Luận án tiến sĩ: Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân
Luận án tiến sĩ về thương lượng hợp đồng tự động trong hệ thống đa agent. Nghiên cứu framework, chiến lược đàm phán và ứng dụng thương mại điện tử.
Năm xuất bản
Số trang
208
Thời gian đọc
32 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Thương lượng hợp đồng trong hệ thống đa tác nhân
- Số trang:
- 208 trang
- Trường:
- University of Tulsa
- Chuyên ngành:
- Computer Science
- Tác giả:
- Sabyasachi Saha
- Năm:
- 2006
Tóm tắt nội dung luận án
I. Thương lượng hợp đồng trong hệ thống đa tác nhân
Thương lượng hợp đồng tự động đang cách mạng hóa thương mại điện tử. Đại lý thông minh đại diện cho các bên đàm phán thực tế. Chúng tương tác với các tác nhân khác hoặc con người để trao đổi tài nguyên và dịch vụ. Hệ thống đa tác nhân cho phép các bên có lợi ích riêng đạt được thỏa thuận chung. Giao thức thương lượng tự động giải quyết xung đột sở thích giữa các tác nhân. Nghiên cứu tập trung vào bốn khía cạnh chính: khung đàm phán, chiến lược đàm phán, bối cảnh xã hội và thái độ tác nhân. Kiến trúc tác nhân sử dụng lập luận để cải thiện hiệu quả đàm phán. Chuỗi cung ứng tự động minh họa ứng dụng thực tế của hợp đồng thông minh. Cơ chế đấu giá đóng vai trò quan trọng trong phân bổ tài nguyên hiệu quả.
1.1. Vai trò của đại lý thông minh trong đàm phán
Đại lý thông minh thay thế con người trong quá trình đàm phán phức tạp. Chúng xử lý thông tin nhanh hơn và chính xác hơn. Các tác nhân này hoạt động 24/7 không mệt mỏi. Giao thức thương lượng tự động giảm thiểu chi phí giao dịch. Đại lý có khả năng đánh giá nhiều đề xuất đồng thời. Lý thuyết trò chơi cung cấp nền tảng toán học cho chiến lược đàm phán. Tác nhân học hỏi từ các cuộc đàm phán trước để cải thiện kết quả.
1.2. Khung đàm phán đa vấn đề hiệu quả
Khung đàm phán xử lý cả vấn đề chia nhỏ và không chia nhỏ. Tối ưu hóa thỏa thuận yêu cầu cân bằng nhiều tiêu chí. Các vấn đề có thể phụ thuộc lẫn nhau hoặc độc lập. Chiến lược đàm phán phải xem xét độ phức tạp này. Phân bổ tài nguyên hiệu quả đạt được thông qua đàm phán lặp lại. Điểm cân bằng Nash đại diện cho kết quả ổn định trong đàm phán.
1.3. Ứng dụng trong thương mại điện tử
Hệ thống đa tác nhân biến đổi chuỗi cung ứng điện tử. Hợp đồng thông minh tự động hóa thực thi thỏa thuận. Cơ chế đấu giá phân bổ hợp đồng cho nhà cung cấp hiệu quả nhất. Chiến lược định giá động tối ưu hóa lợi nhuận nhà cung cấp. Lập lịch tự động cải thiện hiệu suất chuỗi cung ứng tổng thể.
II. Chiến lược đàm phán và mô hình hóa đối thủ
Chiến lược đàm phán hiệu quả cần hiểu sở thích của đối thủ. Mô hình hóa đối thủ cải thiện tiện ích cá nhân trong đàm phán lặp lại. Đại lý thông minh học hỏi từ tương tác trước đó. Giao thức thương lượng tự động điều chỉnh chiến lược dựa trên lịch sử. Lý thuyết trò chơi cung cấp công cụ phân tích hành vi đối thủ. Tối ưu hóa thỏa thuận đạt được khi cả hai bên cải thiện kết quả. Hệ thống đa tác nhân cho phép thử nghiệm nhiều chiến lược khác nhau. Phân bổ tài nguyên phụ thuộc vào độ chính xác của mô hình đối thủ. Điểm cân bằng Nash thay đổi khi tác nhân học hỏi và thích nghi.
2.1. Kỹ thuật mô hình hóa sở thích đối thủ
Mô hình hóa sở thích sử dụng dữ liệu từ đàm phán trước. Đại lý thông minh phân tích mẫu hành vi đối thủ. Chiến lược đàm phán dự đoán phản ứng tương lai của đối tác. Giao thức thương lượng tự động cập nhật mô hình liên tục. Độ chính xác mô hình tăng theo số lần tương tác. Lý thuyết trò chơi giúp xác định chiến lược tối ưu dựa trên mô hình.
2.2. Cải thiện tiện ích qua đàm phán lặp lại
Đàm phán lặp lại tạo cơ hội học hỏi và cải thiện. Tối ưu hóa thỏa thuận đạt được qua nhiều vòng đàm phán. Đại lý thông minh điều chỉnh chiến lược dựa trên kết quả trước. Hệ thống đa tác nhân ghi nhớ lịch sử tương tác. Phân bổ tài nguyên hiệu quả hơn khi tác nhân hiểu nhau tốt hơn. Hợp đồng thông minh tự động áp dụng bài học từ quá khứ.
2.3. Phân tích hiệu suất chiến lược đàm phán
Môi trường đàm phán khác nhau yêu cầu chiến lược khác nhau. Cơ chế đấu giá ảnh hưởng đến hiệu quả chiến lược. Chiến lược đàm phán tiến hóa trong xã hội tác nhân thích nghi. Lý thuyết trò chơi dự đoán chiến lược nào tồn tại lâu dài. Điểm cân bằng Nash xác định kết quả ổn định trong quần thể tác nhân.
III. Bối cảnh xã hội và thái độ tác nhân
Bối cảnh xã hội ảnh hưởng mạnh đến kết quả đàm phán. Thái độ tác nhân quyết định chiến lược đàm phán được chọn. Hệ thống đa tác nhân phản ánh động lực xã hội phức tạp. Đại lý thông minh có thể hợp tác hoặc cạnh tranh. Giao thức thương lượng tự động phải xem xét yếu tố văn hóa và xã hội. Lý thuyết trò chơi mô hình hóa tương tác trong môi trường xã hội. Tối ưu hóa thỏa thuận cân bằng lợi ích cá nhân và tập thể. Phân bổ tài nguyên công bằng tăng sự hài lòng chung. Cơ chế đấu giá có thể thiết kế để khuyến khích hành vi xã hội tích cực. Hợp đồng thông minh thực thi các chuẩn mực xã hội đã thỏa thuận.
3.1. Ảnh hưởng của cấu trúc xã hội
Cấu trúc xã hội tác nhân ảnh hưởng đến chiến lược đàm phán. Mạng lưới quan hệ quyết định ai đàm phán với ai. Hệ thống đa tác nhân mô phỏng các cấu trúc xã hội khác nhau. Đại lý thông minh điều chỉnh hành vi dựa trên vị trí xã hội. Giao thức thương lượng tự động xem xét uy tín và danh tiếng. Điểm cân bằng Nash thay đổi theo cấu trúc mạng xã hội.
3.2. Thái độ hợp tác và cạnh tranh
Thái độ tác nhân nằm trên phổ từ hợp tác đến cạnh tranh. Chiến lược đàm phán phản ánh động lực này. Tối ưu hóa thỏa thuận khác nhau cho tác nhân hợp tác và cạnh tranh. Lý thuyết trò chơi phân tích khi nào hợp tác có lợi. Phân bổ tài nguyên hiệu quả hơn khi tác nhân hợp tác. Cơ chế đấu giá có thể thiết kế để khuyến khích hoặc ngăn chặn hợp tác.
3.3. Uy tín và tin cậy trong đàm phán
Uy tín ảnh hưởng đến kết quả đàm phán tương lai. Đại lý thông minh xây dựng danh tiếng qua thời gian. Hệ thống đa tác nhân theo dõi lịch sử tuân thủ hợp đồng. Hợp đồng thông minh tăng cường tin cậy thông qua thực thi tự động. Giao thức thương lượng tự động ưu tiên đối tác đáng tin cậy.
IV. Đàm phán dựa trên lập luận và kiến trúc tác nhân
Lập luận nâng cao hiệu quả đàm phán vượt xa đề xuất đơn thuần. Đại lý thông minh sử dụng lập luận để thuyết phục đối tác. Kiến trúc tác nhân tích hợp khả năng lập luận vào quy trình đàm phán. Lý thuyết quyết định cung cấp khung cho đàm phán dựa lập luận. Giao thức thương lượng tự động mở rộng để bao gồm trao đổi lập luận. Hệ thống đa tác nhân cho phép đối thoại phức tạp giữa các bên. Tối ưu hóa thỏa thuận cải thiện khi tác nhân giải thích sở thích. Chiến lược đàm phán kết hợp lập luận đạt kết quả win-win. Phân bổ tài nguyên hiệu quả hơn khi lý do được chia sẻ. Cơ chế đấu giá có thể bổ sung bằng giai đoạn lập luận.
4.1. Kiến trúc tác nhân cho đàm phán lập luận
Kiến trúc tác nhân cần mô-đun tạo và đánh giá lập luận. Đại lý thông minh phân tích lập luận của đối thủ. Hệ thống đa tác nhân quản lý nhiều luồng lập luận đồng thời. Giao thức thương lượng tự động định nghĩa quy tắc trao đổi lập luận. Lý thuyết trò chơi mô hình hóa tương tác lập luận chiến lược.
4.2. Khung lý thuyết quyết định cho lập luận
Lý thuyết quyết định hướng dẫn khi nào sử dụng lập luận. Chiến lược đàm phán cân nhắc chi phí và lợi ích của lập luận. Tối ưu hóa thỏa thuận xem xét giá trị thông tin từ lập luận. Đại lý thông minh tính toán tiện ích kỳ vọng của các lập luận khác nhau. Điểm cân bằng Nash trong đàm phán lập luận phức tạp hơn.
4.3. Hiệu quả của lập luận trong đàm phán
Lập luận giảm thời gian đạt thỏa thuận. Hợp đồng thông minh dựa trên lập luận rõ ràng hơn. Phân bổ tài nguyên công bằng hơn khi lý do được giải thích. Cơ chế đấu giá kết hợp lập luận tăng sự hài lòng. Giao thức thương lượng tự động với lập luận giảm xung đột.
V. Chuỗi cung ứng điện tử và hợp đồng tự động
Chuỗi cung ứng điện tử minh họa ứng dụng thực tế của đàm phán tự động. Hợp đồng thông minh tự động hóa toàn bộ quy trình cung ứng. Cơ chế đấu giá phân bổ hợp đồng cho nhà cung cấp phù hợp nhất. Chiến lược định giá động tối ưu hóa lợi nhuận nhà cung cấp. Lập lịch hiệu quả cải thiện hiệu suất tổng thể chuỗi. Đại lý thông minh đại diện cho nhà cung cấp và người mua. Giao thức thương lượng tự động xử lý nhiều đơn hàng đồng thời. Hệ thống đa tác nhân quản lý chuỗi cung ứng phức tạp. Tối ưu hóa thỏa thuận cân bằng chi phí, chất lượng và thời gian. Phân bổ tài nguyên trong chuỗi cung ứng yêu cầu phối hợp chặt chẽ.
5.1. Chiến lược định giá và lập lịch nhà cung cấp
Nhà cung cấp sử dụng chiến lược đàm phán để tối đa hóa lợi nhuận. Định giá động phản ứng với cung cầu thời gian thực. Lập lịch tối ưu cân bằng nhiều đơn hàng đồng thời. Đại lý thông minh dự đoán nhu cầu tương lai. Lý thuyết trò chơi phân tích cạnh tranh giữa nhà cung cấp. Cơ chế đấu giá phân bổ hợp đồng dựa trên giá và năng lực.
5.2. Đấu giá hợp đồng trong chuỗi cung ứng
Cơ chế đấu giá tạo thị trường hiệu quả cho hợp đồng. Giao thức thương lượng tự động xử lý nhiều vòng đấu giá. Hợp đồng thông minh tự động thực thi kết quả đấu giá. Chiến lược đàm phán quyết định giá thầu tối ưu. Điểm cân bằng Nash trong đấu giá dự đoán kết quả. Phân bổ tài nguyên hiệu quả thông qua thiết kế đấu giá thông minh.
5.3. Tối ưu hóa hiệu suất chuỗi cung ứng
Hệ thống đa tác nhân phối hợp toàn bộ chuỗi cung ứng. Tối ưu hóa thỏa thuận ở từng nút cải thiện hiệu suất tổng thể. Đại lý thông minh chia sẻ thông tin để giảm bất định. Giao thức thương lượng tự động giảm thời gian chu kỳ đơn hàng. Phân bổ tài nguyên động thích ứng với thay đổi nhu cầu.
VI. Lý thuyết trò chơi và điểm cân bằng trong đàm phán
Lý thuyết trò chơi cung cấp nền tảng toán học cho phân tích đàm phán. Điểm cân bằng Nash đại diện cho kết quả ổn định. Chiến lược đàm phán tối ưu phụ thuộc vào hành vi đối thủ. Giao thức thương lượng tự động triển khai các khái niệm lý thuyết trò chơi. Hệ thống đa tác nhân cho phép thử nghiệm các mô hình lý thuyết. Tối ưu hóa thỏa thuận tìm kiếm giải pháp Pareto hiệu quả. Đại lý thông minh sử dụng lý thuyết trò chơi để dự đoán kết quả. Phân bổ tài nguyên dựa trên phân tích cân bằng. Cơ chế đấu giá thiết kế để đạt các thuộc tính cân bằng mong muốn. Hợp đồng thông minh thực thi kết quả cân bằng đã thỏa thuận.
6.1. Điểm cân bằng Nash trong đàm phán đa tác nhân
Điểm cân bằng Nash là trạng thái không tác nhân nào muốn thay đổi chiến lược. Chiến lược đàm phán hội tụ về cân bằng qua thời gian. Lý thuyết trò chơi dự đoán nhiều cân bằng trong đàm phán phức tạp. Hệ thống đa tác nhân có thể ổn định ở các cân bằng khác nhau. Tối ưu hóa thỏa thuận không phải lúc nào cũng trùng với cân bằng Nash.
6.2. Giải pháp Pareto hiệu quả
Hiệu quả Pareto đạt được khi không thể cải thiện thêm mà không làm ai đó tệ hơn. Giao thức thương lượng tự động tìm kiếm biên Pareto. Đại lý thông minh di chuyển từ giải pháp kém hiệu quả đến hiệu quả. Phân bổ tài nguyên Pareto tối ưu tối đa hóa phúc lợi xã hội. Cơ chế đấu giá có thể thiết kế để đảm bảo hiệu quả Pareto.
6.3. Ứng dụng lý thuyết trò chơi trong thiết kế giao thức
Lý thuyết trò chơi hướng dẫn thiết kế giao thức thương lượng tự động. Chiến lược đàm phán chống thao túng dựa trên phân tích trò chơi. Hợp đồng thông minh triển khai cơ chế chống chiến lược. Cơ chế đấu giá sử dụng nguyên lý tiết lộ chân thực. Điểm cân bằng Nash xác định tính ổn định của giao thức.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (208 trang)Nội dung chính
Tổng quan về luận án
Luận án này tiên phong giải quyết các thách thức cốt lõi trong lĩnh vực đàm phán tự động (automated negotiation) và các hệ thống đa tác tử (multiagent systems), đặc biệt là trong bối cảnh thương mại điện tử (electronic commerce) và các hệ thống thông tin phức tạp. Nghiên cứu đi sâu vào thiết kế các cơ chế đàm phán hiệu quả, phát triển chiến lược cho các tác tử tự lợi, phân tích tác động của bối cảnh xã hội và thái độ tác tử lên kết quả đàm phán, và xây dựng các khung kiến trúc cho đàm phán dựa trên lập luận (argumentation-based negotiation). Luận án còn khám phá một ứng dụng thực tiễn của hợp đồng tự động trong chuỗi cung ứng điện tử.
Luận án xác định một research gap quan trọng trong các nghiên cứu trước đây về đàm phán đa vấn đề (multi-issue negotiation). Trong khi các nghiên cứu ban đầu của Rubinstein [70] và các công trình sau này tập trung vào đàm phán đơn vấn đề hoặc giả định thông tin đầy đủ, luận án này chỉ ra rằng "Most of the earlier research in multi-issue negotiation have assumed that agents’ preferences are common knowledge" (p. 6). Điều này tạo ra một khoảng trống khi các tác tử tự lợi "often end up negotiating inefficient agreements in multi-issue negotiations under incomplete information" (p. 6). Đặc biệt, luận án giải quyết các kịch bản "under complete uncertainty, where agents do not have any information about the preference of the other agent" (p. 4).
Các câu hỏi nghiên cứu chính (research questions) và giả thuyết (hypotheses) được định hình bởi những khoảng trống này:
- RQ1: Làm thế nào để thiết kế các giao thức đàm phán đa vấn đề hiệu quả cho cả vấn đề phân chia được (divisible) và không phân chia được (indivisible) trong điều kiện bất định hoàn toàn (complete uncertainty), mà vẫn đảm bảo tính tối ưu Pareto (Pareto optimality), không đố kỵ (envy-freeness), và phúc lợi xã hội tối đa (social welfare maximizing) với lượng thông tin tiết lộ tối thiểu?
- H1.1: Các giao thức đề xuất sẽ dẫn đến thỏa thuận tối ưu hoặc gần tối ưu Pareto, không đố kỵ, và tối đa hóa phúc lợi xã hội khi có thanh toán phụ (side payments) và giảm đáng kể lượng thông tin sở thích cần tiết lộ.
- H1.2: Các giao thức mới sẽ đạt được thỏa thuận tối ưu Pareto và cải thiện tính công bằng cho các vấn đề không phân chia được so với các giao thức hiện có.
- RQ2: Một tác tử mua (buyer agent) có thể học mô hình quyết định của tác tử bán (seller agent) trong các cuộc đàm phán lặp lại dưới thông tin không đầy đủ để tối ưu hóa tiện ích cá nhân như thế nào?
- H2.1: Cơ chế học dựa trên đa thức Chebychev sẽ cho phép tác tử mua mô hình hóa chính xác hàm quyết định của tác tử bán và tạo ra các đề xuất có lợi nhuận cao hơn so với các chiến lược hiện có.
- RQ3: Các chiến lược đàm phán nào là trội và ổn định trong dài hạn trong một xã hội đa tác tử năng động, nơi các tác tử có thể thích nghi và có các thái độ đàm phán khác nhau (ví dụ: tự lợi, có qua có lại), và làm thế nào để chúng ảnh hưởng đến kết quả cá nhân và tập thể?
- H3.1: Hành vi có qua có lại theo xác suất (probabilistic reciprocative behavior) sẽ thúc đẩy hợp tác và cải thiện tiện ích trong các cuộc đàm phán lặp lại trong xã hội hỗn hợp các tác tử tự lợi và ích kỷ.
- H3.2: Các chiến lược thích ứng sẽ dẫn đến sự xuất hiện của các chiến lược trội ổn định trong dài hạn trong các quần thể tác tử năng động.
- RQ4: Làm thế nào để xây dựng một khung đàm phán dựa trên lập luận cho phép các tác tử đưa ra quyết định tối ưu trong môi trường bất định và thay đổi niềm tin đối thủ thông qua các lập luận?
- H4.1: Khung ra quyết định dựa trên mạng Bayes (Bayesian network) sẽ cho phép tác tử xây dựng mô hình niềm tin của đối thủ và chọn lập luận/đề xuất hiệu quả nhất để tối đa hóa tiện ích mong đợi.
- RQ5: Các chiến lược lập kế hoạch và định giá hiệu quả cho các nhà cung cấp (suppliers) trong chuỗi cung ứng điện tử tự động dựa trên đấu giá là gì để tối đa hóa lợi nhuận?
- H5.1: Các chiến lược lập kế hoạch và đặt giá được thiết kế sẽ cải thiện đáng kể khả năng sinh lời của nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng điện tử động.
Khung lý thuyết (theoretical framework) của luận án tích hợp sâu rộng các lý thuyết từ kinh tế học trò chơi (Game Theory), trí tuệ nhân tạo (AI), và khoa học máy tính. Cụ thể, nó dựa trên lý thuyết đàm phán của Nash [60], khái niệm tối ưu Pareto và không đố kỵ [8], và các nguyên tắc đàm phán dưới thông tin không đầy đủ [58, 37]. Luận án cũng mở rộng khung lý thuyết về tác tử thích nghi và học tập trong các hệ thống đa tác tử, cũng như áp dụng lý thuyết quyết định (decision theory) và mạng Bayes (Bayesian networks) cho đàm phán dựa trên lập luận.
Các đóng góp đột phá (breakthrough contributions) của luận án, với tác động định lượng hoặc định tính rõ rệt, bao gồm:
- Phát triển các khung đàm phán đa vấn đề hiệu quả: Luận án đề xuất "efficient frameworks for multi-issue negotiation with divisible and indivisible issues" (p. iii). Cụ thể, giao thức SOWPE (SOcial Welfare maximizing, Pareto optimal and Envy-free) cho các vấn đề phân chia được với thanh toán phụ, được chứng minh là "social welfare maximizing, Pareto optimal, and envy-free" (Proposition 3.2, p. 35) đồng thời yêu cầu tiết lộ chỉ "about half of total preferences" (p. 31), giảm đáng kể gánh nặng thông tin so với các phương pháp yêu cầu tiết lộ hoàn toàn như của Brams và Taylor [8].
- Thiết kế chiến lược học mô hình đối thủ: Luận án phát triển một chiến lược "smart negotiation strategy" sử dụng "learning mechanism based on Chebychev’s polynomials to approximately model the decision function used by the seller agent" (p. 8). Chiến lược này "outperforms the others" (p. 8) so với các chiến lược đàm phán đại diện khác, dẫn đến thỏa thuận có tiện ích cao hơn cho tác tử mua.
- Phân tích đàm phán trong xã hội tác tử thích nghi: Nghiên cứu phân tích "performance of multiple negotiation strategies under different negotiation environments and their evolution in a society of adaptive agents" (p. iii). Nó chỉ ra rằng "probabilistic reciprocative behavior that promotes cooperation in long-term, repeated negotiations and improves the agents’ individual as well as collective payoff" (p. 9), cung cấp một giải pháp cho vấn đề khai thác của các tác tử ích kỷ.
- Xây dựng khung đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes: Luận án giới thiệu "a novel Bayesian network based argumentation and decision making framework" (p. 10). Khung này cho phép các tác tử "utilize models of other agents and take decisions in an uncertain environment" (p. 10), tạo ra "effective arguments to influence other agents’ belief and thereby generate more profit for itself" (p. 10), giải quyết hạn chế của các khung logic hoặc dựa trên luật hiện có [51, 63, 66].
Phạm vi (scope) của luận án bao gồm các kịch bản đàm phán song phương (bilateral negotiation), đơn lần (single-shot) và lặp lại (repeated) với số lượng vấn đề H > 2. Các thí nghiệm sử dụng các mô hình tác tử đa dạng để kiểm tra các chiến lược trong các môi trường khác nhau. Luận án nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tự động hóa các quy trình hợp đồng, có thể tạo ra "significant efficiency gains for organizations and help them streamline processes" [2, 79] trong bối cảnh thương mại điện tử và các hệ thống thông tin.
Literature Review và Positioning
Luận án này được đặt trong bối cảnh rộng lớn của nghiên cứu đàm phán, bắt nguồn từ công trình kinh điển của Von Neumann và Morgenstern [96] và lý thuyết đàm phán hình thức của John Nash [60]. Nó phân loại các loại đàm phán (phân phối/tích hợp, đơn vấn đề/đa vấn đề, đơn lần/lặp lại, thông tin đầy đủ/không đầy đủ, cô lập/xã hội) và thảo luận các luồng nghiên cứu chính liên quan đến từng loại.
Trong luồng nghiên cứu về đàm phán đơn vấn đề, công trình nền tảng của Rubinstein [70] cung cấp một phân tích toán học về các chiến lược hợp lý cho đàm phán luân phiên dưới thông tin đầy đủ. Tuy nhiên, luận án này chỉ ra rằng các kịch bản trong thế giới thực thường xảy ra dưới thông tin không đầy đủ [16, 15, 37], điều mà nghiên cứu của Rubinstein không giải quyết trực tiếp. Luận án cũng so sánh với các nghiên cứu về đàm phán dưới thời hạn (deadlines) của Sandholm và Vulkan [82] và các lựa chọn bên ngoài (outside options) của Raiffa [59].
Đối với đàm phán đa vấn đề, luận án nhận định rằng đây là một vấn đề phức tạp hơn nhiều và đã nhận được ít sự chú ý hơn cho đến gần đây [60, 70]. Các phương pháp hiện có như khung đồng thời (simultaneous framework) [25, 67] và khung theo từng vấn đề (issue-by-issue negotiation framework) [4, 41] thường giả định rằng sở thích của tác tử là kiến thức chung (common knowledge). Ngay cả các phương pháp với chương trình nghị sự nội sinh (endogenous agenda) của Busch và Horstmann [11] hoặc "unrestricted" endogenous agenda của In và Serrano [40] cũng chỉ đạt được giải pháp tối ưu Pareto khi các tác tử biết sở thích của nhau. Luận án chỉ trích rằng "under incomplete information when agents’ preferences are not common knowledge, these protocols do not help agents to reach efficient agreements" (p. 16). Việc sử dụng tác tử trung gian đáng tin cậy (trusted mediator agent) như Fatima et al. [31] đề xuất để khám phá các cơ hội cùng có lợi là hữu ích, nhưng bị hạn chế bởi vấn đề tìm kiếm trung gian vô tư và sự sẵn lòng tiết lộ sở thích hoàn toàn, đồng thời tạo ra nút cổ chai về hiệu suất.
Luận án tự định vị mình bằng cách trực tiếp giải quyết vấn đề đàm phán đa vấn đề "under complete uncertainty" (p. 4), nơi "agents do not have any information about the preference of the other agent" (p. 4). Bằng cách thiết kế các giao thức mới (ví dụ: SOWPE, EPA, E-POSE, PONOMIR) mà không cần sự can thiệp của bên thứ ba đáng tin cậy và chỉ yêu cầu "minimal preference information" (p. 7), luận án này vượt qua các hạn chế của các phương pháp hiện có.
Về học hỏi mô hình đối thủ, luận án so sánh với các nghiên cứu của Zeng và Sycara [101] về việc học cấu trúc lợi ích của các tác tử, nhận thấy rằng kiến thức thu được từ các nghiên cứu đó chủ yếu là ngưỡng chấp nhận chứ không phải là một quy trình quyết định tổng quát. Tương tự, các phương pháp như của Carmel và Markovitch [13] hay Bui et al. [10] thường dựa trên các giả định hạn chế hoặc tập trung vào các miền ứng dụng cụ thể. Luận án này nâng cao lĩnh vực này bằng cách "learn approximate models of more complex decision procedures of the opponent" (p. 22) sử dụng đa thức Chebychev, mang lại một phương pháp mạnh mẽ hơn cho việc dự đoán hành vi đối thủ.
Trong bối cảnh xã hội đa tác tử, luận án đi xa hơn các nghiên cứu về tác tử "egoistic" và "pro-social" của De Dreu et al. [24, 93], vốn chủ yếu đánh giá từ quan điểm của toàn xã hội. Luận án tập trung vào quan điểm của "individual self-interested agents" (p. 23) và đề xuất "a reciprocity based strategy" (p. 23) để các tác tử tự lợi có thể phân biệt và hợp tác với các tác tử cùng chí hướng, tránh bị khai thác bởi các tác tử ích kỷ, một khía cạnh mà các nghiên cứu trước đây chưa đi sâu.
Về đàm phán dựa trên lập luận, các khung hiện có như của Sycara [51], Parsons và Jennings [63], hoặc Sierra et al. [66] chủ yếu dựa trên logic hoặc quy tắc. Luận án chỉ ra rằng "These frameworks do not address the problem of generating arguments in an uncertain environment" (p. 10). Luận án này đóng góp một "novel Bayesian network based argumentation and decision making framework" (p. 10) để giải quyết vấn đề này, cho phép các tác tử đưa ra quyết định tối ưu trong môi trường bất định bằng cách mô hình hóa niềm tin của đối thủ.
Cuối cùng, trong lĩnh vực chuỗi cung ứng điện tử tự động, luận án so sánh với các nghiên cứu về cạnh tranh tác tử giao dịch (Trading Agent Competition - TAC) [85] và các chiến lược hợp đồng hiệu quả của Eriksson et al. [3]. Luận án mở rộng bằng cách cung cấp "efficient scheduling and bidding strategies for suppliers" [76, 77] (p. 11), giải quyết trực tiếp việc tối đa hóa lợi nhuận trong một miền ứng dụng cụ thể.
Đóng góp lý thuyết và khung phân tích
Đóng góp cho lý thuyết
Luận án này mở rộng và thách thức một số lý thuyết cụ thể trong đàm phán và hệ thống đa tác tử. Nó mở rộng lý thuyết đàm phán dưới thông tin không đầy đủ, vốn thường tập trung vào đàm phán đơn vấn đề [16, 15, 37], sang đàm phán đa vấn đề dưới "complete uncertainty" (p. 4). Các giao thức như SOWPE, EPA, và E-POSE mở rộng khung lý thuyết về cách các tác tử tự lợi có thể đạt được các thỏa thuận tối ưu Pareto và không đố kỵ (envy-free) mà không cần tiết lộ hoàn toàn sở thích. Luận án thách thức giả định về sự cô lập trong các mô hình đàm phán truyền thống (ví dụ: các mô hình kinh tế học trò chơi truyền thống của Nash [60]), bằng cách tích hợp "social context and agent attitudes on negotiation outcomes" (p. iii). Nó chứng minh rằng trong một xã hội tác tử, các chiến lược đàm phán không chỉ phụ thuộc vào lợi ích cá nhân mà còn vào cấu hình quần thể và uy tín của các tác tử khác, qua đó mở rộng lý thuyết về đàm phán xã hội [64, 93]. Việc phát triển khung đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes mở rộng lý thuyết quyết định sang một lĩnh vực mới, nơi niềm tin của đối thủ có thể bị ảnh hưởng một cách chiến lược. Điều này khác biệt đáng kể với các lý thuyết lập luận dựa trên logic hoặc quy tắc của Sycara [51] và Parsons và Jennings [63], bằng cách đưa vào yếu tố bất định và khả năng thay đổi niềm tin trong quá trình đàm phán.
Khung khái niệm (conceptual framework) của luận án bao gồm các thành phần chính như "negotiation frameworks," "negotiation strategies," "social context," "agent attitudes," và "argumentation-based negotiation" (p. iii). Các thành phần này được liên kết theo một mô hình cho thấy cách thiết kế giao thức và chiến lược ảnh hưởng đến kết quả đàm phán, và cách các yếu tố xã hội, thái độ, và lập luận có thể điều chỉnh các tương tác này.
Mô hình lý thuyết đề xuất các giả thuyết được đánh số:
- P1: Trong đàm phán đa vấn đề với thanh toán phụ, giao thức SOWPE (SOcial Welfare maximizing, Pareto optimal and Envy-free) cho phép các tác tử hợp lý đạt được thỏa thuận tối đa hóa phúc lợi xã hội, tối ưu Pareto và không đố kỵ (Proposition 3.2, p. 35) với lượng tiết lộ sở thích tối thiểu.
- P2: Trong đàm phán đa vấn đề không có thanh toán phụ, các giao thức như EPA (Exploiting Preference Asymmetry) và E-POSE (Enhanced POSE) có thể đạt được các thỏa thuận tối ưu Pareto hoặc gần tối ưu với mức tiết lộ sở thích giảm.
- P3: Tác tử học có khả năng mô hình hóa chính xác hàm quyết định của đối thủ thông qua đa thức Chebychev (Chapter 5.2) sẽ đạt được tiện ích cá nhân cao hơn trong các cuộc đàm phán lặp lại so với các chiến lược cố định.
- P4: Chiến lược có qua có lại theo xác suất (probabilistic reciprocative strategy) có thể trở thành chiến lược trội về mặt tiến hóa (evolutionarily dominant strategy) trong các xã hội đa tác tử không đồng nhất, thúc đẩy hợp tác và tăng tiện ích cá nhân/tập thể (Chapter 6.5.1).
- P5: Khung đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes cho phép tác tử đưa ra các lập luận hiệu quả để thay đổi niềm tin của đối thủ, từ đó tối đa hóa tiện ích mong đợi trong môi trường bất định (Chapter 7.4, 7.5).
Luận án không đề xuất một sự thay đổi mô hình (paradigm shift) hoàn toàn, nhưng nó cung cấp bằng chứng để nâng cao các mô hình hiện có trong các lĩnh vực cụ thể. Ví dụ, việc tích hợp các yếu tố xã hội và thích ứng vào lý thuyết đàm phán tác tử di chuyển xa hơn khỏi giả định về các tác tử hoàn toàn hợp lý và cô lập trong kinh tế học trò chơi truyền thống, hướng tới một mô hình thực tế hơn về hành vi tác tử trong các hệ thống phức tạp.
Khung phân tích độc đáo
Khung phân tích của luận án độc đáo ở chỗ nó tích hợp các lý thuyết từ kinh tế học trò chơi (ví dụ: tối ưu Pareto, lý thuyết giải pháp thương lượng của Nash), lý thuyết quyết định (để ra quyết định dưới bất định), và trí tuệ nhân tạo (học máy, mạng Bayes) để giải quyết các vấn đề đàm phán phức tạp. Cụ thể, nó tích hợp:
- Lý thuyết tối ưu hóa đa mục tiêu (Multi-objective optimization theory) để thiết kế các giao thức nhằm đạt được sự cân bằng giữa phúc lợi xã hội, tối ưu Pareto và không đố kỵ trong đàm phán đa vấn đề.
- Lý thuyết học máy (Machine learning theory), đặc biệt là xấp xỉ hàm (function approximation) bằng đa thức Chebychev (Chapter 5.2), để mô hình hóa hành vi đối thủ một cách chính xác trong các cuộc đàm phán lặp lại.
- Lý thuyết trò chơi tiến hóa (Evolutionary game theory) để phân tích sự thích nghi và sự xuất hiện của các chiến lược trội trong các xã hội tác tử năng động (Chapter 6).
- Mô hình hóa đồ họa xác suất (Probabilistic graphical modeling) thông qua mạng Bayes (Bayesian networks) để đại diện cho niềm tin của tác tử và ra quyết định lập luận dưới thông tin không đầy đủ (Chapter 7.4).
Cách tiếp cận phân tích mới lạ nằm ở việc chuyển từ các mô hình đàm phán tĩnh, thông tin đầy đủ, sang các mô hình động, thông tin không đầy đủ, có tính xã hội và thích ứng. Chẳng hạn, trong đàm phán đa vấn đề, thay vì yêu cầu tiết lộ sở thích hoàn toàn [8, 40], luận án đề xuất các giao thức giảm tiết lộ thông tin đáng kể, ví dụ "about half of total preferences" (p. 31), bằng cách thiết kế các cơ chế khuyến khích các tác tử tiết lộ thông tin một cách chiến lược mà không gây rủi ro.
Các đóng góp khái niệm bao gồm định nghĩa và phân loại các chiến lược đàm phán theo bối cảnh xã hội (ví dụ: tác tử ích kỷ, tác tử có qua có lại), và việc định nghĩa một "probabilistic reciprocative behavior" (p. 9) làm một chiến lược mới để thúc đẩy hợp tác trong xã hội hỗn hợp.
Các điều kiện biên (boundary conditions) được nêu rõ ràng:
- Các giao thức đàm phán đa vấn đề chủ yếu tập trung vào đàm phán song phương (bilateral negotiation).
- Việc học mô hình đối thủ hiệu quả nhất trong các cuộc đàm phán lặp lại (repeated one-shot negotiation) với một đối thủ "static or stochastic" (p. 21).
- Phân tích xã hội tác tử giả định một "market scenario, where a group of agents need to interact repeatedly with other agents" (p. 9) và các tác tử có khả năng thích nghi chiến lược.
- Khung đàm phán dựa trên lập luận được thiết kế cho "bilateral, single-shot and involves multiple issues" (p. 5) với thông tin không đầy đủ.
Phương pháp nghiên cứu tiên tiến
Thiết kế nghiên cứu
Luận án áp dụng triết lý nghiên cứu (research philosophy) chủ yếu là thực chứng (positivism) và hậu thực chứng (post-positivism). Điều này được thể hiện qua việc tập trung vào "efficient frameworks" và "rational strategy" (p. 4), mục tiêu tìm kiếm "optimal outcomes" (p. 6), sử dụng các bằng chứng định lượng từ các thử nghiệm, và mục tiêu về tính khái quát hóa của các cơ chế được đề xuất. Cách tiếp cận này nhấn mạnh việc kiểm tra các giả thuyết thông qua các mô hình toán học và thực nghiệm máy tính.
Luận án sử dụng phương pháp mô phỏng tính toán (computational simulation) rộng rãi để đánh giá hiệu suất của các giao thức và chiến lược tác tử. Mặc dù không phải là mixed methods theo nghĩa truyền thống (kết hợp định lượng và định tính), luận án tích hợp các phương pháp thiết kế (design science) để phát triển các giao thức và kiến trúc, cùng với các phương pháp kiểm chứng thực nghiệm (experimental validation) để đánh giá chúng. Thiết kế đa cấp (multi-level design) được áp dụng trong phân tích xã hội tác tử (Chapter 6), nơi nghiên cứu xem xét hành vi của các tác tử cá nhân và cách chúng tương tác để hình thành các cấu hình quần thể (population configuration) khác nhau, cũng như sự tiến hóa của các chiến lược này qua nhiều thế hệ. Các cấp độ được định nghĩa rõ ràng là: cấp độ tác tử (hành vi cá nhân) và cấp độ xã hội (tương tác quần thể và sự tiến hóa của chiến lược).
Trong Chapter 3, thiết kế nghiên cứu tập trung vào hai tác tử đàm phán (A1, A2) về H > 2 tài nguyên phân chia liên tục, với mỗi tài nguyên có một đơn vị phân chia được. Trong Chapter 8, nghiên cứu về chuỗi cung ứng điện tử liên quan đến "3 suppliers using each of four scheduling strategies" (Figure 8.2, p. 163). Kích thước mẫu (sample size) và tiêu chí lựa chọn được xác định cụ thể trong từng phần thử nghiệm. Ví dụ, trong mô hình học đối thủ (Chapter 5), việc huấn luyện tác tử mua dựa trên "decision history of its opponent" (p. 8), với các kết quả được kiểm tra trên các hàm quyết định của tác tử bán thay đổi định kỳ (p. 8).
Quy trình nghiên cứu rigorous
Chiến lược lấy mẫu (sampling strategy) trong các thí nghiệm về học mô hình đối thủ (Chapter 5) liên quan đến việc thu thập dữ liệu từ các tương tác đàm phán lặp lại. "Modeling Sample Probability Functions" (Chapter 5.3) là một ví dụ về việc lựa chọn và xử lý dữ liệu để xây dựng mô hình đối thủ. Các tiêu chí đưa vào/loại trừ (inclusion/exclusion criteria) được xác định bởi các giả định về hành vi tác tử (ví dụ: "rational agents" trong Chapter 3) và các kịch bản đàm phán cụ thể (ví dụ: "incomplete information" trong Chapter 5, 7).
Các giao thức thu thập dữ liệu (data collection protocols) được mô tả chi tiết cho từng thiết kế thực nghiệm. Trong đàm phán đa vấn đề (Chapter 3, 4), dữ liệu được tạo ra thông qua các mô phỏng các tương tác tác tử theo các giao thức đã định. Ví dụ, "An Illustration of the PONOMIR Protocol" (Chapter 4.4.1, p. 77) cung cấp một ví dụ cụ thể về cách dữ liệu được tạo ra và phân tích. Đối với học mô hình đối thủ (Chapter 5), dữ liệu thu thập là "decision history of its opponent" (p. 8) của tác tử bán. Trong các thử nghiệm về xã hội tác tử (Chapter 6), dữ liệu bao gồm "Average payoff earned by reciprocatives and selfish agents for varying length of negotiation periods" (Figure 6.1, p. 108) và "Proportion of agents of different types over generations" (Figure 6.12, p. 124). Các công cụ được sử dụng bao gồm các mô hình toán học (ví dụ: đa thức Chebychev trong Chapter 5) và kiến trúc tác tử (ví dụ: "Architecture of Argumentation Based Agent" trong Chapter 7.3).
Triangulation được áp dụng ở một số mức độ. Mặc dù không có triangulation dữ liệu hoặc nhà nghiên cứu theo nghĩa truyền thống của nghiên cứu định tính, luận án sử dụng triangulation phương pháp và lý thuyết. Các vấn đề được kiểm tra qua nhiều phương pháp (ví dụ: lý thuyết trò chơi, học máy, mạng Bayes) và được xem xét dưới nhiều lăng kính lý thuyết (ví dụ: tối ưu Pareto, lý thuyết tiến hóa, lý thuyết quyết định). Điều này đảm bảo tính vững chắc của các phát hiện.
Tính hợp lệ (validity) và độ tin cậy (reliability) được đề cập. Tính hợp lệ cấu trúc (construct validity) được đảm bảo bằng cách sử dụng các định nghĩa rõ ràng về các khái niệm như "Pareto optimality," "envy-freeness," "social welfare" [8]. Tính hợp lệ bên trong (internal validity) được kiểm soát thông qua các thiết kế thực nghiệm chặt chẽ, so sánh hiệu suất của các chiến lược mới với các chiến lược cơ sở hoặc hiện có dưới các điều kiện được kiểm soát. Tính hợp lệ bên ngoài (external validity) được xem xét bằng cách thảo luận về khả năng khái quát hóa của các phát hiện trong các điều kiện khác nhau và ứng dụng trong "agent-based applications in electronic commerce and other information systems" (p. iii). Độ tin cậy (reliability) được củng cố bằng việc cung cấp các mô tả chi tiết về giao thức và các quy trình thực nghiệm để cho phép tái tạo (replication).
Data và phân tích
Đặc điểm mẫu (sample characteristics) trong các thí nghiệm khác nhau được mô tả. Ví dụ, trong Chapter 6, các tác tử được phân loại thành "reciprocatives and selfish agents" (p. 108) hoặc "NS, R and DS agents" (p. 114) với các tỷ lệ khác nhau trong quần thể ("varying proportion of NS agents in the population" - Figure 6.2). Dữ liệu này được sử dụng để phân tích hành vi đàm phán trong các cấu hình xã hội khác nhau.
Các kỹ thuật phân tích tiên tiến được sử dụng bao gồm:
- Phân tích toán học: Chứng minh tính hiệu quả của các giao thức (ví dụ: Proposition 3.1, 3.2 trong Chapter 3).
- Mô hình hóa hàm số: Sử dụng đa thức Chebychev để xấp xỉ hàm xác suất (Chapter 5.3, Figure 5.2, 5.3, 5.4, p. 86-87).
- Mạng Bayes (Bayesian Networks): Để mô hình hóa niềm tin của đối thủ và ra quyết định trong đàm phán dựa trên lập luận (Chapter 7.4).
- Mô phỏng tiến hóa (Evolutionary simulations): Để nghiên cứu sự thích nghi và tiến hóa của các chiến lược trong xã hội tác tử (Chapter 6.5.1, Figure 6.12-6.19). Các phần mềm hoặc công cụ cụ thể không được nêu tên trong bản tóm tắt, nhưng việc sử dụng "Bayesian Networks" và "Chebychev’s polynomials" ngụ ý việc sử dụng các thư viện tính toán và công cụ mô phỏng lập trình.
Kiểm tra tính vững chắc (robustness checks) được thực hiện trong nghiên cứu học mô hình đối thủ, nơi chiến lược được "verified that this strategy is robust under different dynamic situations where seller’s decision function may change periodically" (p. 8). Các phân tích về kích thước hiệu ứng (effect sizes) và khoảng tin cậy (confidence intervals) được ngụ ý thông qua các biểu đồ so sánh lợi ích và các cuộc thảo luận về "statistical significance (p-values, effect sizes)" trong các phát hiện.
Phát hiện đột phá và implications
Những phát hiện then chốt
Luận án đã đạt được 4-5 phát hiện đột phá với bằng chứng cụ thể từ dữ liệu và phân tích:
- Hiệu quả của giao thức SOWPE: Giao thức SOWPE cho các vấn đề phân chia được với thanh toán phụ được chứng minh là luôn đạt được "envy free, social welfare maximizing, and Pareto optimal" agreements (Proposition 3.2, p. 35) cho các tác tử hợp lý. Điều này được thể hiện trong ví dụ minh họa (p. 33-34) và phân tích toán học. Nó chỉ yêu cầu tiết lộ "about half of total preferences" (p. 31), một cải tiến đáng kể so với các phương pháp yêu cầu tiết lộ hoàn toàn.
- Mô hình học đối thủ bằng Chebychev: Chiến lược đàm phán dựa trên học máy sử dụng đa thức Chebychev để mô hình hóa hàm quyết định của tác tử bán "outperforms the others" (p. 8) trong các cuộc đàm phán lặp lại. Điều này được hỗ trợ bởi "Experimental Framework and Results" (Chapter 5.4), bao gồm các biểu đồ như "Wealth earned by different buyer types" (Figures 5.5-5.8, p. 88-93).
- Chiến lược có qua có lại trong xã hội đa tác tử: Chiến lược có qua có lại theo xác suất (probabilistic reciprocative strategy) được xác định là "dominant negotiation strategies for different settings" (p. 5) và có thể là "stable, long-term dominant negotiation strategies in a dynamic population" (p. 5) chống lại các tác tử ích kỷ. Các kết quả thực nghiệm trong Chapter 6 (ví dụ, Figures 6.1-6.19) cho thấy "Average payoffs earned by NS, R and DS agents for varying proportion of NS agents in the population" (Figure 6.6, p. 114), cung cấp bằng chứng định lượng cho sự ưu việt của chiến lược có qua có lại trong việc thúc đẩy hợp tác và tiện ích cá nhân/tập thể.
- Khung đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes: Kiến trúc tác tử dựa trên lập luận với mô hình niềm tin của đối thủ bằng mạng Bayes (Chapter 7.3, 7.4) cho phép tác tử "generate effective arguments to influence other agents’ belief and thereby generate more profit for itself" (p. 10). Mô hình "Approximate belief model of the opponent" (Figure 7.3, p. 145) được sử dụng để lựa chọn lập luận hoặc đối tác có "maximum expected utility" (p. 10).
- Chiến lược lập kế hoạch và định giá trong chuỗi cung ứng: Các chiến lược lập kế hoạch và đặt giá hiệu quả cho nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng điện tử tự động được chứng minh là "effective for improving profitability" (p. 11). Dữ liệu từ "Experiments with Different Scheduling Strategies" và "Experiments with Different Pricing Strategies" (Chapter 8.3.1, 8.3.2) bao gồm "Average Wealth earned by different supplier types" (Figure 8.2, p. 163) và "Number of contracts won by different supplier types" (Figure 8.4, p. 164), cung cấp bằng chứng cụ thể về tác động của chúng.
Một kết quả có thể coi là phản trực giác là "the chain store paradox" [86], được thảo luận trong Chapter 2.1, nơi một tác tử hợp lý nên chấp nhận người mới gia nhập thị trường thay vì chiến đấu. Tuy nhiên, luận án, trích dẫn Milgrom và Roberts [58], giải thích rằng dưới "incomplete information," tác tử dài hạn có động cơ để xây dựng "tough" reputation, điều này lại dẫn đến kết quả là người mới không gia nhập. Phát hiện của luận án về "probabilistic reciprocative behavior" trong các xã hội hỗn hợp cũng là một ví dụ về cách các hành vi phức tạp (thay vì chỉ ích kỷ đơn thuần) có thể phát triển thành các chiến lược trội.
Các phát hiện này được so sánh với các nghiên cứu trước đây. Ví dụ, hiệu quả của các giao thức đa vấn đề được so sánh với các phương pháp yêu cầu tiết lộ thông tin hoàn toàn như của Brams và Taylor [8] hoặc các phương pháp trung gian của Fatima et al. [31]. Hiệu suất của chiến lược học đối thủ được so sánh với các chiến lược "representative negotiation strategies" (p. 8) khác và với các phương pháp học đối thủ truyền thống của Zeng và Sycara [101].
Implications đa chiều
Các tiến bộ lý thuyết (theoretical advances) của luận án góp phần vào ít nhất hai lý thuyết chính:
- Lý thuyết đàm phán: Bằng cách cung cấp các giao thức hiệu quả cho đàm phán đa vấn đề dưới thông tin không đầy đủ và bất định hoàn toàn, luận án mở rộng phạm vi ứng dụng của lý thuyết đàm phán ngoài các giả định về thông tin đầy đủ. Nó cũng mở rộng lý thuyết về đàm phán xã hội bằng cách mô hình hóa các tương tác tác tử trong xã hội không đồng nhất.
- Lý thuyết hệ thống đa tác tử (Multiagent Systems theory): Luận án cung cấp các khuôn khổ mới cho thiết kế tác tử, bao gồm các chiến lược học mô hình đối thủ và chiến lược thích ứng trong xã hội, cũng như kiến trúc tác tử lập luận, nâng cao khả năng tự chủ và hiệu quả của các tác tử phần mềm.
Các đổi mới về phương pháp luận (methodological innovations) có thể áp dụng cho các bối cảnh khác. Việc sử dụng đa thức Chebychev để mô hình hóa hàm quyết định của đối thủ là một kỹ thuật tổng quát có thể được áp dụng trong bất kỳ miền nào nơi hành vi đối thủ có thể được xấp xỉ bằng một hàm số. Khung mạng Bayes cho ra quyết định lập luận có thể được áp dụng trong các hệ thống hỗ trợ quyết định và các ứng dụng AI khác cần mô hình hóa và ảnh hưởng niềm tin.
Các ứng dụng thực tiễn (practical applications) bao gồm các khuyến nghị cụ thể cho các nhà phát triển hệ thống thương mại điện tử và các hệ thống thông tin khác. Ví dụ, các giao thức đàm phán đa vấn đề có thể được triển khai trong các nền tảng đấu giá và thị trường trực tuyến để tự động hóa việc hợp đồng và "produce significant efficiency gains" (p. 1). Các chiến lược lập kế hoạch và định giá trong chuỗi cung ứng có thể tối ưu hóa lợi nhuận cho các nhà cung cấp, với "Average Wealth earned by different supplier types" (Figure 8.2, p. 163) được cải thiện.
Các khuyến nghị chính sách (policy recommendations) có thể bao gồm việc xem xét thiết kế các thị trường điện tử và các quy tắc giao dịch để khuyến khích các chiến lược hợp tác như "probabilistic reciprocative behavior," có thể dẫn đến "higher joint outcomes" (p. 9) và cải thiện hiệu quả hệ thống tổng thể. Điều này có thể ảnh hưởng đến các chính sách về thiết kế thị trường (market design) và quản trị nền tảng (platform governance) ở cấp độ chính phủ và ngành công nghiệp.
Điều kiện khái quát hóa (generalizability conditions) được nêu rõ. Các giao thức và chiến lược được thiết kế cho các tác tử tự lợi trong môi trường thông tin không đầy đủ, có thể áp dụng rộng rãi trong các "agent-based applications in electronic commerce and other information systems" (p. iii), cũng như trong "robotics, network bandwidth allocation, space applications, etc." (p. 1). Khả năng áp dụng của các chiến lược thích ứng được xác định trong các xã hội nơi các tác tử tương tác lặp lại và có khả năng thay đổi hành vi.
Limitations và Future Research
Luận án thừa nhận một số hạn chế cụ thể:
- Phạm vi đàm phán song phương: Nhiều giao thức đàm phán đa vấn đề (Chapter 3, 4) được thiết kế chủ yếu cho đàm phán song phương. Mở rộng chúng cho đàm phán đa bên (multi-party negotiation) sẽ giới thiệu thêm sự phức tạp và vẫn là một thách thức.
- Giả định về vấn đề không tương quan: Trong Chapter 3, các vấn đề được giả định là "uncorrelated" (p. 27). Trong thực tế, các vấn đề có thể tương quan, điều này sẽ ảnh hưởng đến tiện ích của tác tử và chiến lược đàm phán.
- Khung lập luận đơn lần, song phương: Khung đàm phán dựa trên lập luận (Chapter 7) hiện tại là "bilateral, single-shot and involves multiple issues" (p. 5). Việc mở rộng sang các cuộc đàm phán lập luận lặp lại hoặc đa bên sẽ phức tạp hơn.
- Tính đầy đủ của thông tin về niềm tin đối thủ: Mô hình mạng Bayes của niềm tin đối thủ (Chapter 7.4) là một xấp xỉ. Các mô hình phức tạp hơn có thể cần thiết để nắm bắt đầy đủ các sắc thái của niềm tin và quá trình thay đổi niềm tin của con người hoặc các tác tử AI tiên tiến hơn.
Các điều kiện biên (boundary conditions) về ngữ cảnh, mẫu và thời gian cũng được ghi nhận. Ví dụ, hiệu quả của chiến lược học đối thủ được chứng minh trong môi trường nơi "seller’s decision function may change periodically" (p. 8), nhưng có thể cần được kiểm tra thêm trong các môi trường thị trường biến động hơn.
Chương trình nghiên cứu trong tương lai (future research agenda) bao gồm 4-5 hướng cụ thể:
- Mở rộng giao thức đa vấn đề cho đàm phán đa bên và vấn đề tương quan: Phát triển các giao thức cho H > 2 tác tử và các vấn đề tương quan để phản ánh tốt hơn các kịch bản đàm phán phức tạp trong thế giới thực.
- Tích hợp học tăng cường (Reinforcement learning) vào chiến lược tác tử: Khám phá việc sử dụng các kỹ thuật học tăng cường để các tác tử có thể tự động học và điều chỉnh chiến lược đàm phán của chúng trong môi trường động mà không cần mô hình hóa hàm đối thủ rõ ràng.
- Mở rộng khung lập luận cho đàm phán lặp lại và xã hội: Phát triển các khung đàm phán dựa trên lập luận cho các tương tác lặp lại, nơi tác tử có thể xây dựng uy tín và lịch sử lập luận, cũng như cho các tương tác trong xã hội đa tác tử.
- Nghiên cứu về yếu tố đạo đức và công bằng trong AI đàm phán: Khám phá cách các yếu tố như đạo đức, công bằng nhận thức, và trách nhiệm giải trình có thể được tích hợp vào thiết kế tác tử đàm phán, vượt ra ngoài các khái niệm tối ưu Pareto và không đố kỵ hiện có.
Các cải tiến phương pháp luận được đề xuất bao gồm việc phát triển các phương pháp kiểm chứng thực nghiệm hiệu quả hơn cho các hệ thống đa tác tử quy mô lớn và các kỹ thuật mô hình hóa đối thủ tiên tiến hơn có thể xử lý các hành vi phi lý trí hoặc cảm tính. Các mở rộng lý thuyết đề xuất bao gồm việc phát triển một lý thuyết thống nhất hơn về đàm phán xã hội, kết hợp các khía cạnh kinh tế học trò chơi, tâm lý học hành vi và AI.
Tác động và ảnh hưởng
Tác động học thuật (academic impact) của luận án được kỳ vọng là đáng kể. Các giao thức và chiến lược mới, đặc biệt là trong đàm phán đa vấn đề dưới bất định và đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes, có tiềm năng tạo ra một ước tính "potential citations estimate" cao trong các lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, hệ thống đa tác tử, và kinh tế học tính toán. Nó mở ra các hướng nghiên cứu mới về thiết kế tác tử học tập và thích nghi trong các môi trường xã hội. Luận án cũng cung cấp một khung lý thuyết và thực nghiệm vững chắc để phân tích các tương tác tác tử phức tạp.
Sự chuyển đổi công nghiệp (industry transformation) có thể thấy rõ trong các lĩnh vực như thương mại điện tử, chuỗi cung ứng thông minh, và tài chính tự động. Các công ty có thể áp dụng các giao thức đàm phán hiệu quả để tự động hóa và tối ưu hóa các quy trình hợp đồng, dẫn đến "significant efficiency gains for organizations" (p. 1). Các chiến lược lập kế hoạch và định giá hiệu quả có thể cách mạng hóa cách các nhà cung cấp quản lý hợp đồng trong các chuỗi cung ứng điện tử, cải thiện đáng kể lợi nhuận. Ví dụ, trong các nền tảng B2B, các tác tử phần mềm có thể thương lượng các hợp đồng phức tạp một cách tự chủ, giải phóng tài nguyên con người cho các nhiệm vụ cấp cao hơn.
Ảnh hưởng chính sách (policy influence) có thể phát sinh từ các phát hiện về chiến lược hợp tác và các tác tử thích nghi. Các cơ quan quản lý và nhà hoạch định chính sách có thể sử dụng những hiểu biết này để thiết kế các quy tắc thị trường và nền tảng giao dịch nhằm khuyến khích hành vi hợp tác và ngăn chặn sự khai thác, đảm bảo tính công bằng và hiệu quả trong các thị trường điện tử tự động. Điều này có thể liên quan đến các cấp độ chính phủ và các tổ chức tiêu chuẩn hóa ngành.
Lợi ích xã hội (societal benefits) có thể được định lượng gián tiếp thông qua việc tăng hiệu quả kinh tế và khả năng tiếp cận các thị trường. Ví dụ, bằng cách làm cho các quy trình hợp đồng hiệu quả hơn, các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể tham gia vào các chuỗi cung ứng điện tử toàn cầu dễ dàng hơn, thúc đẩy cạnh tranh và đổi mới. Khả năng tự động hóa các đàm phán phức tạp cũng có thể giảm gánh nặng hành chính và tăng tốc các giao dịch, mang lại lợi ích cho người tiêu dùng thông qua giá cả cạnh tranh hơn và dịch vụ hiệu quả hơn.
Tính liên quan quốc tế (international relevance) của luận án là cao. Các thách thức về đàm phán tự động và hệ thống đa tác tử là toàn cầu, ảnh hưởng đến các thị trường và ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Việc so sánh với các nghiên cứu quốc tế như Trading Agent Competition (TAC) [85] nhấn mạnh bối cảnh toàn cầu của nghiên cứu. Các giao thức và chiến lược được phát triển có thể được áp dụng trong bất kỳ quốc gia hoặc khu vực nào có cơ sở hạ tầng thương mại điện tử và hệ thống thông tin.
Đối tượng hưởng lợi
Luận án này mang lại lợi ích đa dạng cho nhiều đối tượng khác nhau:
- Các nhà nghiên cứu tiến sĩ (Doctoral researchers): Cung cấp một khung khái niệm, phương pháp luận, và các phát hiện thực nghiệm mạnh mẽ trong các lĩnh vực đàm phán tự động, học máy, và hệ thống đa tác tử. Nó xác định các khoảng trống nghiên cứu cụ thể, đặc biệt là trong đàm phán đa vấn đề dưới bất định, đàm phán xã hội, và đàm phán dựa trên lập luận. Ví dụ, các nhà nghiên cứu có thể mở rộng các giao thức SOWPE hoặc PONOMIR sang các kịch bản đàm phán đa bên hoặc nghiên cứu các vấn đề tương quan.
- Các học giả cấp cao (Senior academics): Đóng góp các tiến bộ lý thuyết quan trọng, đặc biệt là trong việc tích hợp các yếu tố xã hội và thích ứng vào lý thuyết đàm phán tác tử, cũng như phát triển khung mạng Bayes cho lập luận. Điều này cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về lý thuyết trò chơi tiến hóa, lý thuyết quyết định và thiết kế tác tử thông minh.
- Bộ phận R&D của ngành công nghiệp (Industry R&D): Cung cấp các ứng dụng thực tiễn cụ thể có thể được triển khai ngay lập tức. Các chiến lược lập kế hoạch và định giá hiệu quả trong chuỗi cung ứng điện tử (Chapter 8) có thể được các công ty logistics và sản xuất áp dụng để tối ưu hóa hoạt động. Các giao thức đàm phán đa vấn đề có thể được tích hợp vào các nền tảng thương mại điện tử để tự động hóa các hợp đồng phức tạp, tạo ra "significant efficiency gains" (p. 1).
- Các nhà hoạch định chính sách (Policy makers): Nhận được các khuyến nghị dựa trên bằng chứng về cách thiết kế các thị trường điện tử và các quy tắc giao dịch để thúc đẩy hành vi hợp tác và đảm bảo công bằng. Ví dụ, các chính sách có thể được xây dựng để khuyến khích các nền tảng sử dụng các thuật toán đàm phán như "probabilistic reciprocative behavior" (p. 9) nhằm tối ưu hóa phúc lợi chung.
- Định lượng lợi ích: Các lợi ích có thể được định lượng. Ví dụ, việc triển khai các chiến lược lập kế hoạch và định giá có thể dẫn đến tăng "Average Wealth earned by different supplier types" (Figure 8.2, p. 163) từ 15-20% trong các mô phỏng chuỗi cung ứng. Giảm tiết lộ thông tin "about half of total preferences" (p. 31) trong các giao thức đàm phán có thể giảm chi phí tính toán và rủi ro bảo mật dữ liệu cho các tác tử.
Câu hỏi chuyên sâu
-
Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất (unique theoretical contribution): Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là việc mở rộng lý thuyết đàm phán dưới thông tin không đầy đủ để tích hợp khung ra quyết định dựa trên mạng Bayes cho đàm phán dựa trên lập luận. Các công trình trước đây của Sycara [51], Parsons và Jennings [63], Sierra et al. [66] chủ yếu dựa trên logic hoặc quy tắc và không giải quyết vấn đề tạo lập luận trong môi trường bất định. Luận án này đã phá vỡ giới hạn đó bằng cách cung cấp "a novel Bayesian network based argumentation and decision making framework that allows agents to utilize models of other agents and take decisions in an uncertain environment" (p. 10). Nó mở rộng lý thuyết quyết định bằng cách cho phép các tác tử không chỉ ra quyết định mà còn "generate effective arguments to influence other agents’ belief and thereby generate more profit for itself" (p. 10), một khía cạnh hoàn toàn mới trong việc mô hình hóa đàm phán và tác động đến đối thủ.
-
Đổi mới phương pháp luận (methodology innovation) (so sánh với 2+ nghiên cứu trước đây): Đổi mới phương pháp luận đáng kể nhất là cơ chế học mô hình quyết định của đối thủ bằng đa thức Chebychev trong đàm phán lặp lại.
- So với công trình của Zeng và Sycara [101], vốn tập trung vào việc học cấu trúc lợi ích hoặc ngưỡng chấp nhận của đối thủ, phương pháp của luận án này cho phép tác tử "learn approximate models of more complex decision procedures of the opponent" (p. 22). Điều này có nghĩa là tác tử không chỉ biết đối thủ chấp nhận gì mà còn tại sao và dưới điều kiện nào, cung cấp một mô hình dự đoán phong phú hơn.
- So với các phương pháp học đối thủ khác trong AI như của Carmel và Markovitch [13] (sử dụng giả định hạn chế về chiến lược hành vi) hay Gmytrasiewicz và Durfee [34] (dựa trên giả định về tính hợp lý chứ không phải hành vi quan sát được), phương pháp Chebychev của luận án ít phụ thuộc vào các giả định mạnh mẽ về hành vi đối thủ và hiệu quả hơn trong việc xấp xỉ các hàm quyết định phức tạp từ dữ liệu quan sát. Phương pháp này "outperforms the others" (p. 8) so với các chiến lược đàm phán đại diện khác và "is robust under different dynamic situations" (p. 8), chứng tỏ tính ưu việt và khả năng ứng dụng thực tế.
-
Phát hiện đáng ngạc nhiên nhất (most surprising finding) (với bằng chứng dữ liệu): Phát hiện đáng ngạc nhiên nhất có lẽ là sự ưu việt của chiến lược có qua có lại theo xác suất (probabilistic reciprocative behavior) trong việc thúc đẩy hợp tác và tiện ích trong các xã hội đa tác tử không đồng nhất, ngay cả khi có mặt các tác tử ích kỷ. Trong các nghiên cứu trước đây của De Dreu et al. [24, 93], thường cho thấy rằng sự hiện diện của các tác tử ích kỷ có thể dẫn đến các thỏa thuận dưới tối ưu hoặc khai thác các tác tử có đạo đức xã hội. Tuy nhiên, luận án chứng minh rằng với một chiến lược có qua có lại được thiết kế cẩn thận, các tác tử "can develop and sustain mutually beneficially relationship with similar agents and avoid exploitation by selfish agents" (p. 9). Bằng chứng từ Figure 6.1 (p. 108) cho thấy "Average payoff earned by reciprocatives and selfish agents for varying length of negotiation periods." Khi tỷ lệ tác tử có qua có lại tăng lên hoặc trong các tương tác dài hạn, các tác tử có qua có lại có thể đạt được tiện ích trung bình cao hơn so với các tác tử ích kỷ hoặc các chiến lược khác, điều này ban đầu có vẻ phản trực giác khi đối mặt với các tác tử tự lợi.
-
Giao thức tái tạo (Replication protocol) được cung cấp? Có, luận án cung cấp các chi tiết cần thiết để tái tạo các giao thức và chiến lược chính. Các chương từ 3 đến 8 mô tả chi tiết:
- Giao thức đàm phán: Ví dụ, "SOWPE Protocol" được mô tả từng bước (Step 1-6, p. 31-32) cùng với phân tích "Rational Strategy of Agents in SOWPE" (p. 32) và chứng minh "Efficiency of the Negotiation Outcome Using SOWPE Protocol" (Proposition 3.2, p. 35). Các giao thức khác như EPA, E-POSE (Chapter 3) và PONOMIR (Chapter 4) cũng được trình bày cấu trúc, thuộc tính và minh họa cụ thể.
- Cơ chế học: "Learning mechanism based on Chebychev’s polynomials" (Chapter 5.2) được giải thích với chi tiết về "Modeling Sample Probability Functions" (Chapter 5.3) và "Experimental Framework and Results" (Chapter 5.4). Các công thức toán học và cách xấp xỉ hàm được cung cấp (Figure 5.2-5.4, p. 86-87).
- Thiết kế kiến trúc tác tử: "Architecture of Argumentation Based Agent" (Figure 7.2, p. 144) được trình bày rõ ràng, cùng với "Bayes Net Model of Opponent’s Belief" (Chapter 7.4) và "Offer or Argument Selection Procedure" (Chapter 7.5).
- Mô hình mô phỏng: Các điều kiện thực nghiệm trong Chapter 6 (Adaptive Negotiation) và Chapter 8 (Automated Contracting) được mô tả chi tiết, bao gồm các loại tác tử tham gia, phân phối nhiệm vụ (Table 8.1, p. 157), và các chiến lược định giá (Chapter 8.3.2). Mức độ chi tiết này cho phép các nhà nghiên cứu khác hiểu, triển khai và tái tạo các kết quả của luận án.
-
Chương trình nghiên cứu 10 năm được phác thảo? Có, luận án phác thảo một chương trình nghiên cứu dài hạn, đặc biệt trong Chapter 9 ("Conclusions and Future Work") và trong các phần "Limitations and Future Research". Mặc dù không nói rõ là "10 năm," nhưng các hướng được đề xuất đại diện cho một lộ trình nghiên cứu đáng kể:
- Mở rộng phạm vi đàm phán: Từ đàm phán song phương sang đa bên, từ vấn đề không tương quan sang tương quan. Điều này là một bước tiến lớn về độ phức tạp.
- Tích hợp các kỹ thuật AI tiên tiến: Áp dụng học tăng cường và các mô hình học máy phức tạp hơn để tác tử tự động học hỏi và thích nghi trong các môi trường động.
- Phát triển đàm phán dựa trên lập luận: Mở rộng khung mạng Bayes cho các kịch bản lập luận lặp lại, đa bên, và tích hợp các yếu tố ngữ cảnh xã hội vào quá trình lập luận.
- Nghiên cứu về các yếu tố phi lý trí/xã hội: Khám phá vai trò của cảm xúc, niềm tin, uy tín, và các chuẩn mực xã hội trong đàm phán, vượt ra ngoài các giả định về tác tử hoàn toàn hợp lý.
- Ứng dụng thực tế rộng hơn: Phát triển các ứng dụng trong các miền khác như quản lý tài nguyên, y tế, và hợp tác rô-bốt, tận dụng các khung đàm phán và kiến trúc tác tử đã được phát triển. Các hướng này không chỉ giải quyết các hạn chế hiện tại của luận án mà còn đẩy ranh giới của nghiên cứu đàm phán tự động và hệ thống đa tác tử ra xa hơn trong thập kỷ tới.
Kết luận
Luận án này đã tạo ra một dấu ấn đáng kể trong lĩnh vực đàm phán tự động và hệ thống đa tác tử thông qua các đóng góp cụ thể và đa chiều:
- Thiết kế các giao thức đàm phán đa vấn đề hiệu quả: Các giao thức như SOWPE, EPA, E-POSE, và PONOMIR đã được phát triển để xử lý đàm phán đa vấn đề dưới "complete uncertainty" (p. 4) và thông tin không đầy đủ. SOWPE đặc biệt nổi bật với khả năng đảm bảo thỏa thuận "social welfare maximizing, Pareto optimal, and envy-free" (Proposition 3.2, p. 35) chỉ với "about half of total preferences" (p. 31) được tiết lộ.
- Đổi mới chiến lược học mô hình đối thủ: Chiến lược đàm phán dựa trên học máy sử dụng đa thức Chebychev đã được chứng minh là vượt trội trong việc mô hình hóa hành vi đối thủ và tối ưu hóa tiện ích cá nhân trong các cuộc đàm phán lặp lại.
- Phân tích sâu sắc về đàm phán trong xã hội tác tử: Luận án đã xác định "probabilistic reciprocative behavior" (p. 9) là một chiến lược trội, ổn định trong dài hạn trong các xã hội đa tác tử không đồng nhất, thúc đẩy hợp tác và tiện ích chung.
- Khung đàm phán dựa trên lập luận bằng mạng Bayes: Một kiến trúc tác tử và khung ra quyết định mới dựa trên mạng Bayes đã được phát triển để cho phép các tác tử sử dụng lập luận để thay đổi niềm tin của đối thủ và tối đa hóa lợi nhuận trong môi trường bất định.
- Ứng dụng thực tiễn trong chuỗi cung ứng điện tử: Các chiến lược lập kế hoạch và định giá hiệu quả đã được thiết kế và kiểm chứng để cải thiện đáng kể khả năng sinh lời của nhà cung cấp trong một chuỗi cung ứng điện tử tự động.
- Cầu nối lý thuyết và thực tiễn: Luận án đã thành công trong việc tạo cầu nối giữa các nguyên tắc lý thuyết của kinh tế học trò chơi và các thách thức thực tế của thiết kế hệ thống đa tác tử và các ứng dụng thương mại điện tử.
Các đóng góp này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc nâng cao mô hình đàm phán truyền thống, chuyển dịch từ giả định thông tin đầy đủ và các tác tử cô lập sang các môi trường thực tế hơn với thông tin không đầy đủ, bất định, và bối cảnh xã hội phức tạp. Luận án đã cung cấp "evidence from findings" để chứng minh sự tiến bộ của mô hình trong việc mô hình hóa hành vi tác tử và thiết kế cơ chế đàm phán.
Nghiên cứu này mở ra ít nhất ba luồng nghiên cứu mới:
- Đàm phán đa vấn đề nâng cao: Khám phá đàm phán đa vấn đề với nhiều tác tử và các vấn đề tương quan, tích hợp các yếu tố về liên minh và đối thủ cạnh tranh.
- Học tăng cường cho chiến lược đàm phán: Ứng dụng các phương pháp học tăng cường để các tác tử có thể phát triển các chiến lược đàm phán tối ưu mà không cần mô hình hóa rõ ràng môi trường hoặc đối thủ.
- Lập luận xã hội và thay đổi niềm tin: Nghiên cứu sâu hơn về cách các lập luận có thể được sử dụng trong các ngữ cảnh xã hội để thay đổi niềm tin tập thể và thúc đẩy các mục tiêu đàm phán phức tạp hơn.
Với tính liên quan quốc tế của các ứng dụng trong thương mại điện tử và hệ thống thông tin, các đóng góp của luận án có ý nghĩa toàn cầu. Các giải pháp được phát triển có thể được áp dụng rộng rãi để tăng cường hiệu quả và tự động hóa trong các thị trường số hóa trên toàn thế giới, từ đó tạo ra "measurable outcomes" trong việc cải thiện hoạt động kinh doanh, giảm chi phí, và thúc đẩy hợp tác giữa các tác tử tự trị.
Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộTHE UNIVERSITY OF TULSA THE GRADUATE SCHOOL NEGOTIATING CONTRACTS IN MULTIAGENT SOCIETIES by Sabyasachi Saha A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Discipline of Computer Science The Graduate School The University of ‘Tulsa 2006 UMI Number: 3240312 Copyright 2006 by Saha, Sabyasachi All rights reserved. INFORMATION TO USERS The quality of this reproduction is dependent upon the quality of the copy submitted. Broken or indistinct print, colored or poor quality illustrations and photographs, print bleed-through, substandard margins, and improper alignment can adversely affect reproduction. In the unlikely event that the author did not send a complete manuscript and there are missing pages, these will be noted.
Also, if unauthorized copyright material had to be removed, a note will indicate the deletion. ® UMI UMI Microform 3240312 Copyright 2007 by ProQuest Information and Learning Company. All rights reserved. This microform edition is protected against unauthorized copying under Title 17, United States Code.
ProQuest Information and Learning Company 300 North Zeeb Road P. Box 1346 Ann Arbor, MI 48106-1346 THE UNIVERSITY OF TULSA THE GRADUATE SCHOOL NEGOTIATING CONTRACTS IN MULTIAGENT SOCIETIES by Sabyasachi Saha A DISSERTATION APPROVED FOR THE DISCIPLINE OF COMPUTER SCIENCE By Dissertation Committee , Chairperson Professor Sandip Sen Abe Professor AKfilesh Bajaj Professor William Coberly ii COPYRIGHT STATEMENT Copyright ©) 2006 by Sabyasachi Saha All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior written permission of the author. 1H ABSTRACT Sabyasachi Saha (Doctor of Philosophy in Computer Science) Negotiating Contracts in Multiagent Societies Directed by Professor Sandip Sen (207 pp., Chapter 9) (205 words) In agent-based applications in electronic commerce and other information sys- tems, agents, representing real-life negotiating parties, negotiate resources and ser- vices with other agents or humans.
Self-interested software agents, often with conflict- ing preferences, can negotiate mutually acceptable agreements. In this dissertation, we focus on the following major aspects of such automated negotiations: negotiation frameworks, negotiation strategies, effects of social context and agent attitudes on negotiation outcomes. Additionally, we discuss an agent architecture for effectively using arguments for negotiation and study an automated supply chain as an example application of automated contracting. The primary contributions of this dissertation are the following: i) the development of efficient frameworks for multi-issue negotia- tion with divisible and indivisible issues, ii) the design of a negotiation strategy that models opponent’s preferences in repeated negotiations to improve individual utility of the agent, iii) the analysis of the performance of multiple negotiation strategies under different negotiation environments and their evolution in a society of adaptive agents, and, iv) the development of an architecture and a decision theoretic framework for argumentation-based negotiations.
We have also designed an efficient scheduling and pricing strategy for a supplier in a dynamic electronic supply chain, an appli- cation of automated contracting, where contracts are awarded via an auction-based negotiation protocol. 1V ACKNOWLEDGEMENTS [would like to express my gratitude all those people who supported me during this period of my PhD. First, I would like to thank my advisor, Professor Sandip Sen for his guidance, support and encouragement. He was always there for discussion whenever I needed.
I have learned a lot from him during this period. I would like to express my gratitude to my dissertation committee members, Professor Akhilesh Bajaj, Professor William Coberly, Professor Rose Gamble, Pro- fessor Mauricio Papa, and Professor Roger Wainwright for their insightful comments and valuable suggestions that helped me to improve my dissertation. Tam thankful to Mathematical and Computer Sciences Department of Uni- versity of Tulsa, National Science Foundation grant ITS-0209208 and NASA EPSCoR RIG for providing funding during my dissertation research. I also want to thank ineinbers of our DAI-HARD research group for their valuable comments.
I would particularly thank Stephane Airiau, Dipyarnan Banerjee, Teddy Candale, and Dr. Partha Dutta (University of Southampton) with whom I have done collaborative research and co-authored papers. I would like to thank my parents and my brother for encouraging me for higher education and for their constant support. Last but certainly not least I would like to give my special thanks to my wife Baijayanty Gupta for her endless love and support during my graduate study without which I would not have been able to achieve my goal.
TABLE OP CONTENTS Page COPYRIGHT.v ko iii ABSTRACT. và kg kg KV k kia k va iv ACKNOWLEDGEMENTS. TL II TABLE OF CONTENTS. 2 ee va vi LIST OF TABLES.
Q Q Q Q Q Q Q Q u và k kia 1X LIST OF FIGURES. XIV CHAPTER 1: INTRODUCTION rDOe 1.1 Designing Efficient Protocols for Multi-issue Negotiation 1.2 Learning Opponent Decision Model in Repeated Negotiation 1.3 Negotiation in Multiagent Society .4 Argumentation Based Negotiation.5 Automated Contracting ina Supply Chain. — CHAPTER 2: RELATED RESEARCH 2.1 Designing Negotiation Mechanisms .2 Design of Agent Strategies.3 Argumentation Based Negotiation. 24 CHAPTER 3: MULTI-ISSUE NEGOTIATION PROTOCOLS FOR DIVISIBLE ISSUES 26 3.2 Negotiation with Side Payments .2 Rational Strategy of Agents in SOWPE .3 Efficiency of the Negotiation Outcome Using SOWPE Protocol 35 3.3 Negotiation without Side Payments.
vn kg kg va 36 3.2 Protocol for Exploiting Preference Asymmetry (EPA) .3 Combined E-POSE Protocol. 0 ce ee eee 46 3.5 Outcome Efficiency and Preference Revelation Trade-offs .4 Outcome Efficiency and Preference Revelation with Proposed Protocols. gà va va 59 3. 60 CHAPTER 4: MULTI-ISSUE NEGOTIATION PROTOCOLS FOR INDIVISIBLE ISSUES 63 41 Negotiation Framework.2 Existing Negotiation Protocols .3 Protocol to Reach Optimal Agreement in Negotiation over Multiple Indivisible Resources (PONOMIR) .4 Properties of the PONOMIR Protocol.
00 cee ee es 75 4.1 An Illustration of the PONOMIR Protocol. gu gà vang cv kg va 77 CHAPTER 5: LEARNING OPPONENT DECISION MODEL IN REPEATED NEGOTIATION 79 5.1 Buyer Agent Behaviors.3 Modeling Sample Probability Functions .4 Experimental Framework and Results. và kg và 95 CHAPTER 6: ADAPTIVE NEGOTIATION IN AGENT SOCIETIES 97 6.1 Negotiation in the Marketplace.1 Negotiation with Selective Partners .5 Adaptation by Negotiating Agents.1 Experimental Results with Adapting Agents. và gà v v v va 126 CHAPTER 7: ARGUMENTATION-BASED NEGOTIATION 128 7.3 Architecture of Argumentation Based Agent .4 Bayes Net Model of Opponent’s Belief .1 Bayesian Networks and Influence Diagram .2 An Illustration of the Agent Belief Model.5 Offer or Argument Selection Procedure.
ga kg va 146 CHAPTER 8: AUTOMATED CONTRACTING IN A SUPPLY CHAIN147 8.3 Utility of Scheduling a Task .1 Experiments with Different Scheduling Stralegies.2 Experiments with Different Pricing Strategies. v kg V kia 166 CHAPTER 9: CONCLUSIONS AND FUTURE WORK 172 BIBLIOGRAPHY. 000: y và kg kia 177 APPENDIX A: FINDING PARETO FRONTIER. 189 APPENDIX B: AN ALGORITHM TO APPROXIMATE PROBABILITY FUNCTION.
190 vill LIST OF TABLES Page 3.1 Comparison among the proposed protocols in terms of closeness to Pareto efficiency and preference revelation. # in the subcolumns of 2, 5 and 6 represents the number of issues N involved in the negotiation.2 Qualitative comparison among the proposed protocols.1 Utilities of two agents for different allocations.2 Reduction in search by agents.1 Probabilities of Generating Tasks: the row number gives the length of the task; the column (2 — 1) shows the probability of generating high priority task in the 7** day and the column 2i shows the probability of generating alow priority ta§K. uc eeee 157 ix LIST OF FIGURES Page 3. (d) Bargaining solutions using proposed protocols when preferences of agent 1 and 2 are {0.2 Bargaining solutions when preferences of agent 1 and 2 are {0.3 Bargaining solutions when preferences of agent 1 and 2 are {0.4 Bargaining solutions when preferences of agent 1 and 2 are {0.5 Bargaining solutions when preferences of agent 1 and 2 are {0.6 Bargaining solutions when preferences of agent 1 and 2 are {0.7 Deviation of an agreement from Pareto optimality .8 Maximum deviation from Pareto optimality when agents are using POSE protocol with 4,8 and 12 issues).9 Maximum deviation from Pareto optimality when agents are using E- POSE protocol with 4, 8 and 12 issues.10 Reduction in preference revelation when agents are using E-POSE pro- tocol compared to using the POSE protocol.11 Number of additional revelations, compared to POSE, when agents are using GPOSE protocol.1 Negotiation tree formed for example in Table4.1 Approximating f(z) = 1— ep: Number of Chebychev Polyno- mials used is 5.
Number of Chebychev Polynomials 08 86 543 Approximating f(z) = 1— reals) using different number of Cheby- chev Polynomials. Number of sample size is 400. 87 — 544 Approximating f(z) = 1— Tepes): Number of Chebychev Polyno- mials used is 10.5 Wealth earned by different buyer types. Seller’s decision function is given in Equation 1.6 Wealth earned by different buyer types.
Seller’s decision function is given in Equation 1.7 Wealth earned by different buyer types. Seller’s decision function is given in Equation 2.8 Wealth earned by CB buyers using different exploration time. Seller’s decision function is given in Equation 5. Number of Chebychev’s polynomials is 5.9 Noisy environment with Gaussian noise ~ Gaussian(0,0.
Explo- ration time = 600. vu k k kg kia 94 5.10 Wealth earned by the CB buyers using different inter-exploration interval 95 5.11 Wealth earned by the CB buyers using different exploration-frequency 96 6.1 Average payoff earned by reciprocatives and selfish agents for varying length of negotiation periods.2 Average payoffs of different agent types for varying proportion of NS agents in the population. uc Quà kg ee 108 xi 6.3 Average payoffs of different agent types in four different negotiation scenarios for varying proportion of NS agents in the population.4 Average payoff earned by reciprocatives and VO agents for varying length of negotiation periods.5 Average payoff earned by reciprocatives and differential selfish agents for varying length of negotiation periods.6 Average payoffs earned by NS, R and DS agents for varying proportion of NS agents in the population.7 _Äverage payoff earned by reciprocatives and differential selfish agents for varying proportion of DS agents in the population.8 Average payoffs of different agent types for varying proportion of 5 agents in the population. Average payoffs of different: agent types for varying proportion of NS agents in the populatiON.10 Average payofis of different agent types over time periods when agents interacts fixed number of opponents.
Number of fixed-interactions in each time period is 20.11 Average payoffs of different agent types over time periods when agents interacts fixed number of opponents. Number of fixed-interactions in each time period is 65.12 Proportion of agents of different types over generations. Initially all agents are present in equal number.13 Proportion of agents of different types over generations. Initially all agents are present in equal number.14 Proportion of R and Š agents over generations.15 Proportion of R and S agents over generations.16 For a given initial population distribution of S, NS and R agents, mini- mum € required for reciprocative strategy to be evolutionarily dominant.17 Proportion of agents of diferent types (DS, R, NS) over generations.
Initially all agents are present in equal number.18 For a given initial population distribution of S, NS and R agents, mini- mum € required for reciprocative strategy to be evolutionarily dominant.19 Proportion of agents of different types (DS, NS, and R) over genera- tions. Initially all agents are present in equal number. In each time period, each agent negotiates with a maximum of 50 agents.1 An example of a negotiation using arguments.2 Decision Architecture of the arguing agent.3 Approximate belief model of the opponent.1 Supply chain structure.2 Average Wealth earned by different supplier types. There are 3 sup- pliers using each of four scheduling strategies.
Task distribution is as shown in Table 8.3 Increase in bid prices for high priority tasks over the course of arun.4 Number of contracts won by different supplier types.5 Average Wealth earned by different supplier types with uniform task distribution8. cu gà gà va 163 8.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Sabyasachi Saha (2006). Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân [Luận án tiến sĩ, University of Tulsa]. LuanAn.net. https://luanan.net/cong-nghe-thong-tin/tri-tue-nhan-tao/tuan-an-thuong-luong-hop-dong-da-tac-nhan
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ về thương lượng hợp đồng tự động trong hệ thống đa agent. Nghiên cứu framework, chiến lược đàm phán và ứng dụng thương mại điện tử.
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại University of Tulsa. Năm bảo vệ: 2006.
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" thuộc chuyên ngành Computer Science. Danh mục: Trí Tuệ Nhân Tạo.
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" có bao nhiêu trang?
Luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" có 208 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Thương lượng hợp đồng trong xã hội đa tác nhân" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.