Bilaterale Preisverhandlungen von Software-Agenten: Ein Modell und System zur Analyse des marktplatzspezifischen Verhandlungsspielraumes

204 Pages·2003·4.619 MB·German

by  Stefan Sackmann (auth.)

Stefan Sackmann
Bilaterale Preisverhandlungen von Software-Agenten
GABLER EDITION WISSENSCHAFT
Markt- und Unternehmensentwicklung
Herausgegeben von
Professor Dr. Ores. h.c. Arnold Picot,
Professor Dr. Dr. h.c. Ralf Reichwald und
Professor Dr. Egon Franck
Der Wandel von Institutionen, Technologie und Wettbewerb pragt in
vielfaltiger Weise Entwicklungen im Spannungsfeld von Markt und
Unternehmung. Die Schriftenreihe greift diese Fragen auf und stellt
neue Erkenntnisse aus Theorie und Praxis sowie anwendungsorien
tierte Konzepte und Modelle zur Diskussion.
Stefan Sackmann
Bilaterale
Preisverhandlungen von
Software-Agenten
Ein Modell und System zur Analyse
des marktplatzspezifischen
Verhandlungsspielraumes
Mit Geleitworten von
Prof. Dr. Ores. h.c. Arnold Picot und Prof. Dr. GOnter MOiler
Deutscher Universitats-Verlag
Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen
Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet iiber
<http://dnb.ddb.de> abrufbar.
Dissertation Universitiit Freiburg, 2002
1. Auflage Juli 2003
Aile Rechte vorbehalten
© Deutscher Universitiits-Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2003
Lektorat: Brigitte Siegel/Sabine Scholler
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www.duv.de
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Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche
Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten
wiiren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Umschlaggestaltung: Regine Zimmer, Dipl.-Designerin, Frankfurt/Main
Gedruckt auf siiurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
ISBN-13:978-3-8244-7853-8 e-ISBN-13:978-3-322-81533-0
001: 10.1007/978-3-322-81533-0
v
Geleitwort des Herausgebers
Zwei wichtige informationstechnologische Trends sind u. a. gegenwiirtig zu beobachten: die
Ausbreitung mobiler, ortsunabhlingiger Dienste sowie die Integration der Informationstechno
Iogie in Alltagsgegenstlinde, die auch unter den Begriffen "Ubiquitous Computing" bzw.
"Pervasive Computing" diskutiert wird. Die entstehenden mobilen Dienste werden sich mit
anderen stationaren bzw. mobilen Komponenten vemetzen und zu neuen Konfigurationen der
angebotenen und nachgefragten Diensten fiihren; die Software der einzelnen Rechner wird
dabei fiber eine immer groBere Autonomie verfiigen.
In diesem Zusammenhang ist die Technologie der Software-Agenten von Interesse. Software
Agenten konnen im Auftrag ihrer Besitzer autonome Handiungen vomehmen und verfiigen
dabei fiber einen definierten, autonom wahrzunehmenden Entscheidungsraum. Ein sich fUr
diese Software-Agenten anbietendes Einsatzfeid stellt z. B. die Unterstiitzung elektronischer
Transaktionen oder die Durchfiihrung von Verhandiungen in bilateralen Transaktionsbezie
hungen auf elektronischen Miirkten dar. Dieses Thema ist an sich nicht neu - in Literatur und
Praxis wurden schon haufig die Mogiichkeiten der Unterstiitzung des Transaktionsprozesses
durch intelligente Agenten oder Software-Agenten untersucht. Bisher weniger im Mittelpunkt
stand allerdings die Frage, ob und inwieweit Software-Agenten das Transaktionsumfeid
automatisiert erkennen und ihre Verhandiungsstrategie automatisch an das Transaktionsum
feid anpassen konnen. Diese LUcke versucht die vorliegende Arbeit zu schlieBen.
Fiir biiaterale Preisverhandiungen wird ein Verfahren zur Messung der marktpIatzspezifi
schen Verhandiungsposition entwickelt, anschlieBend in den Software-Agenten implementiert
und dann in konkrete Verhandiungssituationen integriert. Das in der Arbeit vorgestellte
Messverfahren ermoglicht dem Software-Agenten, das typische Verhandiungsverhalten auf
einem Marktplatz automatisch zu erkennen und einzuschlitzen sowie die eigene Verhand
Iungsstrategie daran anzupassen. Damit gelingt es dem Verfasser zu zeigen, dass in einem
offenen System Preisverhandiungen autonom handeinder Agenten anhand bilateraler Ver
handiungen aufeinander abgestimmt werden konnen.
VI
Dies ist ein wichtiger Schritt sowohl fUr die Praxis, da sich hieraus Anregungen fUr den
zukiinftigen Einsatz von Software-Agenten ergeben, als auch fUr die Wissenschaft, weil hier
mit ein Beitrag zur anhaltenden Diskussion der Automatisierungsmoglichkeiten elektroni
scher Transaktionsbeziehungen und elektronischer Miirkte geleistet wird. Zukiinftige Arbeiten
in diesen Bereichen werden sich mit dieser Dissertation auseinander setzen mussen.
Daher ist der vorliegenden Arbeit zu wiinschen, dass sie die notwendige Aufinerksamkeit in
Praxis und Wissenschaft erfahrt und zu weiteren Forschungsarbeiten uber dieses interessante
Zukunftsthema fiihrt.
Prof. Dr. Dres. h.c. Arnold Picot
VII
Geleitwort
Die Kommunikationstechnik steht nicht still. Sie ist gekennzeichnet durch eine zunehmende
Erhohung der Bandbreite auch im drahtlosen Bereich, wodurch spontane Vernetzung und
Overlay-Strukturen entstehen konnen. Die Informationstechnik erzielt ebenfalls Fortschritte.
Die zunehmende Miniaturisierung gestattet dabei kostengUnstig die Informatisierung selbst
von Alltagsobjekten, die dann ohne menschliche Interaktion miteinander kommunizieren.
Neben der Technikentwicklung istjedoch vor allem die Frage zu stellen, ob diese Fiihigkeiten
im wirtschaftlichen Sinne genutzt werden konnen.
Die derzeit aussichtsreichste Technologie zur automatisierten Durchfiihrung wirtschaftlicher
Transaktionen stellen die aus dem Forschungsbereich "Verteilte Kiinstliche Intelligenz"
entstandenen Software-Agenten dar, die im Kontext der vorliegenden Arbeit als elektronische
Reprasentanten menschlicher Akteure in okonomischen Domanen verstanden werden. Eigen
standig handelnde Agenten konnen neue Formen fiir das Zusammenspiel der Wirtschaftssub
jekte fiir noch zu erprobende Aufgabenkomplexitaten in einem Markt erreichen, wenn es
gelingt geeignete Koordinationsparameter und -formen zu finden. Verfahren aus den Wirt
schaftswissenschaften bieten die besten Ansatze und konzentrieren sich schwerpunktrnaBig
auf die optimalen Allokationsmechanismen, wie z.B. Auktionen. Dezentrale Koordination
durch bilaterale Verhandlungen wird hingegen kaum erforscht und vor allem wegen der
bisherigen Komplexitat nicht erprobt. Die Informationstechnik gestattet nun das SchlieBen
dieser Lucke.
Das vom Autor entwickelte Verfahren zur Messung des marktplatzspezifischen Verhand
lungsspielraums und dessen Integration in das Verhandlungsverhalten von Agenten in Form
eines von der konkreten Verhandlungsstrategie unabhangigen Moduls stellt einen wahrhaft
interdisziplinaren Ansatz dar. Durch die automatisierte Einschatzung des auf einem Markt
platz vorherrschenden "typischen" Verhandlungsverhaltens hat der Autor im Bereich der
Wirtschaftswissenschaften einen beachtenswerten Forstschritt erzielt und kann dariiber hinaus
noch zeigen, dass die Verfahren zur technischen Koordination von Agenten verwendbar sind,
urn eine automatisierte Bestimmung des konkreten Verhandlungsverhaltens und einer adaqua
ten Verhandlungsstrategie zu erreichen. Der Autor hat sich damit auf informatisches und
wirtschaftswissenschaftliches Neuland eingelassen, indem er Verfahren realisierte, die die
Verhandlungseroffnung, die Determinierung von Initialangeboten und die Einschatzung des
Verhandlungspartners ermoglicht. Dies war bisher in dieser Form automatisiert nicht moglich.
Giinter Muller
IX
Vorwort
Die vorliegende Arbeit mit dem Titel "Bilaterale Preisverhandlungen von Software-Agenten -
Ein Modell und System zur Analyse des marktplatzspezifischen Verhandlungsspielraums"
wurde von der Wirtschafts- und Verhaltenswissenschaftlichen FakuItat der Albert-Ludwigs
Universitat Freiburg als Dissertation angenommen. Sie ist das Ergebnis meiner Untersuchun
gen zur automatisierten Durchfiihrung bilateraler Preisverhandlungen und findet ein wesent
liches Fundament in der Verknupfung wirtschaftswissenschaftlicher und informationstech
nischer Fragestellungen.
Mein besonderers herzlicher Dank gilt an erster Stelle meinem geschatzten Doktorvater Prof.
Dr. Gunter Muller. Er hat mir groBzugig akademische Freiheiten gewahrt, die Moglichkeit zur
eigenstandigen Arbeit geboten sowie durch viele offene, kritische und konstruktive Diskus
sionen interessante und wertvolle Anregungen fiir meine Arbeit gegeben. Herrn Prof. Dr.
Franz Schober mochte ich flir die Ubemahme und die unkomplizierte sowie zuverlassige
Abwicklung des Korreferats danken. Sehr erfreut hat mich die Aufnahme der Arbeit in die
Schriftenreihe "Markt- und Untemehmensbewertung" des Deutschen Universitatsverlag!
Gabler Edition Wissenschaft, unter der Herausgeberschaft von Herrn Prof. Dr. Dres. h.c.
Arnold Picot, Dr. Dr. h.c. RalfReichwald und Prof. Dr. Egon Franck.
Dank gebUhrt selbstverstandlich auch den Kollegen der Abteilung Telematik des Instituts fiir
Informatik und Gesellschaft, insbesondere Dr. Torsten Eymann und Dr. Boris Padovan, die
mein Interesse an Software-Agenten geweckt haben und mir seit dem Studium wertvolle
Diskussionspartner und Freunde sind. Ingo Pippow, Jens Striiker und Dr. Alf Zugenmaier
danke ich fiir die kritische Durchsicht des Manuskripts und Sven Seuken flir die unermudliche
Unterstiitzung bei der Implementation der Software-Agenten. FUr die materielle Forderung
des Dissertationsprojektes bedanke ich mich bei dem Land Baden-Wiirttemberg und Albert
Ludwigs-Universitat Freiburg.
Ein letztes herzliches Dankeschon geht an meine Familie. Meinem Vater Hansjorg Sackmann
danke ich flir die materielle Untersttlztung wahrend der gesamten Ausbildungszeit. Meiner
Frau Annette Spiegelhalter und meinen Kindem Marijan, Tarek und Julius danke ich fiir ihre
Geduld und vor allem dafiir, dass sie immer dafiir sorgten, dass ich wahrend meiner Promo
tionszeit ausreichend Selbstdiziplin ubte, den SpaB an der Arbeit und vor allem die ,,Boden
haftung" nicht verlor.
Stefan Sackmann
XI
Inhaltsiibersicht
Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................................ XIII
Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................................... XVII
Tabellenverzeichnis ......................................................................................................................................... XIX
Abkiirzungsverzeichnis ................................................................................................................................... XXI
1 Mobile Commerce, eingebettete Dienste und Software-Agenten ................................................................... 1
1.1 W irtschaftliche Relevanz eingebetteter Dienste ........................................................................................ 3
1.2 Erfordemisse fur den Einsatz von Software-Agenten ............................................................................... 5
1.3 Methodik und Aufbau der Arbeit .............................................................................................................. 6
2 Software-Agenten - Technologie fiir automatisierte Transaktionen ............................................................. 9
2.1 Mehragenten-Systeme ............................................................................................................................. J J
2.2 Software-Agenten in MAS .................................................................................................................... J 4
2.3 Okonomische Koordination fUr Multi-Agenten-Systeme ....................................................................... 22
2.4 MAS in okonomischen Anwendungen ................................................................................................... 23
2.5 Okonomische Potentiale von MAS ........................................................................................................ 26
3 MarktIiche Koordination von Software-Agenten .......................................................................................... 29
3.1 Automatisierung wirtschaftlicher Transaktionen. .................................................................................... 3 J
3.2 Entwicklungsstadien der Automatisierung .............................................................................................. 34
3.3 Der Markt als Koordinationsform fur Software-Agenten ........................................................................ 37
3.4 Preismechanismen auf elektronischen Miirkten ...................................................................................... 47
3.5 Wirtschaftstransaktionen -Phasenmodell und Automatisierung ............................................................. 54
4 Bilaterale Verhandlungen von Software-Agenten ......................................................................................... 69
4.1 Bilaterale Verhandlungen ........................................................................................................................ 70
4.2 Kooperative versus kompetitive Verhandlungen ..................................................................................... 7J
4.3 Verhandlungsprotokoll fur kompetitive, bilaterale Software-Agenten .................................................... 74
4.4 Verhandlungsziel und -strategie .............................................................................................................. 77
4.5 Verhandlungseroffnung ........................................................................................................................... 79
4.6 Verhandlungsfiihrung ............................................................ '" ............................................................... 94
5 Messung des Verhandlungsspielraums ........................................................................................................ 101
5.1 Das Messverfahren "sMESS" ................................................................................................................ J0 3
5.2 Das mikrookonomisches Modell sMOD ............................................................................................... J2 J
6 Implementation und Evaluation des Messverfahrens ................................................................................. 133
6.1 Das Multi-Agenten-System B2B-OS .................................................................................................... J3 3
6.2 Strategie der Software-Agenten ............................................................................................................. J3 4
6.3 Das System zur Bewertung der Messmethode (sSYS) .......................................................................... J 39
7 Ergebnisse und Ausblick ............................................................................................................................... 161
Literaturverzeichnis .......................................................................................................................................... 165
Stichwortverzeichnis. ......................................................................................................................................... 181
Anhang ................................................................................................................................................................ 185
XIII
Inhaltsverzeichnis
Geleitwort des Herausgebers ............................................................................................................................... V
Geleitwort ........................................................................................................................................................... VII
Vorwort ................................................................................................................................................................ IX
Inhaltsiibersicht .................................................................................................................................................. XI
InhaItsverzeichnis ............................................................................................................................................ XIII
Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................................... XVII
Tabellenverzeichnis ......................................................................................................................................... XIX
Abkiirzungsverzeichnis ................................................................................................................................... XXI
1 Mobile Commerce, eingebettete Dienste und Software-Agenten .............................................. l
1.1 Wirtschaftliche Relevanz eingebetteter Dienste. ............................................................................... 3
1.2 Erfordernisse fliT den Einsatz von Software-Agenten ............ .. ........................................ 5
1.3 Methodik und Aufbau der Arbeit.... ........ ...... ................................ ....... .. ..................................... 6
2 Software-Agenten - Technologie fiir automatisierte Transaktionen ...................................... 9
2.1 Mehragenten-Systeme .............................................................................................................. 11
2.1.1 Distributed Problem Solving (DPS) ................................................................................................. 11
2.1.2 Multi-Agenten Systeme (MAS) ....................................................................................................... 12
2.2 Software-Agenten in MAS ....................................................................................................... 14
2.2.1 Architektur von Software-Agenten .................................................................................................. 14
2.2.1.1 Reaktive Software-Agenten ...................................................................................................... 15
2.2.1.2 Deliberative Software-Agenten ................................................................................................. 16
2.2.2 .,Kerneigenschaften" von Software-Agenten ................................................................................... 17
2.2.2.1 Autonomie von Software-Agenten ............................................................................................ 17
2.2.2.2 Intelligenz von Software-Agenten ............................................................................................. 18
2.2.2.2.1 Menschliche Intelligenz -Ansatz der "symbolischen KI" ................................................... 19
2.2.2.2.2 Internes Modell und Intelligenz nach dern "K-Level"-Konzept ........................................... 20
2.2.2.2.3 "Optimale Intelligenz" flir eingebettete Dienste ................................................................. 21
2.3 Okonomische Koordination fUr Multi-Agenten-Systeme ......................................................... 22
2.3.1 Agoric Open Systems ....................................................................................................................... 22
2.3.2 Market Oriented Programming ......................................................................................................... 22
2.3.3 Beispielanwendung ,,Popcorn" ......................................................................................................... 23
2.4 MAS in iikonomischen Anwendungen ..................................................................................... 23
2.4.1.1 Market Maker ............................................................................................................................ 24
2.4.1.2 Avalanche .................................................................................................................................. 25
2.5 Okonomische Potentiale von MAS .......................................................................................... 26