基于多Agent的服裝供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)框架構(gòu)建

引 言

隨著“互聯(lián)網(wǎng) +”技術(shù)的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，越來(lái)越多的服裝企業(yè)意識(shí)到獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)已經(jīng)不能適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需要和顧客的個(gè)性化需求，傳統(tǒng)服裝企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式正悄悄的向服裝企業(yè)供應(yīng)鏈管理模式轉(zhuǎn)變。供應(yīng)鏈系統(tǒng)是由一些獨(dú)立的或半獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)實(shí)體所形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系。為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，服裝供應(yīng)鏈將原材料與面（輔）料供應(yīng)商、成衣加工企業(yè)、分銷商與零售商等一條鏈上的所有節(jié)點(diǎn)企業(yè)聯(lián)系起來(lái)并加以優(yōu)化，將原材料、面（輔）料、成衣等以最快的速度，通過(guò)生產(chǎn)、分銷等環(huán)節(jié)將適銷的成衣產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中。如何合理利用服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈企業(yè)間的不確定因素引起了越來(lái)越多科技工作者的關(guān)注。

近年來(lái)， 在人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)了一種新的分布式技術(shù)Agent，Agent 以其主動(dòng)性、交互性、自主性等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。為確保服裝企業(yè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的靈活性與敏捷性，同時(shí)降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，選擇將Agent 技術(shù)應(yīng)用于服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)中。本文試圖通過(guò)多 Agent 技術(shù)，建立服裝供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)框架，為服裝供應(yīng)鏈過(guò)程重組和服裝供應(yīng)鏈運(yùn)行管理提供決策支持。

1 多Agent系統(tǒng)簡(jiǎn)介

多Agent 是一種人工智能模型，是一個(gè)具有自適應(yīng)性和智能性的軟件實(shí)體，能代表用戶或其他程序，以主動(dòng)服務(wù)的方式完成一項(xiàng)工作，其基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

每個(gè)Agent 都由系統(tǒng)環(huán)境和一系列 Agent 組成。Agent 系統(tǒng)環(huán)境由其他 Agent 構(gòu)成， 包括系統(tǒng)輸入端和輸出端， Agent 本身則由相應(yīng)的模塊群和方法集構(gòu)成。Agent 通過(guò)自身的感知、執(zhí)行和通信模塊與系統(tǒng)環(huán)境及其他 Agent 進(jìn)行交互， 感知與接收到的信息則通過(guò)處理模塊進(jìn)行初步處理存儲(chǔ)，控制模塊的作用是運(yùn)用自身的方法集將處理模塊處理的信息與其他 Agent 的通信信息進(jìn)行分析與推理，為通信與執(zhí)行模塊提供決策支撐。

Agent 是一個(gè)軟件實(shí)體，它具有自適應(yīng)性和智能性，能以主動(dòng)服務(wù)的方式代表用戶或其他程序完成一項(xiàng)工作。多Agent 系統(tǒng)由多個(gè)自主或半自主的智能體組成，每個(gè)Agent 完成自己的職責(zé)，或者通過(guò)自身的通信模塊感知與接收其他 Agent 信息從而互相協(xié)調(diào)，完成相應(yīng)的任務(wù)。

與單個(gè)Agent 相比，多Agent 具有這樣的特點(diǎn)：

(1) 社會(huì)性。Agent處于多個(gè)Agent構(gòu)成的用戶環(huán)境中， 通過(guò)一定方式的交互與其他 Agent進(jìn)行協(xié)調(diào)、合作與競(jìng)爭(zhēng)。

(2) 自制性。一個(gè)Agent不能強(qiáng)制另一個(gè)Agent 提供某種服務(wù)，因而特別適用于學(xué)習(xí)者特征的獲取。

(3) 協(xié)作性。通過(guò)通信模塊與控制模塊，多 Agent系統(tǒng)中的各個(gè)Agent相互協(xié)作、協(xié)同、協(xié)商進(jìn)行決策支撐。

2 基于多Agent的服裝供應(yīng)鏈管理框架系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 基于多Agent的服裝供應(yīng)鏈管理框架系統(tǒng)的功能要求

服裝供應(yīng)鏈上各企業(yè)既要實(shí)現(xiàn)自身利益最大化，又要滿足供應(yīng)鏈高效的智能化運(yùn)作，為實(shí)現(xiàn)有效的服裝供應(yīng)鏈管理，必須采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段建立科學(xué)、協(xié)調(diào)的服裝供應(yīng)鏈框架。為此，基于多Agent 的服裝供應(yīng)鏈管理框架系統(tǒng)必須解決如下問(wèn)題：

(1) 自主性。服裝供應(yīng)鏈上各企業(yè)都是獨(dú)立核算的法人， 為了追求自身利益最大化而從事生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，因此構(gòu)建的框架系統(tǒng)中的多Agent 必須滿足供應(yīng)鏈上各利益相關(guān)方自身利益的需要。

(2) 協(xié)同性。為了協(xié)調(diào)一致、敏捷響應(yīng)，服裝供應(yīng)鏈上各企業(yè)必須協(xié)同一致，從而使得框架內(nèi)的多Agent具有協(xié)調(diào)性。

(3) 分布性。服裝供應(yīng)鏈上各經(jīng)濟(jì)實(shí)體地理位置分散，因此框架中的多Agent 應(yīng)克服利益相關(guān)方溝通上的障礙。

(4) 動(dòng)態(tài)性。顧客對(duì)服裝產(chǎn)品的個(gè)性化需求、季節(jié)變化等因素造成了服裝市場(chǎng)的波動(dòng)，因此框架內(nèi)的多Agent必須適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的要求。

(5) 復(fù)雜性。服裝供應(yīng)鏈上各結(jié)點(diǎn)企業(yè)為了自身的發(fā)展， 需要不斷關(guān)注市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)要關(guān)注供應(yīng)鏈上下游企業(yè)， 因此框架系統(tǒng)中的多Agent 必須能夠?qū)哟吻逦拿枋鲞@種復(fù)雜性。

(6) 敏捷性。服裝供應(yīng)鏈上各企業(yè)之所以聯(lián)盟，其目的是為了能夠即時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)的變化，因此框架系統(tǒng)中的多Agent 必須能體現(xiàn)這種敏捷性。

(7) 異質(zhì)性。從原材料、紗線、面料（輔料）到服裝成衣， 直至最終消費(fèi)者，服裝供應(yīng)鏈上各企業(yè)具有不同的信息平臺(tái)， 因而框架系統(tǒng)內(nèi)的多Agent必須能有效消除這種異質(zhì)性。

2.2  基于多Agent的服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)模型

為了利用多Agent 的特點(diǎn)來(lái)構(gòu)建滿足以上功能要求的服裝供應(yīng)鏈管理框架系統(tǒng)，本文采用多Agent 的層次模型來(lái)實(shí)現(xiàn)， 該層次模型包括系統(tǒng)層次和運(yùn)行層次兩部分。其中系統(tǒng)層次立足于服裝供應(yīng)鏈上各結(jié)點(diǎn)的構(gòu)建關(guān)系，而運(yùn)行層次則立足于單個(gè)結(jié)點(diǎn)內(nèi)部，負(fù)責(zé)與其他結(jié)點(diǎn)的通信（如物流、信息流、資金流等）及其功能擴(kuò)展等問(wèn)題。

2.2.1 基于多Agent的服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)模型

從系統(tǒng)層次上看，基于多 Agent 的服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)模型如圖 2 所示。

該系統(tǒng)以服裝成衣生產(chǎn)商為核心企業(yè)，通過(guò)聯(lián)盟聯(lián)系上 游的原材料、面（輔）料供應(yīng)商和下游的服裝經(jīng)銷商與零售商。 要理順?lè)b供應(yīng)鏈中各結(jié)點(diǎn)之間的復(fù)雜關(guān)系，這種聯(lián)盟必須 滿足服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)的自主性、協(xié)同性、分布性等要求。要實(shí) 現(xiàn)這些要求，必須有強(qiáng)大的軟件支持，而按照多 Agent 的特點(diǎn)， 基于多 Agent 的軟件技術(shù)可有效解決服裝供應(yīng)鏈聯(lián)盟中的問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)服裝供應(yīng)鏈管理的網(wǎng)絡(luò)化，為服裝供應(yīng)鏈框架設(shè)計(jì) 提供技術(shù)支撐。

2.2.2 基于多Agent服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)模型中核心企業(yè)運(yùn)作模式

由圖 2 可知，在基于多Agent 的服裝供應(yīng)鏈系統(tǒng)模型中， 供應(yīng)鏈上的企業(yè)包括四類，以服裝成衣生產(chǎn)商為核心企業(yè)， 向上聯(lián)系原材料、面（輔）料供應(yīng)商，向下聯(lián)系服裝經(jīng)銷商和零售商。由于每類企業(yè)特點(diǎn)不一樣，因而運(yùn)作模式也不一樣。企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)模式很多，本文僅從共性的角度，以服裝成衣加工為對(duì)象，給出其內(nèi)部運(yùn)作模式，其他相關(guān)企業(yè)也可以參考這種運(yùn)作模式。

與其他管理模式以生產(chǎn)計(jì)劃為主導(dǎo)一樣，基于多Agent 服裝成衣生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部運(yùn)作模式也是以生產(chǎn)模式為主導(dǎo)，縱向向上在于決策部門和各職能部門的領(lǐng)導(dǎo)，向下與原材料、面（輔）料采購(gòu)部門、物料管理部門、生產(chǎn)車間等相聯(lián)系，通過(guò)橫向建立的數(shù)據(jù)庫(kù) Agent，將企業(yè)發(fā)展與供應(yīng)鏈整體運(yùn)作所需資料儲(chǔ)存起來(lái)，學(xué)習(xí)Agent 使企業(yè)能自組織學(xué)習(xí)，通過(guò)通信Agent 和接口Agent 使供應(yīng)鏈各結(jié)點(diǎn)互相合作與協(xié)調(diào)，同時(shí)解決供應(yīng)鏈傳遞上的異質(zhì)性。

2.2.3 核心企業(yè)的動(dòng)態(tài)加工加載能力組件

為了使服裝供應(yīng)鏈適應(yīng)環(huán)境的變化，進(jìn)行框架構(gòu)建時(shí)， 需要構(gòu)建具有不同功能的Agent 動(dòng)態(tài)組件，從而支持系統(tǒng)分析、運(yùn)行與實(shí)施工作。因此，為了服裝供應(yīng)鏈上服裝成衣制造企業(yè)內(nèi)部的正常運(yùn)作和社會(huì)對(duì)通信能力的需求，Agent 需要進(jìn)行功能擴(kuò)充，從Agent 功能和類型庫(kù)中選擇通信能力組件進(jìn)行加載，使Agent 的基本功能和類型得到加強(qiáng) ；其次，在服裝經(jīng)銷商向服裝成衣制造商訂貨時(shí)，為了提高績(jī)效，相互協(xié)作， 需要增強(qiáng)交互的動(dòng)態(tài)控制功能，面對(duì)這類問(wèn)題，就需要提升Agent的智能性，從而使框架的外在行為能力得到提高。

3 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合服裝供應(yīng)鏈管理的特點(diǎn)，將Agent 技術(shù)引入到服裝供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的框架構(gòu)建中，提出構(gòu)建服裝供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)框架的功能要求，設(shè)計(jì)了基于多 Agent 的服裝供應(yīng)鏈管理 系統(tǒng)模型，并就基于多 Agent 的服裝供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)模型中 核心企業(yè)（即服裝成衣加工企業(yè)）的運(yùn)作模式及相關(guān) Agent 通 信進(jìn)行了分析，以期為服裝供應(yīng)鏈過(guò)程重組和服裝供應(yīng)鏈運(yùn) 行管理提供決策支持。