計算機網格環境下的經濟模型探索

劉旭健

摘 要：網格計算能夠將經濟模型中的典型角色及其之間的交互抽象到網格環境中，為經濟模型的研究與探索提供便利，有利于更好突出經濟模型的特點。在對網格計算加以概述的基礎上，分析了網格計算在經濟模型探索中的優勢，并探討了在計算機網格環境下的不同經濟模型，希望能夠為相關領域在經濟模型的探索方面提供有效的參考。

關鍵詞：網格環境；計算機；經濟模型

中圖分類號：F011 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）08-0168-02

一、關于計算機“網格”的概述

（一）內涵

“網格”屬于信息學中的一個概念，是在互聯網的基礎上有效地將地理上分布的各種資源進行共享或者集成，使之構成一個整體，并達到一定的任務目的。網格的應用能夠為用戶提供全面的信息資源與應用服務，并在最大程度上實現信息資源的共享與傳遞[1]。

（二）特征

1.開放性。網格是建立在互聯網的基礎之上的，因此具備互聯網“開放性”的基本特征。計算機網格無論是在技術、系統還是在應用方面，都能夠實現開放性的信息資源共享與傳遞。

2.集中性。這一特征是網格最突出的特征。網格的建立就是基于對地理位置上不同資源集中到一起，并進行集中控制與統一規劃。

3.平臺性。要實現網格的基本功能就必須借助一定的基礎設施或者網絡平臺。用戶通過在互聯網中進入到相應的虛擬平臺中，就能夠有效在網格中獲取需要的信息，或者進行信息的共享。

二、經濟模型在網格環境中應用的優勢

在計算機網格環境下，主要分為了資源使用者GRC（Grid Resource Consumer）與資源提供者GRP（Grid Resource Provider）這兩個主體。其中，資源使用者為了獲取自己在完成任務時所需要的資源而需要向資源支付一定的報酬，而資源提供者則是在網格環境中以轉讓資源而贏利。從經濟學的觀點來看，這兩個主體之間的行為屬于商品交換的范疇。因此，要對網格資源進行管理，可以借助經濟模型的分析方法進一步優化網格的應用。

（一）能夠保障網格資源提供者的利益

在網格環境中，有效地鼓勵資源提供者將其空閑資源上傳并貢獻，不僅有利于大規模網格系統的建設，同時也能夠使資源提供者自身獲取應有的報酬，實現利益的最大化。

（二）能夠為網格資源的公平競爭提供保障

在網格環境中，每一個用戶都可以自由上傳與分享網格資源，而資源使用者，通常需要借助相應的規則進入到計算機網格環境中，并且與他人共同競爭自己所需要的資源。而通過構建經濟模型研究計算機網格中的經濟行為與經濟形式，可以為營造公平競爭的網格環境提供有效保障。

（三）有利于優化網格資源的供需關系

通過經濟模型的構建，能夠將現實市場中價值規律應用到網格環境中。如果網格資源出現供不應求的情況，那么就可以以提高價格的方式減少需求數量，同時也能夠讓促使資源提供者數量的增加。而當網格資源出現供大于求的狀況時，就可以以降低價格的方式增加使用者數量，并減少資源的發布量，以達到優化供需關系的目的。

（四）有利于形成經濟激勵機制

在這一經濟激勵機制下，通過報酬的高低判斷能夠讓資源提供者優先解決緊迫的任務，并將優先級別低的任務延后，這樣就能夠提供優質的QoS服務[2]。

（五）開放性的網格環境與市場經濟的開放性是一致的

能夠讓資源使用者依據自身的需要表達其訴求，并通過設置報酬的高低快速獲取有效的資源服務。而資源提供者也能夠依據自身的需要作出有效的決策，提供使用者所需要的資源，這就形成了一種合理的分配機制。

三、經濟模型在計算機網格環境中的應用

經濟學中包含了數量眾多的理論與原理，而在網格環境中要對網格資源進行商品交換，則需要構建如下幾種經濟模型。

（一）商品市場模型

在這一經濟模型中，由GRP制定網格資源的價格，同時依據GRC所交換的商品數量進行收費。一般說來，不同GRP的定價策略是不同的。資源的價格也可以依據GRP的需求或者供需關系進行調整，這些網格資源主要包括CPU、內存、I/O、輔存、網絡等。資源使用者要獲取自己所需要的資源則可以依照下列的程序實施操作。

1.GRC通過CA與GIS交互，查找符合要求的GRP。

2.CA（Consumer Agent，消費者代理）根據效用函數和目標，在符合要求的GRP中找出最合適的GRP。

3.CA與GRP的PA（Provider Agent，提供者代理）進行交互，提交作業并獲得作業結果。

4.PA根據CA作業的執行情況計算報酬，并由CA支付費用。

（二）標價模型

標價的方式與現實商品市場中的標價模型是類似的。在網格環境中，資源提供者也能夠利用降價或者廣告宣傳等策略吸引更多的資源使用者。其實施程序如下。

1.GRP通過PA向GIS（Grid Information Server，網格信息服務器）注冊優惠信息以及享受優惠的條件。

2.GRC通過CA向GIS查找滿足需要的優惠信息與提供優惠策略的GRP。

3.CA與GRP的PA交互，提交作業并獲得作業結果。

4.PA根據CA作業的執行情況計算報酬，并由CA支付費用。

（三）議價模型

上述兩種經濟模型中的網格資源價格都是由GRP所制定的，而GRC只能夠被動接受。而在議價模型中，CA為了獲取更多的優惠與服務之間，能夠與PA之間進行議價。無論是CA還是PA都有著一定目標函數，只要雙方達成一致，就能夠進行討價還價，其最終結果要么是達到一個雙方都能夠認同的價格，要么就是議價失敗，其中一方退出。GRC一般會在眾多的網格資源中選擇價格較低的GRP作為提供服務的對象，因此GRC有了更多的選擇權利。但與此同時，在雙方議價的過程中可能會花費更長的時間或資源。

（四）招標模型

招標模型是在網格環境中最常見的一種經濟模型。GRC可以根據自身的需求尋找最佳的GRP，并將任務提交給經理人。而提供資源服務的為承包人，其合同制定的程序如下。

1.CA公布需求，邀請GRP投標。

2.有意向的GRP對GRC的需求加以評估，如果確定自己能夠完成則可以以投標的方式做出回應。

3.CA評估標書，選擇最合適的GRP。

4.CA與所選中的GRP的PA私下交互，并提交作業。

計算機網格環境有著廣闊的發展前景，在未來的應用范圍也會更加廣泛。使網格資源交易要遵守一定的經濟規則，則需要加強對計算機網格環境的管理。通過構建經濟模型對其中所涉及的經濟行為進行分析，為資源的提供者與使用者營造一個良好的交互環境，促進網格的更好發展。

參考文獻：

[1] 劉學彥，王振雷，王昕.基于相似度網格模型的在線經濟性能分級評估方法[J].化工學報，2016，（11）：4724-4731.

[2] 李昂.基于計算經濟模型的網格資源調度技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2011.

[責任編輯 興 華]