基于多Agent的财务风险预警信息辅助决策系统设计

吕雪梅

(北京中医医院顺义医院， 北京 101300)

0 引言

现今世界是一个经济一体化，信息发展飞速的时代，企业面临着发展机会与生存的挑战。在信息技术普及应用作用下，企业与外部联系逐渐紧密，不同形式的海量信息纷纷呈现在经营者面前[1]。如何在海量信息中选择并利用对企业发展的有益部分，已经成为现今企业经营者的主要难题。同时，企业之间的竞争也更加激烈，要想持续保持自身企业的发展力与竞争力，企业经营者必须在清楚地认识到自身实力的前提下，对企业的日常经营与持续发展做出正确的决策，并根据企业的实际情况对其进行不断调整[2]。

随着经济全球化进程的不断推进，大量跨国公司拔地而起，极大地增加了公司之间的竞争情况，企业面临的不确定性也随之增大。客观角度来看，每一个企业财务状况均是由正常转向恶化，最终导致破产倒闭的过程[3]。若是在财务状况出现恶化初期就发出风险预警信息，企业及时采取应对措施，避开、化解或者挽救可能出现的财务危机现象，可以为企业发展提供极大的帮助[4]。

财务风险预警信息获取的过程较为复杂，需要综合考虑企业经营状况、发展状况等海量信息，辅助决策系统应运而生，极大地推进了财务风险预警的研究步伐。文献[5]提出了基于Cox回归的中小企业财务预警模型及实证，该研究利用Cox回归模型筛选出对中小企业财务风险有显著影响的预警指标，并预测企业自上市起每个时刻会发生财务风险的概率，构建中小企业财务危机预警模型。文献[6]提出了基于模糊综合评价法的互联网保险公司财务风险预警研究，该研究从偿付能力、资产质量、资本结构、经营能力、获利能力、收益质量和线上营运能力7个方面计算财务风险预警指标值,运用模糊综合评价法构造比较判断矩阵，计算各层指标体系权重，建立评判标准，设立评判集，构造隶属度矩阵，计算财务风险综合评分值。但上述两种研究仍存在着系统响应时间长、财务风险发生率高等问题。

故提出基于多Agent的财务风险预警信息辅助决策系统设计研究，为企业财务管理与持续发展提供有效支撑。

1 财务风险预警信息辅助决策系统硬件设计

硬件是设计系统稳定运行的前提与基础。设计系统硬件主要为计算机子系统，关键硬件单元为处理器单元、硬盘单元与光学阅读器单元，具体选型过程如下。

1.1 处理器单元

依据设计系统需求，选英特尔灵动N280作为计算机子系统的处理器，采用英特尔GL40芯片组，最多支持4GB闪存，能够为应用与驱动程序提供存储空间(1GB/2GB)。同时处理器内部包含一个可用空置插槽，适用于双通道，支持1-8GB空间，并带有PCI插槽的可选扩展模块，能够安装多种设备。处理器性能参数如表1所示。

表1 处理器性能参数表

1.2 硬盘单元

选取企业级SAS与归档级SATA磁盘作为计算机子系统的硬盘。这些技术中，企业级SAS硬盘实质上是最新的SCSI技术，利用串行技术来加快数据传输速度，并对其内部结构产生一定的优化作用[7]。企业级SAS硬盘性能参数如表2所示。

表2 企业级SAS硬盘性能参数表

归档级SATA硬盘也被称为串口硬盘，也是未来PC机硬盘的主要发展趋势。归档级SATA硬盘具备优质的纠错能力，通过嵌入式时钟信号提高数据传输的可靠性[8]。现有归档级SATA硬盘种类如表3所示。

表3 归档级SATA硬盘种类表

1.3 光学阅读器单元

光学阅读器是计算机子系统中的一种扫描器装置，能够将纸质资料转换为计算机能够处理与显示的数位信息。光学阅读器的应用可以降低财务人员的工作量，加快财务信息的录入和辅助决策信息处理的效率，为企业经营者制定正确的财务风险应对措施，提供实时、准确的数据支持。由于篇幅的限制，此研究概不对光学阅读器结构等信息进行详细的赘述。

上述过程完成了设计系统硬件单元的选型与设计，但是依然无法实现财务风险预警信息的辅助决策，故以设计好的硬件单元为基础，设计系统软件模块。

2 财务风险预警信息辅助决策系统软件设计

设计系统软件模块主要包含数据库模块、功能Agent设计模块和多Agent协作模块，具体设计过程如下。

2.1 数据库模块

数据库是设计系统稳定运行的基础，也是设计系统数据存储的一部分。数据库由数据仓库、模型库与知识库3部分构成。其中，数据仓库中存储的是财务预测计划、决策、控制等相关原始信息。数据仓库中原始信息均是从会计核算系统中提取的，包括成本、资金、销售与利润等。为了方便设计系统的应用，数据仓库将原始数据信息进行了层次管理，具体如图1所示。

图1 原始数据信息层次管理框架图

如图1所示，历史数据层主要为时间序列数据，常规情况下，存储5-10年的企业财务数据；当前数据层存储最新的企业财务数据，在一定时间后，设计系统会将该层数据自动转移至历史数据层；归纳总结数据层是对历史数据与当前数据进行归纳与总结，得到的财务风险预警信息辅助决策需要的综合数据；分析决策数据层指的是高度综合数据，能够直观地显示企业的经营状况，帮助企业经营者做出科学的、合理的决策。

模型库是财务风险预警信息辅助决策系统的核心部分之一，集合了全部的财务风险预警模型，存储了全部财务风险决策、分析的模型描述信息。模型库主要以模型字典形式展示，具体如表4所示。

表4 模型字典表

知识库是一个支持知识生成、存储、维护与调用的软件系统，具备搜索策略、推理机制、存取管理、完整性与一致性检验等功能。

2.2 功能Agent设计模块

功能Agent设计模块主要包含两部分，分别为界面Agent与信息源Agent设计。

界面Agent承担着人机交互任务，贯穿于整个财务风险预警信息辅助决策过程中。界面Agent结构,如图2所示。

图2 界面Agent结构图

信息源Agent是财务风险预警信息辅助决策系统与网络连接的桥梁。通过信息源Agent，设计系统能够得到网络上财务相关信息，并能够对其进行下载、存储等操作，能够增强财务风险预警信息的精准性。信息源Agent结构,如图3所示。

图3 信息源Agent结构图

2.3 多Agent协作模块

设计系统是由一组相互独立，并相互协作的Agent构成。Agent是设计系统的构成单元，也是独立运行的实体。在设计系统中，多Agent通过相互协作来实现财务风险预警任务。每一个Agent依据自身与其他Agent的信息来调整自身的行为，避免冲突的发生。

多Agent之间的通信方式包含点对点直接通信、广播式、联邦式与黑板式，依据设计系统需求，选取直接通信方式，其具备着可靠性高、定向、高速等优势。多Agent通信语言与协议为KQML，其规范地保留通信原语与保留参数，具体如表5所示。

表5 KQML规范表

多Agent协作机制应用的是使用较为广泛的合同网模型。在合同网模型中，全部Agent被划分为两种角色，分别为管理者与工作者，其工作流程如图4所示。

图4 合同网模型工作流程图

多Agent协作机制中，主要通过信任度、友好度与积极度等参数来显示多Agent的协作质量。其中，信任度指的是Agenti对Agentj完成t类任务能力的评价，记为Trust(i,j,t)，初始值设置为0.5。

当Agentj完成t类任务时，Agenti对其的信任度会上调ΔCaward，表达式为式(1)。

if

evaluate(i,j,t)>Vh

then

Trust(i,j,t)=Trust(i,j,t)+ΔCaward

(1)

当Agentj未完成t类任务时，Agenti对其的信任度会下调ΔCpenalty，表达式为式(2)。

(2) KQML保留参数

if

evaluate(i,j,t)>Vl

then

Trust(i,j,t)=Trust(i,j,t)+ΔCpenalty

(2)

友好度指的是Agentj成功完成任务次数与Agenti委托任务总次数的比例，计算式为式(3)。

(3)

积极度指的是针对Agenti发出的任务，Agentj投标次数与全部Agent投标次数的比例，计算式为式(4)。

(4)

设计系统管理者根据各个工作Agent的投标以及任务完成情况，对其参数进行实时修改，以此来保障设计系统高效率的完成。

本文通过上述硬件单元与软件模块的设计，实现了财务风险预警信息辅助决策系统的运行，为我国企业发展与财务风险预警研究提供一定的帮助。

3 实验与结果分析

为了验证设计系统是否改善了现有系统存在的问题，采用MATLAB平台设计仿真实验，具体实验分析过程如下。

3.1 实验准备阶段

为了保障实验的顺利进行，对Agent基本结构进行合理、科学的设置。Agent实质上采用传感器与字符串编码来感知并作用于外界环境。常规情况下，大多数Agent不仅仅承担着与环境的交互任务，也需要对接收到的信息进行解释与处理，以此来实现自身的任务。

Agent基本结构如图5所示。

图5 Agent基本结构图

如图5所示，Agent基本结构为用户界面、通信接口、感知模块、推理模块、计划模块、执行模块和知识库，分别承担着不同的任务。其中，用户界面是人机交互的主要桥梁；通信接口承担着Agent之间及Agent与环境的通信任务；感知模块承担着分类输入信息任务；推理模块与决策模块依据输入的信息进行推理与决策；计划模块与执行模块，顾名思义即是制定计划并对其进行执行；知识库，存储相应数据，并为财务风险预警信息辅助决策与计划制定提供数据支撑。

3.2 实验结果分析

依据上述实验准备结果，进行财务风险预警信息辅助决策仿真实验，通过系统响应时间与财务风险发生率来反映系统的性能指标，具体实验结果分析过程如下。

3.2.1 系统响应时间分析

设计10种财务风险情况，分别记为编号1-编号10，应用现有系统与设计系统对其风险进行预警，记录系统发出财务风险预警信息的时间，即为系统响应时间。

通过实验获得系统响应时间数据,如表6所示。

如表6数据显示，在不同财务风险情况下，本文设计系统响应时间均低于现有系统，并且稳定性较好。

表6 系统响应时间数据表

3.2.2 财务风险发生率分析

对某一企业实施多种不同财务风险情况，应用现有系统与设计系统，观察企业发生财务风险的概率，即为财务风险发生率。

通过实验获得财务风险发生率数据,如表7所示。

如表7数据显示，与现有系统(35.12%-46.58%)相比较，本文设计系统(8.25%-10.20%)财务风险发生率更低。

表7 财务风险发生率数据表

上述实验结果显示,应用设计系统后，可以有效地缩短系统响应时间，降低财务风险发生率，充分证实了设计系统的有效性。

4 总结

此研究应用多Agent设计了一个新的财务风险预警信息辅助决策系统，极大地缩短了系统响应时间，降低了财务风险发生率，能够为企业持续发展提供有效的帮助，同时也为财务风险预警研究提供一定的理论参考。