基于Agent的辩论谈判过程建模与系统实现

1、vol122 , no13管 理 工 程 学 报journal of industrial engineeringengineeringmanagement2008年 第3期基于agent的辩论谈判过程建模与系统实现伍京华1,蒋国瑞1,孙华梅2,黄梯云1 ,2(1.北京工业大学经济与管理学院,北京100022 ; 2.哈尔滨工业大学管理学院,黑龙江 哈尔滨150001)摘要:将基于agent的辩论谈判划分为三个主要阶段,针对其中最为重要的辩论谈判中期进行研究,将其划分为辩论和反辩论这两个子过程。结合人际辩论谈判策略和形式逻辑理论,将这两个子过程进一步分类,并建立相关模型 。根据人际辩论谈判的交

2、互,对辩论谈判流程进行详细分析,设计并实现了相关的系统 基于agent间辩论的汽配(汽车零配件)交易自动谈判系统原型,从计算机实现的角度对模型进行了验证。关键词: agent ;谈判;辩论中图分类号: c93119 ; c93116; tp30112文献标识码: a文章编号: 100426062(2008)0320069206收稿日期: 2006204225修回日期: 2007202201基金项目:国家自然科学基金资助项目(70601008 ) ;北京市自然科学基金资助项目(9042001)作者简介:伍京华(1978) ,男(汉族) ,江西南康人。 北京工业大学经济与管理学院管理科学与工程专业

3、博士研究生,专业方向为管理信息系统中的智能谈判。0 引言随着世界经济全球化的快速发展以及agent理论的不断完善,由于基于agent的辩论谈判可以使参与谈判的agent在信息不对称1 的情况下为其谈判对手带来其有可能忽略的新信息,并能限制谈判对手未来活动的行为,从而有利于谈判双方做出最佳决策2 ,达到更好合作。因此,基于agent的辩论谈判在电子商务交易的自动谈判中显得极为重要。这种谈判方式从理论上可以分为如下三个阶段:1)辩论谈判前期,即在信任35的前提下通过选择最佳方式(如威胁6 , 7 和奖励7 等)进行辩论,以选择最佳伙伴进行交易;2)辩论谈判中期,即在选择最佳交易伙伴后,谈判双方有关

4、所交易产品的价格等条款的辩论;3)辩论谈判后期,即交易完成后的一些辩论,如有关交易后双方责权利等的辩论。文献37表明,辩论谈判前期的研究已经到了一定的程度,辩论谈判后期的研究则属于下一步工作。本文的目标主要在于研究辩论谈判中期,并对其过程进行建模和分析。文献8 只是简单地通过agent之间的提议和反提议的形式就谈判条款进行讨价还价,没有涉及到辩论。文献 9 ,10则就人类的辩论机制和分类进行了一定的研究,具有一定的可取之处,但他们的研究有些是不适合商务交易中谈判的,同时他们没有考虑到将其应用于电子商务交易中基于agent的自动谈判中。文献11 给出了agent谈判中的实时交互过程的建模,较少涉

5、及谈判中的辩论部分。文献12 初步对基于agent的自动谈判中有关谈判条款的辩论进行了简单的建模和分析,然而,他们没有对事实上在辩论过程中还存在的反辩论进行研究,没有实现谈判中辩论的交互;而且,他们也没有提供一种较为有效的思路来对辩论和反辩论所导致的谈判条款如何修改进行有效地分析。以上表明,已经有不少学者对基于agent的辩论谈判中期进行了研究,但还没有对其中的辩论谈判的交互过程作出较为明确地分析和说明,本文试图通过将该过程进一步分解,并将人际辩论谈判策略和交互应用于其中,建立相关模型,然后通过有关模型的原型系统实现进行验证,以期能更好的解决这方面问题。1 相关概念与模型假设111 相关概念有

6、关辩论和反辩论的研究由于涉及商务、 法律等较大范围,因此相关定义有许多不同的说法,其中一些有代表性的说法9 , 10 认为辩论和反辩论是一种命题,辩论和反辩论中表达了一个前提事实,这个事实能够并且完全地推出另一个别的结论事实,且这两个事实之间的顺序是唯一确定的。112 模型假设1)文中主要研究agent辩论谈判的中期(以下简称为辩论) ,因此主要考虑一对一的agent之间的谈判,故假定存在两个agent ,分别称为agenta和agentb (以下简称为a和b) ;2)参与谈判的每个agent (如a)都有一个自身有关谈判的信息集合(如ia) ;3)系统实现中,数据的选取范围为110之间的整数

7、,权重选取范围为01之间的一位小数。2 辩论过程建模有关a和b的辩论过程可以分为两个子过程,即辩论和反辩论 。因此,对a和b的辩论过程的建模实际上可以分为96? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. http:/对辩论和反辩论的建模。在建模之前,需要先对辩论和反辩论做一个分类 。211辩论和反辩论的分类辩论和反辩论的分类有很多种,早期的如kienpointner将其分为12种13 ,walton将其分为近30种14 ,grennan的分类超过了50种15 ,最近, k

8、atzav和reed将其分类为100种以上10 。但是,这些分类中,有的适用于整个哲学领域,有的适用于法庭上的辩论,而很少按照电子商务交易中agent间的谈判需求来分类。因此,在这里,为适应这方面需求,我们根据人际辩论谈判策略中使用的最典型的几种,提出如下分类:1)基于理由的辩论和反辩论,如以回头客为理由进行辩论和反辩论,编号为1 ;2)基于引用的辩论和反辩论,如引用成功交易实例进行辩论和反辩论,编号为2 ;3)基于类比的辩论和反辩论,如以市场价格为类比进行辩论和反辩论,编号为3。以上三种辩论类型构成辩论双方所共同拥有的辩论和反辩论的类型集合。在以上分类的基础上,可以建立有关辩论和反辩论的形式

9、化模型,即对辩论过程进行建模。212辩论和反辩论的形式化模型从定义来看,辩论除包括辩论者和被辩论者外,还应当包括辩论的前提和结论以及辩论所属的类型。同理,反辩论除包括反辩论者和被反辩论者外,还应当包括反辩论的前提和结论以及反辩论所属的类型。因此,可令arg(ab)表示a向b提出的辩论,a是辩论者,b是被辩论者 。同时令couarg(ab)表示b向a提出的反辩论,b是反辩论者,a是被反辩论者。模型1(辩论)对a来说, arg ( ab)可形式化地表述为a , b , pabcab , m ,x 。模型2(反辩论)对b来说, couarg(ab)可形式化表述为 b ,a , pbacba , m

10、, y 。1)模型1中, a表示辩论者, b表示被辩论者;模型2中,b表示反辩论者, a表示被反辩论者;2)m表示第m轮辩论和反辩论,x、y表示此辩论和反辩论所属的辩论类型,且x、y ;3)pab表示第m轮辩论中a所提出的辩论的前提,cab表示第m轮辩论中a所提出的辩论的结论,且pabia、cabia; pab表示第m轮反辩论中b所提出的反辩论的前提, cba表示第m轮反辩论中b所提出的反辩论的结论,且pbaib、cbaib;4)在 此 辩 论 和 反 辩 论 的 过 程 中,始 终 存 在cab=cba。同理,对b来说,辩论也可按照以上规则表示,只不过pabib、cabib。而对a来说,反辩

11、论也可按照以上规则表示,只不过pabia、cbaia。213 模型举例及分析假定a代表某国外汽车零配件(以下简称为汽配)购买商, b代表某国内汽配销售商,它们之间正在使用辩论的方式进行谈判 。辩论过程中,第一种辩论类型在a中权重最大,因此, a可能以回头客(recust)为理由(前提)向b提出辩论,以说服b接 受 购 买 条 款 或 至 少 降 低 销 售 条 款( acptbuyart(lowsellarc) ) (结论) ,在这里,此辩论可形式化表述为:arg(ab) =a ,b , recustacptbuyart(lowsellarc) ,1 ,1 。b除了对此辩论做出评价后适当降低销

12、售条款外,还可能因为第三种辩论类型权重最大而以市场同类产品的销售条款( makarc)为类比(前提)向a提出反辩论(类型3) ,以说服a接 受 销 售 条 款 或 至 少 提 高 购 买 条 款acptsellarc(addbuyarc) (结论) ,在这里,此反辩论可形式化表述为:couarg ( ab )=a , b , makpriceacptsellprice(addbuyprice) ,1 ,3 。3 辩论过程流程分析及系统实现311 辩论过程流程分析结合人际辩论谈判中的交互过程,我们对这个阶段的辩论过程流程进行了分析,具体如下:为便于说明,假设b不能接受a提出的购买订单,订单中有一

13、个购买值va,主要包括购买价格pa、 购买数量na和购买方期望的交货期da这三个主要指标,a根据其自身有关此类谈判的信息分别对这三个指标赋予权重a1、 a2、a3,va的计算相应为: va= pa 1+ na a2+ da a3。同样地, b有一个销售值vb,主要包括销售价格pb、 销售数量nb和销售方期望的交货期db这三个主要指标,而b根据其自身有关此类谈判的信息分别对这三个指标赋予权重 b1、 b2、 b3,vb的计算相应为:vb= pb b1+ nbb2+ db b3。因此,有关a和b就此订单的辩论过程实际上主要建立在比较va和vb的值的基础上,见图1:1)m表示第m轮辩论和反辩论, x

14、、y表示辩论和反辩论所属类型;2)xa1、 xa2、 xa3分别表示a在第m轮辩论中对b所提出的反辩论进行评价后适当增加的有关购买的价格、 数量和交货期的比率,其值随每轮反辩论中辩论类型的不同而不同;3)vyb1、vyb2、vyb3分别表示b在第m轮反辩论中对a所提出的辩论进行评价后适当降低的有关销售的价格、 数量和交货期的比率,其值随每轮辩论中辩论类型的不同而不同;在所有辩论方式都用完后,如仍有va vb,则此辩论过程失败,双方重新选择新的交易伙伴进行谈判。312 系统实现为了验证上述模型及流程分析的有效性,我们以目前常用的agent开发平台jade和java语言开发了基于agent间辩论的

15、汽配交易自动谈判系统原型,交易的产品为汽车空调软07伍京华等 : 基于 agent的辩论谈判过程建模与系统实现? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. http:/图1a和b的辩论过程管,所使用到的数据及分析如下:a、b有关辩论类型的权重及相应的xa1、 xa2、 xa3和vyb1、vyb2、vyb3值见表1 :表1a、b有关辩论类型的权重分配及相应的xa1、 xa2、xa3和vyb1、vyb2、vyb3值ab权重a1a2a3权重vb1vb2vb3辩论类型101501

16、5013012013014013013辩论类型2013013013014013014014012辩论类型3012012014014014013015012a、b有关谈判条款的主要指标的初始值及相关权重见表2 ,并计算初始的va和vb值:表2a、b有关谈判条款的主要指标的初始值及权重pa(pb)na(nb)da(db)a1(b1)a2(b2)a3(b3)va(vb)a223013013014214b767014014012616因为初始值va vb,所以a将向b提出提第一轮辩论。在a中,第一种辩论类型所占权重最大,因此此辩论将以第一种辩论类型的方式提出,即以回头客为理由提出。b则根据表1给出的权

17、重对此辩论做出评价,得出应降低的价格、数量和交货期,并根据表2中的权重再次计算vb值,见表3 :表3 第一轮辩论后的va和vb值pa(pb)na(nb)da(db)a1(b1)a2(b2)a3(b3)va(vb)a223013013014214b4124124190140140124134此时仍有va vb,而在b中,第三种辩论类型所占权重最大,因此b在降低销售条款的同时将以第三种辩论类型的方式提出第一轮反辩论,即以同类市场价格为类比提出。a同样根据表1给出的权重对此反辩论做出评价,得出应增加的价格 、 数量和交货期,并根据表2中的权重再次计算va值,见表4:表4 第一轮反辩论后的va和vb值

18、pa(pb)na(nb)da(db)a1(b1)a2(b2)a3(b3)va(vb)a32163160130130143112b4124124190140140124134而此时仍有va vb,因此, a在增加购买条款的同时,将以权重占第二的辩论类型提出第二轮辩论,即以引用以往的成功交易实例为例提出。b再次根据表1给出的权重对此辩论做出评价,得出应降低的价格、 数量和交货期,并根据表2中的权重再次计算vb值,见表5 :表5第二轮辩论后的va和vb值pa(pb)na(nb)da(db)a1(b1)a2(b2)a3(b3)va(vb)a32163160130130143112b2152215231

19、92014014012218此时满足vavb,b接受此辩论和相应的购买条款,a、b间达成一致,并进而完成交易。系统中,设计了文本区,专门记录辩论谈判过程中购买方和销售方的辩论谈判信息。系统运行开始时,代表汽配购买商1的agent和代表汽配销售商1的agent已经确立了交易伙伴关系,由后者向前者报价,见图2:代表汽配购买商1的agent认为报价过高,因此向代表汽配销售商1的agent发起辩论谈判,经过上述的辩论谈判交互后,实现交易,最终的实现界面及相关的辩论谈判信息见图3和图4 :17vol122 , no13管 理 工 程 学 报2008年 第3期? 1994-2009 china acade

20、mic journal electronic publishing house. all rights reserved. http:/图2辩论谈判开始前的报价图3 购买方辩论谈判信息4 结论本文通过将基于agent的辩论谈判划分为三个主要阶段后,对基于agent的辩论谈判作了一定程度的研究。研究中,选择其中最为重要的辩论谈判中期为研究对象,将辩论谈判27伍京华等 : 基于 agent的辩论谈判过程建模与系统实现? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. http:/图

21、4销售方辩论谈判信息中期划分为辩论和反辩论这两个子过程后,对较有代表性的辩论和反辩论的定义进行了归纳和总结,根据人际辩论谈判策略,提出了辩论和反辩论的分类,并建立了相关模型。为了对模型进行分析和说明,结合人际辩论谈判的交互,对辩论谈判中期的辩论谈判流程进行了详细地分析,并设计和实现了相关的系统 基于agent间辩论的汽配交易自动谈判系统原型,从计算机实现的角度对模型进行了验证和分析讨论 。本文研究的特点是能将辩论的思想融入基于agent的辩论谈判中,使得agent之间的辩论谈判交互不是通过简单的提议和反提议的形式进行,而是以辩论和反辩论的方式进行,并且这些辩论和反辩论都是agent根据自身的实

22、际情况来产生和评价的,因此更具有适用性,这一点也通过最后系统的原型得到了验证。此外,本文在一定程度上为自动谈判的研究尤其是如何在自动谈判中体现辩论的思想提供了一个不同的思路,这些在降低交易成本及解决日常商务谈判中受时间 、 地点等方面因素的制约的同时,还能使谈判过程更加理性,而且使谈判结果更加合理。参考文献 1 张维迎.博弈论与信息经济学m.上海:上海人民出版社,1996: 1565. 2 黄梯云.智能决策支持系统 m.北京:电子工业出版社,2001: 566. 3 sarvapalidyanandramchurn. multi2agentneg otiation usingtrust and

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28、hang yu2rong , zhu qing , zhang hui2tao, wu qing(college of economics and business administration , chongqinguniversity , chongqing400044 , china)abstract : in this paper , the knowledge market am ong enterprises in supply chain is analyzed and studiedon the basisof davenports theoryof knowledgemark

29、et. the model of knowledge trading among enterprises in supply chain is designed by the methodologyof principal2agenttheory. the model considers the incentives of knowledge sale, the degree of risk preference of enterprises in knowledge trading , the cost ofagencyand the circumstance that affect the

30、 level of knowledge trading.finally , it is pointed out that enterprises in supply chain shouldstrengthenbelief and cooperation, optimize enterprises knowledge system, modify excellent information technology facility and improve thetrade lever of knowledge market.key words : supply chain; knowledge

31、market ; knowledgetrading; principal2agent责任编辑:杜 健(上接第73页)11 leen2kiat s oh , c ostastsats oulis. a real2time neg otiation model and amulti2agent sens or netw ork implementationj .autonom ous agentsand multi2agent systems , 2005: 157.12 reedc , walton d.towards a formal and implemented model ofargum

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