基于多Agent的網上審批流程的研究

[摘 要] 網上審批系統是管理信息化的重要組成部分，但傳統的網上審批系統存在諸多弱點。本文分析網上審批系統在信息共享、智能化和用戶個性化方面的不足和Agent 技術的優點，提出一個基于Agent 技術的網上審批系統模型，描述了各種Agent 的功能與結構以及各種Agent 在系統工作流程中的協作。最后，闡述了基于KQML 和XML 的Agent 通信機制。

[關鍵詞] 網上審批系統；管理信息化；Agent

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 11. 025

[中圖分類號] TP393.06；TP317.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）11-0037-03

1 引 言

多Agent系統屬于分布式人工智能研究分支，它側重于研究一個由自主的智能Agent組成的群體怎樣通過交互作用來解決現實中原本具有分布性的復雜問題。隨著人們對多Agent系統的研究越來越深入，基于Agent的應用會涉及不同平臺和異構的Agent間協作，如網上審批。通信是協作的基礎，而實現通信需要有協議的支持。Agent消息的傳遞需要通過通信語言來表達，其中如何有效地提高Agent間在分布式環境中的協作和通信能力是系統建設中的一個難點。本文針對分布式環境中多Agent系統的特點，研究網上審批流程的實現。

2 多Agent相關技術

2.1 XML技術

XML是由W3C（World Wide Web Consortium，互聯網聯合組織）于1998年發布的一種標準，是一種中介標記語言，可提供描述結構化資料的格式。它是SGML的一個簡化子集，目前已成為網絡數據交換的標準。和HTML相比較，XML其實已不再是一種文本標識語言，而是一種表達數據中結構的共同語法的標識語言。XML彌補了HTML文檔中有用數據信息不能被其他應用直接理解和重復使用的缺陷，使用DTD（文檔類型定義）規定一套關于標記符號的語法、語義規則，能比較準確地描述文本數據的內容、含義、結構、特征和關系等信息（稱為元數據），而把數據的外觀表現形式交給樣式表（如CSS、XSL、DSSSL等）處理，這樣就把數據的內容與其表現形式合理地分開，從而大大提高了XML數據的可理解性、可交換性和重用性。

另外，XML的優勢還在于它的簡單性、靈活性和可擴展性。XML文檔是純文本，獨立于平臺和應用。公司和組織可自由定義標簽和文檔結構，亦可增添或擴展已有文檔結構定義，以滿足新的挑戰和應用需求，而不致于破壞原來的應用。一個結構良好的XML文檔，其生存期可以很長。

2.2 KQML模塊技術

KQML模塊的功能是將Agent需要傳輸的內容生成KQML格式的語言。Agent在需要通信的時候，先根據自己的知識庫，經過計算和推理得到內部結果，形成Agent的通信內容。然后KQML模塊選用合適的KQML原語將Agent的通信內容表示出來，得到Agent間通信的KQML語言。這樣使得Agent應用系統的開發者可以把開發的重點放在Agent的具體功能上，而不必關心通信的具體細節，降低了Agent系統開發的難度。同時，KQML語言生成模塊還提供擴展KQML語言的功能。在設計多Agent系統的時候，設計者可以根據自己的需要在現有的KQML語言的基礎上，增加一些能提高系統通信效率的KQML語言，從而使Agent間的通信更加方便。

實現擴展KQML語言功能的一種方法是定義擴展的KQML語言類，在擴展KQML語言類中定義用戶自己的屬性和方法。在擴展的KQML語言類中，統一消息的邏輯結構，從KQML消息的通信層中抽取參數，作為擴展KQML的參數，同時定義內容層及消息層，組成結構一致的KQML消息。擴展的KQML語言和沒有擴展的KQML語言的關鍵區別在于內容層的內容定義有所不同，所以說擴展的KQML語言不僅包括了KQML語言常用的保留原語，還擁有自己的參數。Agent在通信的時候，只需調用KQML語言類，任何消息都可以作為該類的一個實例。

3 Agent通信機制

通訊機制是多Agent相互合作的關鍵技術。KQML作為軟件Agent主要的通信語言，為表達和處理消息提供了標準的格式，它是屬于知識層的，具有可讀性好，方便程序分析，可以在許多內部應用消息調用機制的平臺之間傳遞等優點，在分布式系統的信息交換與知識處理方面具有重要作用。KQML規定了消息格式和消息傳遞系統，為多Agent系統通信提供了一種通用框架。XML的跨平臺性有利于Agent系統之間頻繁的信息交換，這也是采用XML進行消息封裝的原因。

通信結構劃分為通信原語層和通信內容層。這兩個層面是相對獨立的，用XML來描述KQML通信原語消息和標示通信的內容，而XML文檔的Schema可由用戶根據需要自行設計。這樣可以增強不同種類的Agent之間的通信，使得通信不依賴于特定的網絡通信協議，有利于增強多Agent系統的靈活性和可擴充性。例如：Agent A從知識庫選擇合適的詞匯生成請求，然后將它嵌入到KQML的內容層，使用XML語言形成XML文檔，發送給Agent B。Agent B收到該文檔后，使用XML解析器抽取消息。根據知識庫理解信息并執行相應動作，將生成結果選用相應的詞匯描述，構造KQML消息并將其轉換成XML文檔，將它返回Agent A。

4 網上審批系統的建模

網上審批系統是指通過先進的網絡平臺技術和設計構架，緊密集成辦公自動化系統，建立政府與企業和社會公眾之間的網上辦事信道，實現網上行政咨（查）詢、申請、審批等業務功能的服務平臺。由于大多數部門的網上審批系統都是分散建設的，各個部門都有自己一套系統，社會公眾和企業申請一個審批項目，要同時瀏覽所有與之相關的審批部門的網站，效率低下。同時由于系統平臺的異構性，數據和文檔格式的多樣性，導致各部門之間難以實現信息共享，形成“信息孤島”。針對部門系統的分散性，通常用“一站式”網上審批系統集成各個獨立的審批系統，在一個門戶網站上進行統一認證，統一受理，再將審批業務分發到相應的各部門自建系統中處理（應用模型如圖1所示）。針對數據和文檔格式不統一導致的部門之間信息難以共享，解決的方案是在審批資料和公文的流轉中使用統一的格式標準。為此國家正制定相關的標準，《基于XML的電子公文格式規范》就是跨平臺、跨部門的統一國家標準，該標準定義了XML格式的電子公文的層次結構及各元素的描述。該標準的制定為這些異構的平臺間公文交換掃除了一大障礙。使用XML作為公文的中介格式是一種很好的解決方法，因為XML是一種開放的標準，是自我描述的，同時它是基于文本格式的，并支持Unicode編碼。

網上審批系統通常是在Internet上實現的，無形中就存在一個巨大的分布式信息資源庫，并且隨著網上審批系統使用范圍的擴大，這些信息還會進一步膨脹。對于這些信息，通常在系統中設計一個搜索引擎，這樣可以滿足人們一定的搜索需求。但是，傳統的方法在信息服務方面缺乏個性化和主動性，也在一定程度上影響了網上審批系統使用的效率。

多Agent系統是一種具有知識、目標和能力，并能單獨或在少許指導下進行推理決策的能動實體系統，它具有自治性、學習性、移動性和社會性等特點，為解決網上審批系統中的諸多問題提供了一個新的思路。

5 網上審批系統的工作流程實現

基于多Agent技術的網上審批系統的查詢流程和審批流程如下：社會公眾利用用戶交互Agent提交搜索請求或者審批資料。如果是搜索請求，用戶交互Agent將把搜索請求傳遞給Web服務Agent；如果是審批資料，用戶交互Agent將把審批資料傳遞給服務大廳Agent。

（1）對于搜索請求：①用戶交互Agent把搜索請求傳遞給Web服務Agent。Web服務Agent并不直接去搜索相關信息，而是先請求黃頁服務器，獲得資源地址列表。然后生成一個搜索Agent，由該搜索Agent根據資源地址列表去獲取相關信息。②搜索Agent是一個移動Agent，它根據資源地址列表，移動到各個網絡節點進行搜索。搜索Agent獲取相關信息后，將信息返回給Web服務Agent，搜索Agent的生命周期結束，管理Agent將其標識注銷。③Web服務Agent將獲取的信息傳遞給用戶交互Agent，用戶交互Agent根據積累的用戶個性化知識，對信息進行過濾，并將結果返回給用戶。

（2）審批資料：①用戶交互Agent將審批資料傳遞給服務大廳Agent，服務大廳Agent檢驗審批資料是否齊全。確認無誤后，將審批資料轉換成XML格式并與工作人員交互Agent通信，然后將資料傳遞給相關的工作人員交互Agent。②工作人員交互Agent對審批資料進行初步審查，將剩下的內容返回給工作人員。工作人員審查結束后，與工作人員交互Agent共同確定該審批資料應該由哪些部門審批，然后通過數據交換平臺將審批資料傳遞給相關部門。同時服務大廳Agent將審批資料的狀態“審批中”，傳遞給用戶交互Agent進而告知用戶。③部門Agent接收到審批資料，審查傳遞過來的審批資料是否齊全。確認無誤后，將審批資料的格式轉換為部門定制的格式，然后把審批資料傳遞給負責審批資料分發的工作人員交互Agent。工作人員與工作人員交互Agent共同確定分配方案。方案確定之后，按照方案把審批資料分發給負責審批工作人員。工作人員在工作人員交互Agent的協助下完成審批。④當所有審批資料完成審批后，審批結果由部門Agent傳遞給匯總Agent。匯總Agent收集該審批項目所有相關審批部門的審批結果后，將匯總的審批結果通過數據交換平臺傳遞給服務大廳，以完成收尾工作，發布信息，歸檔審批資料。

6 結束語

從網上審批系統實現的過程可以看出，Agent 是一種具有智能性、學習性、自主性、協調性的計算實體。本文利用Agent 實現對知識、規則、學習方法的封裝，以期在Agent 和環境（人、其他Agent 和軟件）持續交互中，不斷豐富知識和規則，從而實現用戶的個性化、審批的智能化、審批資料格式的統一化。