本發(fā)明涉及云計算中云制造資源的優(yōu)化和整合領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著供求網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)?；?、復(fù)雜化、動態(tài)化的發(fā)展，云制造模式已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下一種新趨勢云制造是利用網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)平臺，按需對用戶分配制造資源，構(gòu)建了云制造平臺及體系架構(gòu)以上成果主要從云制造服務(wù)組合優(yōu)化及網(wǎng)絡(luò)采購兩個方面進(jìn)行了研究，目前云制造服務(wù)都在服務(wù)需求者為單一個體的情況下研究資源組合優(yōu)化問題，可認(rèn)為是個體優(yōu)化模式。在云制造平臺中，服務(wù)需求者數(shù)量和發(fā)布任務(wù)類型較多，可將任務(wù)類型相同或相近的服務(wù)需求者歸為一類，以采購模式尋求資源的組合優(yōu)化。采購模式與個體模式相比，資源尋優(yōu)更具一定的優(yōu)勢，服務(wù)提供商可根據(jù)采購規(guī)模在服務(wù)成本上提供一定的折扣率，采購規(guī)模越大，折扣率越高。采購模式下服務(wù)需求者數(shù)量較多，能夠較為準(zhǔn)確地評價服務(wù)資源的信任度，有效確保整體服務(wù)鏈的穩(wěn)定性。

云制造平臺的服務(wù)供需雙方均為企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)采購平臺的需求方一般為個體消費者，供應(yīng)方為企業(yè)。參與實體不同，云制造平臺與網(wǎng)絡(luò)采購運(yùn)營模式也有顯著的不同。云制造平臺中，服務(wù)需求者僅需要提供服務(wù)具體內(nèi)容、服務(wù)完工期、服務(wù)成本、服務(wù)效果等條件，云制造平臺根據(jù)采購任務(wù)總數(shù)量、任務(wù)總類型完成資源組合優(yōu)化。個體消費者根據(jù)服務(wù)提供商的定價、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、采購數(shù)量等因素進(jìn)行選擇。采購的任務(wù)類型不同，云制造平臺為用戶提供網(wǎng)絡(luò)制造資源，網(wǎng)絡(luò)平臺提供的服務(wù)類型主要集中在消費領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提出了一種云制造中服務(wù)資源整合優(yōu)化算法。

針對上述問題，本發(fā)明提出了以下技術(shù)方案：

算法通過研究云制造服務(wù)中服務(wù)需求者、服務(wù)平臺、服務(wù)提供者三方的生產(chǎn)制造成本和時間、運(yùn)輸成本和時間，還有各個參與方的一個信任度，建立了一個資源整合最優(yōu)服務(wù)算法，算法以服務(wù)花費為主體，時間、信任度、運(yùn)輸為約束條件的的資源整合最優(yōu)計算模型。具體計算步驟如下：

步驟1：云制造服務(wù)花費函數(shù)。

步驟2：信任度評價體系。

步驟3：服務(wù)資源整合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立。

本發(fā)明的有益效果是：

1、構(gòu)建了云制造模式下服務(wù)資源組合優(yōu)化模型，在模型中充分考慮了服務(wù)定價與信任機(jī)制的影響，將服務(wù)定價分為服務(wù)提供商定價和云制造平臺管理定價

2、為服務(wù)需求方實現(xiàn)最優(yōu)資源配置下花費最小的代價。

具體實施方式

云制造平臺中考慮較為普遍的多個服務(wù)需求者和多個服務(wù)提供商之間的服務(wù)匹配問題，希望得到是一個最優(yōu)的組合。在云制造平臺的多服務(wù)需求中，服務(wù)提供商根據(jù)制造服務(wù)類型進(jìn)行劃分，對于同一個服務(wù)需求者，待服務(wù)任務(wù)的類型也會不同，云制造服務(wù)包括云制造服務(wù)平臺、服務(wù)需求者和服務(wù)資源提供商三個實體。在計算最優(yōu)搭配時候，不同角色考慮的因素不同，服務(wù)需求者需要考慮花費、運(yùn)輸、信任(質(zhì)量、滿意度等合約因素)，而服務(wù)提供者需要考慮制造成本、運(yùn)輸成本；平臺則需要考慮平臺花費。所以建立的計算模型中，除了成本計算外，同時還需要進(jìn)行信任度計算，時間約束等因素。

步驟1：云制造服務(wù)花費函數(shù)

云制造服務(wù)費用由制造費用、運(yùn)輸費用及平臺管理費用構(gòu)成，所以，將服務(wù)需求者的花費函數(shù)定義為如下：

P表示所有服務(wù)需求者所需支付的總費用，表示第i個服務(wù)需求者的第m類任務(wù)的第j個服務(wù)商報價，其中表示服務(wù)資源制造成本，表示運(yùn)輸成本，表示云平臺管理成本；其中，制造成本不單單用價格來衡量，還要考慮服務(wù)資源級別(RL)、工藝類型(MT)、制造時間(ST)等，所以，將制造成本函數(shù)定義為下：

式中，表示單體成本，s_m表示任務(wù)總數(shù)量，a_j表示第j個服務(wù)資源提供商能夠接收任務(wù)的總數(shù)量；d_j表示第j個服務(wù)資源提供商的折扣率；dm_j為第j個服務(wù)資源提供商的目的折扣率。運(yùn)輸成本和管理成本可以設(shè)計算法，也可以設(shè)定值。

步驟2：信任度評價體系

為了能夠真實有效的提供服務(wù)，建立服務(wù)需求者和服務(wù)商信任評價體系，能有效的避免虛假服務(wù)；云制造服務(wù)提供商的綜合信任值(GT)由直接信任值(GDT)、間接信任值(GIT)與服務(wù)補(bǔ)救信任值(GRT)計算得出：

GT(b，s)＝α₁GDT(b，s)+α₂GIT(b，s)+α₃GRT(b，s)

α表示權(quán)重；

GSAM表示服務(wù)需求者服務(wù)次數(shù)，GM表示云制造平臺服務(wù)總次數(shù)，GSAC表示服務(wù)需求者參加服務(wù)的總金額,GC表示云制造平臺服務(wù)總金額，GSAI表示單個服務(wù)提供商推薦信任數(shù)量,GI表示云制造平臺所有服務(wù)提供商推薦信任數(shù)量，GSAR表示服務(wù)提供商服務(wù)補(bǔ)救次數(shù)，GR表示云制造平臺中所有服務(wù)提供商服務(wù)補(bǔ)救次數(shù)。

直接信任值(GDT),由于每次服務(wù)的具體條件不同，直接信任的結(jié)果也將受到不同的影響，加工工藝類型越相近，制造單元加工設(shè)備、輔助資源越相似，加工批量越接近，直接信任值的準(zhǔn)確性也就越高：

式中，表示第u次服務(wù)后直接信任關(guān)鍵因素綜合評分，β_r表示直接信任因素r的權(quán)重，dw_u表示時間因素對直接信任值的影響，dt_u＝dt_u1，dt_u2，...dt_uD表示第u此服務(wù)中第D中加工條件與當(dāng)前服務(wù)的適應(yīng)度取值。

間接信任值(GIT)為服務(wù)需求者與服務(wù)推薦者在歷史上不存在共同的服務(wù)提供者或者同一個提供者：

其中，sc表示不存在共同服務(wù)提供者的推薦者總個數(shù)，sr表示存在共同服務(wù)提供者的推薦者總個數(shù)表示不存在共同服務(wù)提供者的第b個服務(wù)推薦者與服務(wù)需求者的相似度，表示存在共同服務(wù)提供者的第L個服務(wù)推薦者與服務(wù)需求者的相似度，SIT(a，s)為推薦信任值。

步驟3：服務(wù)資源整合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立

基于以上的計算，在本發(fā)明方法中將目標(biāo)函數(shù)定義為如下：

約束條件為：

式中，i表示云制造平臺的服務(wù)類型，同一種服務(wù)類型的服務(wù)任務(wù)由一個服務(wù)提供商完成。表示承擔(dān)第i類型的所有服務(wù)任務(wù)的提供商集合。k_i表示承擔(dān)第i類型所有服務(wù)任務(wù)的提供商的數(shù)量。第i個類型的云制造服務(wù)任務(wù)由第r個供應(yīng)商完成時，p_ir＝1，第r個核心零部件供應(yīng)商不承擔(dān)云制造服務(wù)任務(wù)時，p_ir＝0。c_ijr表示云制造平臺根據(jù)p_ir的制造成本給出第i種類型的第j個服務(wù)任務(wù)的報價。dc_ir表示第i服務(wù)類型的所有任務(wù)由p_ir完成時的運(yùn)輸成本。TP_ir表示類型為i所有服務(wù)任務(wù)由p_ir完成時，該提供商的信任值。表示云制造平臺中第g個服務(wù)需求者第i類任務(wù)類型的第j個服務(wù)任務(wù)由p_ir承擔(dān)的最后完工時間。ADT_g表示云制造平臺中第g個服務(wù)需求者的交貨期。MST表示服務(wù)資源組合整體信任度的最小值。

目標(biāo)函數(shù)minC為云制造平臺的服務(wù)成本和運(yùn)輸成本最小化；約束(1)表示對每一類服務(wù)任務(wù)保證只有一個候選資源加入到團(tuán)購服務(wù)鏈中；約束(2)表示團(tuán)購服務(wù)資源組合整體信任度應(yīng)大于設(shè)定的最小值；約束(3)保證每個服務(wù)任務(wù)按時完工。