ES2244849T3 - Procedimiento y sistema de asignacion de un recurso en tiempo real entre varias entidades. - Google Patents

Procedimiento y sistema de asignacion de un recurso en tiempo real entre varias entidades.

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ES2244849T3 ES03007941T ES03007941T ES2244849T3 ES 2244849 T3 ES2244849 T3 ES 2244849T3 ES 03007941 T ES03007941 T ES 03007941T ES 03007941 T ES03007941 T ES 03007941T ES 2244849 T3 ES2244849 T3 ES 2244849T3
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Abstract

Procedimiento de asignación de un recurso entre n entidades o agentes lógicos solicitantes del recurso, por medio de un sistema de gestión (200) de dicho recurso, que comprende, durante un período de tiempo predeterminado: - la recepción de una demanda emitida por cada agente solicitante (100i) en forma de una función de demanda de recurso si(p), en la que p es una magnitud variable, siendo estas funciones de demanda funciones predefinidas, positivas, decrecientes y continuas, - el tratamiento de todas las demandas recibidas durante el período de tiempo predeterminado, para determinar la cantidad de recurso a asignar a cada agente solicitante.

Description

Procedimiento y sistema de asignación de un recurso en tiempo real entre varias entidades.
La invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para asignar en tiempo real un recurso cuantitativamente divisible entre varias entidades.
Para simplificar el vocabulario se denominará a continuación por entidad, cualquier agente lógico, es decir agente de software o dispositivo automático apto para llevar a cabo un procedimiento automático de participación, a requerimiento, de un recurso a través de una red de telecomunicación.
La entidad que requiere un recurso es la entidad usuaria del sistema de asignación. Esta entidad actúa por intermedio de su dispositivo automático (o software).
La entidad, que detenta el recurso, es la unidad suministradora. En el caso de un recurso de telecomunicación, el suministrador puede ser el operador de telecomunicación por ejemplo.
El sistema de gestión del recurso es una entidad colocada entre las entidades usuarias y las entidades suministradoras, conectadas a la red de telecomunicación.
Esta tercera entidad está realizada por cualquier agente lógico, es decir agente de software o dispositivo automático apto para llevar a cabo un procedimiento automático de tratamiento de las demandas recibidas en un instante dado con vistas a asignar una cantidad de recurso, determinada por cálculo, a las entidades usuarias del sistema.
La invención se aplica, por lo tanto, a cualquier sistema de asignación de un recurso divisible cuantitativamente desde el momento en que este recurso esté limitado en cantidad y en que una o varias entidades requieran, en un momento dado, una cierta cantidad de este recurso y que la demanda global sobrepase la oferta proporcionada por la entidad suministradora.
En efecto, independientemente del nivel de un sistema de gestión de una red de telecomunicación o de un equipamiento compartido por varias entidades, se plantea el problema del reparto de los recursos suministrados por este sistema o por este equipamiento entre sus diferentes entidades y de la aplicación del mecanismo de demanda para la asignación.
Una de las dificultades que debe resolver un mecanismo de este tipo consiste en efectuar un arbitraje entre las diferentes entidades usuarias desde el momento en que la demanda acumulada por estas diferentes entidades sobrepase el volumen total de recurso disponible (a saber la oferta). Cuando la cantidad de recurso, que corresponda a todas las demandas emitidas por las entidades usuarias, sea menor que la oferta, el sistema puede asignar a las entidades la totalidad que éstas solicitan y no existe ningún problema.
Estado de la técnica anterior
En el momento actual existen numerosas técnicas para realizar la asignación de recursos:
-
en primer lugar se pueden señalar todos los mecanismos que funcionan a partir de la orden de llegada: FIFO, LIFO,... Para un mecanismo FIFO (First In First Out), las entidades que han formulado antes su demanda son aquellas que son servidas en primer lugar. Para un mecanismo LIFO (Last In First Out) sucede, por el contrario, que se sirve al último que ha formulado una demanda.
-
existen, igualmente, otros mecanismos que no excluyen a ninguna entidad: el arbitraje se efectúa al nivel de la cantidad de recurso asignado a cada entidad. Como regla de arbitraje se utiliza, por ejemplo, una regla que define las cantidades asignadas a prorrata de las cantidades solicitadas. Se podrá hacer referencia al estado de la técnica, que constituye el documento D1-US-A-6 005 852-.
Estos mecanismos no son siempre muy eficaces desde un punto de vista muy económico. En efecto, la adecuación entre la oferta (la cantidad ofrecida) y la demanda (cantidades deseadas u obtenidas) puede ser difícilmente obtenible.
Con tales mecanismos, existen períodos muertos durante los cuales la demanda permanece menor que la cantidad de recurso disponible y períodos cargados en los que la demanda excede ampliamente de los recursos disponibles. Además, estos mecanismos son relativamente estáticos. Éstos no son capaces de adaptarse y de permanecer adecuados cuando la oferta y la demanda de recurso por parte de las entidades clientes sufran fluctuaciones fuertes y
rápidas.
Una posible solución para satisfacer este criterio de eficacia y de adaptabilidad del procedimiento de asignación de recursos, consiste en utilizar una técnica de asignación basada sobre mecanismos de tipo mercado y, de una manera más específica, de tipo subastas multiunitarias (el recurso es divisible): el recurso que se considera está constituido por varias unidades.
A título de ejemplo se puede citar la teoría desarrollada por Klemperer (Klemperer, P., Auction Theory: A Guide to the Litterature, Journal of Economic Surveys, 13 (3), 227-86, 1999).
Infelizmente, la mayor parte de los trabajos efectuados y citados para demandas en forma de subastas multiunitarias, no se refieren más que a propiedades teóricas.
Otros trabajos se refieren a demandas en forma de subastas, que han sido desarrollados, en general, a instancia de los organismos públicos o de regulación, en el transcurso de los cuales han sido ofrecidos ciertos recursos raros o derechos de uso: un ejemplo notable se refiere a los derechos de explotación de las frecuencias de radiotelecomunicación: frecuencias GSM o UMTS.
Tanto en uno como en otro caso, no existe un mecanismo concreto de gestión, que haya sido propuesto para controlar los procedimientos de asignación de los recursos.
Hasta el presente se conocía únicamente un único procedimiento concreto que responde al problema por el que se ha interesado el depositante.
Se trata de un mecanismo de demanda en forma de subasta que se denominará a continuación por el acrónimo "PSP" que corresponde a "Progressive Second Price" propuesto y ensayado numéricamente por Nemo Semret: Semret N., Market Mechanisms for Network Ressource Sharing, Philosophy Doctorate à Columbia, 1999, con ocasión de un trabajo de tesis de la Universidad de Columbia en 1999. Esta técnica "PSP" es un mecanismo de gestión de las demandas que se presentan en forma de subastas. Esta técnica trata de generalizar el principio de Vickrey al caso de un recurso multiunitario.
Según esta técnica de gestión, se utiliza, además, una aplicación del principio de exclusión compensación para el cálculo de la magnitud variable en el tiempo (o variable) en un instante dado.
Un solicitante, que participe en una demanda y que obtenga una cierta cantidad de recurso, pagará por un valor de la variable que estaba disponible para ser asignadas a aquellos a los que ha hecho perder, por su presencia, una cierta cantidad de recurso.
La totalidad de esta cantidad corresponde, como máximo, a la cantidad que haya obtenido. Evidentemente, los "participantes" que hayan propuesto los valores más elevados para la variable serán los que obtendrán el recurso.
El mecanismo de subasta PSP para la asignación de un recurso, ha dado lugar a una demanda de patente publicada el 28 de septiembre de 2000 bajo el número WO 00/57323.
El mecanismo de asignación de un recurso, definido por las subastas PSP, tal como se ha descrito en esta demanda, se efectúa a través de un procedimiento de negociación iterativo entre las tres entidades, cada una de las cuales está caracterizada por objetivos distintos:
-
el agente lógico suministrador del recurso, que trata de proporcionar este recurso según criterios definidos de antemano para un valor de la variable que sea lo más elevado posible,
-
agentes lógicos solicitantes, que desean obtener una cierta cantidad de este recurso según sus propios criterios definidos de antemano, en las mejores condiciones. Una mejor condición se caracteriza por un par (cantidad, valor de la magnitud), que depende de cada solicitante.
-
el agente lógico de gestión de la asignación, cuyo objetivo consiste en conseguir satisfacer del mejor modo posible a las dos clases de entidades precedentes.
El papel del agente lógico de gestión de la asignación puede ser detentado por el suministrador del recurso.
Teóricamente, el mecanismo de subasta PSP, conduce ciertamente a un equilibrio, pero presenta inconvenientes.
En primer lugar, la velocidad de convergencia no es muy satisfactoria: incluso si se supone un número constante de entidades, que participan durante un período de tiempo determinado en una demanda (es decir en el caso considerado durante una demanda tipo subasta), son necesarias muchas iteraciones del procedimiento de gestión de asignación para alcanzar el equilibrio, que cumpla la satisfacción máxima de todas las entidades que estén presentes durante esta demanda.
De una manera operacional, este defecto de convergencia se traduce:
-
bien en un volumen importante de mensajes entre las entidades que participan de una demanda y la entidad de gestión de asignación. Esto entraña un tráfico importante de señalización en el sistema. Esto entraña, igualmente, un gran número de cálculos efectuados por las entidades participantes y por la entidad suministradora en el caso en que se decida aumentar la frecuencia de iteraciones con el fin de alcanzar el equilibrio de una manera más rápida,
-
bien en una degradación del proceso con relación a su equilibrio óptimo, si se limita la frecuencia de las reemisiones de demandas, relacionadas con nuevas condiciones (cantidad, valor de la magnitud), (cada minuto o más). Las entidades participantes no pueden enviar de nuevo nuevas demandas con nuevas condiciones antes de este plazo mínimo.
En el caso de un funcionamiento en modo dinámico, las entidades usuarias del sistema pueden entrar y salir del sistema de asignación de manera continua, pudiendo ser el tiempo entre dos tratamientos de las demandas dotadas con nuevas condiciones del mismo orden de magnitud que el tiempo medio entre la entrada o la salida de una nueva entidad.
En estas condiciones, el procedimiento de tratamiento iterativo de PSP no alcanza jamás el equilibrio de satisfacción máxima de las entidades usuarias del sistema de gestión de asignación de recursos. Este sistema se encuentra permanentemente en un estado transitorio posiblemente alejado del estado de equilibrio óptimo.
Además, otro inconveniente consiste en que el procedimiento PSP, tal como se ha descrito por Nemo Semret permite que entidades usuarias formen una coalición para imponer condiciones que les sean favorables.
Estos dos inconvenientes están provocados por el carácter iterativo del mecanismo y son particularmente enojosos con relación a la imparcialidad que debe respetar, de manera ineludible, cualquier mecanismo de asignación de recursos que respete reglas predeterminadas.
La invención
La presente invención tiene por objeto proponer un procedimiento y un sistema que no tenga los inconvenientes del estado de la técnica.
Según la invención, la etapa para la determinación de la cantidad de recurso asignada a cada agente lógico usuario se realiza de acuerdo con el tratamiento de la demanda en un instante dado, en el que se emite una sola demanda para cada entidad que interviene en un período determinado.
La invención se refiere, de una manera más particular, a un procedimiento para la asignación de un recurso entre n entidades o agentes lógicos solicitantes del recurso, por medio de un sistema de gestión de dicho recurso, principalmente caracterizado porque comprende, durante un período de tiempo predeterminado:
-
la recepción de una demanda emitida por cada agente solicitante, en forma de una función de demanda de recurso s_{i}(p), donde p es una magnitud variable, siendo estas funciones de demanda funciones predefinidas, positivas, decrecientes y continuas,
-
el tratamiento de todas las demandas recibidas durante el período de tiempo predeterminado, para determinar la cantidad de recurso a ser asignada a cada agente solicitante, comprendiendo este tratamiento las etapas siguientes:
-
el cálculo de un dato que corresponde a una magnitud denominada magnitud de equilibrio p* a partir de la suma S de las n funciones de demanda s_{i}(p),
por medio de la relación: S(p*) = Q,
-
donde Q es el dato de la cantidad disponible, y
-
S(p) es la demanda total, que corresponde a la suma de las demandas s_{i}(p) de cada agente para cada valor que puede tomar la magnitud p,
S(p) = s_{1} (p) + s_{2} (p) + ... + s_{i} (p) + ... + s_{n} (p),
-
el cálculo de los datos, que corresponden a la cantidad a_{i} a ser asignada por esta magnitud de equilibrio p* a cada agente i, a partir de su función de demanda s_{i}, de tal manera que:
a_{i} = s_{i}(p\text{*}),
-
la utilización por el sistema de gestión, de los datos obtenidos por el cálculo para asignar las cantidades de recursos correspondientes y el registro de estos datos para suministrarlos a un sistema de explotación.
Según otra característica, consiste en programar la función de demanda s_{i}(p) en cada agente lógico solicitante.
Según otra característica, consiste en:
-
programar una función U'_{i}(q) en el agente lógico solicitante i,
participando cada agente solicitante i durante el período de tiempo predeterminado, caracterizándose, de este modo, por su interés para la obtención de una cantidad q del recurso global Q, por su función de utilidad U_{i}(q) o por una función de utilidad marginal U'_{i}(q), concedida para la adquisición de una unidad suplementaria, siendo U'_{i}(q) la derivada de U_{i}(q),
y en cada nueva participación:
-
se determina la función de demanda s_{i}(p) calculándose la función inversa de la función U'_{i}(q), emitiendo el agente lógico solicitante su demanda mediante el envío de esta función.
Según otra característica, el suministro de la función de demanda consiste en enviar al sistema de gestión datos, que correspondan a m parámetros que caractericen esta función de demanda.
Según otra característica, la función de utilidad es una función polinómica de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(q_{max} - 0,5*min(q,q_{max}))}{\alpha}
lo que proporciona una función de demanda S(p)
\vskip1.000000\baselineskip
S(p) = max(0;q_{max} - \alpha p)
donde p es el valor de la magnitud que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p).
Según otra característica, la función de utilidad es una función de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(Ln(q_{max}) - Ln(min(q,q_{max}))+1)}{ \alpha}
siendo Ln el logaritmo neperiano,
lo que da una función de demanda S(p)
S(p) = q_{max}*exp(-\alpha *p)
donde p es el valor de la magnitud que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p).
Según otra característica, el agente lógico, solicitante, envía su demanda suministrando únicamente dos parámetros (m = 2), que caracterizan su función de demanda, siendo estos parámetros el coeficiente \alpha, que indica el valor de la magnitud aceptable por el solicitante y q_{max}, que es la cantidad máxima que desea adquirir, pudiendo ser esta demanda la misma para varias participaciones sucesivas.
Según otra característica, el cálculo del valor de la magnitud p, que caracteriza a cada agente lógico como consecuencia del tratamiento de todas las demandas durante un período de tiempo predeterminado, comprende:
-
un cálculo del valor de la magnitud total C_{i}(s) de la cantidad a_{i} asignada a un agente lógico solicitante i para la obtención de una cantidad a_{i} cuando éste último haya emitido la función s_{i}, que se basa sobre el principio de exclusión compensación, haciéndose este cálculo a partir de la siguiente relación:
C_{i} (s)= \sum\limits_{j \neq i} \int^{a^{0}_{j}}_{a^{s}_{j}}s^{- 1}{}_{j} (p)dp
en la que, para el agente solicitante j, a_{j}{}^{s} representa su asignación en presencia del agente solicitante i y a_{j}{}^{0} representa su asignación en ausencia del mismo, asignándose a los solicitantes participantes, distintos de j, en este caso, la cantidad a_{j}{}^{0}, mientras que únicamente tienen a_{j}{}^{s} en la situación actual, debido a la presencia de i, siendo s_{j}{}^{-1} las inversas de las funciones de demanda de los agentes solicitantes participantes j.
Según otra característica, el sistema de gestión es un sistema de gestión de recursos de telecomunicación, siendo el recurso la banda de paso.
Otro objeto de la presente invención se refiere a un sistema de gestión de un recurso, que comprende medios de asignación de dicho recurso entre n agentes lógicos solicitantes, a través de una red de telecomunicación, caracterizado, principalmente, porque estos medios comprenden:
-
medios de recepción de una solicitud, emitida por cada agente solicitante, en forma de una función de demanda de recurso s_{i}(p), en las que p es una magnitud variable, siendo estas funciones de demanda funciones predefinidas, positivas, decrecientes y continuas,
-
medios de tratamiento de todas las demandas recibidas durante un período de tiempo predeterminado, para determinar la cantidad de recurso a ser asignada a cada agente solicitante, comprendiendo estos medios de tratamiento:
-
medios de cálculo de un dato, que corresponde a un valor de la magnitud denominada magnitud de equilibrio p* a partir de la suma S de las n funciones de demanda s_{i}(p),
por medio la relación: S(p*) = Q,
-
en la que Q es el dato de la cantidad disponible, y
-
S(p) es la demanda total, que corresponde a la suma de las demandas s_{i}(p) de cada agente solicitante para cada valor tomado por la magnitud p,
S(p) = s_{1} (p) + s_{2} (p) + ... + s_{i} (p) + ... + s_{n} (p),
-
medios de cálculo de los datos que corresponden a la cantidad a_{i} a ser asignada para este valor de equilibrio p* a cada agente solicitante i a partir de su función de demanda s_{i}, de tal manera que:
a_{i} = s_{i}(p*),
-
medios de asignación de las cantidades de recursos correspondientes y de registro de estos datos para suministrarlos a un sistema de explotación.
Según otra característica, los medios de asignación del recurso están realizados por un ordenador de tipo servidor, programado a este efecto, y dicho servidor está conectado con el equipo de la red de telecomunicación encargada de las demandas de recurso que se trata de repartir entre las entidades que han realizado la demanda.
Según otra característica, los agentes lógicos solicitantes comprenden medios para registrar al menos una función de demanda y medios para enviar solicitudes en forma de funciones de demanda.
En el caso en que la función de demanda se caracterice únicamente por medio de dos parámetros, los agentes solicitantes comprenderán medios para elegir un par de valor de los parámetros cada vez que se produzca una nueva demanda y suministrarlo al servidor.
Según otra característica, los agentes lógicos solicitantes están realizados por dispositivos automáticos, programados para efectuar las solicitudes y para dialogar con el servidor.
Según otra característica, los dispositivos automáticos están constituidos por agentes de software móviles que pueden colocarse en el servidor.
En un ejemplo preferente, el recurso es una red de telecomunicación.
En este caso, el recurso a ser asignado puede ser la banda de paso o los puertos de un equipo de acceso a una red.
Breve descripción de los dibujos
Otras particularidades y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto claramente por medio de la lectura de la descripción que se ha dado a continuación a título de ejemplo no limitativo y con relación a los dibujos, en los que,
- las figuras 1A y 1B representan una función de utilidad U_{i} y su derivada U'_{i} (utilidad marginal),
- las figuras 2A y 2B representan tres ejemplos en función de la utilidad para una misma cantidad máxima (q_{max}), y las utilidades marginales correspondientes,
- la figura 2C representa las funciones de demanda que corresponde a las funciones de utilidad marginal de la figura 2B;
- la figura 2D representa dos ejemplos particulares de función de utilidad,
- la figura 2E representa las funciones de demanda que corresponden a las funciones de utilidad de la figura 2D;
- la figura 3 representa un ejemplo de función de demandas s_{1}, s_{2} de dos solicitantes,
- la figura 4 ilustra, esquemáticamente, el cálculo del valor de la magnitud p para este ejemplo simple, con dos solicitantes,
- la figura 5 ilustra el esquema general de un sistema de aplicación del procedimiento,
- la figura 6 ilustra un esquema de realización de agentes lógicos usuarios del sistema.
El mecanismo de gestión de recurso, propuesto para asignar un recurso multiunitario entre varios usuarios, se basa en que cada solicitante i usuario del recurso, tiene interés en recibir una parte (cantidad) a_{i} del recurso total Q disponible en un instante dado. El interés por parte de la entidad usuaria del sistema de gestión de asignación está medido por una magnitud p variable en el tiempo.
Este mecanismo permite asignar las cantidades "buenas" a_{1} del recurso a cada uno de los usuarios para un valor C_{i}.
En el procedimiento propuesto, cada entidad debe suministrar su evaluación real (o incluso su utilidad) para la obtención de la cantidad de recurso (caso del solicitante) o para obtener el valor de la magnitud p_{1} con el que está dispuesto a suministrar el recurso (caso del suministrador).
De hecho, el agente suministrador está considerado como un agente solicitante de toda la cantidad del recurso Q.
Este último puede evitar el suministro del recurso por debajo de un valor mínimo límite de la magnitud. El riesgo de esta operación consiste en que una cierta cantidad de recurso no sea distribuida (puesto que es conservada para el mismo).
El mecanismo propuesto se adapta a variaciones del número de solicitantes y a su disposición previa para requerir el recurso. Pueden existir períodos muertos con pocos solicitantes y períodos cargados con demasiados solicitantes.
El mecanismo propuesto permite entonces la regulación de la demanda en función de la oferta constante de recurso Q a través de una magnitud de medida variable.
Para obtener una cantidad de recurso significativa durante un período cargado, el solicitante debe aceptar un valor elevado de la magnitud de medida. Por el contrario, en los períodos muertos, puede obtener una gran cantidad de recurso con un valor más moderado de esta magnitud.
El mecanismo según la invención no es iterativo. Éste conduce a un equilibrio de mayor satisfacción de los solicitantes a la recepción de una sola demanda formulada por cada solicitante que participa en una demanda de asignación durante un período de tiempo predeterminado.
Además, los datos, determinados de este modo, son suministrados a un sistema de explotación, que utiliza el principio de Vickrey, en el caso multiunitario, basado en la exclusión-compensación para calcular un dato característico para cada demanda emitida.
El mecanismo de gestión propuesto se desarrolla de la manera siguiente:
-
un suministrador tiene una cantidad arbitraria Q de un recurso o bien divisible, disponible.
De manera típica, en una aplicación de telecomunicación o de red se trata de banda de paso o bien de los puertos lógicos de acceso a un equipamiento.
-
n entidades son solicitantes, lo que significa que están en competencia para repartir este recurso durante un período de tiempo predeterminado. Cada una de ellas se coloca sobre una función de utilidad U_{i} de la cantidad q que desea tener. De hecho, se trata de la evaluación por el solicitante de su interés para una cierta cantidad de recurso.
La elección de una función de utilidad podría dejarse a la entera libertad de los agentes solicitantes, pero por razones prácticas de aplicación, es preferible proponer a los agentes solicitantes que se coloquen en una elección de funciones de utilidad predefinidas en el dispositivo automático programado con esta finalidad para la negociación. De manera práctica, el dispositivo automático programado a este efecto elige la función de utilidad que va a utilizar durante una demanda.
El conocimiento de la función de utilidad U_{i}(q) de un solicitante, permite deducir su función de demanda s_{i}(p). Concretamente, la función de demanda de un solicitante es la inversa de la función de utilidad marginal U'_{i}(q). Por lo tanto se comete un ligero abuso de lenguaje puesto que la función de demanda construida de este modo da el valor de la demanda q de un participante solicitante en función de un valor determinado de la magnitud p, denominado valor marginal, que el solicitante está dispuesto a conceder para una cantidad de recurso comprendida entre q y q + \deltaq, donde \deltaq es una pequeña cantidad, mientras que, de una manera más clásica, una función de demanda da la cantidad q de recurso que el cliente está dispuesto a adquirir en función de un valor medio para la magnitud p del
recurso.
La entidad, a saber el servidor 200, figura 5, que gestiona una demanda (es decir el conjunto de las demandas emitidas por los solicitantes durante un período de tiempo predeterminado), reúne las funciones de demanda s_{i}(p) de los diferentes compradores y tiene conocimiento de la cantidad Q total, que puede ser asignada.
Para participar en una demanda, un usuario da su función de demanda s_{i}(p) que puede ser, en la práctica, la inversa de su función de utilidad marginal para el recurso.
Los solicitantes pueden anunciar una función de demanda que no sea sincera (que no dice la verdad por ejemplo que no traduce su verdadera evaluación del recurso). Sin embargo, el procedimiento según la presente invención aplica un mecanismo de cálculo de asignación de recurso que incita a que cada solicitante envíe la demanda apropiada puesto que le proporciona las mejores condiciones de asignación.
Las mejores condiciones son medidas por la diferencia entre la utilidad que le proporciona la adquisición de una cantidad de recurso y el valor de la magnitud que debe aceptar para esta cantidad. El depositante ha demostrado que constituye una estrategia dominante por parte de cada solicitante el hecho de anunciar su verdadera función de demanda.
Según la invención, cada solicitante i tiene, como consecuencia, un valor para la adquisición de una cantidad q_{i} de recurso que se traduce en una función de utilidad U_{i}(q) \geq 0, siendo este valor, de hecho, un dato privado. El cálculo de la derivada de esta función, U'_{i}(q) da la función de utilidad marginal concedida por el usuario i en el momento de la adquisición de una unidad de recurso suplementaria.
En términos matemáticos, la función U_{i}(q) se caracteriza porque responde a las condiciones siguientes:
\sqbullet U_{i}(0) = 0,
\sqbullet U_{i} es derivable y cóncava,
\sqbullet U'_{i} \geq 0 es decreciente y continua. Ésta es la función derivada de la función U(i). Esta función caracteriza la utilidad marginal del solicitante i para el recurso, es decir, el valor de la magnitud que está dispuesto a aceptar para obtener una unidad de recurso más allá de la que ya ha obtenido.
Las figuras 1A y 1B ilustran una forma general de las funciones U_{i}(q) y U'_{i}(q).
Como puede verse, la función de utilidad de un solicitante 100i (figura 5) crece de manera continua con la cantidad que puede obtener, pero este crecimiento es sublineal (cóncavo). Es decir que a medida que la cantidad obtenida aumenta, disminuye el interés para una unidad suplementaria. En el caso extremo, existe para cada usuario una cantidad de recurso límite (umbral) más allá de la cual este usuario no tiene ya ningún interés en obtener una unidad suplementaria (por ejemplo el valor de la magnitud es nula).
En cada nueva demanda (etapa de gestión de una nueva demanda), el servidor 200 recibe todas las demandas en forma de funciones de demanda s_{i} (una función por solicitante i).
A partir de estas funciones, el servidor 200 determina, para cada valor de la magnitud p, la demanda total S que es la suma de las demandas individuales. El servidor 200 calcula el valor de equilibrio p* que iguala la oferta y la demanda, de tal manera que:
S(p*) = Q, representando Q toda la cantidad a ser asignada siendo, por lo tanto, la oferta total.
Una vez que se ha definido, de este modo, el valor de equilibrio p*, el servidor 200 puede calcular entonces las asignaciones de recurso a_{1}, a_{2},...,a_{i},...,a_{n} para cada solicitante, procediendo al cálculo siguiente:
a_{i} = s_{i}(p*) para cada solicitante (i = 1 hasta n).
Para este cálculo, el servidor determina como asignación a cada solicitante, el valor de su función de demanda para el valor p*.
El servidor 200 atribuye a cada solicitante una cantidad asignada a_{i} calculada de este modo y les informa también del valor de equilibrio de la magnitud p, valor que sirve de base al mecanismo.
Algunos solicitantes podrían no estar asistidos (en efecto para el valor p* de usuarios j que pueden tener una demanda nula es decir s_{j}(p*) = 0).
Esta etapa de gestión de asignación se repite a intervalos regulares, definidos de antemano, durante la explotación del sistema de asignación del recurso.
La frecuencia de renovación de las demandas (emisión de nuevas demandas por los solicitantes) se elegirá de manera que no sea demasiado importante con el fin de no utilizar demasiados recursos de cálculo y/o que no se aumente el tamaño de la red para mensajes de señalización entre los softwares solicitantes 100i y de los usuarios y del servidor 200.
Sin embargo, esta frecuencia debe ser suficiente para tener en cuenta las evoluciones: llegadas o salidas de solicitantes, cambio de las funciones de demanda de los solicitantes participantes y, en caso dado, variación de la cantidad de recurso disponible.
Una segunda etapa del procedimiento consiste, a continuación, en calcular el valor de la magnitud correspondiente, es decir la determinación del valor para cada solicitante i. Este valor se obtiene como resultado del cálculo integral siguiente:
C_{i} (s)= \sum\limits_{j \neq i} \int^{a^{0}_{j}}_{a^{s}_{j}}s^{-1}{}_{j} (p)dp
Esta relación da el valor total C_{i}(s) que deberá aceptar el solicitante i para la obtención de la cantidad a_{i}(s) determinada en la etapa precedente, cuando la demanda sea s. Para el solicitante j, a_{j}{}^{s} representa su asignación en el caso en que esté presente el solicitante i y a_{j}{}^{0} es su asignación en el caso en que estuviese ausente el mismo. (Si el solicitante i no estuviese presente, se asignaría entonces a los otros participantes j la cantidad a_{j}{}^{0}, mientras que estos únicamente tienen a_{j}{}^{s} en la situación actual, debido a la presencia de i).
El cálculo del valor de la magnitud p hace intervenir la función inversa s_{j}{}^{-1} de la función de demanda s_{j}, de los otros participantes j, puesto que se busca un valor en función de una cantidad ya definida y no una cantidad en función de un valor dado.
A continuación se darán dos ejemplos de función de utilidad y las funciones de demanda correspondientes.
Es evidente que cualquier función de utilidad (y de demanda) podrá elegirse desde el momento en que cumpla las condiciones enunciadas precedentemente. Estas funciones pueden estar caracterizadas por m parámetros que correspondan, por ejemplo, a la elección de un cierto número de puntos característicos como consecuencia de una discretización (numeración) de la función.
Según un primer ejemplo, la función de utilidad puede ser la función polinómica siguiente:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(q_{max} - 0,5*min(q,q_{max}))}{\alpha}
lo que da una función de demanda S(p)
\vskip1.000000\baselineskip
S(p) = max(0 ; q_{max} - \alpha *p)
donde p es el valor denominado valor marginal, que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p).
En este primer ejemplo, cada solicitante i tiene una función de evaluación U_{i} polinómica (de grado 2) hasta el punto que corresponde a la cantidad máxima q_{max} del solicitante i, siendo constante esta función después, más
allá.
Según otro ejemplo, la función de utilidad puede ser la función exponencial siguiente:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(Ln(q_{max}) - Ln(min(q,q_{max}))+1)}{ \alpha}
en la que Ln es el logaritmo neperiano,
lo que da una función de demanda S(p)
S(p) = q_{max}*exp(-\alpha *p)
donde p es el valor denominado valor marginal que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p).
En ambos casos, las funciones de utilidad y de utilidad marginal U'_{i} (función derivada de U_{i}) y, como consecuencia, las funciones de demanda (función inversa de la utilidad marginal) pueden caracterizarse simplemente por dos parámetros q_{max} y \alpha en los cuales:
-
q_{max} es la cantidad máxima de recurso más allá de la cual el agente solicitante no irá para obtener recurso suplementario (utilidad marginal nula) y
-
\alpha caracteriza el nivel de interés del usuario por el recurso. Cuanto mayor sea \alpha, tanto más rápidamente disminuirá este interés con el aumento del valor de la magnitud p del recurso. Se trata de un coeficiente que indica la predisposición aceptada por el solicitante.
Si se ha previsto la utilización de varios tipos de funciones predefinidas (funciones 1, 2, 3,..., etc.), será preciso, de hecho, suministrar 3 parámetros, los parámetros tales como los que se han definido precedentemente y un tercer parámetro, que designa el tipo de función elegida (función 1 o 2 o 3 de la lista de las funciones predefinidas).
La figura 2D ilustra las funciones de utilidad que corresponden a los dos ejemplos precedentes. La figura 2E ilustra las funciones de demanda que corresponden a las dos funciones de utilidad de la figura 2D.
En estos ejemplos, los compradores no necesitan anunciar al servidor 200 funciones de demanda completamente definidas para todas las cantidades posibles sino únicamente los dos parámetros: q_{max} y \alpha (cada solicitante envía su función de demanda).
La emisión de la demanda consiste entonces en dar dos parámetros, a saber en este caso, el par (q_{max}, \alpha).
En el caso de una aplicación de la invención a la asignación de un recurso de telecomunicación, tal como la banda de paso:
-
el valor de q_{max} corresponde al caudal máximo requerido por el usuario;
-
el coeficiente \alpha, por su parte, se elige entre un conjunto de valores registrados de antemano y que corresponde a la aspiración del usuario para obtener este caudal máximo (diferentes valores de p permiten obtener más).
Las figuras 2A y 2B muestran la forma que toma la función de utilidad y su derivada para tres solicitantes que tengan el mismo valor de cantidad máxima.
El coeficiente \alpha corresponde a la pendiente de las rectas (función de demanda) de la figura 2C.
Sin embargo, como en el caso precedente, en lugar de dejar que el usuario elija una función de utilidad cualquiera, que tenga las propiedades de crecimiento y de continuidad enunciadas precedentemente, se ha previsto, de manera ventajosa, que se proponga al solicitante que se coloque sobre una elección limitada de posibilidad.
Esta elección comprende, según estos dos parámetros: el caudal máximo requerido por el solicitante y el nivel de predisposición, es decir un valor umbral de la magnitud para obtener, del mejor modo posible, este caudal máximo.
Igualmente se puede haber previsto que sea propuesta una elección de varios parámetros de predisposición.
A modo de ejemplo, se puede programar la definición de varias clases de servicios: "oro" para un valor de \alpha predeterminado, "plata" para otro valor o "bronce" también para otro valor.
La clase "oro" corresponde a una predisposición mayor que la clase "plata", que corresponde, a su vez, a una predisposición mayor que la clase "bronce".
Estos mecanismos se van a describir ahora en detalle para facilitar su comprensión, por medio de un ejemplo simple en el que únicamente hay dos solicitantes.
En el ejemplo que ha sido dado, el solicitante 1 tiene una cantidad máxima q_{max} mayor que la del solicitante 2 pero su predisposición a aceptar el valor de la magnitud p es menor (se trata de los valores que ha fijado el solicitante en el momento de la demanda). A partir de estas informaciones recogidas, el servidor 200 calcula (para cada valor p) la suma S de estas dos funciones de demanda.
El servidor 200 puede determinar entonces el valor de equilibrio de mercado que iguala la oferta y la demanda. Este valor corresponde al valor de p* de tal manera que S(p*) = Q. En efecto S(p*) corresponde perfectamente a la demanda total para el valor p* y Q es, por definición, la cantidad de recurso ofertada.
Cuando se conoce p*, se determinan las asignaciones a_{1} y a_{2} para cada uno de los solicitantes. Cada solicitante obtiene la cantidad correspondiente a su función de demanda para el valor p*, a saber: a_{1}(s) = s_{1}(p*) y a_{2}(s) = s_{2}(p*).
La figura 3 ilustra la etapa de asignación que acaba de describirse en el caso de dos solicitantes cuyas funciones de demanda sean afines (función de utilidad polinómica de orden 2).
En otra etapa del procedimiento, los datos determinados de este modo son suministrados a un sistema de explotación que puede estar integrado en el sistema de gestión propiamente dicho. Esta explotación de los datos consiste en calcular el valor de la magnitud para cada uno de los solicitantes. Esta etapa aplica el principio de exclusión-compensación citado precedentemente. En este ejemplo simple, el solicitante 1 anuncia que está listo para aceptar la inversa de s_{1}.
En efecto, s_{1}(p) representa la cantidad demandada por el solicitante 1, si el valor de la magnitud es de p. Si el solicitante 2 estuviese ausente de la demanda, el solicitante 1 habría recibido su cantidad máxima demandada, que se designará como q_{1}. Para pasar de su asignación a_{1} hasta su cantidad máxima q_{1}, el solicitante 1 acepta un valor que corresponde a la integral de la inversa de s_{1}. (Se efectúa un cálculo integral puesto que se pasa de un valor marginal a un valor total).
La figura 4 ilustra estas operaciones, la superficie de la zona sombreada, que se ha referenciado con z_{2}, corresponde al resultado.
La figura 5 esquematiza el sistema de aplicación del procedimiento, pudiéndose tratar por ejemplo de un sistema de gestión de recursos de telecomunicaciones.
Una realización práctica de aplicación operacional del mecanismo de asignación que acaba de describirse, se efectúa a través de un conjunto de dispositivos automáticos o de agentes de software solicitantes 100i. Cada solicitante i (así como también el suministrador) programa su función de utilidad y, como consecuencia, su función de demanda (definida simplemente por dos parámetros en los ejemplos señalados) en su dispositivo automático o agente de software 100i.
De hecho, estas funciones pueden ser definidas previamente y el agente lógico solicitante únicamente tiene que elegir entonces una de ellas. Estos agentes lógicos dialogan con el servidor 200 para efectuar su demanda de asignación de recurso.
El servidor 200 o sistema de gestión del recurso está conectado con una red de telecomunicación 300 y con los agentes lógicos compradores 100i a través de medios de conexión 210 y 110. Este servidor 200 comprende un dispositivo automático programado para la realización de los cálculos anteriormente indicados, que aplica el mecanismo descrito. Este dispositivo automático comprende una unidad de tratamiento de tipo procesador 201, medios de conservación en memoria 202, una interfase de entrada-salida 204. El dispositivo automático comprende conexiones con el exterior 210 hacia la red 300 y 110 hacia los agentes lógicos solicitantes 100i.
La figura 6 ilustra un ejemplo de realización de un dispositivo automático implantado en el agente comprador 100i. Este dispositivo automático comprende un procesador 101 conectado con medios de puesta en memoria simbolizados por el bloque 102. Estos medios de puesta en memoria reagrupan al menos una memoria viva de trabajo, una memoria de programa de tipo ROM o EEPROM, que contiene el programa de suministro de las funciones de utilidad y de demanda del solicitante y de diálogo con el servidor. El procesador 101 y las memorias 102 están conectados a través de un bus 103, conectado a su vez con un puerto de entrada-salida hacia un enlace de comunicación 110 con el servidor 200.
Cuando la aplicación es realizada por agentes de software, éstos pueden ser móviles.
Estos agentes de software 100i pueden estar localizados en las proximidades del solicitante i, es decir en el terminal de control del usuario, cuando éste último quiera tener una interacción permanente sobre su función de deman-
da.
En el caso en que la función de demanda de un solicitante permanezca estable, el agente de software de gestión de las demandas del solicitante pueden localizarse entonces en las proximidades del servidor de gestión de asignación 200, es decir en el servidor de gestión.
En el esquema de la figura 5, el recurso Q compartido corresponde a la banda de paso de la conexión materializada entre el servidor de gestión y la "red".
La ventaja de una "deslocalización" del agente de gestión de las demandas del solicitante reside en la disminución del flujo de información de control que circula entre el servidor y los agentes solicitantes, así como en la aceleración del diálogo entre el dispositivo automático de gestión del solicitante y el servidor de gestión de asignación. Cuando un agente solicitante esté localizado en las proximidades del servidor, éste no generará ningún mensaje de demanda sobre la red.
El servidor de gestión de asignación toma en cuenta todas las demandas de los usuarios y procede al cálculo del resultado de la demanda según el mecanismo descrito.
En el caso en que se comparta la banda de paso de un enlace, el servidor 200 puede ser un servidor de software localizado en el encaminador (routeur) de concentración o de cualquier otro equipamiento de concentración.
Como consecuencia de su toma de decisión, el servidor acciona entonces al equipamiento (en el ejemplo anteriormente indicado, el encaminador de concentración) para que éste asigne la cantidad decidida a cada uno de los solicitantes.
Para otros recursos puede tratarse de un servidor dedicado. Debe señalarse que el servidor y los dispositivos automáticos están conectados a través de enlaces de la red y que, por lo tanto, utilizan el recurso red (banda de paso).
El procedimiento de la invención está adaptado, completamente, a un funcionamiento dinámico. En cualquier momento pueden conectarse solicitantes para participar en la demanda. El mecanismo permite entonces volver a calcular la asignación y el valor de la magnitud p para cada uno de ellos.
A diferencia de lo que ocurre en las subastas PSP, el equilibrio se alcanza automáticamente puesto que los dispositivos automáticos solicitantes no emiten demanda paso a paso sino una sola, que contiene la función de demanda, que corresponde a su evaluación del recurso.
A título de ejemplo, la magnitud variable en el tiempo, que permite caracterizar un recurso, puede ser el precio. No se trata de una cantidad de dinero en "absoluto" sino de un precio por unidad de tiempo de utilización.
Los solicitantes son clientes compradores del suministrador de la red.
Cuando se trate de un recurso de red de telecomunicación, la suma que deberá pagar el cliente de la red será por lo tanto el producto entre el precio unitario y la duración durante la cual permanezca conectado a la red.
Los cálculos del precio a ser pagado, es decir del cargo, son registrados igualmente para ser suministrados a un servidor encargado de la facturación.
Esto puede traducirse en un incremento de la cuenta del cliente en la suma a ser pagada o en una disminución del número de "pasos" acreditados en la cuenta del cliente. Para ello el servidor de gestión de asignación comunica las informaciones necesarias al servidor encargado de la facturación.
A modo de ejemplo, los compradores pagan x euros por megabito por segundo obtenidos. Si no es de este modo, un comprador que únicamente conserve una cantidad de recurso para algunos segundos (es decir que han llegado otros usuarios y le han "confiscado" su recurso en parte o por completo debido a una demanda más favorable) pagaría el mismo precio que si hubiese conservado esta misma cantidad durante algunos días.
La unidad de tarificación temporal mínima puede ser el incremento de tiempo entre dos renegociaciones de la subasta: tiempo mínimo de detención del recurso. El mecanismo puede estar previsto para que no sea obligatoriamente necesario que los compradores "satisfechos" modifiquen su demanda con cada renegociación, pudiendo suponer por defecto, el servidor de gestión de la asignación, de hecho, que su función de demanda no se ha modificado.
Para detectar la salida de un cliente, se puede prever por ejemplo, con esta finalidad, la retransmisión de todas las funciones de demanda por los dispositivos automáticos de negociación de los compradores en cada etapa. Este medio simple permite, de hecho, detectar una salida.
Como se ha podido ver, simplemente emitiendo una demanda durante una negociación, se alcanza un equilibrio en el que los compradores apuestan su verdadera función de demanda y, por lo tanto, su verdadera función de evaluación.
El hecho de que el equilibrio buscado sea alcanzado con una sola demanda (sin proceso de iteración) presenta una ventaja considerable con relación a la existente.
A esta ventaja se añade la ventaja con relación a los mecanismos propuestos, de que el mecanismo impone menos hipótesis técnicas sobre las características de los compradores. La única hipótesis realizada consiste en que las funciones de demandas deben ser decrecientes, lo que es completamente natural: no es imaginable, en efecto, que un cliente esté dispuesto a pagar más caro el recurso (en el sentido del precio unitario) cuando la cantidad que demanda aumenta. Esto iría en contra de los efectos "descuento" que se encuentran habitualmente.
Finalmente, en contra de lo que ocurre en el procedimiento iterativo de las subastas PSP, los usuarios no están informados en cada instante de las demandas efectuadas por los otros participantes. Se ha demostrado, en efecto, que esta información permitía colusiones de clientes para, por ejemplo, pagar menos.

Claims (11)

1. Procedimiento de asignación de un recurso entre n entidades o agentes lógicos solicitantes del recurso, por medio de un sistema de gestión (200) de dicho recurso, que comprende, durante un período de tiempo predeterminado:
-
la recepción de una demanda emitida por cada agente solicitante (100i) en forma de una función de demanda de recurso s_{i}(p), en la que p es una magnitud variable, siendo estas funciones de demanda funciones predefinidas, positivas, decrecientes y continuas,
-
el tratamiento de todas las demandas recibidas durante el período de tiempo predeterminado, para determinar la cantidad de recurso a asignar a cada agente solicitante, comprendiendo este tratamiento las etapas siguientes:
-
el cálculo de un dato, que corresponde a una magnitud, denominada magnitud de equilibrio p*, a partir de la suma S de n funciones de demanda s_{i}(p),
por medio de la relación: S(p*) = Q,
-
en la que Q es el dato de la cantidad disponible, y
-
S(p) es la demanda total, que corresponde a la suma de las demandas s_{i}(p) de cada agente para cada valor que puede tomar la magnitud p,
S(p) = s_{1} (p) + s_{2} (p) + ... + s_{i} (p) + ... + s_{n} (p),
-
el cálculo de los datos, que corresponden a la cantidad a_{i} a ser asignada para esta magnitud de equilibrio p* a cada agente i a partir de su función de demanda s_{i}, de tal manera que:
a_{i} = s_{i}(p*),
-
la utilización, por el sistema de gestión, de los datos obtenidos por el cálculo para asignar las cantidades de recursos correspondientes y el registro de estos datos para suministrarlos a un sistema de explotación,
-
caracterizado porque consiste en:
-
programar una función U'_{i}(q) en el agente lógico solicitante i,
-
estando así caracterizado cada agente solicitante i, que participa durante el período de tiempo predeterminado, por su interés para la obtención de una cantidad q del recurso global Q, por una función de utilidad U_{i}(q) o por una función de utilidad marginal U'_{i}(q), concedida para la adquisición de una unidad suplementaria, siendo U'_{i}(q) la derivada de U_{i}(q),
y con cada nueva participación:
-
se determina la función de demanda s_{i}(p) calculándose la función inversa de la función U'_{i}(q), emitiendo el agente lógico solicitante su demanda enviando esta función;
-
y porque:
la función de utilidad es una función polinómica de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(q_{max} - 0,5*min(q,q_{max}))}{\alpha}
lo que da una función de demanda S(p)
S(p) = max(0 ; q_{max} - \alpha p)
donde p es el valor de la magnitud que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p),
siendo q_{max} la cantidad máxima que desea adquirir,
indicando \alpha el valor de la magnitud aceptable por el solicitante;
o una función de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(Ln(q_{max}) - Ln(min(q,q_{max}))+1)}{ \alpha}
siendo Ln el logaritmo neperiano,
lo que da una función de demanda S(p)
\vskip1.000000\baselineskip
S(p) = q_{max}*exp(-\alpha *p)
donde p es el valor de la magnitud que el comprador está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p),
siendo q_{max} la cantidad máxima que desea adquirir,
indicando \alpha el valor de la magnitud aceptable por el comprador.
2. Procedimiento de asignación de un recurso según la reivindicación 1, caracterizado porque el suministro de la función de demanda consiste en proporcionar al sistema de gestión datos que corresponden a m parámetros que caracterizan a esta función de demanda, siendo m mayor o igual que 2.
3. Procedimiento de asignación de un recurso, según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el agente lógico solicitante (100i) envía su demanda proporcionando únicamente dos parámetros (m = 2) que caracteriza su función de demanda, siendo estos parámetros el coeficiente \alpha, que indica el valor de la magnitud aceptable por el solicitante y q_{max}, que es la cantidad máxima que desea adquirir, pudiendo ser esta demanda la misma para varias participaciones sucesivas.
4. Procedimiento de asignación de un recurso, según las reivindicaciones 1 o 2 o 3, caracterizado porque el cálculo del valor de la magnitud p, que caracteriza cada agente lógico, como consecuencia del tratamiento de todas las demandas, durante el período de tiempo determinado, comprende:
-
un cálculo del valor de la magnitud total C_{i}(s) de la cantidad a_{i} asignada a un agente lógico solicitante i para la obtención de la cantidad a_{i}(s) cuando éste último ha emitido la función s_{i}, que se basa en el principio de exclusión compensación, haciéndose este cálculo a partir de la siguiente relación:
C_{i} (s)= \sum\limits_{j \neq i} \int^{a^{0}_{j}}_{a^{s}_{j}}s^{-1}{}_{j} (p)dp
en la que, para el agente solicitante j, a_{j}{}^{s} representa su asignación en presencia del agente solicitante i, y a_{j}{}^{0} representa su asignación en ausencia del mismo, siendo asignada a los solicitantes participantes, distintos de j, en este caso, la cantidad a_{j}{}^{0}, mientras que únicamente tienen a_{j}{}^{s} en la situación actual, debido a la presencia de i, siendo s_{j}{}^{-1} las inversas de las funciones de demanda de los agentes solicitantes, participantes, j.
5. Procedimiento de asignación de un recurso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de gestión (200) es un sistema de gestión de recursos de telecomunicación y porque el recurso es la banda de paso.
6. Sistema de gestión de un recurso, que comprende medios de asignación de dicho recurso entre n agentes lógicos solicitantes (100i), a través de una red de telecomunicación (300), comprendiendo estos medios:
-
medios de recepción de una demanda emitida por cada agente solicitante en forma de una función de demanda de recurso s_{i}(p), en las cuales p es una magnitud variable, siendo estas funciones de demanda funciones predefinidas, positivas, decrecientes y continuas,
-
medios de tratamiento (201, 202) de todas las demandas recibidas durante un período de tiempo predeterminado, para determinar la cantidad de recurso a asignar a cada agente solicitante, comprendiendo estos medios de tratamiento:
-
medios de cálculo (201) de un dato, que corresponde a un valor de la magnitud denominada magnitud de equilibrio p*, a partir de la suma S de las n funciones de demanda s_{i}(p),
por medio de la relación: S(p*) = Q,
-
en la que Q es el dato de la cantidad disponible, y
-
S(p) es la demanda total, que corresponde a la suma de las demandas s_{i}(p) de cada agente solicitante para cada valor tomado por la magnitud p,
S(p) = s_{1} (p) + s_{2} (p) + ... + s_{i} (p) + ... + s_{n} (p),
-
medios de cálculo de los datos, que corresponden a la cantidad a_{i} a ser asignada para este valor de equilibrio p* a cada agente solicitante i, a partir de su función de demanda s_{i}, de tal manera que:
a_{i} = s_{i}(p*),
-
medios de asignación (201) de las cantidades de recursos correspondientes y de registro de estos datos para suministrarlos a un sistema de explotación;
caracterizado porque:
-
cada agente solicitante i comprende medios de registro de una función U'_{i}(q); estando caracterizado, así, cada agente solicitante i, que participa durante un período de tiempo predeterminado, por su interés para la obtención de una cantidad q del recurso global Q, por su función de utilidad U_{i}(q) o por una función de utilidad marginal U'_{i}(q) concedida para la adquisición de una unidad suplementaria, siendo U'_{i}(q) la derivada de U_{i}(q),
y medios para determinar, en cada nueva participación, la función de demanda s_{i}(p) calculándose la función inversa de la función U'_{i}(q), emitiendo el agente lógico solicitante su demanda por medio del envío de esta función;
-
siendo la función de utilidad una función polinómica de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(q_{max} - 0,5*min(q,q_{max}))}{\alpha}
lo que da una función de demanda S(p)
S(p) = max(0 ; q_{max} - \alpha p)
donde p es el valor de la magnitud que el solicitante está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p),
siendo q_{max} la cantidad máxima que desea adquirir,
indicando \alpha el valor de la magnitud aceptable por el solicitante;
o una función de la forma:
U(q) = \frac{min(q,q_{max})*(Ln(q_{max}) - Ln(min(q,q_{max}))+1)}{ \alpha}
siendo Ln el logaritmo neperiano,
lo que da una función de demanda S(p)
S(p) = q_{max}*exp(-\alpha *p)
donde p es el valor de la magnitud que el comprador está dispuesto a aceptar para una unidad de recurso suplementaria más allá de q = s(p),
siendo q_{max} la cantidad máxima que desea adquirir,
indicando \alpha el valor de la magnitud aceptable por el solicitante.
7. Sistema de gestión de un recurso según la reivindicación 6, caracterizado porque los medios de asignación del recurso están realizados por un ordenador de tipo servidor (200) programado a este efecto y dicho servidor está conectado con el equipamiento de la red de telecomunicación encargado de las demandas de recurso que se trata de repartir entre las entidades que se lo demandan.
8. Sistema de gestión de un recurso según la reivindicación 6, caracterizado porque la función de demanda se caracteriza simplemente por dos parámetros, comprendiendo los agentes solicitantes medios (101) para elegir un par de valores de los parámetros en cada nueva demanda y proporcionárselo al servidor.
9. Sistema de gestión de un recurso según las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque los agentes lógicos solicitantes (100i) están realizados por dispositivos automáticos programados para efectuar las demandas y para dialogar con el servidor.
10. Sistema de gestión de un recurso según la reivindicación 6, caracterizado porque los dispositivos automáticos (100i) están constituidos por agentes de software móviles que pueden ser colocados en el servidor.
11. Sistema de gestión de un recurso según la reivindicación 6, caracterizado porque el recurso es un recurso de telecomunicación.
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