Protocolos de Negocia¸c˜ao

Segundo (FONSECA, 2000), a palavra negocia¸c˜ao pode ser utilizada com di-

ferentes significados. Entretanto, quando se fala de negocia¸c˜ao computacional, refere-se normalmente ao processo pelo qual um grupo de agentes independentes, com interesses potencialmente antagˆonicos, busca um acordo comum. Este acordo pode ser acerca do pre¸co de um produto, de um local de encontro, de uma data para uma reuni˜ao, das condi¸c˜oes de execu¸c˜ao de uma tarefa ou de qualquer ob- jetivo a atingir em comum. O processo de pesquisa da solu¸c˜ao a ser adotado pode envolver a troca de informa¸c˜ao, o relaxamento dos objetivos inicialmente tra¸cados, concess˜oes m´ultiplas ou unilaterais, mentiras, etc.

Um protocolo de negocia¸c˜ao especifica as ”regras do jogo” entre os diver- sos participantes na negocia¸c˜ao, ou seja, quais as a¸c˜oes v´alidas no ˆambito de cada processo de negocia¸c˜ao. Em cada protocolo, cada um dos participantes (se racionais) utiliza a estrat´egia que lhe permite otimizar, do seu ponto de vista, os resultados obtidos.

2.4.2.1 Crit´erios de Avalia¸c˜ao

Dado que diferentes protocolos de negocia¸c˜ao proporcionam diferentes resul- tados aos agentes neles participantes, torna-se necess´ario estabelecer crit´erios de avalia¸c˜ao que permitam caracterizar, sob diferentes aspectos, cada protocolo. Se- gundo (SANDHOLM, 1996), pode-se avaliar um protocolo de negocia¸c˜ao a partir dos resultados obtidos pelos participantes da negocia¸c˜ao. Desta maneira, este autor definiu alguns crit´erios de avalia¸c˜ao de protocolos de negocia¸c˜ao:

• Justi¸ca social: ´e a soma das utilidades de todos os agentes envolvidos numa dada solu¸c˜ao. Constitui portanto uma medida global do benef´ıcio obtido por todos os agentes. No entanto, a sua avalia¸c˜ao ´e por vezes dif´ıcil pois implica a soma de utilidades de diversos agentes que podem ter naturezas completamente diferentes.

• Eficiˆencia de Pareto: uma solu¸c˜ao que respeita o crit´erio de eficiˆencia de Pareto (dizendo-se ent˜ao ser ´otima segundo Pareto), onde n˜ao exista nen- huma outra solu¸c˜ao em que pelo menos um agente obtenha uma maior utilidade sem que nenhum outro perca utilidade.

• Racionalidade individual: a participa¸c˜ao de um agente numa negocia¸c˜ao diz-se individualmente racional se a utilidade obtida como resultado dessa

participa¸c˜ao ´e garantidamente maior ou pelo menos igual `a que ele obteria se permanecesse isolado. Um mecanismo de negocia¸c˜ao diz-se individualmente racional se for individualmente racional para todos os agentes participantes. • Estabilidade: nenhum agente dever´a receber incentivos a utilizar uma es- trat´egia alternativa `a combinada. Uma estrat´egia diz-se dominante para um agente se for a melhor para esse agente independentemente das estrat´egias utilizadas pelos outros. Muitas vezes n˜ao existe uma estrat´egia dominante, sendo que a melhor estrat´egia para um dado agente depende das estrat´egias seguidas pelos outros. Nestes casos, um outro crit´erio de estabilidade ´e o equil´ıbrio de Nash: um dado conjunto de estrat´egias para um grupo de agentes est´a em um equil´ıbrio de Nash se cada uma delas for a melhor para cada um dos agentes no pressuposto de que os restantes agentes respeitam as restantes estrat´egias. Em outras palavras, num equil´ıbrio de Nash, cada agente escolhe a estrat´egia que lhe garante a melhor resposta em fun¸c˜ao das estrat´egias adotadas pelos restantes agentes. Nem sempre ´e poss´ıvel obter um equil´ıbrio de Nash sendo, por vezes, poss´ıvel obter mais do que uma solu¸c˜ao de equil´ıbrio. Por outro lado h´a tamb´em a possibilidade de coliga¸c˜oes entre os v´arios agentes que pode levar a que diferentes estrat´egias se tornem mais vantajosas para diferentes grupos de agentes.

• Simplicidade: o protocolo de negocia¸c˜ao n˜ao dever´a exigir demais dos agentes tanto em termos de necessidades de computa¸c˜ao como de comunica¸c˜ao. • Distribui¸c˜ao: o protocolo n˜ao dever´a exigir a existˆencia de um elemento

centralizador do qual dependa o processo de negocia¸c˜ao. Esse elemento poder´a sempre constituir uma limita¸c˜ao do ponto de vista do desempenho global, podendo vir a comprometer todo o sistema em caso de falha. • Simetria: todos os agentes devem ser tratados em p´e de igualdade, n˜ao

devendo ser dada vantagem a priori a nenhum deles.

Um dos primeiros protocolos de negocia¸c˜ao para ambientes computacionais ´e o Contract Net Protocol (CNP) (SMITH; DAVIS, 1978), que visava autonomia de

escolha por parte tanto de contratantes quanto de contratados. Embora o CNP seja bastante simples, ele assumiu uma importˆancia extraordin´aria no desen- volvimento dos algoritmos de negocia¸c˜ao autom´atica por ter sido pioneiro neste dom´ınio. Ele est´a baseado em trˆes fases:

• an´uncio: um agente anuncia a outros agentes sub-problemas que precisa resolver;

• ofertas: os potenciais ”fornecedores” avaliam o pedido e retornam ao anun- ciante suas propostas;

• contrato: depois de receber todas as propostas ou ap´os um tempo limite, o anunciante seleciona a melhor proposta e estabelece contrato com o agente que fez a oferta.

2.4.2.2 Teoria de Negocia¸c˜ao de Raiffa

Neste trabalho, o protocolo de negocia¸c˜ao escolhido para ser utilizado na Fase 1 de negocia¸c˜ao foi o baseado na Teoria da Negocia¸c˜ao de Raiffa (RAIFFA, 1982). Esta teoria se enquadra em protocolos de negocia¸c˜ao chamados de ”con- tingentes”, ou seja, que prevˆeem a possibilidade de rescis˜ao quando as condi¸c˜oes estabelecidas n˜ao forem atendidas. Em algumas situa¸c˜oes, este tipo de contrato garante, tanto ao contratante quanto ao contratado, utilidade superior ao obtido com contratos inviol´aveis, onde n˜ao h´a possibilidade de rescis˜ao. Foi escolhida esta teoria pois segue os crit´erios de racionalidade individual, estabilidade, simpli- cidade, distribui¸c˜ao e simetria anteriormente citados para avalia¸c˜ao de protocolos de negocia¸c˜ao.

Desta forma, a teoria proposta por Raiffa (RAIFFA, 1982) trabalha em trˆes ˆambitos:

• Rela¸c˜ao 2:1 = duas partes negociando e um objeto de negocia¸c˜ao; • Rela¸c˜ao 2:n = duas partes negociando e n objetos de negocia¸c˜ao; • Rela¸c˜ao n:n = n partes negociando e n objetos de negocia¸c˜ao.

A primeira rela¸c˜ao (2:1) ´e a mais simples e ´e a estudada neste trabalho, pois sempre que houver algum tipo de negocia¸c˜ao bilateral na Fase 1, esta acontecer´a entre 2 jogadores e com apenas um objeto de negocia¸c˜ao por vez.

A Figura 8 apresenta os intervalos de negocia¸c˜ao apresentados pelos jogadores A e B (valores m´ınimos: AM I e BM I e valores m´aximos: AM A e BM A). ´E apre- sentado um Intervalo Comum entre os valores apresentados. Sem este intervalo, a negocia¸c˜ao n˜ao iniciar´a, pois n˜ao existem interesses em comum entre os jogadores. O jogador A inicia o processo de negocia¸c˜ao pelo valor m´ınimo AMI, e o jogador B com o valor m´aximo BM A. Com o intuito de alcan¸car o Intervalo Co- mum entre os jogadores, o jogador A ir´a aumentar suas ofertas consecutivamente e o jogador B ir´a reduzir as suas ofertas. Assim, em um dado momento, ambos

Figura 8: Teoria de Negocia¸c˜ao 2:1 (RAIFFA, 1982).

os jogadores se encontrar˜ao no intervalo e poder˜ao definir um valor final para a negocia¸c˜ao. O valor final ´otimo ´e (BM I + AM A)/2, ou seja, a m´edia do intervalo existente. Por´em, dependendo das regras de negocia¸c˜ao existentes, pode-se n˜ao alcan¸car o valor ´otimo, e sim algum dos valores do intervalo [BM I; AM A].

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E importante ressaltar que nesta teoria de negocia¸c˜ao o jogador A n˜ao sabe qual ´e o valor m´ınimo de B (BM I), nem o jogador B sabe o valor m´aximo de A(AM A). Assim, apesar de saberem que existe interesse em comum, os jogadores n˜ao sabem quando entram no intervalo comum de negocia¸c˜oes. Em negocia¸c˜oes reais, os jogadores realizam negocia¸c˜oes, independente de existir ou n˜ao um in- tervalo comum para negocia¸c˜ao. Quando o intervalo n˜ao existir, nunca haver´a um valor final na negocia¸c˜ao. Contudo, a existˆencia do intervalo n˜ao implica que sempre haver´a valor final em uma negocia¸c˜ao, pois os jogadores podem, eventual- mente, discordar e n˜ao concluir a negocia¸c˜ao. A teoria n˜ao permite retrocessos, ou seja, o jogador A n˜ao pode reduzir suas ofertas, nem o jogador B pode aumentar as suas. Por´em, ambas as partes podem desistir do processo a qualquer momento, independente de ter chegado ao intervalo de negocia¸c˜ao ou n˜ao. Segundo Raiffa (RAIFFA, 1982), todo esse processo ´e chamado de ”Dan¸ca da Negocia¸c˜ao”.

Maiores detalhes da utiliza¸c˜ao da utiliza¸c˜ao da Teoria de Negocia¸c˜ao de Raiffa neste trabalho s˜ao apresentados na se¸c˜ao 8.3.