计算机网格环境下的经济模型探索

刘旭健

摘 要：网格计算能够将经济模型中的典型角色及其之间的交互抽象到网格环境中，为经济模型的研究与探索提供便利，有利于更好突出经济模型的特点。在对网格计算加以概述的基础上，分析了网格计算在经济模型探索中的优势，并探讨了在计算机网格环境下的不同经济模型，希望能够为相关领域在经济模型的探索方面提供有效的参考。

关键词：网格环境；计算机；经济模型

中图分类号：F011 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）08-0168-02

一、关于计算机“网格”的概述

（一）内涵

“网格”属于信息学中的一个概念，是在互联网的基础上有效地将地理上分布的各种资源进行共享或者集成，使之构成一个整体，并达到一定的任务目的。网格的应用能够为用户提供全面的信息资源与应用服务，并在最大程度上实现信息资源的共享与传递[1]。

（二）特征

1.开放性。网格是建立在互联网的基础之上的，因此具备互联网“开放性”的基本特征。计算机网格无论是在技术、系统还是在应用方面，都能够实现开放性的信息资源共享与传递。

2.集中性。这一特征是网格最突出的特征。网格的建立就是基于对地理位置上不同资源集中到一起，并进行集中控制与统一规划。

3.平台性。要实现网格的基本功能就必须借助一定的基础设施或者网络平台。用户通过在互联网中进入到相应的虚拟平台中，就能够有效在网格中获取需要的信息，或者进行信息的共享。

二、经济模型在网格环境中应用的优势

在计算机网格环境下，主要分为了资源使用者GRC（Grid Resource Consumer）与资源提供者GRP（Grid Resource Provider）这两个主体。其中，资源使用者为了获取自己在完成任务时所需要的资源而需要向资源支付一定的报酬，而资源提供者则是在网格环境中以转让资源而赢利。从经济学的观点来看，这两个主体之间的行为属于商品交换的范畴。因此，要对网格资源进行管理，可以借助经济模型的分析方法进一步优化网格的应用。

（一）能够保障网格资源提供者的利益

在网格环境中，有效地鼓励资源提供者将其空闲资源上传并贡献，不仅有利于大规模网格系统的建设，同时也能够使资源提供者自身获取应有的报酬，实现利益的最大化。

（二）能够为网格资源的公平竞争提供保障

在网格环境中，每一个用户都可以自由上传与分享网格资源，而资源使用者，通常需要借助相应的规则进入到计算机网格环境中，并且与他人共同竞争自己所需要的资源。而通过构建经济模型研究计算机网格中的经济行为与经济形式，可以为营造公平竞争的网格环境提供有效保障。

（三）有利于优化网格资源的供需关系

通过经济模型的构建，能够将现实市场中价值规律应用到网格环境中。如果网格资源出现供不应求的情况，那么就可以以提高价格的方式减少需求数量，同时也能够让促使资源提供者数量的增加。而当网格资源出现供大于求的状况时，就可以以降低价格的方式增加使用者数量，并减少资源的发布量，以达到优化供需关系的目的。

（四）有利于形成经济激励机制

在这一经济激励机制下，通过报酬的高低判断能够让资源提供者优先解决紧迫的任务，并将优先级别低的任务延后，这样就能够提供优质的QoS服务[2]。

（五）开放性的网格环境与市场经济的开放性是一致的

能够让资源使用者依据自身的需要表达其诉求，并通过设置报酬的高低快速获取有效的资源服务。而资源提供者也能够依据自身的需要作出有效的决策，提供使用者所需要的资源，这就形成了一种合理的分配机制。

三、经济模型在计算机网格环境中的应用

经济学中包含了数量众多的理论与原理，而在网格环境中要对网格资源进行商品交换，则需要构建如下几种经济模型。

（一）商品市场模型

在这一经济模型中，由GRP制定网格资源的价格，同时依据GRC所交换的商品数量进行收费。一般说来，不同GRP的定价策略是不同的。資源的价格也可以依据GRP的需求或者供需关系进行调整，这些网格资源主要包括CPU、内存、I/O、辅存、网络等。资源使用者要获取自己所需要的资源则可以依照下列的程序实施操作。

1.GRC通过CA与GIS交互，查找符合要求的GRP。

2.CA（Consumer Agent，消费者代理）根据效用函数和目标，在符合要求的GRP中找出最合适的GRP。

3.CA与GRP的PA（Provider Agent，提供者代理）进行交互，提交作业并获得作业结果。

4.PA根据CA作业的执行情况计算报酬，并由CA支付费用。

（二）标价模型

标价的方式与现实商品市场中的标价模型是类似的。在网格环境中，资源提供者也能够利用降价或者广告宣传等策略吸引更多的资源使用者。其实施程序如下。

1.GRP通过PA向GIS（Grid Information Server，网格信息服务器）注册优惠信息以及享受优惠的条件。

2.GRC通过CA向GIS查找满足需要的优惠信息与提供优惠策略的GRP。

3.CA与GRP的PA交互，提交作业并获得作业结果。

4.PA根据CA作业的执行情况计算报酬，并由CA支付费用。

（三）议价模型

上述两种经济模型中的网格资源价格都是由GRP所制定的，而GRC只能够被动接受。而在议价模型中，CA为了获取更多的优惠与服务之间，能够与PA之间进行议价。无论是CA还是PA都有着一定目标函数，只要双方达成一致，就能够进行讨价还价，其最终结果要么是达到一个双方都能够认同的价格，要么就是议价失败，其中一方退出。GRC一般会在众多的网格资源中选择价格较低的GRP作为提供服务的对象，因此GRC有了更多的选择权利。但与此同时，在双方议价的过程中可能会花费更长的时间或资源。

（四）招标模型

招标模型是在网格环境中最常见的一种经济模型。GRC可以根据自身的需求寻找最佳的GRP，并将任务提交给经理人。而提供资源服务的为承包人，其合同制定的程序如下。

1.CA公布需求，邀请GRP投标。

2.有意向的GRP对GRC的需求加以评估，如果确定自己能够完成则可以以投标的方式做出回应。

3.CA评估标书，选择最合适的GRP。

4.CA与所选中的GRP的PA私下交互，并提交作业。

计算机网格环境有着广阔的发展前景，在未来的应用范围也会更加广泛。使网格资源交易要遵守一定的经济规则，则需要加强对计算机网格环境的管理。通过构建经济模型对其中所涉及的经济行为进行分析，为资源的提供者与使用者营造一个良好的交互环境，促进网格的更好发展。

参考文献：

[1] 刘学彦，王振雷，王昕.基于相似度网格模型的在线经济性能分级评估方法[J].化工学报，2016，（11）：4724-4731.

[2] 李昂.基于计算经济模型的网格资源调度技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2011.

[责任编辑 兴 华]