基于多Agent的供應鏈協同信息系統研究①

武漢大學國際軟件學院 湖北經濟學院 朱劍鋒

通過何種方法實現供應鏈上各成員間的信息共享與服務？如何解決供應鏈協同中各成員企業信息不均衡？所有問題的解決都非常有必要依賴先進的信息技術。本文在分析供應鏈協同環境的基礎上，提出了一種基于多Agent的供應鏈協同管理信息系統模型，供企業參考。

1 基本概念

1.1 供應鏈及供應鏈管理

供應鏈管理是指在以客戶需求為中心的前提下，對供應鏈中所涉及的信息流、資金流、物流等環節進行計劃、組織、協調、控制等一系列的管理活動，從而增強整個供應鏈的競爭力，提高供應鏈中各企業的效率和效益。美國營運管理協會(APICS)的定義是：“通過設計、規劃、執行、控制和監管供應鏈中所有活動來完成供應鏈的共同目標，為供應鏈中成員構建一個有競爭力的市場環境，充分利用全球物流，協同全球范圍內的市場需求平衡”。

1.2 多Agent系統

多Agent系統是由多個相互作用、相互聯系的Agent構成的系統環境。多Agent系統是指一些Agent通過協同合作完成某些任務或達到某些目標的計算系統。這種系統表示一個應用領域或者一個問題需要多個問題求解實體，并具有傳統分布、并發問題求解的特點，還具有復雜交互模式。

多Agent系統的諸多特性，與供應鏈協同管理的需求剛好相符，解決了供應鏈協同管理系統的技術壁壘。針對不同的具體任務，供應鏈各企業可以根據不同目標構造出各種不同類型的Agent來完成一些動態決策任務。目前多Agent系統被大量引用來構造復雜分布式信息處理系統框架。

2 供應鏈協同管理

2.1 供應鏈協同管理的概念

供應鏈協同管理指以核心企業為主，通過供應鏈各節點間企業間信息流、資金流、物流、商流相互合作進行的有效管理和控制，從而達到以最低的企業運作成本來提高供應鏈整體運作能力的目的。

供應鏈協同管理以信息服務為主線，引用先進協同技術，強化協同機制。從供應鏈系統全局開始，增強各節點內部和上下游節點之間的信息流通；在協同技術的支撐下挖掘有價值的信息，進而提高供應鏈市場敏捷度，提升供應鏈整體競爭力。同時，降低供應鏈各節點企業的運作成本，使其效益最大化，實現“共贏”的美好藍圖。

2.2 供應鏈協同管理環境

供應鏈是一個網鏈結構，并且由圍繞核心企業的制造商、供應商、代理商、消費者組成。供應鏈可理解為是一些由合作伙伴關系組成的多層網絡集合，除消費者節點外，其他節點可理解為企業節點(Enterprise node，EN)。每個節點和相鄰的消費者節點、供應商節點相關聯。節點企業可能是一個單獨的企業，也有可能是相關聯企業的組合。這些節點企業必須與分布在不同自主的合作伙伴節點間相互協同，才能夠使整個供應鏈產生更多效益。供應鏈管理協同包括供應協同、生產協同、需求協同等信息流協同，也包括資金流、物流的協同。

3 基于多Agent的供應鏈協同管理信息系統模型

供應鏈協同管理信息系統旨在采用現代先進的技術手段，促使供應鏈各個節點之間進行有效的信息溝通，真正實現各個節點企業間的信息共享與服務，推進供應鏈節點企業間協同合作，最終提升供應鏈整體效率。

3.1 基于多Agent的供應鏈協同管理信息系統模型的闡釋

供應鏈協同管理關鍵難題在于信息交互和共享，并且任何一個管理職能不可能由其中任何一個節點企業完成。節點企業間信息的交互和任務獲取變得非常復雜。

供應鏈節點企業建立相應的Agent系統，構成了供應鏈協同關系網的節點，各節點企業Agent通過供應鏈協同關系網進行協同，從而構成一個多Agent的供應鏈協同系統。基于多Agent的協同供應鏈管理信息系統由供應商Agent、銷售Agent、客戶Agent以及物流Agent組成。他們之間通過Internet進行信息共享，同時還有監測Agent和協調Agent實時對整個平臺進行監測和協調，一旦供應鏈模型中內外部環境發生變化，內部各節點可以相互溝通，共同決策，在各企業擁有共同的愿景的前提下實現共贏。

其中，每個節點企業Agent主要由協同知識在線學習器、供應鏈協同推理器、協同方案產生器等組成：

(1)協同知識在線學習器。該部件主要是節點Agent在協同過程中，根據供應鏈知識庫中相關知識和信息，學習協同中專業術語，更新協同思想，產生新的知識。

(2)供應鏈協同推理器。協同Agent中該部件主要根據供應鏈環境下案例推理模型和技術從協同案例庫中找出相似案例，進行協同思想初始化。

(3)協同方案產生器：該部件根據協同推理器和供應鏈知識庫的學習，加上供應鏈協同規則完成協同方案的制定，然后通過供應鏈關系網發送給其他節點企業，反饋后進行重復1～3的過程，最終形成供應鏈協同關系網各企業認可的方案并進行實施。

3.2 協同模型中多Agent的職能

(1)供應商Agent。該Agent可能由多個成員組成，主要處理生產制造型企業的原材料采購，配合原材料生產等主要工作。在供應鏈模型中，原材料供應商可以參與產品的設計、質量的監控，從而可以縮短產品的生產周期、提高產品設計的效率；保證原材料庫存協同市場供貨需求。因此，供應商Agent的輸入元素有生產投入、協同產品設計、協同產品包裝、庫存管理、質量監控等，輸出元素則包括了原材料、信用、合作伙伴關系。

(2)制造商Agent。該Agent根據市場需求接受訂單，然后根據訂單要求進行產品計劃、組織生產，同時，將原材料庫存信息以及原材料型號等內容及時向供應商發送，最后將成品發送到企業產品庫存。制造商Agent的輸入包括接受訂單、訂購原材料、投入生產、控制質量，輸出主要包括產成品、產品合格率以及訂單完成率。

(3)銷售Agent。銷售Agent包含分銷商Agent和零售Agent。它們統一負責產品銷售和產品市場的開發，同時提供完善的售后服務。

(4)物流Agent。該Agent主要負責以上各個Agent的物流配送、運輸、包裝等服務。保證在最短的時間內將產品送至客戶手中，其輸入要素主要有運輸工具、產品包裝、產品加工等增值服務；輸出包括實時物流服務、物流成本的降低。

(5)協調Agent。該Agent主要是獲取監測Agent的實時信息后進行各個Agent之間的協調工作，能夠使供應鏈在最短的時間內對異常事件進行處理和控制，并且相互協調達到最佳的效果。該Agent內包含知識能力偏好Agent，根據供應鏈和市場各方的知識市場和專家市場獲取的信息存在于Agent當中，當鏈條中出現異常，在第一時間系統可以根據知識系統馬上進行協調處理，提高供應鏈的運作能力和反應速度。該Agent輸入要素是監測Agent的實時信息和各Agent提供的共同信息；輸出要素主要是信息共享服務、協調服務等。

4 結論

信息協同是供應鏈協同管理成功與否的關鍵因素之一。供應鏈上的各個節點企業只有實現了高質量的信息共享和服務，供應鏈才能真正意義上的滿足客戶需求，保證市場需求信息不會失真。只有這樣，才能有效解決現有階段供應鏈管理中出現的種種壁壘，比如“牛鞭效應”、代理欺詐等問題，實現各節點企業間的“無縫連接”，從而達到供應鏈中各節點企業的“共贏”的美好目標。

多Agent系統為相對獨立、又有協作的供應鏈協同管理提供了良好的技術方案。本文提出的基于多Agent的供應鏈協同管理系統模型，是供應鏈協同管理的技術協同層面的有益探索，具有一定的參考價值。

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[2] 吳巖.供應鏈管理中的信息共享及對策研究[J].信息系統工程,2009(09).

[3] 王欣欣.基于多Agent的供應鏈信息共享平臺構建[J].現代情報,2011(01).

[4] 陳紅霞.供應鏈中的信息共享模型研究[J].現代商貿工業,2008(12).