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1、信息系统协会中国分会第一届学术年会基于A g e n t 的虚拟企业信息系统集成研究郭健1 ，王颖纯1 2( 1 天津理工大学经济管理学院，天津3 0 0 1 9 1 ；2 天津大学管理学院，天津3 0 0 0 7 2 )文摘：针对目前在虚拟企业信息系统集成中遇到的问题，提出了一种基于A g e n t 的信息系统集成方法，定义了模型的组成个体及其关系，建立了系统的整体模型，以支持虚拟企业系统开发的全过程。关键词：A g e n t ：虚拟企业；信息系统：集成虚拟企业( V i r t u a lE n t e r p r i s e ，V E ) 是一种 临时性的企业联盟，它通过成员企业之间
2、的风险共担和资源共享，达到优势互补，把握快速变化的市 场机遇。这种新型的企业组织形式与传统企业相比，具有明显的生命周期，强调创建、运作、调整和解体等各个阶段的动态性；其成员企业具有分布 性、自治性、协同性的特点。管理信息系统做为虚拟企业信息化管理的工具，必须能够适应这种新型 管理模式的需要，有效地支持组织结构的动态变化 以及其成员企业的交互和协作。而传统的信息系统开发方法已经无法适应这种转变，其中缺少相应的系统模型及集成方法是重要原因之一【l 。】。为此，本文提出了一种基于A g e n t 的虚拟企业信息系统集成 方法，以求完善目前在该方面的研究。1A g e n t 应用于虚拟企业信息系统
3、建模的优势1 1A g e n t 特性角度分析 根据W o o d b r i d g e J e n n i n g s 的A g e n t 定义， A g e n t 具有自治性、社会性、反应性、自发性等特 性，适合于描述成员自然分布、主体自治、成员间有灵活性交互需求，环境变化的系统，这恰好符合虚拟企业的特点【3 】。 1 2 信息系统角度分析从企业信息系统角度分析，基于A g e n t 的建模 对于虚拟企业是一种自然、同构的描述。A g e n t 作 为自主的实体，非常符合企业领域的系统结构组成。因此基于A g e n t 的需求分析建模将是面向实体 的，能从根本上隔离需求分析和
4、系统实现过程，从 而能够在脱离软件具体实现方法的情况下得到更 全面、更抽象的需求域信息处理模型，综合体现系统结构、实体行为和系统功能f 4 5 】。基于A g e n t的信息系统模型也更接近实际组织和易于理解，同 时具有很强的适应性，当虚拟企业的组织结构和业3 3 1务流程改变时，能很方便快速地进行模型修改，从 而延长信息系统的寿命，提高企业经营管理的水平。由此可见，基于A g e n t 的建模方法应用于虚拟 企业信息系统比传统方法具有一定优势。2 系统整体框架在虚拟企业的信息集成过程中，由于大多数虚拟企业处于分布的、异构的制造环境中，因而传统的企业信息系统就需要根据虚拟企业新的要求，应
5、用新的技术来支持虚拟企业的运作，本文基于A g e n t 所构建的虚拟企业的信息系统集成模型，基 于I n t e r n e t ，采用B S ( B r o w s e r S e r v e r 一浏览器服务器) 的体系结构。在该框架中包括成员企业A g e n t 模块和H u bA g e n t 模块。成员企业A g e n t 包括A g e n t 内部管理层和A g e n t 外部通信层两个组成部分：A g e n t 内部管理层由企业的原有系统构成， 以保证企业的自治性：A g e n t 信息交换接口实现了A g e n t 核心层与通信层之间的信息交换；A g e
6、n t 外部通信层则支持A g e n t 之间的交互，实现企业间的 合作。H u bA g e n t 是一个类似于硬件H u b 某些功能 的软件系统，它通过I n t e r n e t 进行信息的传输， 通过一系列的接口实现与虚拟企业合作伙伴的信 息管理软件集成，收集整个虚拟企业的信息，并进行分析，优化。图l 基于A g e n t 的信息系统整体框架虚拟企业这种动态的信息系统框架，不仅可以信息系统协会中国分会第一届学术年会支持支持虚拟企业的构建，使得虚拟企业能够像一的组成部分，主要是针对订单管理及质量信息管 个企业一样进行工作，而且使虚拟企业具有良好的理，以及与A g e n t 外
7、部通信层进行订货状态信息及 可重用、可重构和可扩充性，并能使企业根据需要产品质量信息等信息的实时交换。同时参加多虚拟企业成为可能。( 2 ) C A D 系统及其他原有产品系统：产生或接3 子系统及其实现3 1 成员企业A g e n t 模块 为了保证虚拟企业在保持各成员企业自治性的同时，也能够像一个企业一样进行工作，各成员 企业必须能够交互操作并且实时交换信息。而各成 员企业的原有系统却并不是按照能与其他成员企业进行直接相互合作而设计的，企业的信息管理及控制策略也是为了最大地满足自身目标而设计的，因而就产生了各自治成员企业间的异构性，使各成 员企业的相应系统之间不能真接地进行交互。但是，如
8、果要对各成员企业的原有系统( 如生产计划 控制系统E R P 等) 进行完全地重新设计，则需要巨大的努力，且花费相当长的时间。因此较好的方法是采用B S ( 浏览器服务器) 的三层体系结构，将 企业的内部功能与和虚拟企业有关的功能分离开来，并产生对原有系统的必要的映射。首先从成员企业内部分析，各成员企业其生产管理活动一方面在于企业内部的管理，另一方面则在于与其他成员 企业以及核心企业的交互协调。因此，采用A g e n t 技术时，应考虑企业的内部管理和外部通信两方面因素来设计两层式信息系统模型。基于这种情况，我们提出了成员企业A g e n t 信息模块。它由A g e n t 内部管理层和
9、A g e n t 外部通信 层以及它们之间的信息交换接口组成，如图2 所示。，掣H w B 日i 。、茧蝌i ! 屠铣天卜o 融fft柳 通i f l山 细甲围甲 划务鄂鳓I 客弓锈港鳓t 1 。o _ _ o o o o o o I 协i 嗍跌Il 崩嘲敷l成最蝴一_ 一 硼箭掰硫图2 成员企业A g e n t 模块结构3 1 1A g e n t 内部管理层 A g e n t 内部管理层，主要代表了各成员企业的原有内部系统，包括生产计划系统( E R P 、W R P I I 等) 、 C A D 系统、财务管理系统、客户关系管理系统等其他原有系统部分。A g e n t 内部管理层
10、是各成员企业 日常独立进行的生产运作管理的核心部分。 ( 1 ) 生产计划系统：是A g e n t 核心层的最重要3 3 2受S T E P 产品数模型等等。( 3 ) 财务管理系统：负责企业内部财务数据的处理。( 4 ) 客户关系管理系统：负责企业客户的相关信息管理。3 1 2A g e n t 外部通信层A g e n t 外部通信层包括了支持成员企业之间信 息交互的所有功能，起到与外部H u bA g e n t 通信与 协调的作用，在虚拟企业中j 担当各成员企业的代言人。A g e n t 外部通信层主要包括以下几个模块： ( 1 ) 信息池：负责管理对所有支持A g e n t 之
11、间 交互的信息，包括数据模式与数据库管理。( 2 ) E D I 模块：负责接受与订单相关的信息并将此信息格式化为E D I F A C T 的标准形式，以便与H u bA g e n t 进行订单信息交换。尽管所有的成员企业均 采用E D I 是E D I F A C T 标准的目标，但实际上是否采用，由各成员企业协商决定。 ( 3 ) S T E P 模块：处理产品技术数据。在理想的 情况下，所有的产品数据都应以标准S T E P 格式进行交换。该模块与A g e n t 内部管理层的C A D 等工程系统发生联系。 ( 4 ) 智能用户接口：负责为各成员企业中负责系统运作的人员和A g
12、e n t 外部通信层之间建立联 系，人员与A g e n t 外部通信层的交互程度由各成员 企业自行决定，在虚拟企业的构造阶段即产生。这 种智能用户接口实际上己经超越了人机界面程序的范畴，更像是一个电子助手，而不是简单的图形用户接口。 ( 5 ) 协调模块：用于自主A g e n t 对其自身的目 标、资源、思维状态等进行合理安排，以调整各自的决策和行为，最大程度地实现自身效益。由此模 块产生各成员企业在虚拟企业中可以进行的活动集。( 6 ) 协商模块：管理各A g e n t 之间交互的模块。 交互是所有多智能体系统中的核心问题，而实时管理各A g e n t 间交互的最根本、最重要的方式
13、就是协 商网。只有通过协商才能保证A g e n t 的自治性，才能在A g e n t 之间达成双方都可以接受的协定。协商 实现了A g e n t 的内部协调，并巩固加强了A g e n t 间 的合作。协商模块由协商协议、协商目标、决策模型三部分组成。 ( a ) 协商协议：管理交互的规则的集合，包括 参与者的确定、协商的状态、引起协商状态改变的事件以及参与者在特定情况下的有效行为。在这一一信息系统协会中国分会第一届学术年会 二二- 二= 一 模块中，采用基于扩展的合同网协议( C o n t r a c t信息交换接口的运用，使得既有效地保持了各成员 N e t ) 采买蚬。企业的自治
14、性，保证了企业的私有信息不被侵犯， ( b ) 协商目标：目标可是单一的( 如价格等) ，同时通过这一接口又可以实现了A g e n t 内部管理层 也可是多元的( 如与质量、价格、时间、惩罚、交与A g e n t 外部通信层之间的信息交换，促使各成员 货期等等相关的) ，而且目标是随时可变的。企业间信息, - I p A 按照统一的通信协议进行交流。 ( C ) 决策模型：尽管协商决策模型是有多种可3 2H u bA g e n t 模块选方案的，但是A g e n t 之间的协商却并不存在最佳本文提出的H u bA g e n t 模块是一种具有类似于 方案对全体情况均适用的。这里采取的
15、做法是使用硬件的某些功能的软件系统，它通过I n t e r n e t 进 协商决策模型方法包，每个方法均带有备自的属性行信息的传输，通过一系列的接口实现与供应链合及特征，并且在相应的环境下使用相应的方法进行作伙伴的信息管理软件集成，收集整个供应链的信协商，以达成双方均可接受的协定。A g e n t 间达成息并进行分析优化。协定的前提条件描述如下：该模块主要由通信接口软件、控制决策软件、 给定一个包含有限数目A g e n t 的集合A G ，H u b 数据库部分组成，如图3 所示：义，A G = A 1 ，A 2 A n ，其中，l 1 协商目0 c 可由全局目标的有限集合B G 定D
16、 c = 忸B B g 。I B B G ，m l j则协商的模型可以表示为：M o d = 饥D fIa 。A G J需要注意的是，A g e n t 只有在保证自身局部目 标的前提下，才能达成全局目标协定。以B L 代表某个A g e n t 的局部目标集，则A g e n t 通过协商达成双方均可接受的协定的前提条件为：A G x o c _ B L( 7 ) 执行模块：就是协调模块产生的活动集的执行者，负责所有合作事件的处理。由工作流管理系统实现，管理A g e n t 之间活动并协调A g e n t 外部 通信层的各功能模块的行为。在该工作流管理系统中，参与者是A g e n t 外部通信层的模块，信息或任 务作为触发事件，而使用的规则是由各成员企业自 行决定。它与信息池、协商模块、协调模块共
