基于多Agent的供应链协同信息系统研究①

武汉大学国际软件学院 湖北经济学院 朱剑锋

通过何种方法实现供应链上各成员间的信息共享与服务？如何解决供应链协同中各成员企业信息不均衡？所有问题的解决都非常有必要依赖先进的信息技术。本文在分析供应链协同环境的基础上，提出了一种基于多Agent的供应链协同管理信息系统模型，供企业参考。

1 基本概念

1.1 供应链及供应链管理

供应链管理是指在以客户需求为中心的前提下，对供应链中所涉及的信息流、资金流、物流等环节进行计划、组织、协调、控制等一系列的管理活动，从而增强整个供应链的竞争力，提高供应链中各企业的效率和效益。美国营运管理协会(APICS)的定义是：“通过设计、规划、执行、控制和监管供应链中所有活动来完成供应链的共同目标，为供应链中成员构建一个有竞争力的市场环境，充分利用全球物流，协同全球范围内的市场需求平衡”。

1.2 多Agent系统

多Agent系统是由多个相互作用、相互联系的Agent构成的系统环境。多Agent系统是指一些Agent通过协同合作完成某些任务或达到某些目标的计算系统。这种系统表示一个应用领域或者一个问题需要多个问题求解实体，并具有传统分布、并发问题求解的特点，还具有复杂交互模式。

多Agent系统的诸多特性，与供应链协同管理的需求刚好相符，解决了供应链协同管理系统的技术壁垒。针对不同的具体任务，供应链各企业可以根据不同目标构造出各种不同类型的Agent来完成一些动态决策任务。目前多Agent系统被大量引用来构造复杂分布式信息处理系统框架。

2 供应链协同管理

2.1 供应链协同管理的概念

供应链协同管理指以核心企业为主，通过供应链各节点间企业间信息流、资金流、物流、商流相互合作进行的有效管理和控制，从而达到以最低的企业运作成本来提高供应链整体运作能力的目的。

供应链协同管理以信息服务为主线，引用先进协同技术，强化协同机制。从供应链系统全局开始，增强各节点内部和上下游节点之间的信息流通；在协同技术的支撑下挖掘有价值的信息，进而提高供应链市场敏捷度，提升供应链整体竞争力。同时，降低供应链各节点企业的运作成本，使其效益最大化，实现“共赢”的美好蓝图。

2.2 供应链协同管理环境

供应链是一个网链结构，并且由围绕核心企业的制造商、供应商、代理商、消费者组成。供应链可理解为是一些由合作伙伴关系组成的多层网络集合，除消费者节点外，其他节点可理解为企业节点(Enterprise node，EN)。每个节点和相邻的消费者节点、供应商节点相关联。节点企业可能是一个单独的企业，也有可能是相关联企业的组合。这些节点企业必须与分布在不同自主的合作伙伴节点间相互协同，才能够使整个供应链产生更多效益。供应链管理协同包括供应协同、生产协同、需求协同等信息流协同，也包括资金流、物流的协同。

3 基于多Agent的供应链协同管理信息系统模型

供应链协同管理信息系统旨在采用现代先进的技术手段，促使供应链各个节点之间进行有效的信息沟通，真正实现各个节点企业间的信息共享与服务，推进供应链节点企业间协同合作，最终提升供应链整体效率。

3.1 基于多Agent的供应链协同管理信息系统模型的阐释

供应链协同管理关键难题在于信息交互和共享，并且任何一个管理职能不可能由其中任何一个节点企业完成。节点企业间信息的交互和任务获取变得非常复杂。

供应链节点企业建立相应的Agent系统，构成了供应链协同关系网的节点，各节点企业Agent通过供应链协同关系网进行协同，从而构成一个多Agent的供应链协同系统。基于多Agent的协同供应链管理信息系统由供应商Agent、销售Agent、客户Agent以及物流Agent组成。他们之间通过Internet进行信息共享，同时还有监测Agent和协调Agent实时对整个平台进行监测和协调，一旦供应链模型中内外部环境发生变化，内部各节点可以相互沟通，共同决策，在各企业拥有共同的愿景的前提下实现共赢。

其中，每个节点企业Agent主要由协同知识在线学习器、供应链协同推理器、协同方案产生器等组成：

(1)协同知识在线学习器。该部件主要是节点Agent在协同过程中，根据供应链知识库中相关知识和信息，学习协同中专业术语，更新协同思想，产生新的知识。

(2)供应链协同推理器。协同Agent中该部件主要根据供应链环境下案例推理模型和技术从协同案例库中找出相似案例，进行协同思想初始化。

(3)协同方案产生器：该部件根据协同推理器和供应链知识库的学习，加上供应链协同规则完成协同方案的制定，然后通过供应链关系网发送给其他节点企业，反馈后进行重复1～3的过程，最终形成供应链协同关系网各企业认可的方案并进行实施。

3.2 协同模型中多Agent的职能

(1)供应商Agent。该Agent可能由多个成员组成，主要处理生产制造型企业的原材料采购，配合原材料生产等主要工作。在供应链模型中，原材料供应商可以参与产品的设计、质量的监控，从而可以缩短产品的生产周期、提高产品设计的效率；保证原材料库存协同市场供货需求。因此，供应商Agent的输入元素有生产投入、协同产品设计、协同产品包装、库存管理、质量监控等，输出元素则包括了原材料、信用、合作伙伴关系。

(2)制造商Agent。该Agent根据市场需求接受订单，然后根据订单要求进行产品计划、组织生产，同时，将原材料库存信息以及原材料型号等内容及时向供应商发送，最后将成品发送到企业产品库存。制造商Agent的输入包括接受订单、订购原材料、投入生产、控制质量，输出主要包括产成品、产品合格率以及订单完成率。

(3)销售Agent。销售Agent包含分销商Agent和零售Agent。它们统一负责产品销售和产品市场的开发，同时提供完善的售后服务。

(4)物流Agent。该Agent主要负责以上各个Agent的物流配送、运输、包装等服务。保证在最短的时间内将产品送至客户手中，其输入要素主要有运输工具、产品包装、产品加工等增值服务；输出包括实时物流服务、物流成本的降低。

(5)协调Agent。该Agent主要是获取监测Agent的实时信息后进行各个Agent之间的协调工作，能够使供应链在最短的时间内对异常事件进行处理和控制，并且相互协调达到最佳的效果。该Agent内包含知识能力偏好Agent，根据供应链和市场各方的知识市场和专家市场获取的信息存在于Agent当中，当链条中出现异常，在第一时间系统可以根据知识系统马上进行协调处理，提高供应链的运作能力和反应速度。该Agent输入要素是监测Agent的实时信息和各Agent提供的共同信息；输出要素主要是信息共享服务、协调服务等。

4 结论

信息协同是供应链协同管理成功与否的关键因素之一。供应链上的各个节点企业只有实现了高质量的信息共享和服务，供应链才能真正意义上的满足客户需求，保证市场需求信息不会失真。只有这样，才能有效解决现有阶段供应链管理中出现的种种壁垒，比如“牛鞭效应”、代理欺诈等问题，实现各节点企业间的“无缝连接”，从而达到供应链中各节点企业的“共赢”的美好目标。

多Agent系统为相对独立、又有协作的供应链协同管理提供了良好的技术方案。本文提出的基于多Agent的供应链协同管理系统模型，是供应链协同管理的技术协同层面的有益探索，具有一定的参考价值。

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[2] 吴岩.供应链管理中的信息共享及对策研究[J].信息系统工程,2009(09).

[3] 王欣欣.基于多Agent的供应链信息共享平台构建[J].现代情报,2011(01).

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