基于Agent技术的连锁企业供应链管理系统的研究与实现

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3.0 高德中 2024-11-19 6 4 2.4MB 79 页 15积分

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摘要

供应链管理是概括产生订单、接受订单、完成订单、服务或信息等合作关系的

总称。它可以连接制造商、零售商、顾客和供货商，集合大家的技术及资源链接

成垂直整合的团体，以此发展业务及配销产品。进入21世纪后，随着网络的普及，

电子商务的发展越来越多的引起研究者们的关注，期望能综合多个制造商、供应

商、分销商和最终用户的物流和信息流，使得网络信息管理得到充分的发展，组

成高效的供应链管理。

本文正是基于这样一个背景，开展对基于多Agent的连锁企业供应链管理主题

的研究。论文在介绍了供应链和供应链管理的基本概念、

Agent和多Agent的基本属

性和特点、Agent之间的通讯语言和方式以及KQML语言的基础上利用Agent主动

性、自治性等技术特点，把多Agent应用到了连锁企业的供应链管理上，建立了基

于多Agent的连锁企业供应链管理系统的模型；描述了本系统的详细功能和运作流

程，并对系统的敏捷性进行了分析。

由于采购管理的业务流程和供应商的选择是供应链管理的最重要的环节。本文

详细分析了供应商的评价标准和选择的条件和方法。然后提出基于多Agent的供应

商选择模型，介绍该模型的结构以及各部分Agent的功能和特点，同时使用遗传算

法对参与选择的多Agent的协商机制进行优化以提高任务调度中多agent的协商效

率，并用实验测试数据验证了协商的有效性。

论文介绍了实现系统所需要的JADE和J2EE两种技术，详细描述了Agent的实现

机制、J2EE和JADE相集成的方法，完成了J2EE和JADE接口的逻辑设计以及客户

端访问Agent的途径。

最后本文根据博康手机连锁卖场的应用实例详细描述了基于多Agent的连锁企

业供应链管理的基本流程。论文以采购子系统中的采购单的生成和外协采购单模

块从数据流程图到相应数据库的设计为例子详细介绍了本系统的实现方法和实现

过程。

通过理论研究与应用实践，本论文所获得的研究成果将为进一步发展和完善基

于多Agent的连锁企业供应链管理系统，提供了一条有益的思路。

关键词：供应链多Agent 遗传算法 J2EE

ABSTRACT

The whole process of producing order, receiving order, completing order and

cooperative relation set up by the service and information, namely a supply chain

management. It can connect the factories, suppliers, retailers and customer, integrate

their knowledge and resources and form a plumbly conform group so as to develop and

allocate product. Following network popularization, many researchers paid more and

more attention to the development of Electronic Commerce in twenty-first century.

They hope make greatly development for goods flow and information flow which

consist of factory, supplier, retailer and users which develops the management of the net

information so as to make up an efficient supply chain management.

This paper is also written under this background to have the research of the chain

store’s supply chain management based of the Multi-agent. First of all, the paper

introduces the basic concept and structure of supply chain. The paper then introduces

the basic attributes and characteristics of Agent and Multi-agent and communication

between Agents. Moreover, described KQML in detail. The paper also uses the

initiative, self-governing features of Agents to carry the Multi-agents into the appliance

of the supply chain manangement. This paper establishes the model of the supply chain

management system basing on the Multi-agent. Moreover, this paper describes the

function and the running flow of the system. Then this paper analysed agility of the

system.

Because the stock management and the chosen of the suppliers is vital, the paper

analyzes the evaluation standard of suppliers and the qualification of the chosen. Then

this paper establishes a chosen model of the suppliers. Then the paper introduces the

structure of the model and fuchtion and the attribute of the Agents. Moreover the paper

shows the appliance of the consult stock system and use the genetic algorithm to

optimize it and use the date to analyse the application of the model.

Then the paper introduces the technique about J2EE and JADE which is needed in

the system. The paper also described the mechanism of the Agents in detail. Moreover

the paper describes the methods of the integration of the JADE and J2EE. The paper

designs the logic desige of between the J2EE and JADE and the way from the client to

the Agent.

Finally the paper uses the example of the BoKang cell phone market to describe the

flow of the supply chain management basing on the Multi-agent. Then the paper using

the stock sub-system and the procurement outsourcing sub-system to describes the

method of the carrying out of the syetem and the process by showing the date flow

diagram and the tables related.

Through the theoretical analysis and practical research, this paper obtained the

results of research for the future development and refinement of the supply chain based

on Multi-agent.

Key Word：supply chain, Multi-agent, genetic algorithm, J2EE

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论........................................................................................................... 1

§1.1 供应链的起源及发展......................................................................................1

§1.2 国内外研究现状..............................................................................................3

§1.3 本文研究内容及意义......................................................................................6

§1.4 论文的组织结构..............................................................................................7

第二章相关理论基础内容的概述........................................................................... 8

§2.1 供应链管理的基本原理..................................................................................8

§2.1.1 电子商务的定义.......................................................................................8

§2.1.2 什么是供应链和供应链管理...................................................................8

§2.1.3 基本的供应链模式...................................................................................9

§2.1.4 供应链管理的要素.................................................................................10

§2.1.5 供应链管理的基本方法.........................................................................11

§2.2 Agent技术.......................................................................................................12

§2.2.1 Agent的属性 .......................................................................................... 12

§2.2.2 Agent的体系结构 .................................................................................. 12

§2.3 多Agent系统的基本概念..............................................................................14

§2.3.1 多Agent系统的定义 ...............................................................................14

§2.3.2 多Agent系统的特点 ...............................................................................15

§2.3.3 多Agent系统的结构形式 .......................................................................15

§2.4 Agent的通讯...................................................................................................16

§2.4.1 Agent的通讯机制 .................................................................................. 16

§2.4.2 Agent的通讯语言 .................................................................................. 18

§2.5 本章小结........................................................................................................22

第三章基于Agent的连锁企业的供应链管理系统的分析与设计 ........................23

§3.1 连锁企业供应链管理系统引入Agent技术的原因......................................23

§3.2 基于MAS的连锁企业的供应链管理系统模型 ...........................................24

§3.3 连锁企业供应链系统中Agent的功能描述..................................................27

§3.4 基于MAS的连锁企业的供应链系统运作流程 ...........................................29

§3.5 系统的敏捷性分析........................................................................................30

§3.6 采购子系统的设计........................................................................................31

§3.6.1 供应商的选择.........................................................................................31

§3.6.2 基于多Agent采购子系统的设计与优化 ...............................................35

§3.7 本章小结........................................................................................................41

第四章基于Agent的连锁企业的供应链管理系统的实现和应用 ........................42

§4.1 实现技术........................................................................................................42

§4.1.1 FIPA规范与JADE平台 ........................................................................... 42

§4.1.2 FIPA规范集合介绍 .................................................................................42

§4.1.3 JADE(Java Agent Development Environment)平台...............................43

§4.1.4 J2EE应用体系 ......................................................................................... 44

§4.1.5 企业间传递数据解决方案.....................................................................49

§4.2 基于多Agent的连锁企业供应链管理系统的实现......................................50

§4.2.1 问题描述.................................................................................................50

§4.2.2 Agent的实现机制 ....................................................................................51

§4.2.3 基于多Agent的连锁企业供应链管理系统Agent的实现 ..................... 52

§4.3 基于多Agent的连锁企业供应链的部署和运行环境..................................64

§4.4 基于多Agent的连锁企业供应链管理系统的应用......................................64

§4.4.1 基于多Agent的连锁企业供应链管理系统在博康连锁卖场的应用 ...64

§4.4.2 博康手机连锁卖场供应链管理系统采购子系统的详细设计.............64

§4.5 本章小结........................................................................................................70

第五章总结与展望................................................................................................. 71

参考文献..................................................................................................................... 73

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果......................................... 75

致谢......................................................................................................................... 76

第一章绪论

§1.1 供应链的起源及发展

供应链是从物流发展而来。在价值链（Value Chain）的概念发展的基础上形成

相对比较完整的供应链。现在所说的供应链是由Michael Porter的价值链理论发展

而来的[1]。Mlchal Porter指出，任何一个组织均可看作是由一系列相关的基本行为

组成的，这些行为对应于供应商到消费者的物流、信息流和资金流的流动。

早期的观点认为供应链是企业的一个内部过程，即从外部采购原材料和零部

件，经过生产加工，转换为外部用户所需要的产品。研究的重点，在于如何提高

企业内部资源的有效利用，提高生产运营效率。后来随着准时生产制JIT（Just In

Time）等的出现，人们逐步把企业内部生产流程和外部供应商联系起来。但此时

的研究仍以企业自身为主体，谋求更稳定、高效的外部资源供应，忽视了企业之

间资源的配置优化。后继的学者则进一步将其扩展为完整的供应链系统和价值增

值过程。伊文斯(Evens)认为：“供应链是通过前馈的信息流和反馈的物料流及信息

流，将供应商、制造商、分销商和零售商，直到最终用户连成一个整体的模型”。

史迪文斯(Stevens) 认为：“通过增值过程和分销渠道控制从供应商的供应商到用户

的用户的流就是供应链，它开始于供应的源点，结束于消费的终点”。

我国国家标准《物流术语》(GB/T18354-2001)，对供应链的定义是：“在生产

及流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户活动的上游或下游企业所形成

的网链结构。”

最新的美国供应链协会(Supply Chain Council，简称SCC)对供应链的概念做出

了权威性的解释：“供应链是目前国际上广泛使用的一个术语，它囊括了涉及生产

与交付最终产品和服务的一切努力，从供应商的供应商到客户的客户。供应链管

理包括管理供应与需求，原材料、备品备件的采购、制造与装配，物件的存放及

库存查询，订单的录入与管理，渠道分销及最终交付用户(The supply chain-a term

now commonly used internationally-encompasses every effort involved in producing

and delivering a final product or service，from the supplier’s suppliers to the customer’s

customer.)。

尽管上述定义不尽相同，表述也不尽一致，但我们还是能够从中理解到供应

链的基本内容：

1. 供应链是一个范围更广的企业结构模式，它包含了所有加盟的节点企业，

基于Agent技术的连锁企业供应链管理系统的研究与实现

从原材料的供应开始，经过网链中不同企业的制造加工、组装、分销等过程直到

最终用户。供应链上存在不同的行为主体，消费者、零售商、制造商、原材料供

应商、服务商等，他们相互关联，形成复杂的网链结构。

2. 供应链具有特定的功能，即满足顾客需求。

高度一体化的提供产品和服务的增值过程：从形式上看，客户是在购买商品，

但实质上客户是在购买能带来效益的价值。各种物料在供应链上移动，是一个不

断采用高新技术增加其技术含量或附加值的增值过程[2]。每个节点代表一个经济实

体以及供需的两个方面。

3. 供应链具有物流、信息流和资金流三种表现形态。

供应链管理(Supply Chain Management)首次出现在1928年的《金融时代》杂志

的一篇文章里，在此后的二十年里，这个术语和它所描述的原则得到了相当的发

展。起初，供应链管理只是在单个的公司里使用，只是把生产、销售和财务、市

场和成品的分配和运输整合在一起。到了20世纪90年代晚期，许多领导性的公司

开始把更多的注意力放在供应链末端的成本控制和革新上。随着这种新变化，供

应链管理的范围已经超出了材料的移动。现在，供应链管理是指用系统的观点，

通过对供应链中的物流、信息流和资金流进行设计、规划、控制与优化了即行使

通常管理的职能，进行计划、组织、协调与控制，以寻求建立供、产、销企业以

及客户间的战略合作伙伴关亲，最大限度地减少内耗与浪费，实现供应链整体效

率的。最优化并保证供应链中的成员取得相应的绩效和利益，来满足顾客需求的

整个管理过程。它覆盖了从供应商的供应商到客户的客户的全部过程，包括外购、

制造分销、库存管理、运输、仓储、客户服务等。供应链管理又是一种集成的管

理思想和方法，它贯穿于供应链中从供应商到最终用户的物流、信息流、资金流

的计划和控制等管理职能。

供应链管理的最根本目的是提高供应链各个节点的竞争能力，其首要的压倒一

切的目标是提高顾客的满意度，即针对供应商、制造商、物流者和分销商等各个

环节的经济活动，有效地进行集成管理，以正确的数量和质量，在恰当的地点，

促使系统成本最小化。按适宜的时间，进行产品的制造和分销，并提高消费者的

满意度和服务水准。从上述定义中可以看出供应链管理具有以下基本特征[3]：

1. 供应链管理是一种基于流程的集成化管理模式。

传统的管理以职能部门为基础，往往由于职能矛盾、利益目标冲突、信息分散

等原因，各职能部门无法完全发挥其潜在效能，因而很难实现整体目标最优。供

应链管理是一种纵横的、一体化经营的集成管理模式。它以流程为基础，以价值

链的优化为核心，强调供应链整体的集成与协调，通过信息共享、技术的交流与

第一章绪论

合作、资源优化配置和有效的价值链激励机制等方法来实现经营一体化。

2. 供应链管理是全过程的战略管理。

供应链中各环节不是彼此分割的，而是环环相扣的一个有机整体。因此，从总

体上考虑，如果只依赖于部分环节的信息，则会由于信息的局限或失真，导致决

策失误、计划失控、管理失效。进一步来说，由于供应链上供应、制造、分销等

职能目标之间的冲突是经济生活中不争的事实。这样，只有最高管理层才能充分

认识到供应链管理的重要性与整体性，只有运用战略管理思想才能有效实现供应

链的管理目标。

3. 供应链管理提出了全新的库存观和盟约合作伙伴关系。

传统的库存思想认为，库存是维系生产与销售的必要措施，它是基于“保护”

的原则来保护生产流通或市场，避免受到上游或下游在供需方面的影响，因而企

业与其上下游企业之间在不同的市场环境下只是实现了库存的转移，整个社会库

存总量并未减少。在买方市场的今天，供应链管理的实施可以加快产品流向市场

的速度，尽量缩短从供应商到消费者的通道长度，从而使社会整体库存得到大幅

度降低。在供应链管理环境下，企业与企业之间是紧密协作的业务伙伴关系，而

不是以往的敌对关系，企业之间信息共享，有沟通解决问题的协调机制等，从而

使企业对市场需求的变化反应更快、更经济。另外，供应链上的企业努力发展自

身的核心竞争能力，即向专业化方向发展。而企业自身核心能力的形成，则进一

步保持和强化供应链上的合作伙伴关系。

4. 供应链管理始终以最终客户（消费者）为中心。

不管供应链的链节企业有多少类型，也无论供应链是长是短，供应链都是由客

户需求驱动的，企业创造的价值职能通过客户的满意并产生利润来衡量。只有客

户取得成功，供应链才得以存在、延续并发展。因此供应链管理是以最终客户为

中心，将客户服务、客户满意与客户成功作为管理的出发点，并贯穿供应链管理

的全过程。将改善客户服务质量，促进客户成功作为创造竞争优势的根本手段。

§1.2 国内外研究现状

1996 年4月，由美国先进制造研究(AMR) 公司和Pittiglio Rabin

Todd&McGrath(PRTM)国际咨询公司联合成立了供应链委员会，目前己有300多家

世界上最大的制造企业加入了该委员会。爱尔兰的“AMT Ireland”先进制造技术

咨询服务机构，荷兰的技术科学与管理商业学院联合成立的供应链管理中心，都

专门研究供应链管理技术，并为企业提供有关供应链的技术服务。其中美国国防

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摘要供应链管理是概括产生订单、接受订单、完成订单、服务或信息等合作关系的总称。它可以连接制造商、零售商、顾客和供货商，集合大家的技术及资源链接成垂直整合的团体，以此发展业务及配销产品。进入21世纪后，随着网络的普及，电子商务的发展越来越多的引起研究者们的关注，期望能综合多个制造商、供应商、分销商和最终用户的物流和信息流，使得网络信息管理得到充分的发展，组成高效的供应链管理。本文正是基于这样一个背景，开展对基于多Agent的连锁企业供应链管理主题的研究。论文在介绍了供应链和供应链管理的基本概念、Agent和多Agent的基本属性和特点、Agent之间的通讯语言和方式以及KQML语言的基础上利用A...

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