基于E-CARGO模型的云制造服务组合优化方法研究

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随着信息技术的革新和5G技术的商用,传统制造企业为谋求生存与发展不断加速转型升级,云制造概念应运而生。云制造是一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式。云制造可以将跨领域和跨地域的制造资源整合,对分布式的制造资源进行集中管理和智能优化配置,从而解决制造资源共享和使用率低的问题。如今,随着更为精细化和专业化的制造业分工,制造业企业为了提高内在竞争力,通常会选择通过资源的服务组合来完成云制造场景下的制造任务。然而,云平台中包含大量功能相同或相似,但是服务质量(Quality of Service,Qo S)不同的服务资源,从海量服务组合方案中挑选出最优组合是当前云制造服务组合的关键问题。因此,本文提出一种基于ECARGO模型的云制造服务组合优化方法。本文的主要研究工作如下:(1)针对云制造场景中的协同性问题,提出一种基于角色的协同云制造服务组合优化方法。首先,研究建立服务组合问题和E-CARGO模型间的映射关系,构建了云制造服务组合的E-CARGO模型;其次,针对Qo S的不确定性,将动态服务质量转换为云模型中的期望、熵和超熵,并计算Qo S云模型间的相似度,进而得到资格评估矩阵;最后,对基于角色的协同云制造服务组合问题进行求解,得到最优服务组合方案。(2)针对云制造场景中的服务冲突问题,提出一种冲突感知的云制造服务组合优化方法。首先,将冲突感知的云制造服务组合问题抽象为角色协同问题,基于E-CARGO模型中的九元组要素模型,对该问题进行形式化建模;其次,建立用户偏好指标体系,将资格评估矩阵和用户偏好相结合;最后,对冲突感知的云制造服务组合问题进行求解,得到最优服务组合方案。(3)为验证本文所提方法的合理性和有效性,使用IBM CPLEX优化包对云制造服务组合问题求解,实验结果表明,基于E-CARGO模型的云制造服务组合优化方法可以有效地解决云制造场景下的服务组合问题。
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