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一种基于多智能体的协同物流系统模型

Aanal Khayyat. Anjali Awasthi

康科迪亚大学，蒙特利尔，加拿大

阿卜杜勒阿齐兹国王大学，吉达，沙特阿拉伯

摘要

近年来，物流领域信息系统的使用稳步增长，促进了分销流程敏捷化。本文调查了物流协作规划的问题，并提出了一种基于代理的方法来更好地管理协作物流。基于该方法，设计了一种利用RFID技术确保库存准确性的决策支持系统。

所提出的方法涉及三个步骤。 在第一步中，设计了一个基于概念的代理模型。 在第二步中，博弈论方法被用来深入研究和分析供应商的协作和运营商的合作，这些合作代表了上述模型中提出的主要目标。 最后，通过数学公式来验证游戏的正确性。优化方程对于操作研究领域是至关重要的。 本文采用线性规划的单纯形和目标算法。

关键词：基于Agent的模型; 决策支持系统; 博弈论; 卡车负载; 线性规划; 供应链管理

介绍

公民的需求在不断增加，因此在开发有效的分配物流方面存在相当大的负担。这突出了开发优化方法来处理和管理货物分配以消除任何现有问题的需要。供应链管理通常是在各种后勤实体之间进行协作。特别是在交通领域的合作是通过交换商品来分享车辆的重量（Bailey等，2011）。

合作需要快速有效的技术。 推荐代理技术是因为它提供了执行工作的速度和准确性。 因此，实施基于代理的模型将加速供应链流程，使其及时，即时提供，更准确，更高效。

主要解决的问题是货运的无组织分布，这会产生很多负面影响，如零担业务问题。 这个问题导致城市道路拥挤和空气污染，反过来影响公民的健康。Hernaacute;ndez等人（2011）称零担运输车辆的闲置重量。 另一个相当大的问题是各个物流实体之间的无组织沟通，导致满足客户要求的不足。 因此，研究这些问题和其他问题背后的原因并解决它们是非常重要的，这是本研究的目标。

基于代理概念的模型

如图1所示的设计模型包括六个自治代理，彼此之间以及与周围环境正确交互。为了实现该模型的总体目标，每个代理人都扮演着重要的角色。以下是所提出的智能决策支持系统中每个代理的解释：

• RFIDG代理商：代理商的主要职责是从RFID阅读器接收数据，并在过滤后将其放入商品数据库中，以确保其准确性。此外，该代理可以删除重复的扫描记录，并在感知到异常行为的情况下显示警报消息。如扫描已放置在错误区域的产品。由于扫描产品涉及人为干预，因此存在出错的可能性。因此，代理人的主要角色变得重要。除了其主要角色之外，RFIDG代理商还拥有所有未经过滤的产品信息。然后，无论供应商何时询问未输入过滤准确数据库的特定产品的任何特定信息，供应商都将联系RFIDG代理商以获取该特定细节。
• 零售商代理：当一个人类零售商登录系统请求发货时; 零售商代理通知供应商代理和运营商代理。它通知供应商代理允许它在其数据库中搜索所要求的运费。在通知承运商代理人使其能够在其记录中检查与LTL相关的已安排货件的记录时，该记录将通过零售商在系统中保存的位置附近，同时还建议在特定日期向该零售商交付较低成本的货件，这将消除LTL问题。
• 供应商代理：一旦零售商代理通知供应商代理有关新零售商的请求，供应商代理开始在其数据库内搜索有关所请求产品的信息，然后向零售商回复请求状态是否可用。如果与零售商的要求不同，它还建议所需产品的另一可用日期或另一可用数量。如果零售商要求不可用的商品或超过供应商仓库中的可用数量，供应商代理将在系统中搜索系统中具有足够数量的合理价格和高质量的所需商品的其他供应商，并且将向原始供应商推荐给与他们合作。 供应商的协作可以满足客户的需求。请注意，对于每个特定的供应商，代理商都会记录最合作的供应商。因此，它首先在特定供应商的后期推荐他们，这使得供应商代理成为智能代理。此外，供应商代理费率供应商的表现基于许多标准，例如其产品的可用性，质量，价格以及与其他供应商的应对情况。在与供应商合作的推荐清单中，价格较高的供应商会在最合作的供应商之后上市。
• 承运商代理商：如果零售商确认了出货请求，则供应商代理通知承运商代理商有货物交付请求。因此，承运人代理将在其数据库内搜索可用车辆，并在需要的日期和足够的重量下将其分配给交货单。之后，运营商的数据库将自动更新，并生成一个确认号码并通过代理发送给供应商和零售商。 而且，一旦零售商登录系统，承运商代理就会得到零售商代理的通知，她需要运费。因此，承运人代理寻找具有LTL的已安排的运输车辆，该LTL将通过该零售商的位置附近以向该零售商提供较低成本的运输，从而使他能够在运输车辆中分配可用空重量。运营商代理评估运营商的表现，这是基于它们在合适的零售商和预期时间内的运送效率。例如，如果承运人代理人总是准时交货，并且如果他迟交几次，则他的承运人代理人将他的运费降到最低。
• 网络代理：该代理负责测量交付路线上的拥塞并通知城市管理员代理关于现有的严重拥塞。 此外，它将供应商的位置指定为原点，并将零售商的位置指定为目的地点，以计算它们之间的最短交货路径并将其发送给承运商，以便他能够按时交付货物。 之后，代理扫描寻找相邻零售商的最短交货路线，找到启动货运交货订单的原始交易路线，并将清单发送给承运商代理。 这样，如果运费订单导致L​​TL问题，承运人代理可以向邻近清单上的零售商发送较低成本的交付报价。 代理商可以将最短路径与其邻近的零售商列表保存起来，以便在未来的出货中能够更快地调用它们。
• 城市管理员代理：一旦承运商代理向城市管理员代理通知有关已安排的货运递送订单，代理向承运商和供应商公布布置货物的城市的递送规则。 宣布城市的交付规则使供应商和运营商能够遵守规则。 在违反规定的情况下，城市管理员代理向他们推荐其他替代解决方案。 一种解决方案可以将货物分成两辆小型车辆，而不是大型车辆的大小。 另一种解决方案可以将交付时间改变为允许的时间。 如果网络代理收到严重拥塞警报，城市管理员代理应为运营商提供第二条最短交付路线。 如果承运人不能经过第二条最短交货路线，那么代理商应该能够做出其他决定。 如果向多个零售商交付货物，另一个解决方案可以将货物发送给另一个零售商，而不是计划的货物。 成功的决策将被存储在代理的历史中，以用于将来的类似情况。 因此，代理被认为是智能的，因为它使用其知识和历史信息来推荐最佳决策。

图.1 基于概念的多智能体模型

联盟供应商博弈论

这场比赛代表了供应商为实现利润最大化而进行的合作，同时也满足了零售商的需求。该游戏是一个循序渐进的游戏，玩家轮流进行游戏。因此，买家首先发挥购买订单的作用，然后卖家轮流评估买家的决定并相应地做出回应。虽然，游戏是一个多阶段（动态）游戏，在每一位选手轮流出场的时候，他们也有同时进行的球员移动。当所有买家同时向卖家请求购买时，都会发生这种情况，而不知道其他买家也在同一产品上请求同一卖家。游戏获得了“纳什均衡“解决方案的概念，因为它打算让所有进入游戏的玩家受益，因为供应商不能通过切换策略获得更好的利润。

玩家

Sx：所有供应商作为卖方进入游戏的集合，对于x {1,2,3，...，n}。

By：所有供应商作为买方进入游戏的集合，对于y {1,2,3，...，m}。

概念

SCx：卖方的成本价格，SSx：卖方的销售价格，SPx：卖方的总利润。

BCy：买方的成本价格，BSy：买方的卖价，BPy：买方的利润。

策略

bull;应商都关注赚取更高利润，这代表了这场比赛的收益

bull;供应商以卖方或买方的身份进入游戏，但一旦供应商入场， 他不允许改变状态

除了卖家和买家之间的共同策略之外，他们中的每一个都有自己定义的规则。 例如，卖家遵循以下策略：

1. 旨在销售更多的产品
2. 倾向于以不低于指定的销售价格进行销售
3. 如果卖家发现两个或更多的买家给他带来了相同的利润，那么假设他提前进入游戏并因此获得了更高的优先级，他将卖给最低id的买家。

另一方面，买家遵循以下顺序策略：

1. 购买更高质量的产品
2. 从卖方提供的销售价格低于买方的成本价格和销售价格的卖方即购买

SSxlt;BCy＆SSxlt;BSy。 将这种情况设置为“更高的利润”

1. 卖方提供的卖方价格等于买方的成本价格，但低于买方的卖价即SSxBCy＆SSxlt;BSy。 将这种情况设置为“相同利润”，从卖方提供的价格高于买方成本价格但低于买方卖价的卖方购买价格即SSxgt; BCy和SSxlt;BSy。 将这种情况设置为“较低利润”
2. 卖方为了达到满意的目的而出售相同于买方卖价的卖方，消费者的订单（不是为了增加供应商的利润），即SSxBSy。 将此情况设置为“均衡”。 打破当利润等于零时甚至出现点。
3. 不要从销售价格高于买方销售价格的卖方购买，例如SSxgt; BSy。将此情况设置为“损失”。

博弈论场景

假设有五个卖家和三个买家进入游戏，如表1所示。

展望第一位买家，他需要1800公斤大米。因此，首先寻找具有“高”质量的卖家。 有S1，S4和S5。买方决定从S4 剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

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