基于微观经济学方法的网格资源分配管理模型研究

摘要：改革开放以来，我国各行各业都得到了迅速的发展，尤其是电子商务领域，在近几年实现了跨越式发展。一般情况下，在现代电子信息科学的应用中，电子商务主要的集成服务是需要依靠其动态、结构以及分布在其中的虚拟组织，借助于数据共享、组织上和地理上分布的各种资源或者其他方式来合作完成的，在此背景下，开始出现了网格计算技术。本文在有关经济学的基础上，结合所涉及的供需均衡理论等对网格资源分配管理模式进行深入的分析和探讨，并提出网格资源管理的模型，以此来实现优化网格资源分配管理的目的。

关键词：微观经济学;网格资源;分配管理;模型

近年来，社会上相继出现了很多类型的网络资源管理系统。相对于普通的网格资源管理系统，本次研究提出的网格资源管理方法具有管理简单、实现容易、扩展型较强的优势，且系统不需要掌握全部的资源信息，仅需要引入竞标机制，就可以解决资源提供者的报酬问题。

一、网格资源分配管理模型概述

立足于现代经济学的基本概念，以此设计出来的模型如图1所示。

正如图1所示，整个模型是借助于现代网格的信息和管理的模块，并利用大量的网格域来共同构造出一个新型的网格系统，这样就可以实现通信。网格域属于资源分配管理系统，具有自治特点，在这个网格域中，主要涉及数据、信息、存储、计算等各类资源，当然也可以利用一台超级计算机或者由多台计算机组成的集群来对其数据进行管理。网格域主要负责对本地资源进行管理，为本地用户提供各种服务，将接收到的招标信息进行处理，并为其他域的用户提供服务。本次研究的基于微观经济学方法的网格资源分配管理模型主要由几大模块组成，且在这个模型中，资源的调度内容有如下方面：一是作为卖家方，需要对资源进行任务分配;二是作为买家方，需要对作业进行资源分配。具体流程如图2、图3所示。

二、有关市场供需均衡原理的价格调整算法

1、均衡价格的存在性证明的概述

从理论上分析均衡价格的存在性有关证明方法，对不同的经济变量需要使用不同的符号来表示：均衡求供离差使用V1表示，求供离差使用V表示，均衡供求离差使用U1表示，供求离差使用U表示，需求数量使用D表示，供给数量使用S表示，均衡价格使用P1表示，价格使用P表示。大于0的系数或者常数使用γ、β、α、a、b、c、d表示。

（1）静态供求综合模型。静态供求综合模型一般形式使用以下公式来表示：

U=0

P=P（U） （dP/du>0）

在这个公式中，由于U=S-D，所以U=0。也就是说，U=S-D=0，推出S=D，也就是供给和需求相等。均衡解为：P1=P（0），U1=0。

针对有关该行为方程增加了解答的条件：首先由dP/du>0推出，在这个行为方程中，供求离差U的单调增函数就是价格P。如果U=S-D<0，那么P0，P>P1。这也就是说，当需求大于供给时，均衡价格就会高于价格;而需求和供给相同时，均衡价格和价格也是相同的;当需求小于供给时，此时的均衡价格会低于该价格。当出现价格和供求两者之间的关系，将此概念称之为供求规律。

当供求函数的自变量为求供离差V=D-S时，可以用以下公式表示模型：

V=0

P=P（V） （dP/du<0）

在这个公式中，由dP/du<0这个限制条件可以推出，V的减函数是P，而在第一个公式中，U的增函数是P，这是因为V符号和U符号正好相反，和第一个公式是等价关系。第二个公式的解值是：P1=P（0）;V1=0。

S=D

D=a-bP （a，b>0）

S=-c-dP （a，d>0）

线性供求综合模型可以用以下公式来表示：

U=0

P=α+βU （α，β>0）

在上述的第三个公式中，线性综合模型分析较之于线性分析少一个方程，并且β是数值，而U和P的关系是正向关系。有关第三个公式的解值如下：

P1=α

U1=0

从这个公式中可以清楚地看出：如果U<0，那么P<α=

P1;如果U>0，那么P>α=P1。由于α=P1，所以第三个公式中的供求函数可以使用P=P1+βU。

这几个公式充分体现了供求函数的一个比较突出的优势，也就是供求和价格的关系都和均和价格的关系是紧密相连的，且均衡价格主要是由消费者的收入和偏好、商品价格等外部因素所决定。继而推出第五个公式：

β=（P-P1）/U=（P-P1）/（S-D）

在这个公式中，价格的概念是指供求离差与均和价格离差的比率，尤其是这价格也会通过供求的变化来随时影响均衡价格的速度。如果将U=-V带入第三个公式中，可以推出：

V=0

P=α-βV （α，β>0）

第六个公式的解值为：P1=α，V1=0。和第五个公式一样，U1=0和V1=0都是指D=S。

（2）动态分析。为了研究具体的动态问题，需要先找到有关时间路程P（t），通常情况下，立足在某个时间点，分析时间变化率在价格变化下的超额需求（D-S）呈正比，也就是dP/dt=γ（D-S）（γ>0）。由于（D-S）=V，所以dP/dt=γV（γ>0）。由第六个公式可以推出：V=（α-P）/β。将此公式带入dP/dt=γV（γ>0）公式中，推出：dP/dt=γ（α-P）/β=γα/β-

γP/β，对这个微分方程进行求解，得出：P（t）=[P（0）-α]e-γt/β+α。从第五个公式中推出：α=P，所以：P（t）=[P（0）-P]e-γt/β+P1。在这个公式中，由于γ/β>0，所以如果t无穷大，那么e-γt/β就是0。同时由于P1和P（0）都属于常数，所以如果右边第一项趋于0，也就是如果t是指无穷大，那么P（t）= P1。

2、算法描述

结合现代微观经济学中的价格调整算法的具体概念：已经清楚未来或者过去的一些时间段对资源信息的掌握和了解的基础上，来对均衡价格进行数理分析，从而实现系统总需求和总供给相等。资源总能力使用C表示，总资源需求量使用D表示，算法精度使用α表示，平均价格使用P1表示，高价和低价使用ph、pl表示，当前资源的价格使用pi表示，价格调整周期使用Ti表示。资源的超额需求的主要表达方式是Z=D-C。其具体的理论说明如下：

第一步：接收资源交易管理模块的有关资源信息数据;

第二步：对于资源Ri，从周期Ti来对资源价格进行调整，并执行以下步骤;

第三步：高价ph和低价pl的初始值使用当前资源价格pi表示，初始化的测算精度α值;

第四步：在价格pi下，对总资源需求量Di进行计算是立足于表格中的竞买者对资源Ri的有关信息，得出超额需求的Zi=Di-Ci公式，而两者之间的差就是指资源总能力Ci减去总资源需求量;

第五步：如果|Zi/Ci|≤α，那么直接执行第十五步;

第六步：在低价pt的条件下，对低价资源超额需求Zl数据的得出是建立在需求列表中竞买者对资源Ri的需求信息的基础上来计算的;

第七步：如果Zl小于0，pl=pl/2，则返回到第六步;

第八步：在高价ph下，对高价资源超额需求Zh的计算是建立在需求列表中竞买者对资源Ri的需求信息的基础上来计算的;

第九步：如果Zh大于0，ph=2ph，则返回到第八步;

第十步：为了计算平均价格pl和ph的算术平均值p1，需要在平均价格p1的条件下，评价价格超额的数值是需要在需求Z列表中竞买者对资源Ri的需求信息的基础上来计算的;

第十一步：如果|Z1/Ci|≤α，那么使pi=p1，执行第十五步;

第十二步：如果Z1小于0，使ph=p1;

第十三步：如果Z1大于0，使pt=p1;

第十四步：返回到第十步;

第十五步：均衡价格是pi，资源Ri的价格调整结束，返回到第一步。

三、结语

相对于普通的网格资源管理系统，本次研究提出的网格资源管理方法具有管理简单、实现容易、扩展型较强的优势，且系统不需要掌握全部的资源信息，仅需要引入竞标机制，就可以解决资源提供者的报酬问题。为了尽量避免部分因素的改动而影响到系统的应用功能，因此还需要对有关资源价格的程序进行适当的设计，建立一套安全机制保证整个系统的安全。

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