基于Multi-Agent的人工物流系統(tǒng)構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái),我國(guó)物流發(fā)展很快,如何建立高效的、有競(jìng)爭(zhēng)力的社會(huì)物流系統(tǒng)已成為我國(guó)物流發(fā)展的重要問(wèn)題。隨著現(xiàn)代物流經(jīng)濟(jì)的區(qū)域化、協(xié)同化趨勢(shì)，物流研究呈現(xiàn)出企業(yè)層面和社會(huì)層面的融合趨勢(shì)。然而從目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)這兩大層面研究概況來(lái)看，由于各自站的角度不同關(guān)注的焦點(diǎn)也不一樣，出現(xiàn)了研究過(guò)程中兩個(gè)層面研究脫節(jié)的現(xiàn)象，具體體現(xiàn)在社會(huì)物流概念體系尚不完善、缺乏社會(huì)物流系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)演化機(jī)理研究、研究層面的結(jié)構(gòu)性失衡以及研究視角和方法的缺陷等方面。特別是

2、對(duì)于社會(huì)物流研究的基礎(chǔ)理論和方法仍處于初級(jí)階段,尚缺乏系統(tǒng)性的理論支持。本文針對(duì)現(xiàn)有研究層面研究結(jié)構(gòu)失衡銜接脫節(jié)的弱點(diǎn)，突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的框架，運(yùn)用相關(guān)學(xué)科的最新成果，采用學(xué)科交叉的方式，建立新的研究方法和體系。本文試圖將復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論、人工科學(xué)、人工系統(tǒng)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)、博弈論等新的理論運(yùn)用到物流系統(tǒng)研究中，構(gòu)建基于Multi-Agent技術(shù)的人工物流系統(tǒng)框架體系，并對(duì)涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。本文主要開展了以下研究?jī)?nèi)容：1.

3、通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外物流系統(tǒng)研究層面和進(jìn)程的總結(jié),概述了社會(huì)物流層面和企業(yè)物流層面各自的研究重點(diǎn)，分析和總結(jié)了目前兩大層面研究銜接上的缺陷，提出了采用基于Agent技術(shù)構(gòu)建人工物流系統(tǒng)的新的研究思路。2.分析物流系統(tǒng)和復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)在內(nèi)在特點(diǎn)上所具有的一致性，依據(jù)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論證實(shí)物流系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，因此采用復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行研究具有科學(xué)性和可行性。基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，分析了物流復(fù)雜系統(tǒng)的特征和機(jī)制，指出主體間

4、的相互作用和主體與環(huán)境的相互適應(yīng)是導(dǎo)致物流系統(tǒng)涌現(xiàn)出復(fù)雜性的主要原因。3.提出了人工物流系統(tǒng)的概念，通過(guò)抽取單個(gè)物流單元或局部物流過(guò)程的基本動(dòng)態(tài)規(guī)律，來(lái)理解物流系統(tǒng)的各種狀態(tài)和發(fā)展特性，觀察物流系統(tǒng)各個(gè)部分之間相互作用所“涌現(xiàn)”出的復(fù)雜現(xiàn)象。探討利用計(jì)算機(jī)和Agent技術(shù)“培育生長(zhǎng)”物流系統(tǒng)，模擬并且“實(shí)播”人工物流系統(tǒng)的各種狀態(tài)和內(nèi)在發(fā)展特征的可能性。采用自下而上的建模思路，利用“簡(jiǎn)單一致性”原理獲得系統(tǒng)宏觀行為，改變傳

5、統(tǒng)還原方法面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)無(wú)從入手的局面。4.Agent技術(shù)是一個(gè)迅速發(fā)展的領(lǐng)域，本文總結(jié)了單Agent、Multi-Agent和移動(dòng)Agent等3個(gè)層面的設(shè)計(jì)方法和模型的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合CAS理論，提出人工物流系統(tǒng)中Agent設(shè)計(jì)模型。目前MAS研究的領(lǐng)域主要涉及電子商務(wù)、工作流程管理、信息處理、分布式計(jì)算和智能機(jī)器人系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理等，對(duì)于人工社會(huì)中MAS的應(yīng)用目前展開的研究工作仍然屬于起步階段，因此采用MAS對(duì)人工

6、物流系統(tǒng)進(jìn)行建模和應(yīng)用具有理論探索意義。5.討論了人工物流系統(tǒng)與物流仿真系統(tǒng)存在的區(qū)別與聯(lián)系，指出仿真系統(tǒng)是人工物流系統(tǒng)的一個(gè)子集。分析了人工物流系統(tǒng)的研究方法和建模過(guò)程，根據(jù)人工物流系統(tǒng)對(duì)實(shí)際物流系統(tǒng)描述的細(xì)節(jié)程度以及所關(guān)注的研究角度的不同，將人工物流系統(tǒng)的研究劃分為人工微觀物流系統(tǒng)、人工中觀物流系統(tǒng)和人工宏觀物流系統(tǒng)，說(shuō)明了相互之間的關(guān)系以及研究方法上的差異。6.在對(duì)物流系統(tǒng)的機(jī)理進(jìn)行分析和人工物流系統(tǒng)中Agent行為規(guī)

7、則研究的基礎(chǔ)上，提出了描述宏觀物流系統(tǒng)的復(fù)合三鏈螺旋模型。由物流鏈、政策鏈和技術(shù)鏈構(gòu)成的復(fù)合三鏈螺旋模型，其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，是一個(gè)共同進(jìn)化的過(guò)程，在各鏈內(nèi)部存在強(qiáng)大的自組織作用，使得技術(shù)、政策和市場(chǎng)向更合理的方向發(fā)展。7.在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，物流企業(yè)通常在市場(chǎng)上進(jìn)行激烈的競(jìng)爭(zhēng)，博弈論為分析物流企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)行為提供了有力的工具。本文詳細(xì)分析物流企業(yè)的博弈模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了人工物流系統(tǒng)Multi-Agent動(dòng)態(tài)博弈模型并進(jìn)行了計(jì)算實(shí)驗(yàn)