弈的相关概念，重点在协商 博弈上。在总结以往博弈理论的研究方向和成果的之后，我们讨论拍卖、竞价、讨价 还价等相关模型。这些模型是我们在后面章节中所要讨论的基于主体的电子商务协商 问题的基础。 2 1 博弈和博弈论 2 1 1 基本概念 博弈( g a m e ) 是一些人、团队或其他组织，面对一定的环境条件，在一定的规则 下，同时或先后，一次或多次，从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施， 并从中各自取得相应结果的过程。博弈论( g a m et h e o r y ) 又称对策论。博弈论就是 系统研究用上述方法定义的各种各样的博弈问题，在博弈各方合理选择策略的情况下 寻求博弈的解，并对这些解进行讨论分析的理论。 博弈中包括的概念有： 一一博弈方：博弈中独立决策、独立承担博弈结果的个人或组织称为博弈方，分 单人博弈、两人博弈和多人博弈。 一博弈策略：就是博弈中各方的决策内容，也是对行为的可能的选择，博弈策 略是定义博弈的重要方面，也是博弈论研究中的主要课题，根据博弈策略的数量可分 为有限博弈和无限博弈。 一博弈中的收益：即参加博弈的各个博弈方从博弈中所获得的收益，这是各博 弈方追求的目标，也是行为和判断的主要依据，通常我们用效用( u t i l i t y ) 来描述 各个博弈方希望从博弈中获得的收益。 一一博弈中的次序：博弈方选择策略的时间，以及策略选择的先后顺序。所有博 弈方同时或可以看作同时选择策略的博弈称为静态博弈，而那些不是同时，而是依次 进行选择、行动，并且可以观察博弈方在自己选择行动之前的行为的博弈称为动态博 弈。 一重复博弈：是同一个博弈反复进行所构成的博弈过程。 1 2 北京工商大学硕士学位论文 2 1 2 博弈论发展史 上个世纪五六十年代被认为是博弈论研究的一个重要阶段，最主要的是出现了纳 什( n a s h ) 均衡理论。另外，纳什、海萨尼( h a r s a n y i ) 和塞尔顿( s e l t e n ) 在1 9 9 4 年因为他们在博弈论的理论和应用研究、实践中贡献突出，同时获得了该年的诺贝尔 经济学奖。此外，冯诺伊曼( v o nn e u m a n n ) 和摩根斯坦( m o r g e n s t e n ) 在博弈论 和经济行为中提出了竞价集合( b a r g a i n i n gs e t ) 的概念，在多数情况下，竞价集 合中有无数个不同的可能达成一致的协议( 竞价解) ，无法确定唯一的竞价解。但是， 在满足一些额外的条件下，是可以找到唯一解的。这本书的出版，被认为是系统的博 弈理论的初步形成。此后，r u b i n s t e i n 提出了轮流竞价博弈( a l t e r n a t i n g o f f e r s g a m e ) ，并利用子博弈完美纳什均衡证明了该博弈的唯一解的情况。而b i n m o r e 继续 证明了在特定的环境下，r u b i n s t e i n 的竞价模型和纳什均衡解是一致的。 2 1 3 博弈的分类 对于博弈的分类，我们沿袭的是传统经济学中的分类，即不考虑“合作博弈”的 情况，只是对“非合作博弈”中的问题进行分类。博弈问题可以根据博弈过程的不同 分为静态博弈和动态博弈，当然重复博弈是一种特殊类型的博弈过程，它是由两个或 两个以上的静态或动态博弈构成的。按照博弈方对收益信息的了解可以分为完全信息 博弈和不完全信息博弈。在动态博弈里可以按照对博弈方以前博弈信息的了解分为完 美信息的动态博弈和不完美信息的动态博弈。 一一完全信息静态博弈 博弈方同时决策，并且对自己和其他博弈方的收益都完全了解的博弈。这是博弈 论中最基本的问题。一些著名的博弈问题( 如囚徒困境) 都属于这一类。这一类问题 通常都存在绝对确定的解纳什均衡解，即各博弈方都不愿单独改变策略的策略组 合。 纳什均衡的数学描述如下：在博弈g2 s 1 ，鹋t k ，s 一；毂，列2 ，k ：甜。；中，如果策略组 合抟l k ，占：j 中任何一个博弈方i 的策略，都是对其余博弈方的策略组合 蚝t - k ，5 三t ，5 二a ，k ，豇j 的最佳对策 ， 也就是说 ： “i 皓- k ：占王：，占1 5 未，k ，占：j “j t l k ，5 二a ，5 掌。j 二，k ，乱j 对任意黾& 都成立，则称 b i ，k ：l j 为g 的一个。纳什均衡”。其中，g 表示一个博弈，该博弈有n 个博弈方， 1 3 多主体协商技术在电子商务中的应用 每个博弈方的可选策略集合( 策略空间) 用s ，s ：，k ，表示；_ 墨表示博弈方i 的 第j 个策略；龆，是博弈方i 的收益函数，心p l ：k ，工驯- j 是博弈方i 在各方博弈策略为 囊l ：k ，占。 的情况下的收益。可以通过消去法、反应函数等方法来求解纳什均衡。可 以证明在允许包含混合策略2 的情况下，纳什均衡是存在的，这就是纳什定理包含的 内容。 一一完全且完美信息动态博弈 动态博弈的根本特征是各博弈方不是同时，而是先后、依次进行决策，这是和静 态博弈的根本区别。我们已经了解完全信息是关于收益信息的。如果博弈方完全了解 自己决策之前的博弈过程，那可以称该博弈是“完美信息”的，否则称为不完美信 息”。相应的，如果动态博弈中的所有博弈方都是具有完美信息的，则我们称之为完 美信息的动态博弈。反之，只要有一方具有不完美信息就是不完美信息的动态博弈。 解决动态博弈的一个重要思路和方法是子博弈完美纳什均衡。解决子博弈完美纳什均 衡的一个重要方法是子博弈和逆推归纳法。 子博弈：是能够自成一个博弈的某个动态博弈从某个阶段开始的后续阶段，它必 须有一个初始信息集，且具备进行博弈所需要的各种信息。 逆推归纳法：从动态博弈的最后一个阶段或最后一个子博弈开始，逐步向前倒推 以求解动态博弈的方法。 子博弈完美纳什均衡：如果动态博弈中各博弈方的策略在动态博弈本身和所有子 博弈中都构成一个纳什均衡，则称该策略组合为一个“子博弈