23、基于拍卖的网格资源分配：多属性组合交换机制解析

基于拍卖的网格资源分配：多属性组合交换机制解析

1. 背景与动机

自20世纪90年代初以来，计算机融入并行和分布式系统已成为常见做法。网格作为一种基础设施，将计算机资源（如磁盘空间、处理器）组织成一个紧密的分布式系统。在网格中，远程计算机通过公共或虚拟专用网络动态连接。这一发展对商业应用产生了重大影响，有计算需求的组织无需自行购买和维护计算机资源，可按需使用网格中临时闲置的资源。

目前，虽然在开发用于跨多个地理和管理域共享资源的网格中间件方面投入了大量研究精力，但对将供应资源分配给作业的研究相对较少。现有的资源管理系统通常使用特殊的成本函数来调度作业，这些机制由中央控制，只有在供需信息如实报告时才能良好运行。然而，由于网格涉及组织内和跨组织的资源共享，中央控制机制容易受到作业相关数据不真实披露的影响。

市场机制在参与者可能隐瞒成本和估值等私人信息的情况下，能够实现较为有效的资源分配。如果市场机制设计得当，用户会有动力表达其对服务请求和报价的真实价值，从而为实现服务的有效分配创造条件，使总估值最大化。近年来，将市场机制融入网格技术的想法越来越受到关注，但相关研究仍处于起步阶段，现有的市场机制难以满足网格的需求。因此，需要设计一种基于市场的网格交换机制，以实现资源的有效分配，多属性组合交换（MACE）机制应运而生。

2. 市场机制的要求

2.1 设计目标

机制设计的理论基础源于博弈论的一个分支——机制设计。在实际机制设计中，主要目标是研究具有理想属性的机制。机制结果通常具有以下常见的经济属性：
- 分配效率 ：当个体效用之和最大化时，分配是有效的。机制要实现分配效率，市