Empresas Virtuais - o sistema FOREV- Ana Paula Rocha. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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1 Empresas Virtuais - o sistema FOREV- Ana Paula Rocha Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Comércio Electrónico Transacção de mercado conjunto finito de processos de interacção entre participantes com diferentes objectivos (ex: comprador/vendedor) estabelecimento de um acordo entre participantes, para troca de produtos ou serviços (bens) Comércio B2C transacção entre vendedores e compradores individuais objecto da transacção é um bem final B2B transacção entre empresas objecto da transacção é um bem a ser usado em processos de produção 2

2 Contexto e enquadramento Em termos económicos, o mercado é cada vez mais competitivo Redução dos tempos de obtenção de produtos/serviços Aumento da qualidade Funcionalidade focada no consumidor - operação isolada - comportamento estático - tradição - padronização - organização: vários níveis de gestão sistema tradicional - operação interactiva - comportamento dinâmico - inovação - orientação ao cliente - organização: comunicação entre equipas sistema cooperativo 3 A Empresa Virtual A alteração constante dos requisitos dos consumidores, implica rápidas reconfigurações das corporações de empresas Empresa Virtual (EV) Corporação temporária de empresas Empresas individuais são um nicho de competência Empresa 4 Módulo y Empresa 2 Módulo x Empresa 1 Módulo w Empresa 3 Módulo z Empresa 4 Empresa 1 Empresa Virtual Empresa 3 Empresa 2 4

3 A Empresa Virtual Rede de empresas independentes [Amberg, 97] [Arnold et al., 95] [Byrne et al., 93] [Camarinha et al.,99] [Cole e Gamble, 97] [Hardwick et al.,98] [Jagers et al., 98] [NIIIP, 98] [Ott e Nastansky, 97] [Reid et al., 96] [Sims, 96] Sriram et al., 96] carácter temporal partilha competências e recursos tecnologia flexibilidade informação e comunicação excelência divisão igual de poder 5 O ciclo de vida da EV Identificação Empresa 4 Empresa 5 Empresa 1 Formação Operação Módulo y Empresa 2 Módulo x Empresa 1 Módulo w Empresa 3 Módulo z Necessidade Empresa 4 Empresa Virtual Dissolução Empresa 3 Empresa 2 6

4 Sistema Multi- Modelação de uma Empresa Virtual, como um Sistema Multi- composto por entidades (empresas/agentes) distribuídas, autónomas e independentes, que formam coligações temporárias. Desenvolvimento de metodologias de negociação adequadas à formação de Empresas Virtuais Negociação multi-atributo e adaptativa Resolução dependências distribuídas Manutenção da privacidade de informação 7 Meta Instituição Identificação de Necessidades Descrição de necessidades e Pesquisa de potenciais parceiros 8

5 registo Sistema Multi- Sistema Multi- grupo de agentes (entidades computacionais autónomas) combinação de competências cooperação Participantes Registo Mercado Empresa Interacção Mercado Plataforma de comunicação: JATLite Entendimento comum informação (Ontologia) registo registo Empresa Registo registo registo Mercado Empresa Empresa 9 Instituição Electrónica! 10

6 Registo Identificação e registo de todos os agentes Mercado e Empresa. Estabelecimento do contacto inicial entre eles Construção da ontologia do mercado. Apresentação da ontologia a agentes interessados oferta X, Y Mercado (AM k ) procura X (1) Registo (AR) (2) AM k procura X (3) oferta X Empresa (AE i ) (4) 11 Ontologia - Descrição dos bens do mercado Ont = Bem, Cmpt, Atb, Val, BC r, CA r, AV r BC r : Bem i {Cmpt}, Bem i Bem CA r : Cmpt i {Atb}, Cmpt i Cmpt AV r : Atb i Val k, Atb i Atb, 1 Val k Val 12

7 Mercado publicitação das necessidades 13 Empresa publicitação das competências 14

8 Descrição de dependências Nec = Bem, Cmpts, Dep Dep = {Dep k } Depk = f(valor ikx,, Valor lpz ) 15 Formação da EV Formação da Empresa Virtual corporação de empresas independentes selecção das empresas mais competentes negociação Requisitos do protocolo de negociação Objectos de negociação são descritos por múltiplos atributos Os atributos podem ser interdependentes Empresas pretendem manter privacidade de informação Proposta: Algoritmo de Negociação-Q negociação multi-atributo aprendizagem ao longo do processo de negociação resolução de dependências distribuídas 16

9 Protocolo de Negociação formulação de anúncio - avaliação de propostas - formulação de comentário formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário Mercado anúncio proposta comentário múltiplas rondas pedido Empresa 1 Empresa j - avaliação de propostas - selecção da proposta vencedora 17 Negociação-Q Merca do formulação de anúncio - avaliação de propostas - formulação de comentário anúncio proposta comentário formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário Empresa 1 Anúncio Efectuado pelo Mercado Especificação do Bem (conjunto de componentes) múltiplas rondas pedido - avaliação de propostas - selecção da proposta vencedora Especificação de um componente pode incluir domínio de valores admissíveis para os atributos (não especifica função de utilidade) Empresa j Formulação da proposta inicial Efectuada pelos s Empresa com competência para satisfazer o(s) componente(s) anunciados A proposta inclui os valores mais favoráveis ao Empresa (que satisfaçam o anúncio). 18

10 Negociação-Q Avaliação da proposta Quantifica o desvio dos valores da proposta relativamente aos valores óptimos 1 Av =, Desvio Desvio = k i = 1 i i = 1 Formulação comentário qualitativo É atribuido um valor qualitativo (suficiente, mau, medíocre) a cada um dos atributos que constituem a proposta Descreve a distância entre os valores da proposta actual e da melhor proposta recebida até ao momento 1 dizer que existe uma melhor proposta no mercado é mais convincente que dizer que a proposta actual não é óptima * Merca do formulação de anúncio - avaliação de propostas - formulação de comentário anúncio proposta comentário múltiplas rondas pedido - avaliação de propostas - selecção da proposta vencedora k ( k i + 1) * dif ( PrefV ) i,v i formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário Empresa 1 Empresa j 19 Negociação-Q Reformulação de uma proposta Usa um algoritmo baseado na aprendizagem-q Acções incluídas no espaço de exploração são deduzidas de acordo com o comentário recebido estado: e = <cl 1,cl 2,...,cl k > acção: a= <a 1,a 2,...,a k > ( ) ( ) = Q( e,a) + α r + γ maxq( e',b) Q( e,a) Q e,a b, cl x : comentário qualitativo relativo ao atributo x,a x {incremento, decremento, manutenção} Valor de recompensa é calculado de acordo com o comentário qualitativo recebido (recompensa imediata) k, se vencedor r = k penalidadei, se não vencedor ( 0 penalidadei 1 ) 2 i Merca do formulação de anúncio - avaliação de propostas - formulação de comentário anúncio proposta comentário múltiplas rondas pedido - avaliação de propostas - selecção da proposta vencedora formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário Empresa 1 Empresa j 20

11 Resolução de dependências distribuídas Problema Propostas recebidas de diferentes s Empresa contêm valores incompatíveis para atributos dependentes s Empresa negoceiam para acordar em uma solução admissível Resolução do Problema de Satisfação de Dependências Distribuídas (PSDD) s trocam valores alternativos (soluções) para atributos dependentes s acordam em uma solução final que é a mais favorável para o conjunto dos agentes envolvidos 21 Resolução de dependências distribuídas Uma solução alternativa possui um valor de utilidade (avaliação) que é inferior à solução inicial. Para uma solução s k, o valor de decremento da utilidade (du i (s k )) para um agente i é igual a du i (s k ) = Av(s*) - Av(s k ) s não revelam o valor de utilidade da sua solução, apenas o valor do decremento da utilidade manutenção privacidade informação s concordam em uma solução final que possui o valor mínimo do decremento da utilidade total (dut) dut k k ( s ) = du ( s ) a a 22

12 Transferência de compensações Após o acordo em uma solução final no PSDD O valor do decremento da utilidade real de cada agente é igual a: dut dur = n m ( s ), n = nº agentes Alguns agentes terão de pagar ao sistema, ou receber do sistema, um valor de compensação vc i = dur du i m ( s ) 23 Sistema ForEV ForEV (Formação de Empresas Virtuais) Linguagem: Java Plataforma de Comunicação: JATLite AMR ( Agent Message Router ) componente central da plataforma responsável por toda a gestão da comunicação Extensões à plataforma JATLite - Inclusão de funções adicionais na aplicação AMR Registo de necessidades e competências Correspondência entre agentes Mercado e Empresa - Inclusão de múltiplas aplicações AMR Cada agente Mercado possui uma aplicação AMR 24

13 JATLite - plataforma de comunicação Múltiplas aplicações AMR Evita-se sobrecarregar uma única aplicação AMR com tráfego comunicação (implementação) Permite dividir os diferentes negócios que ocorrem em simultâneo (concepção) Mercado procura criação novo local mercado AMRRouter * Registo AMRRouter oferta em_mercado * oferta Empresa 25 Resultados experimentais Cenário: sub-domínio do sector têxtil Necessidade do mercadobem casaco Componentes necessários ao fabrico do bem casaco são: tecido, botão, máquina_costura Experiência 1 Selecção da empresa fornecedora do componente tecido Tecido é descrito por cinco atributos: preço, quantidade, categoria, prazo_entrega, cor Três empresas são capazes de fornecer o componente tecido E 1, E 2 (s Empresa com capacidade de aprendizagem) E 2_NA ( semelhante a E 2, sem capacidade de aprendizagem) 26

14 Resultados experimentais M 50.01% (satisfação) E % E % E 2_NA 39.04% 27 Resultados experimentais M 50.01% (satisfação) E % E % E 2_NA 39.04% (primeiro cenário) M 29.17% (satisfação) E % E 2_NA 44.04% 28

15 Resultados experimentais Experiência 2 Selecção das empresas fornecedoras dos componentes: tecido (AE t1, AE t2 ) botão (AE b1, AE b2 ) e máquina_costura (AE m1, AE m2 ) Mercado: especificação das necessidades Componente Atributo Domínio Preferências tecido preço quantidade tp_entrega cor categoria vermelho, preto, azul, amarelo, cinzento algodão, poliester, linho, seda, nylon preto, vermelho linho, algodão 29 Mercado especificação das necessidades Componente Atributo Domínio Preferências botão preço quantidade tp_entrega diâmetro 1 -> > 4 espessura 1 -> 8 1 -> 8 vermelho, preto, azul, cor preto, vermelho amarelo, cinzento máquina_costura preço 0 -> > 1000 velocidade 500 -> > 200 tp_entrega 0 -> > 30 ocupação 850 -> >

16 s Empresa tecido AE t1 AE t2 Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências preço quantidade tp_entrega cor vermelho, preto, verde, azul, cinzento preto, azul, vermelho vermelho, preto, azul, verde, cinzento preto, azul, vermelho categoria nylon, algodão, poliester nylon, algodão nylon, algodão, poliester nylon, algodão 31 s Empresa botão AE b1 AE b2 Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências preço quantidade tp_entrega cor vermelho, cinzento, azul, amarelo, preto vermelho, azul, amarelo vermelho, azul, preto, branco vermelho, azul, preto, branco diâmetro espessura

17 s Empresa máquina_costura AE m1 AE m2 Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências preço tp_entrega ocupação velocidade Resultados experimentais negociação tecido AE t2 preço = quantidade = 2005 tempo_entrega = 7 cor = preto categoria = nylon 34

18 Resultados experimentais negociação botão AE b1 preço = quantidade = 7894 tempo_entrega = 47 cor = vermelho diâmetro = 9.33 espessura = Resultados experimentais negociação máquina_costura AE m1 preço = 838 tempo_entrega = 10 ocupação = 850 velocidade =

19 Resultados experimentais Os valores do atributo cor da competência tecido e do atributo cor da competência botão são inter-dependentes. AE b1 preço = quantidade = 7894 tempo_entrega = 47 cor = vermelho diâmetro = 9.33 AE espessura t2 = 1.0 preço = quantidade = 2005 tempo_entrega = 7 cor = preto categoria = nylon componente = tecido atributo = cor vermelho preto verde azul cinzento dependências componente = botão atributo = cor vermelho preto, cinzento verde azul preto, cinzento 37 Resultados experimentais (resolução PSDD) Valor compensação= AEt AE b dependency-proposal (id=tissue_0, val=(preto; cinza), du=0) id=tissue_0 dut= m t1 dependency-feedback (id=tissue_0, du=0.1428) m b1 id=tissue_0 dut= dependency-reply (id=button_0, val=vermelho, du=0) m b2 id=button_0 dut= id=tissue_1 dut=0.069 m t2 m t3 dependency-proposal (id=tissue_1, val=azul, du=0.0333) dependency-feedback (id=button_0, du=0.0666) dependency-feedback (id=tissue_1, du=0.0357) dependency-accepted (id=button_0) m b3 id=button_0 dut= id=tissue_1 dut=0.069 m t4 dependency-accepted (id=button_0) m b4 38

20 Conclusões Sistema ForEV Especificação de um Sistema Multi- para modelação da Empresa Virtual Desenvolvimento de um protocolo de negociação automática (Negociação-Q), para a formação da Empresa Virtual Negociação sobre múltiplos atributos Aprendizagem ao longo do processo de negociação Resolução de dependências distribuídas Manutenção da privacidade de informação 39