基于多代理的分布式智能電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張堉鋒

摘要： 通常情況下，多個(gè)固定服務(wù)器構(gòu)成了傳統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)，并且每個(gè)服務(wù)器提供的是固定的服務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，不能保證安全性，交易形式死板，買方和賣方不能即時(shí)交流協(xié)商，交易的成功率也受到很大影響。基于此，文章研究了基于多代理的分布式智能電子商務(wù)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)，整個(gè)交易過(guò)程更具智能化，根據(jù)客戶需要，智能代理可以代替客戶進(jìn)行商品談判，此方法可以克服傳統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)的不足，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和魯棒性，運(yùn)用JADE平臺(tái)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可操作性。

關(guān)鍵詞： 電子商務(wù)；分布式系統(tǒng)；買方代理；賣方代理

中圖分類號(hào)：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1672-1578（2016）09-0394-02

傳統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)的魯棒性和安全性不高，當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)小故障或者受到攻擊，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法作業(yè)。在系統(tǒng)服務(wù)上，商家在平臺(tái)上發(fā)布多種商品的相關(guān)信息，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)查找找到目標(biāo)商品，再通過(guò)比較商家信譽(yù)、商品質(zhì)量、商品價(jià)格等因素，確定商品符合需求之后在商品銷售期間發(fā)送訂單以確定購(gòu)買。整個(gè)過(guò)程中，買賣雙方不能隨時(shí)協(xié)商，也無(wú)法討論商品折扣、價(jià)格等問(wèn)題。總之，系統(tǒng)所提供的功能不能滿足客戶對(duì)商品信息的了解，不符合現(xiàn)實(shí)中的交易過(guò)程，制約了電子商務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。通過(guò)利用多代理技術(shù)可以幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分布式設(shè)計(jì)，開發(fā)出智能化代理，彌補(bǔ)傳統(tǒng)商務(wù)平臺(tái)的缺陷。

1.代理及其特征

數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、人工智能等方面都有代理技術(shù)的身影，其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。目前，代理沒有統(tǒng)一性的定義，不同的研究者有不同的理解，如wooldridge認(rèn)為代理是具有社會(huì)性、自治性和反應(yīng)性的軟件系統(tǒng)。目前，社會(huì)大眾比較認(rèn)同的一種觀點(diǎn)是：代理是向一個(gè)系統(tǒng)提供具有可互操作性的接口，是一個(gè)特殊的軟件系統(tǒng)。

代理軟件系統(tǒng)是由若干個(gè)軟件代理結(jié)合起來(lái)影響和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，多個(gè)代理軟件構(gòu)成的系統(tǒng)就是多代理系統(tǒng)。軟件代理之間可以相互合作也可以相互競(jìng)爭(zhēng)，因此代理具有社會(huì)性。此外，代理可以意識(shí)到所在環(huán)境的變化，并根據(jù)變化做出反應(yīng)。值得注意的是，這種反應(yīng)具有能動(dòng)性，可以根據(jù)目標(biāo)而主動(dòng)采取行為，而非簡(jiǎn)單的被動(dòng)反應(yīng)。代理可以默默完成接收到的任務(wù)，也可以根據(jù)自己的利益而采取措施，因此代理是無(wú)私的也是理性的。同時(shí)，代理能夠適應(yīng)環(huán)境變化，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。

2.系統(tǒng)的結(jié)果設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介。分布式智能電子商務(wù)系統(tǒng)可以由任何數(shù)量的子系統(tǒng)構(gòu)成，并且各個(gè)子系統(tǒng)是平等的，功能也很類似，這也是本系統(tǒng)和傳統(tǒng)商務(wù)平臺(tái)的不同點(diǎn)。子系統(tǒng)之間可以相互聯(lián)合，也可以相互獨(dú)立，互補(bǔ)影響，其結(jié)構(gòu)如圖1。

就客戶而言，客戶所見到的是一個(gè)大系統(tǒng)，且這個(gè)大系統(tǒng)是由任意若干個(gè)子系統(tǒng)組成。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，子系統(tǒng)可以說(shuō)是透明的，系統(tǒng)是非常完備的，即使系統(tǒng)當(dāng)中只有一個(gè)子系統(tǒng)，也可以完成服務(wù)。子系統(tǒng)不講究分布位置，不受地理位置的限制，子系統(tǒng)之間以代理通信方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)合。一個(gè)子系統(tǒng)即將加入到系統(tǒng)中，它可以向其他地位平等的子系統(tǒng)發(fā)布一條關(guān)于它的服務(wù)類型的信息，接下來(lái)它就可以提供服務(wù)了。某個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障或者受到攻擊，不能提供服務(wù)時(shí)也不會(huì)影響其他子系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性較好。

2.2 子系統(tǒng)分析。各個(gè)子系統(tǒng)具有類似的功能，對(duì)外接口也一樣。值得注意的是，子系統(tǒng)中的結(jié)果不是被要求為具有一致性，只需要子系統(tǒng)遵守通信協(xié)議、接口即可。子系統(tǒng)中的代理可以分為應(yīng)用型代理和系統(tǒng)型代理。前者是為了某特定領(lǐng)域而研究開發(fā)的代理，在分布式智能商務(wù)系統(tǒng)中有商家代理、客戶代理和數(shù)據(jù)庫(kù)代理；后者主要負(fù)責(zé)管理平臺(tái)，聯(lián)合平臺(tái)間的工作，實(shí)現(xiàn)代理間的通信，如系統(tǒng)聯(lián)合代理、系統(tǒng)管理代理等，如圖2。系統(tǒng)管理代理負(fù)責(zé)的是所有子系統(tǒng)代理管理工作，如來(lái)了客戶，系統(tǒng)管理代理就啟動(dòng)客戶代理向客戶提供服務(wù)?？蛻舸斫Y(jié)合客戶要求，詢問(wèn)子系統(tǒng)中的商家代理。商家代理受到查詢信息之后，立即查詢數(shù)據(jù)庫(kù)并作出信息反饋?？蛻舸斫邮盏缴碳掖淼纳唐沸畔⒅?，可以啟動(dòng)客戶談判代理和商家談判代理約談。談判順利就會(huì)按照商家談判代理的價(jià)格發(fā)出訂單，交易成功之后客戶代理會(huì)通知客戶。

3.系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)描述。本文選用JADAE平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多代理系統(tǒng)，該平臺(tái)是建立在Java語(yǔ)言之上的分布式開發(fā)運(yùn)行環(huán)境，是目前運(yùn)用最為廣泛的平臺(tái)之一。JADE中有Agent通信管理平臺(tái)、Java類包，用于開發(fā)Agent。一個(gè)JADE平臺(tái)擁有一個(gè)主容器，其中包括三種系統(tǒng)組件，AMS Agent組件、DF Agent組件、ACC Agent組件，分別用于實(shí)現(xiàn)代理管理、代理目錄注冊(cè)和多代理間的信息傳送。JADE Agent通信運(yùn)用的是ACL語(yǔ)言，該語(yǔ)言中有接受者、發(fā)送者、編碼格式、消息類型等多個(gè)參數(shù)?？偟膩?lái)說(shuō)，JADE用于多代理系統(tǒng)開發(fā)具有很強(qiáng)的便捷性、直觀性。JADE平臺(tái)的代理及代理間的相互關(guān)系，如圖3。

3.2 實(shí)現(xiàn)技術(shù)。（1）電子商務(wù)系統(tǒng)功能。智能型商務(wù)系統(tǒng)的交易步驟十分簡(jiǎn)單，購(gòu)買方提供目標(biāo)商品信息，通過(guò)買賣雙方代理就可以完成交易。本系統(tǒng)的功能由購(gòu)買方提供商品信息、購(gòu)買條件，賣方錄入交易規(guī)則、商品信息；顯示協(xié)商過(guò)程；發(fā)送訂單。（2）Agent設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的兩個(gè)Agent類有Buyer Agent.class與Seller Agent.class，分別實(shí)現(xiàn)的是賣方和賣方的代理。Agent初始化用setup方法實(shí)現(xiàn)；Agent發(fā)送和接收消息由send和receive方法實(shí)現(xiàn)；JADE Agent的功能通過(guò)行為對(duì)象jade來(lái)實(shí)現(xiàn)。其他代理的實(shí)現(xiàn)方式基本相同，不一一描述。

3.3 買賣雙方的協(xié)商。買賣方代理站在各自被代理人角度，雙方目的都是獲得最大化利益。買方代理以盡可能低的價(jià)格購(gòu)買商品；賣方代理是盡可能較高的價(jià)格賣出商品。此處運(yùn)用線性算法，買方談判代理在買賣初期出低價(jià)，但購(gòu)買期限鄰近會(huì)適當(dāng)提高出價(jià)，表現(xiàn)出來(lái)的是購(gòu)買出價(jià)和商品出售有效時(shí)間的剩余呈反比關(guān)系；而對(duì)于賣方談判代表來(lái)說(shuō)呈現(xiàn)出正比關(guān)系。代理之間要經(jīng)過(guò)反復(fù)協(xié)商才能滿足雙方利益，實(shí)現(xiàn)共贏效果。

4.系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)的測(cè)試共選擇四臺(tái)計(jì)算機(jī)，三臺(tái)為商家服務(wù)，一臺(tái)為客戶服務(wù)。為了比較方便直觀，測(cè)試的每臺(tái)計(jì)算機(jī)銷售價(jià)格和時(shí)間不一的相同商品。測(cè)試中，用戶代理在商品銷售的有效時(shí)間內(nèi)購(gòu)買了當(dāng)時(shí)三個(gè)商家中最便宜的電腦，測(cè)試效果很好，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期效果。

根據(jù)程序的運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，代理完全代表了被代表人的利益主動(dòng)與對(duì)方代理談判，智能代理可以參與到電子商務(wù)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)智能化的商品交易活動(dòng)，簡(jiǎn)化了交易步驟，減少人工操作，系統(tǒng)運(yùn)行率更高了。

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