协作是多Agent系统(Multi-Agent System,简称MAS)研究的核心问题之一,而交互是协作的基础。由Randall Davis和Reid G.Smith借鉴商业活动中合同招标的运作模式,对任务和资源分配提出的经典交互协议——合同网协议已成为多Agent协作的关键技术。由于合同网协议任务的产生、分配以及管理者与承包商角色都是动态产生的,灵活性好,已广泛应用于MAS。但经典的合同网协议存在通信量大等不足,众多的研究者对其进行了扩展研究,但大多是用符号逻辑从形式理论上针对诚实友好合作型的协作问题进行的研究,形式理论虽然严谨,但晦涩难懂,不易实现。同时,在非面对面的、动态的网络环境中,Agent的诚实度不一样,这必然导致交互的过程中存在不安全隐患。因此,有必要对合同网协议的安全性进行建模研究,使其简便易懂,能适应MAS中复杂多变的协作问题。本文将面向对象技术和有色Petri网相结合,采用面向对象有色Petri网(Object-Oriented Colored Petri Net,简称OOCPN),从合同网协议的宏观和微观两个方面进行了建模,得到安全的动态合同网协议(Secure-Dynamic Contract Net Protocol,简称SDCNP)模型。首先,微观上,结合Anand S.Rao和Michael P.Georgeff提出的Agent的认知型结构——BDI(Belief-Desire-Intention)的思想,在目前研究的基础上,引入信任度和阈值,对交互个体——BDI Agent的结构进行建模,通过信任度和阈值来限制发放标书的范围和控制评价标书的数量,达到减少通信量的目的。并采用Petri网的分析方法对模型进行了分析验证,得出模型具有有界性、安全性、活性和可达性;其次,宏观上,借鉴人类社会系统,对合同网协议的交互过程进行了改进,从“法律”和“道德”两个方面引入安全机制——仲裁惩罚机制和行为评估学习机制,一方面对自私Agent的不诚实行为采用“法律”手段进行仲裁惩罚,另一方面通过对自身行为的评估和学习,充分利用历史行为信息,尽量做出有益的行为决策。通过这两方面的安全保证,减少Agent对承诺的否认,增强了合同网协议的安全性。通过对其进行面向对象有色Petri网的建模,验证了模型的正确性;最后,采用REPAST仿真工具对不同模型进行了仿真模拟,对结果进行比较分析,表明SDCNP具有一定的高效性和安全性。