基于多Ａｇｅｎｔ系统的网络联盟制造协调策略

宋全记　张宏国

[摘要]由于信息技术革命，使得企业间的组织方式发生根本的变化。在对制造业全球化进行分析的基础上，研究基于多Agent系统的跨企业项目协调，以解决跨企业项目中的时间与成本管理问题。

[关键词]网络联盟制造 多智能体系统 项目协调

中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671-7597（2009）0110061-01

一、引言

经济的全球化、市场的动态化和科学技术的快速发展，尤其是信息网络技术的突飞猛进，时间和对环境变化的快速响应已成为当今企业竞争的焦点[1]。网络联盟制造(NAM:Network Alliance Manufacturing)就是在这样的环境下应运而生。

网络联盟制造[2]是企业间基于网络集成的一种动态联盟，参加网络联盟制造的各成员企业具有一定的自主权。由于网络联盟制造中的产品由多个盟员企业生产，每个盟员的生产都对整个NAM的生产产生巨大的影响，因此我们必须对网络联盟制造中各个生产环节进行有效的管理。本文就网络联盟项目管理中项目协调具体模型进行研究论述。

二、跨企业项目管理概述

项目管理可划分为多个方面的知识领域，其中项目时间管理与项目成本管理是两大主线。项目时间管理通过甘特图或关键路径法来管理项目进度；项目成本管理对各盟员成本加以预算、控制与协商。

由于各盟员目标、资源的不同，导致盟员间各种冲突是不可避免的，进而影响到盟员企业间的协作，因此需要采取相应的策略来避免和消解冲突。

三、基于多Agent系统的网络联盟制造时间管理

多Agent系统中的协调[3]是指智能体对自己的局部行为进行推理，并估计其他智能体的行为，以保证协作行为以连贯的方式进行的一个过程。项目时间管理：通常采用直接管理方式或标准工作方式，这样有助于中央控制并且运行高效。

直接管理方式：在这一工作方式中存在一个超级管理者，它可以指挥作用范围内的所有操作者。要采用这一方式，必须保证管理者与所有的操作者间均可以互相通信；标准工作方式：标准工作方式将控制权分散给作用范围内的工作者。这一方式适用于需要多次执行一个任务的多Agent系统；或当一个操作者找不到能接收它输出信息的操作者时。

项目时间管理协调过程如下：

（1）通过甘特图或关键路径法检测项目进度，若进度延期则通知管理者Agent；

（2）管理者Agent分析延期原因，若属于目标冲突转向（3），若属于资源冲突转向（4）；

（3）管理者Agent根据优先级，首先安排执行优先级高的目标，协调完成后转向（5）；

（4）管理者Agent判断资源可否在子项目最迟开始时间内到位，若可以则继续等待；否则根据子项目优先级，把资源分配给优先级高的子项目，协调完成后转向（5）；

（5）协调过程结束，若项目仍有冲突，则采用默认方案或通过人工处理。

四、基于多Agent系统的网络联盟制造成本管理

项目成本管理：通常采用相互调整方式，这种方式更加开放灵活，便于盟员间的相互协商。相互调整方式通过简单的信息交流来完成协调工作。在该方式下，控制权掌握在执行者的手中。这一方式适用于协同结构未知、难以获得或难以理解；它也可用于各Agent间因种类各异而不能采用前两种方式的情况。

项目成本管理协调过程如下：

（1）发生冲突时，冲突Agent间相互协商（需设置协商次数和最大时间避免无限协商）；

（2）若协商在上述规定内成功，则协调过程结束；

（3）若协商不成功，则通过管理者Agent仲裁，依据各冲突Agent的优先级与子项目开销来提出协调方案，并通知各冲突Agent执行；

（4）协调过程结束，若项目仍有冲突，则采用默认方案或通过人工处理。

五、结语

由于网络联盟制造中的冲突比较复杂，单纯依靠上述方式不能很好的解决问题，因此还需要同多种冲突解决方法联合，常用的冲突解决方法有[4]：基于规则的冲突解决、基于实例的冲突解决、基于约束的冲突解决和基于协商的冲突解决方法等。

在网络联盟制造中，由多个盟员合作生产产品，如何对网络联盟制造中各个生产环节进行有效的管理和协调，将直接影响到产品能否按期、按量交货。本文提出了网络联盟项目管理中项目协调的具体模型，以解决多Agent系统中协调结构的设计，对其进行了分析论述，给出了实现方案，并应用到具体的跨企业项目管理系统，获得了良好的效果。

基金项目：哈尔滨市后备带头人基金项目（2004AFXXJ039）网络化制造环境下协同项目计划与控制系统研究

参考文献：

[1]蒋新松，迎接以知识为基础的产品时代[J].计算机集成制造系统CIMS，1995.1(3):1-7.

[2]沈斌，网络联盟制造体系结构及其信息集成技术的研究[D].同济大学，2000.6.

[3]Whitestein.Organizational Principles for Multi-Agent Architectures[M].Birkhäuser Basel，2005:43-73.

[4]高阳、曾小青、周伟，多智能体协同生产管理及其系统[M].清华大学出版社，2006:165-176.

作者简介：

宋全记，男，汉，吉林省白山市，哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，计算机应用技术硕士，主要研究方向为企业智能计算、生产计划与调度优化算法。