基于多智能體的企業(yè)協(xié)作行為建模與仿真.pdf

1、在市場競爭日益激烈的情況下，企業(yè)的內(nèi)外環(huán)境也日趨復(fù)雜，需求的多樣化及不確定性給各類企業(yè)都帶來挑戰(zhàn)。為了敏捷地響應(yīng)客戶個(gè)性化的需求，生產(chǎn)企業(yè)必須優(yōu)化傳統(tǒng)運(yùn)作模式來提高生產(chǎn)的柔性和敏捷性，同時(shí)企業(yè)之間需要協(xié)作組建虛擬企業(yè)應(yīng)對市場機(jī)會；另外，虛擬軟件企業(yè)這種特殊產(chǎn)品形式的虛擬企業(yè)的發(fā)展也引起了學(xué)界的關(guān)注。本文從企業(yè)協(xié)作的觀點(diǎn)出發(fā)，選取典型企業(yè)形式進(jìn)行研究，分別以生產(chǎn)制造型企業(yè)、虛擬企業(yè)及虛擬軟件企業(yè)為對象，并采用多智能體仿真技術(shù)建立了各自的企

2、業(yè)協(xié)作行為仿真模型，并根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了企業(yè)協(xié)作行為的管理策略。本文主要研究工作如下：
　　 ⑴針對實(shí)體生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)管理中的協(xié)作行為，分析了拉式生產(chǎn)系統(tǒng)中看板控制策略所存在的局限性，論述了看板控制策略與群集智能中的固定閾值蟻群勞動分工模型之間的相似性。提出將后者引入看板控制策略，以彌補(bǔ)看板控制策略缺乏全局優(yōu)化能力的不足，實(shí)現(xiàn)平衡生產(chǎn)。據(jù)此對基本的固定閾值蟻群勞動分工模型進(jìn)行了改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)螞蟻的活動環(huán)境、屬性特征以及狀態(tài)轉(zhuǎn)

3、移規(guī)則等，建立了多狀態(tài)蟻群勞動分工模型。通過一個(gè)多狀態(tài)蟻群勞動分工模型執(zhí)行過程的示例，給出了其算法實(shí)現(xiàn)步驟，進(jìn)而選取一個(gè)典型的生產(chǎn)加工實(shí)例，采用該模型進(jìn)行了計(jì)算仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明基于多狀態(tài)蟻群勞動分工模型的動態(tài)看板控制策略可以平衡各工序的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)對生產(chǎn)任務(wù)變化的能力，降低關(guān)鍵工序的限制，實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化，使得生產(chǎn)平穩(wěn)性得以提高，加工過程的工作負(fù)荷趨于平衡。
　　 ⑵針對虛擬企業(yè)的協(xié)作行為，以虛擬企業(yè)中自我管理團(tuán)隊(duì)為例

4、，分析了自我管理團(tuán)隊(duì)雙層學(xué)習(xí)行為，以企業(yè)內(nèi)部的協(xié)作行為為對象。將虛擬企業(yè)團(tuán)隊(duì)成員與任務(wù)定義為不同智能體，在自我能力估計(jì)誤差率和彼此能力估計(jì)誤差率等概念的基礎(chǔ)上建立了多智能體仿真模型，采用Visual Basic開發(fā)了STLBMSS系統(tǒng)，并用一個(gè)實(shí)例對該仿真模型進(jìn)行了確認(rèn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了雙層學(xué)習(xí)行為對團(tuán)隊(duì)任務(wù)處理效率的影響機(jī)理，同時(shí)也表明STLBMSS用于分析自我管理團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)行為的有效性。
　　 ⑶進(jìn)一步，針對軟件企業(yè)此類特殊

5、的虛擬企業(yè)，探討軟件企業(yè)與其外部的企業(yè)協(xié)作行為。以復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）理論為基礎(chǔ)，分析了虛擬軟件企業(yè)的從組建到解散這一生命周期中的整體協(xié)作方式以及涌現(xiàn)現(xiàn)象，采用多智能體建模與仿真方法，將虛擬軟件企業(yè)及其外部市場環(huán)境抽象為不同的智能體，建立了虛擬軟件企業(yè)演化多智能體模型，并使用Anylogic仿真軟件實(shí)現(xiàn)了模型。通過設(shè)計(jì)和運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得出了虛擬軟件企業(yè)演化過程中盟主企業(yè)選擇合作伙伴的機(jī)制和軟件企業(yè)規(guī)模的發(fā)展趨勢。虛擬軟件企業(yè)能否成功很

6、大程度上取決于其組建過程，而組建過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是選擇合適的合作伙伴。以虛擬軟件企業(yè)合作伙伴選擇問題作為研究對象，分析了其微觀作用機(jī)制，采用多智能體建模與仿真方法，建立了合作伙伴選擇多智能體模型，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，研究了不同決策目標(biāo)下的合作伙伴選擇機(jī)制。研究表明，成本最低法、工期最短法和質(zhì)量最優(yōu)法這三種單目標(biāo)決策方法能夠達(dá)到各種決策目標(biāo)的最優(yōu)化，但是穩(wěn)定性較差；綜合最佳法這種多目標(biāo)決策方法能夠?qū)崿F(xiàn)軟件項(xiàng)目總工期和總質(zhì)量之間的平衡，