基于MAS供应链管理的研究

      一、引言

      供应链中各环节的复杂性、异构性以及市场的瞬息万变，使得供应链的业务过程很难按计划进行。MAS理论[1]为分布式系统提供了一种抽象的分析方法，它把网络中的人、组织和机器间的交互合作、共同完成工作任务的各种活动描述为Agent间的自主作业活动。供应链是典型的分布式系统，可视作由协作的多个Agent组成的网络，每个Agent具有一定的功能，并可与其他Agent进行协作[2]。从供应链的结构要素出发可以将其自主或半自主的实体抽象成Agent，抽象时应粒度适中，这样的Agent便于开发和重用。根据这些实体在供应链中特定的角色来定制不同粒度的Agent。Multi- Agent System，简称MAS，源自于人工智能中的分布式问题求解，它可看成是一种由问题求解器松散组合而成的网络，这个网络通过各个问题求解器的协调工作，能够解决超越单个问题求解器能力和知识范围的问题。

      二、基于MAS的供应链管理业务过程的模型构建

      订单履约是供应链管理的重要流程[3]。正是客户下的订单使整个供应链动起来。订单履约包括生成、执行、交付客户的订单并提供相关的服务。多数情况下，客户只能通过该流程来与公司接触。因此，订单履约流程可以决定客户整个订货经历[4]。

      （一）基于MAS的供应链订单履约模型

      本文研究的供应链是典型的4级供应链结构，一个以订单信息流为中心，带动物流和资金流运动的供应链，其中物流方向为单向，即不考虑退货的情况，信息沟通为双向，资金流在本研究中不予考虑。

      该供应链实行统一采购，统一销售，统一运输。供应链MAS系统模型见图1（实线为物流，虚线为信息流，→表示向所有的代理发消息）。对该供应链来说，订单驱动了设计、采购、制造、配送整个流程。

      在最初的原型模型中，我们将整个订单供应链系统抽象为图1所示，系统主要由供应商Agent类、第三方物流Agent类、库存Agent类、分销商Agent类和零售商Agent，订单Agent构成；它们都是自治的实体。在这里，将供应链系统的每个成员分别映射成为一个Agent，并形成相应的Agent类。

      

      图1 基于Multi- Agent的供应链模型

      执行Agent的功能有如下几个方面：

      1.订单Agent，负责处理来自生产企业的订单有关任务。包括记录订单到期日、检查库存可用性等。

      2.制造商Agent，代表了将物流服务外包给第三方物流服务商的生产企业，可以通过请求库存服务的不同Agent反馈来改变物流服务提供商内部的决策，安排生产计划，执行生产运作。

      3.库存Agent，负责处理与库存有关的任务。包括记录库存、确定再订货点、响应其他Agent对库存可用量的询问。

      4.第三方物流Agent，负责确定库存补货策略，预测顾客需求；生成配送计划订单，设计最佳的配送路线，配送产品，提高企业对市场的快速响应能力。

      5.供应商Agent，负责同上游供应商交互信息，生成采购计划，订购原材料，提供原材料库存状态信息。

      6.零售商Agent，对市场进行预测分析，然后根据预测结果向分销商Agent发订单。每个零售商Agent采用的市场预测方法是静态方法[5]，其需求过程表达式为

      

      7.分销商Agent，负责统一销售，整理每天到来的订单（retail order），并进行整合。同时和制造商Agent进行联系，查看其产品库存是否能满足当前订单的生产要求，若是能满足，接下来一是向制造商Agent发出订单；二是给零售商Agent回复消息。若是不能满足，则驳回订单，通知零售商Agent再订购。

      8.NewDay（时间控制Agent），这一Agent的建立使得在做仿真模拟实验的时候时间便于掌握。触发一次表示时间过了一天。

      （二）Agent的决策模型

      1.零售商Agent的决策模型

      订单Agent发布订单之后，为了满足其需求，零售商需要对订单需求进行预测，零售商在t时刻依据其库存水平向