Table Of ContentRicardo Büttner
Automatisierte Verhandlungen in Multi-Agenten-Systemen
GABLER RESEARCH
Ricardo Büttner
Automatisierte Verhandlungen
in Multi-Agenten-Systemen
Entwurf eines argumentationsbasierten
Mechanismus für nur imperfekt
beschreibbare Verhandlungsgegenstände
Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Stefan Kirn
RESEARCH
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Dissertation Universität Hohenheim, 2009
D 100
1. Aufl age 2011
Alle Rechte vorbehalten
© Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011
Lektorat: Stefanie Brich | Anita Wilke
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Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
Printed in Germany
ISBN 978-3-8349-2131-4
Für
Christine&Karl,
Sebastianund
Katharina
Geleitwort
RicardoBüttnerbearbeitetemitdervorliegendenDissertationsschriftdasProblem
automatisierterVerhandlungeninMulti-Agenten-SystemenüberVerhandlungsge-
genstände,dienur„imperfekt“beschriebenwerdenkönnen.
Die zunehmende Bedeutung elektronischer Märkte ebenso wie von digitalen
BeschreibungenfürGüterundDienstleistungenerhöhendieDringlichkeitderBe-
reitstellung ausgereifter Lösungen für die Automatisierung von Verhandlungen.
DieTechnologiederMulti-Agenten-Systeme(MAS)spielthierbeieinewesentli-
cheRolle.DasentsprechendhoheForschungsinteressespiegeltsichineinerinhalt-
lichbreitaufgefächertenLiteraturwider.DieseumfasstArbeitenzurformalenOr-
ganisationsstrukturundzumKoordinationsproblemsowieVeröffentlichungenzum
Motivationsproblem der Agenten und unterschiedlichen, insbesondere mikroper-
spektivischfundiertenTheorien,u.a.zurbegrenztenRationalitätderAgentenund
deren individuellen Nutzenmaximierung. Ebenso sind Untersuchungen zur Im-
perfektheitderInformationinverteiltenVerhandlungsszenarieningroßerAnzahl
verfügbar, teilweise basieren diese auch auf modernen mikroökonomischen, be-
triebswirtschaftlichenundsozialwissenschaftlichenForschungsergebnissen.Diese
ArbeitenfokussierenjedochgrößtenteilsimperfekteInformationslagenbeimVer-
handlungspartner(z.B.Reservationspreise,Zeitbegrenzungen)undderUmwelt.
InderMultiagententechnologienurunzureichendbetrachtetwurdebisheraller-
dings,dass-beiallenVerhandlungspartnern-auchüberdenVerhandlungsgegen-
stand selbst nur unzureichende Information vorliegen können. Das ist beispiels-
weisedannderFall,wennzweiParteienüberdieEntwicklungundProduktionei-
nesneuenGutesverhandeln,wieesregelmäßiginMass-Customization-Szenarien
vorkommt,oderbeiderNeuproduktplanunginUnternehmen.IndiesenFällensind
meistwichtigeVariablenwieu.a.dietatsächlichenHerstellungskosten,dieletzt-
endlicherreichte/erreichbareQualitätoderdieMarktnachfragenachdiesemGut
regelmäßignurimperfektbeschreibbar,undzwartypischerweisefüralleVerhand-
lungspartnerinunterschiedlicherWeise.
HerrBüttnerhatsichmitseinerDissertationsschriftderausdieserProblematik
resultierendenHerausforderungenangenommenundaufBasiseinerargumentati-
onsbasierten Konzeption einen Mechanismus für die automatisierte Verhandlung
lediglich imperfekt beschreibbarer Verhandlungsgegenstände entwickelt und die
Eignung der daraus resultierenden konzeptionellen Ergebnisse durch Simulation
erfolgreichüberprüft.ErhatdamiteinenwesentlichenBeitragzuTheorieundPra-
xisderautomatisiertenVerhandlungeninMulti-Agenten-Systemengeleistet.
VIII Geleitwort
Hervorzuhebenistzunächstdieaußergewöhnlichumfangreicheunddetaillierte
AnalysederinderLiteraturzunicht-automatisiertenundautomatisiertenVerhand-
lungeninOrganisationenvorliegendentheoretischenErkenntnisse.DieseAnalyse
arbeitet das von Herrn Büttner adressierte Forschungsproblem in überzeugender
Weiseheraus:SowirddiesesPhänomenimperfektbeschreibbarerVerhandlungs-
gegenstände durch die derzeit verfügbaren Theorien und Modelle nur unzurei-
chend erfasst. Argumentationsbasierte Lösungen für automatisierte Verhandlun-
gen standen bisher nicht zur Verfügung. Im zweiten Schritt ermöglicht es diese
differenzierte Analyse Herrn Büttner, in einem logisch-deduktiven Ansatz einen
ausgesprochen differenzierten, und trotz der inhaltlichen Breite im Vorgehen in
der Theorie wohl verankerten Beitrag zur Lösung der adressierten Problemstel-
lungzuleisten.
DaszentraleErgebnisdieserForschungsarbeitbestehtinderhervorragendfun-
diertenHerausarbeitungdesProblemsdernurimperfektbeschreibbarenVerhand-
lungsgegenstände, wie sie beispielsweise in Mass-Customization-Szenarien auf-
treten, und darauf aufbauend in der Entwicklung eines Lösungsansatzes in Form
eines argumentationsbasierten Verfahrens für die automatisierte Verhandlung le-
diglichimperfektbeschreibbarerVerhandlungsgegenstände.DieserAnsatzeignet
sich, wie die von Herrn Büttner vorgelegten Simulationsergebnisse und Robust-
heitsüberprüfungen zeigen, zur Lösung der aus der Problematik nur imperfekt
beschreibbarer Verhandlungsgegenstände resultierenden Verhandlungsprobleme.
MitdiesemLösungsansatzergänztBüttnernichtnurdieLiteraturzurTheorieder
VerhandlungeninOrganisationen,sondernerschließtdenbisherv.a.aufCommo-
dities abstellenden elektronischen Märkten sowie vergleichbaren IT-Werkzeugen
auch solche Anwendungen, in denen Verhandlungen über nicht-standardisierte
Verhandlungsgegenständeunterstütztwerdenmüssen.
DiesistfürzahlreicheindustrielleSzenarienwiebeispielsweisedieAuftrags-,
Einzel-undKleinserienfertigung,denAnlagenbauunddiekundenindividuellePro-
duktion ein hoch relevantes Ergebnis. Aus diesem Grund ist diesem Buch eine
zahlreicheLeserschaftzuwünschen.
StefanKirn
Vorwort
DieseArbeitverdanktihrEntstehenvielenverschiedenenMenschen,ohnederen
MitwirkungsieindieserFormnichtmöglichgewesenwäre.SieentstandimRah-
men des DFG-Schwerpunktprogramms 1083 „Intelligente Softwareagenten und
betriebswirtschaftlicheAnwendungsszenarien“beiHerrnProf.Dr.StefanKirnam
LehrstuhlWirtschaftsinformatikIIderUniversitätStuttgart-Hohenheim.
AnersterStellemöchteichherzlichHerrnProf.Dr.StefanKirnfürdieBetreu-
ung dieser Arbeit danken. Nur durch die Diskussionen mit ihm, durch seine An-
regungenundvorallemseinekonstruktiveKritikhatdieArbeitdenvorliegenden
Stand erreicht. Durch ihn fand ich den Zugang zum und den Spass am wissen-
schaftlichenArbeiten.Prof.KirnhatmeinenberuflichenWegsostarkbeeinflusst,
sodassichmichdauerhaftinForschung&Wissenschaftengagierenmöchte.
Herrn Prof. Dr. Ingo J. Timm möchte ich ebenfalls für die sehr interessanten
Diskussionen, Hinweise und Anregungen sowie für die Erstellung des Zweitgut-
achtensherzlichdanken.
EbenfallsgiltmeinDankallenMitarbeiterinnenundMitarbeiterndesLehrstuhls
WirtschaftsinformatikIIderUniversitätStuttgart-Hohenheimfürdieinteressanten
GesprächesowiedenanregendenMeinungs-undErfahrungsaustausch.Insbeson-
dere möchte ich dabei Herrn Dr. Jörg Leukel für seine Unterstützung und seine
konstruktiveKritikdanken.
WeiterhinmöchteichandieserStelleFrauJuliaCarlsvonderUniversitätErfurt
undFrauAnitaWilkevomVerlagfürihrhilfreichesKorrekturlesendanken.
RicardoBüttner
Inhaltsübersicht
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Forschungsansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 AufbauderArbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Organisation,AkteureundAgenten 7
2.1 OrganisationstheoretischerGestaltungsrahmen. . . . . . . . . . . 7
2.2 VerhandlungeninOrganisationen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3 VerhandlungeninMulti-Agenten-Systemen . . . . . . . . . . . . 37
3 AutomatisierteVerhandlungen 53
3.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.2 Aufbauorganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Ablauforganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.4 MikroperspektivederAkteure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.5 MakroperspektivederAkteure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4 ImperfekteInformationinVerhandlungsmechanismen 95
4.1 ImperfekteInformationausbetriebswirtschaftlicherPerspektive . 95
4.2 RepräsentationimperfekterInformation . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3 VerhandlungsmechanismenfürimperfekteInformation . . . . . . 135
5 EntwurfdesVerhandlungsmechanismus 153
5.1 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.2 GestaltungderAufbauorganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5.3 GestaltungderMakroperspektivederAgenten . . . . . . . . . . . 158
5.4 GestaltungdeliberativenVerhaltensausderMikroperspektive. . . 160
5.5 GestaltungderAblauforganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
6 EvaluationdesVerhandlungsmechanismus 177
6.1 Evaluationsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.2 Simulationsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.3 Simulationsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
