[发明专利]一种基于社会效用的网格资源拍卖系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，涉及网格计算环境中的资源分配系统，特别是涉及网格计算环境中考虑社会效用评估的资源分配系统。

背景技术

网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、存储、访问等），最终在虚拟环境下进行资源共享和协同工作。

网格试图实现互联网上所有资源的全面连通，在网格系统中，资源分布于不同地理位置，属于不同的所有者，而且是异构的和动态变化的。网格资源的这些特点使得网格资源的分配成为网格技术的关键问题。

简单地说，网格资源分配就是将n个独立的任务映射到m个异构的可用资源上，使得总任务的完成时间最小和资源得到充分利用。

目前，国内外网格计算环境中资源分配方法研究主要有：系统优化机制和经济调度方式。

系统优化机制是一种以系统为中心的集中资源调度策略，是传统的资源管理方法，主要思想是以系统为中心，以提高系统吞吐率、资源使用率、实现整个系统上所有任务的完成时间最小为目标，来对网格资源进行分配。

这种资源分配方式从提高网格系统性能的角度来研究网格资源的分配，可以有效提高系统的整体性能，但由于网格资源具有分布、异构、自治、动态等特点，这种方法难以适用于网格计算环境中，而且不能很好地满足用户的服务质量要求。

经济调度方式是将用户和资源提供者的利益目标用一定的价值形式来表述，用户通过支付一定的费用来获取资源的使用权，资源提供者则通过提供资源从中获利，双方为了获得最大利益制定使用或共享资源的方法。利用经济方法研究网格资源分配是当前网格研究新的热点。其中主要用到的经济机制有：市场机制、博弈机制和拍卖机制。

拍卖机制是当前网格资源分配的重要方法，通过对现有资源分配中拍卖机制的分析发现。拍卖机制遵循第一价格拍卖规则或者第二价格拍卖规则。其中，第一价格拍卖规则是在竞价过程中，成交价为所有用户报价的最高价；第二价格拍卖规则是在竞价的过程中，成交价为所有竞价用户出价中的次高价，即赢得拍卖的用户并不需要付出自己的报价，而只需要付出次高价。关于第二价格拍卖规则有定理：在第二价格拍卖规则中，讲真话是每个用户最好的竞拍策略。

证明：假设有n个买主进行竞拍，买主集合为，I＝{1,2,...,n}，所有用户构成的出价组合为B＝{b₁,b₂,...,b_n}，用户对单位资源价格的真实评价为V＝{v₁,v₂,...,v_n}，u_i表示买主i的效用函数，下面证明，b_i＝v_i能给买主i带来最高的支付。

如果b_i＞v_i，则

其中，m_-i＝max{b_j:j≠i}

如果b_i＝v_i，则

两相比较，如果买主i采取b_i＞v_i的出价策略，除了徒增v_i＜m_-i＜b_i时支付为v_i-m_-i＜0的风险以外，不会带来任何好处。由此可得b_i≤v_i。

如果b_i＜v_i，则

将b_i＞v_i与b_i＝v_i的两种情况进行比较，如果买主i采取b_i＜v_i的出价策略，除了徒增v_i＞m_-i＞b_i时失去赢得支付为v_i-m_-i＞0的风险以外，不会带来任何好处。

因此买主i的最优出价策略为b_i＝v_i，在第二价格拍卖中，讲真话是每个用户最好的竞拍策略，买主按照自己的真实评价出价是各自的优势策略。