白世貞，付秀琴，王婷婷

(哈爾濱商業(yè)大學管理學院，黑龍江哈爾濱150028)

我國一直是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易額正在逐年增長，農(nóng)產(chǎn)品的市場需求非常大，但在很長一段時間內(nèi)，存在著重視生產(chǎn)、輕視流通的落后思想［1］，這種思想嚴重阻礙了農(nóng)產(chǎn)品的快速流通，影響了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，使得生產(chǎn)、供應、銷售為一體的農(nóng)產(chǎn)品流通過程經(jīng)常出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，降低了流通效率［2］。農(nóng)產(chǎn)品的供應依然應用原來的儲存、運輸形式，運輸儲存設備設施陳舊，任務分配主體和任務承擔主體之間缺乏足夠的協(xié)調(diào)，導致農(nóng)產(chǎn)品損耗嚴重，安全事故頻發(fā)［3］。

冷藏鏈的概念最早出現(xiàn)在19世紀90年代。1940年是冷鏈發(fā)展的一個重要轉(zhuǎn)折點，在那之后，早期發(fā)展緩慢且不被認可的冷鏈獲得相當大的發(fā)展［4－6］。21世紀初，美國出現(xiàn)了一個新型組織——冷鏈協(xié)會，容易腐壞的食品須在適宜的溫度下進行運輸，冷鏈協(xié)會就是對這個低溫冷藏運輸過程進行控制的組織［7］。冷鏈協(xié)會是非盈利組織，它的研究對象是容易腐壞的食品，為這種低溫食品運輸發(fā)展的合理化制定完善的經(jīng)濟技術(shù)指標體系，并提供相應的指導［8］。2004年，冷鏈協(xié)會發(fā)布了一系列質(zhì)量標準，用于測試冷藏鏈運行中各個主體成員在各個方面的業(yè)務水平，判斷其可靠性，為冷藏鏈行業(yè)的長久穩(wěn)定運行提出標準認證［9］。

Chan等提出任務分配是供應鏈管理中的一項重要問題，任務分配的效率會直接影響整個系統(tǒng)的運行效率，任務分配機制的好壞也會影響到系統(tǒng)全局資源的有效配置，因此任務分配是一個必須要抓緊解決的重要問題，在供應鏈出現(xiàn)的任務分配和協(xié)調(diào)問題影響了供應鏈的穩(wěn)定性和可靠性［10］。任務分配理論的研究發(fā)展過程可以分成以下3個不同的階段:一是基礎(chǔ)階段，結(jié)合運籌學的相關(guān)知識，建立了經(jīng)典的任務分配理論，任務分配基礎(chǔ)階段有比較明確的過程［11］;二是發(fā)展階段，結(jié)合分布式系統(tǒng)的相關(guān)知識，發(fā)展了經(jīng)典的任務分配理論，任務分配發(fā)展階段是基礎(chǔ)與智能2個階段的過渡實施［12］;三是智能階段，結(jié)合了分布式問題求解的相關(guān)知識，許多先進領(lǐng)域的技術(shù)都被應用到這個任務分配過程中［13］。目前，國外使用不同的研究方法和數(shù)學工具來進行更廣泛的任務分配智能化研究，研究所用到的方法和數(shù)學工具也是多種多樣的。Weerdt等引入人工智能代理技術(shù)來解決制造系統(tǒng)零件加工順序的選擇和分配問題［14］。Jiao等提出了一種基于4個代理加工任務分配模型，該模型被應用于制造系統(tǒng)［15］。Frayret等建立的供應鏈模型是基于多代理的，并提出了相應的任務分配機制，既可避免談判僵局，又能快速重建［16］。

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配環(huán)境具有不確定性，這種不確定性，一方面是由于外部環(huán)境的變化接到新任務，如農(nóng)產(chǎn)品增收，相應的任務就會增加［17］;另一方面是由于內(nèi)部資源能力的限制，之前分配出去的任務執(zhí)行失敗，例如農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的運輸任務要求快速、保質(zhì)、保量完成，當運輸過程中，路面交通情況不好，而任務承擔主體運輸路徑優(yōu)化的能力又較弱時，就可能會出現(xiàn)不能按時結(jié)束運輸任務的情況［18］。當遇到新任務出現(xiàn)或之前執(zhí)行的任務失敗時，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體和任務承擔主體還應該繼續(xù)磋商研究任務的重新分配過程［19］。此外，在開放的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈環(huán)境下，它是一個動態(tài)且信息不完全的任務分配過程［20］。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體應該繼續(xù)談判，任務分配決策者在每個觀測點(新的任務或任務執(zhí)行失敗的情況)應該做出決定(任務分配或重新分配)，做決定時不知道下一個觀測點及其他相關(guān)主體的策略信息［21］。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體都有能力及資源完成任務，但由于能力及資源的限制，可能某一個主體無法完成某些任務或無法比其他主體更高效地完成任務，因此，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體與任務承擔主體之間須要建立有效的合作來完成任務［22］。

現(xiàn)有文獻對農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈的研究尚處在定性層面，對任務分配協(xié)調(diào)的研究主要集中在普通供應鏈上，缺乏對農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配協(xié)調(diào)的相關(guān)研究。本研究將根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配的特征，建立農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配模型，利用協(xié)商思想提出相應的協(xié)議及算法，以期促進農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配的有效進行。

1 農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配模型構(gòu)建

1.1 模型變量描述

在農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈環(huán)境中，任務分配的過程可以用(T，A，P，C)表示，其中各個符號的含義如下:

T指單個農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈主體無法完成的1個任務集，T={t1，t2，…，t16}，其中每一個子任務 ti(i=1，2，…，16)都能再分解。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上待完成的任務及對應的符號如表1所示。

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配和一般供應鏈上的任務分配相比有一定的特殊性，具體體現(xiàn)在對完成任務所需的技術(shù)、資源、質(zhì)量、時間、裝備、信息監(jiān)控的要求等方面。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務ti可以用三元組(Bi，TERi，Yi)表示，其中Bi指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的能力需求向量，Bi=(bi1，bi2，…，bim)(m=1，2，…，n)，分量bim表示該任務的能力需求，即為了完成該項任務所需的能力，例如，冷藏運輸任務的能力需求為運輸線路優(yōu)化、冷藏汽車監(jiān)控等;冷藏加工任務的能力需求為具有冷藏加工間等;冷藏鏈存儲任務的能力需求為原料、成品冷藏存儲等;冷藏鏈銷售任務的能力需求為具備專業(yè)銷售人員、專業(yè)冷藏銷售渠道等;冷藏鏈溫度濕度監(jiān)控任務的能力需求為溫度濕度監(jiān)督、溫度濕度信息反饋、溫度濕度調(diào)節(jié)控制等。TERi指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的技術(shù)、設備、人力、資金、管理等資源需求向量，TERi=(teri1，teri2，…，terim)(m=1，2，…，n)，分量terim表示該任務的資源需求，即為了完成該項任務所需的資源，例如，對農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的技術(shù)資源的需求包括物流信息技術(shù)、低溫運輸技術(shù)、倉儲制冷技術(shù)、監(jiān)控(溫度、濕度、車輛)技術(shù)等;設備資源的需求包括冷凍加工設備(冷卻、冰凍、速凍裝置)、冷藏存儲設備(冷藏庫、冷藏處理室、冷藏柜、冷柜、冰箱)、低溫冷藏運輸設備(冷藏運輸車、冷藏保溫集裝箱)、冷凍銷售設備(冷藏冷凍雙功能陳列柜、可溫控儲藏庫)等。Yi指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的要求向量，Yi=(yi1，yi2，…，yim)(m=1，2，…，n)，分量 yim表示完成該任務的要求，例如，農(nóng)產(chǎn)品冷藏對運輸質(zhì)量、運輸時間等的要求，農(nóng)產(chǎn)品冷藏對存儲質(zhì)量、衛(wèi)生環(huán)境等的要求，農(nóng)產(chǎn)品冷藏對裝備等的要求，農(nóng)產(chǎn)品冷藏對溫度、濕度等的要求，農(nóng)產(chǎn)品冷藏對信息有效傳遞的要求。

表1 農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上待完成的任務及對應的符號

A指具有潛力及資源完成任務集T的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體的集合，A={A1，A2，…，Aj}(j=1，2，…，12)，產(chǎn)品冷藏鏈上的主體及對應的符號如表2所示。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體Aj使用五元組［Nj，Zj(t)，Hj(t)，Gj，Tj］表示。五元組中各個符號的含義如下:Nj指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體的能力向量，Nj=(n1j，n2j，…，nij)(j=1，2，…，12;i=1，2，…，16)，分量 nji表示其完成任務的能力，nij≥0。如為了完成任務要求，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體應該具備運輸線路優(yōu)化、冷藏汽車監(jiān)控、冷藏加工間、原料、成品冷藏存儲、專業(yè)銷售人員、專業(yè)冷藏銷售渠道、溫度濕度監(jiān)督、溫度濕度信息反饋、溫度濕度調(diào)節(jié)控制等各項能力。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈每一個主體的能力信息都是公開的，因此任意一個主體既能夠做到自知又能夠了解其他相關(guān)主體的能力。Zj(t)指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj的資源向量，Zj(t)=［z1j(t)，z2j(t)，…，zij(t)］(j=1，2，…，12;i=1，2，…，16)，其中分量zij(t)表示在t時間內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體用以完成任務的資源，zij(t)≥0，這類資源會因外部環(huán)境變化而改化，如為完成任務所需的物流信息技術(shù)、冷藏運輸技術(shù)、倉儲冷藏保鮮技術(shù)、監(jiān)控(溫度、濕度、車輛)技術(shù)、冷凍加工設備(冷卻、冰凍、速凍裝置)、冷藏存儲設備(冷藏庫、冷藏處理室、冷藏柜、冷柜、冰箱)、低溫冷藏運輸設備(冷藏運輸車、冷藏保溫集裝箱)、冷凍銷售設備(冷藏冷凍雙功能陳列柜、可溫控儲藏庫)、原料、人力、資金等各項資源。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體的資源信息屬于內(nèi)部信息，因此任意一個主體只能夠做到自知，卻不能打探到其他主體的相關(guān)資料。Hj(t)指在t時間內(nèi)與農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj有關(guān)的各項環(huán)境信息，這一信息會隨著時間的變化而變化，可用一個四元組［Qj(t)，Sj(t)，Ij(t)，Lj(t)］表示，其中Qj(t)表示t時間內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品的需求信息;Sj(t)表示t時間內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品的供應信息;Ij(t)表示t時間內(nèi)經(jīng)濟利率信息;Lj(t)表示t時間內(nèi)交通和路面信息。Gj指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj的知識和信仰集，如預估農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上其他主體實際能力信息的知識以及制定相應決策的知識。Tj指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj須要執(zhí)行的任務集，Tj={t1j(b1，e1)，t2j(b2，e2)，…，tlj(bl，el)}，其中 tlj(bl，el)(l=1，2，…，16)，表示子任務 tlj(bl，el)起始時間是bl，完成時間是 el，或 Tj=o。這個任務的集合并不是一成不變的，當外界出現(xiàn)變化時，這個任務集合也會出現(xiàn)相應的變化，例如，原始任務結(jié)束和出現(xiàn)新任務時等，任務集就會進行變更。

表2 農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體及對應的符號

P指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj在完成任務T后獲得的收益，P={(pij+pbr)}，其中pij是農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj完成子任務ti獲得的資金收益，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體須要支付給任務承擔主體的報酬是pij;pbr是農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj完成子任務ti后得到的商譽，即如果任務分配主體對Aj完成ti的結(jié)果很滿意，未來有意愿與主體Aj繼續(xù)合作，主體Aj就得到了pbr，但農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體不必支付給任務承擔主體pbr，如果子任務ti沒有完成，那么pij=0、pbr=0。

C指農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj為完成任務T須付出的成本，C={(cij)}，其中cij是農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj為完成子任務ti須付出的成本，總成本C包括前期引進冷藏運送技術(shù)、倉儲保鮮技術(shù)、購買冷藏運送存儲設備等投入的固定成本Cf，中期任務執(zhí)行過程中所花費的可變成本Cv，以及完成該項任務T運用資金增加的機會成本C0，即C=Cf+Cv+Co。

1.2 模型建立

根據(jù)以上描述，若xij=1表示任務ti交給Aj執(zhí)行;xij=0表示任務ti沒有交給Aj執(zhí)行。從農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj的角度來看，多個主體Aj分工合作完成為其分配的任務，終極目標是花費的成本(Gc)最小，獲得的利潤(Gb)最大，可由公式(1)、公式(2)表示:

2 協(xié)商協(xié)議

在農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配過程中，每一個農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體既可以是任務的分配主體，也可以是任務的承擔主體。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上各項任務的分配由任務分配主體來完成，這是因為這些任務分配主體不具備相應的能力執(zhí)行任務或并不是最佳選擇。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體的目的是在眾多任務承擔主體中選出成本最低的任務承擔主體，在任務的執(zhí)行過程中，對任務的承擔主體進行監(jiān)督，并處理執(zhí)行結(jié)果。農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任何一個主體都不會被事先認定為任務的分配主體或承擔主體，而是在農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配過程中逐步形成并不斷變化的，可能會出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈中一項任務的分配主體同時也是另一項任務的承擔主體的情況。當農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的主體執(zhí)行任務失敗或新任務到來時，將啟動新一輪談判。基于農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配目標的順利實現(xiàn)，本研究提出2種類型的互動協(xié)議:一種是任務分配主體－任務承擔主體協(xié)商協(xié)議，另一種是任務承擔主體－任務承擔主體協(xié)商協(xié)議。

2.1 任務分配主體－任務承擔主體協(xié)商協(xié)議

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務的分配主體因為自己缺乏相關(guān)的執(zhí)行任務的能力或并不是最佳選擇，因此，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配的主要依據(jù)是農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的能力需求Bi。冷藏運輸任務的能力需求為運輸線路優(yōu)化、冷藏運送設備設施監(jiān)控;冷藏加工任務的能力需求為具有冷藏加工間;冷藏鏈存儲任務的能力需求為原料、成品冷藏存儲;冷藏鏈銷售任務的能力需求為具備專業(yè)銷售人員、專業(yè)冷藏銷售渠道;冷藏鏈溫度濕度監(jiān)控任務的能力需求為溫度濕度監(jiān)督、溫度濕度信息反饋、溫度濕度調(diào)節(jié)控制等，在眾多農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體中依據(jù)報酬最低的標準選擇某個或某些任務承擔主體來完成該任務，且任務承擔主體能夠滿足農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的要求Yi以及資源需求TERi。

本研究在農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配主體－任務承擔主體之間加入了協(xié)商過程，目的在于積極促成任務分配主體和多個任務承擔主體之間磋商合作。

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的分配主體確定所要分配的任務集Tm={t1，t2，…，tm}，根據(jù)任務集 Tm={t1，t2，…，tm}的能力需求Bi，分析并找出完成任務集Tm={t1，t2，…，tm}適合的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上主體Aj的類型，并把與任務集T相關(guān)的信息發(fā)送到適合的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈主體Aj，附加反饋信息的截止時間、農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的要求Yi、資源需求TERi，以及合作的條件信息發(fā)送給相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈主體Aj。因此，可以用五元組(TAID，TE，Tm，YSm，ET)表示農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的廣播信息，其中TAID為任務分配主體的標志符;TE為任務承擔主體;Tm為須要完成的任務集;YSm為完成任務集T的約束條件(Yi、TERi…);ET為反饋信息的截止時間。

相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體接到信息后，為了獲得該項任務，相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體會根據(jù)自身的能力、資源情況，判斷是否符合農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的能力需求Bi、要求Yi、資源需求TERi等，再分析其他任務承擔主體的相關(guān)信息Nj，做出相應的反饋信息。協(xié)議規(guī)定了拒絕(turn down)、不理解(incomprehension)、同意(agree)等 3 種處理信息的形式。同意的情況可以用五元組(TAID，Executorj，Tj，Pj，TSj)來表示，其中 TAID 為任務分配主體的標志符;Executorj為執(zhí)行該任務集的任務承擔主體;Tj為任務承擔主體可以執(zhí)行的部分任務集;Pj為完成任務集Tj所需要的報酬;TSj為任務承擔主體執(zhí)行任務集Tj具備的條件。

在反饋信息截止時間內(nèi)，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體接收所有任務承擔主體的反饋信息，結(jié)合任務承擔主體的反饋信息，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體可以有下列3種回應方式:同意某一任務承擔主體(agree)、拒絕所有任務承擔主體(turn down)、建議某些任務承擔主體合作完成任務(suggest)。如果任務承擔主體接收到任務分配主體的建議，有2種信息反饋給任務分配主體:拒絕(turn down)、同意以及將新的計劃信息反饋給任務分配主體(agree)。如果任務承擔主體發(fā)送了一份重新制定過的計劃給任務分配主體，那么任務分配主體對這份重新制定過的反饋計劃，既可以接受，也可以無條件拒絕。如果任務分配主體接受了某個或某些任務承擔主體的最終反饋信息，那么將該項任務分配給選定的任務承擔主體，任務結(jié)束后，選定的任務承擔主體再把執(zhí)行結(jié)果返回到任務分配主體處。

2.2 任務承擔主體－任務承擔主體協(xié)商協(xié)議

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的承擔主體可以有2種選擇:一是獨立參與完成任務，二是和其他任務承擔主體共同參與完成任務?，F(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體在合作過程中所采用的隨機提案協(xié)商協(xié)議描述如下:

(1)根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配主體發(fā)布的任務，任意一個相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體可以結(jié)合自身的能力、資源情況、農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務的要求Yi、資源需求TERi信息，向其他相關(guān)的任務承擔主體提出合作完成任務的提案。

(2)各農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體須在收到提案后，選擇接受該建議(“是”)、拒絕該建議(“否”)、退出談判進程(“退出”)。如果這項建議的所有相關(guān)任務承擔主體可以接受，也就是說任意一個任務承擔主體在收到建議后都選擇了“是”，那么談判進程就結(jié)束了，相應任務承擔主體根據(jù)提案的內(nèi)容合作完成任務。如果談判過程中，有一個或幾個任務承擔主體拒絕了這項建議，但并沒有退出談判進程，則將繼續(xù)進行多輪磋商，直到出現(xiàn)一個使所有任務承擔主體都滿意的建議，這個建議能夠滿足談判過程終止的條件，就可以結(jié)束談判，共同合作完成任務。如果出現(xiàn)相關(guān)的任務承擔主體單方面退出談判進程的情況，那么談判過程就可以結(jié)束，合作破裂。在這個協(xié)議中，各加入談判的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體都以同樣的概率提出建議，這樣的協(xié)議更現(xiàn)實、更有效。

3 協(xié)商算法

多智能體系統(tǒng)是智能體目前比較活躍的研究方向，這個系統(tǒng)由很多個智能體組成，其中每個智能體的結(jié)構(gòu)和功能都很簡單，通過環(huán)境感知單元獲取外界信息，并通過任務執(zhí)行單元以及通訊單元與系統(tǒng)中的其他智能體交互合作，將要完成的任務添加到任務表中，利用信息處理單元初步處理信息，再利用決策與控制單元結(jié)合智能體內(nèi)部的知識儲備進一步分析從外界獲取的環(huán)境信息和其他智能體信息，從而制定適當?shù)臎Q策。多個智能體相互協(xié)作形成了更加強大的功能，拓展了各自的知識庫。獨立的智能體所具備的知識、能力都是有限的，它們的行為具有自治性。多智能體系統(tǒng)的原理就是借助協(xié)議將這些獨立的智能體聯(lián)合在一起，通過協(xié)商、合作共同解決獨立的智能體沒有能力完成或無法高效完成的任務或目標。

從公式(1)、公式(2)可以看出，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配主體的目標是在眾多任務承擔主體中找到能夠完成任務并且報酬最低的任務承擔主體。例如，在對農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的運輸任務進行分配時，最優(yōu)的任務承擔主體應該是能夠使農(nóng)產(chǎn)品按時、保質(zhì)、保量地運達目的地的任務承擔主體，且收取的報酬最低;任務承擔主體的目標是收取更多的報酬。因此，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體和任務承擔主體兩者分別存在不同的協(xié)商算法。

3.1 任務分配多智能體系統(tǒng)的協(xié)商算法

(1)當農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務須要農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈的相應主體完成，使得一任務集Tm={t1，t2，…，tm}須要交給農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務承擔主體時，發(fā)布任務的主體就成為了任務集Tm的任務分配主體，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體要考慮哪些任務承擔主體有能力完成農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務，也就是說任務承擔主體的能力Nj要與農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務能發(fā)布任務集Tm，執(zhí)行任務須具備的相關(guān)條件以及最后期限用(TAID，TE，Tm，YSm，ET)表示。

(2)任務發(fā)布以后，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體開始接收相應的農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務承擔主體的信息，即(TAID，Executorj，Tj，Pj，YSj)(j=1，2，…，l)，直到截止時間才停止接收信息。

因此，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體分配任務集Tm分為2個部分:第1個部分屬于的分配問題，第2個部分屬于的分配問題，也就是說，Tm=+。的分配問題比較簡單，對于的分配，農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體將農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上其他任務承擔主體的反饋信息［(Executorj，{，h=1，2，…，s}，{，h=1，2，…，s}，YSj)］發(fā)送到相關(guān)的任務承擔主體，并提出議案合作執(zhí)行子任務集

(5)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務分配主體在一段時間的等待后，接到任務承擔主體談判的最終結(jié)果，任務分配主體選取子任務的最低報酬。

3.2 任務承擔多智能體系統(tǒng)的協(xié)商算法

農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務承擔主體首先關(guān)注任務分配主體發(fā)布的消息，收到信息后根據(jù)任務的約束條件(Yi、TERi)以及自身的能力、資源［Nj，Zj(t)，Hj(t)，Gj，Tj］等，對自身完成任務的能力進行預估，計算接受任務須要花費的總成本C及可能獲得的報酬P(guān)，如果農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務承擔主體自身完成任務的能力Tj已經(jīng)飽和，它將不會接受任務;如果任務承擔主體完成任務的能力還沒有飽和，那么它會參考環(huán)境信息 Hj(t)［Qj(t)，Sj(t)，Ij(t)，Lj(t)］，考慮是否接受任務，然后反饋信息給任務分配主體。如果農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體把任務交給某一個任務承擔主體執(zhí)行，則任務完成后承擔此項任務的任務承擔主體須向任務分配主體返回一個任務完成的情況說明;如果任務分配主體提出讓某些任務承擔主體共同合作執(zhí)行任務，則對應的任務承擔主體開始進行磋商，并在磋商結(jié)束后，將最終結(jié)果反饋給任務分配主體。若雙方意見達成一致，任務承擔主體就執(zhí)行任務，并將執(zhí)行結(jié)果通知任務分配主體。

(1)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務承擔主體Aj接收到農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體的反饋信

(2)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上的任務承擔主體Aj將了解的所有潛

(3)如果Alb=o，那么農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務承擔主體Aj將在中尋找能完成任務的最低回報的合作伙伴。并建議Ap*的任務承擔主體合作完成任務，然后等待其他任務承擔主體的答復。如果中所有的任務承擔主體都同意，則可以形成整體針對任務進行承擔，然后協(xié)商過程結(jié)束。

(5)如果Alb≠o，那么可以讓k=1。

(6)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上某一個任務承擔主體首先提出Alb(k)中的各個主體合作完成任務，再制定任務分配計劃，接著等待其他相關(guān)的任務承擔主體的答復。

(7)如果Alb(k)里面的任意一個任務承擔主體都已同意并按照相應的任務分配計劃進行合作，則再次向任務分配主體反饋信息，完成談判。如果Alb(k)里面有一些任務承擔主體不贊成提出的任務分配計劃，則其他相關(guān)的任意一個任務承擔主體都可以隨機提出解決方案參與談判。若可以達成一致，那么合作完成任務。若任務承擔主體不能達成一致意見，存在k≤z，那么取k=k+1，返回到步驟(6)。若還是不能達成一致，存在k＞z，則無法進行合作，協(xié)商結(jié)束。

4 算例分析

在這個實例中，一家位于黑龍江省哈爾濱市的農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)向4家分別位于鶴崗市、佳木斯市、大慶市、齊齊哈爾市的農(nóng)產(chǎn)品銷售商銷售農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品銷售商的協(xié)議中規(guī)定送貨工作由農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)完成，農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)決定利用專業(yè)化的第3方物流運輸企業(yè)完成農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)娜蝿?。因為此項運輸任務涉及的農(nóng)產(chǎn)品須要在0～5℃ 的冷藏環(huán)境下運輸、儲存，因此農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)對承擔運輸任務的運輸企業(yè)的能力、資源要求如表3所示。

表3 農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)對承擔運輸任務的運輸企業(yè)的能力、資源、要求等

農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)發(fā)布任務信息和任務要求，具體運輸任務為T={t1，t2，t3，t4}，各項子運輸任務的信息匯總?cè)绫?所示，其中，任務t1的目的地是鶴崗市，運輸?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品總量是100 t，要求在7 h內(nèi)送達;任務t2的目的地是佳木斯市，運輸?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品總量是100 t，要求在5 h內(nèi)送達;任務t3的目的地是大慶市，運輸?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品總量是100 t，要求在3 h內(nèi)送達;任務t4的目的地是齊齊哈爾市，運輸?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品總量是100 t，要求在5 h內(nèi)送達。

表4 運輸任務信息匯總

具體的任務分配過程如下:

(1)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)在本地登記在冊的運輸企業(yè)中找到5家符合農(nóng)產(chǎn)品冷藏運輸任務能力要求的運輸企業(yè)(A，B，C，D，E)，將運輸任務 T={t1，t2，t3，t4}、約束條件以及反饋信息的截止時間發(fā)送到運輸企業(yè)(A，B，C，D，E)。5家冷藏運輸企業(yè)相關(guān)的能力資源信息如表5所示。

表5 5家冷藏運輸企業(yè)(A，B，C，D，E)的能力資源信息

(2)5家運輸企業(yè)(A，B，C，D，E)接收到農(nóng)產(chǎn)品冷藏運輸任務信息后，在截止時間內(nèi)，根據(jù)自身的經(jīng)營狀況、運輸能力資源以及周圍的運輸環(huán)境路面信息等，計算完成任務所需要的成本，提出所要收取的報酬，決定是否參與運輸任務，并將相應的運量及運價信息反饋給農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)。這個實例里面，E運輸企業(yè)同一時間段內(nèi)已經(jīng)承接了很多運輸任務，出現(xiàn)運輸任務集飽和的情況，因此做出放棄參加運輸任務競爭的決定，其他運輸企業(yè)(A，B，C，D)相應的反饋信息如表6所示。運輸企業(yè) A 的信息{(100，12 000)，(50，4 500)，(30，1 800)，(20，1 860)}表明 A公司可以完成100 t t1，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是12 000元;50 t t2，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是4 500元;30 t t3，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是1 800元;20 t t4，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是 1 860元。運輸企業(yè) B的信息{(80，9 600)，(100，9 300)，(80，4 960)，(50 ，4 500)}表明 B 公司可以完成 80 t t1，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是9 600元;100 t t2，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是9 300元;80 t t3，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是4 960元;50 t t4，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是4 500元。運輸企業(yè)C的信息{(100，13 000)，(60，5 400)，(100，6 500)，(100，9 000)}表明 C 公司可以完成100 t t1，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是13 000元;60 t t2，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是5 400元;100 t t3，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是6 500元;100 t t4，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是9 000元。運輸企業(yè)D的信息{(60，7 500)，(50，4 550)，(70，4 200)，(80，7 280)}表明 D 公司可以完成60 t t1，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是7 500元;50 t t2，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是4 550元;70 t t3，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是4 200元;80 t t4，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬是7 280元。

表6 4家冷藏運輸企業(yè)(A，B，C，D)的運量及運價信息

(3)基于4家運輸公司反饋的運量及運價信息，農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)將子運輸任務t1、t4分別交給既可以單獨執(zhí)行，要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬又最少的運輸公司A、D，并給他們發(fā)送合作通知，然后繼續(xù)等待運輸公司A、D將任務完成的具體情況反饋給自己。同時提出方案讓4家運輸公司A、B、C、D 共同磋商合作執(zhí)行任務 t2、t3，并將信息{A，(50，4 500)，(30，1 800)}、{B，(100，9 300)，(80，4 960)}、{C，(60，5 400)，(100，6 500)}、{D，(50，4 550)，(70，4 200)}傳遞到4個運輸公司。

(4)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)將上述信息傳遞給4家運輸公司，4家運輸公司會結(jié)合公司目前的經(jīng)營狀況，力爭在經(jīng)過多輪談判之后贏得運輸任務t2、t3的執(zhí)行權(quán)。本研究將根據(jù)運輸公司A的情況，描述4家運輸公司之間的談判過程。運輸公司A將可以執(zhí)行子運輸任務t2的潛在合作團隊細分成2組:

運輸公司A將可以執(zhí)行子運輸任務t3的潛在合作團隊也細分成2組:

子運輸任務t2的分配過程如下:由公式(3)、公式(4)、公t2要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬。根據(jù)公式(7)可以得到Alb={A，C}。因此，運輸公司A將組成一個團隊和運輸公司C談判，如果企業(yè)C同意，企業(yè)A和C共同執(zhí)行任務t2，給農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)發(fā)送信息(t2，{A，C}，9 000)，企業(yè)A與C的任

子運輸任務t3的分配過程如下:由公式(3)、公式(4)、公t3要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬。根據(jù)公式(7)可以得到Alb={A，D}。因此，運輸企業(yè)A將與運輸企業(yè)D協(xié)商形成合作團隊，如果企業(yè)D同意，企業(yè)A和D共同完成任務t3，向農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)發(fā)送信息(t3，{A，D}，6 000)，企業(yè)A與D的任

(5)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)在接到最新的反饋結(jié)果時，將會從中選取可以有效執(zhí)行任務且要求農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)支付的報酬最少的合作團隊。因此，最終執(zhí)行子運輸任務t2的將是企業(yè)A、C 合作團隊，也就是(t2，{A，C}，9 000);最終執(zhí)行子運輸任務 t3的將是企業(yè) A、D 合作團隊，也就是(t3，{A，D}，6 000)。

5 結(jié)論

協(xié)調(diào)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配的問題，是農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈穩(wěn)定和鏈上主體企業(yè)收益增加的重要保障。在農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈中，任務分配的過程是動態(tài)且信息不完全的過程，屬于分布式運作，所處環(huán)境具有不確定性。本研究根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配的特點，對任務分配問題做出了形式化描述，建立了農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配模型，提出了相應的協(xié)商協(xié)議，結(jié)合多智能體系統(tǒng)的原理提出了相應的協(xié)商算法，并采用實際算例，分析檢驗了協(xié)商算法的有效性，充實了農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈任務分配的管理理論，為農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上企業(yè)進行任務分配協(xié)調(diào)提供理論和模型支持，為促進農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈上任務分配主體與任務承擔主體之間的合作提供了一種有效的方法，有助于促進農(nóng)產(chǎn)品冷藏鏈健康發(fā)展，降低農(nóng)產(chǎn)品損耗，提高經(jīng)濟效益。