关联关系感知的制造云服务匹配与组合方法研究

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1、关联关系感知的制造云服务匹配与组合方法研究赵雷2016年1月中图分类号：TP301.6UDC分类号：004.9关联关系感知的制造云服务匹配与组合方法研究作者姓名赵雷学院名称自动化学院指导教师李慧芳副教授答辩委员会主席夏元清教授申请学位工学硕士学科专业控制科学与工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ResearchonCorrelation-awareManufacturingCloudServiceMatching&CompositionapproachCandidateName：LeiZhaoSchoolorDepartment:Scho

2、olofAutomationFacultyMentor:Prof.Hui-fangLiChair,ThesisCommittee：Prof.Yuan-qingXiaDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学

3、位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要云制造平台通过组合的方式将商业实体提供的制造资源和能力转换为集成的制造云服务。而云服务的匹配和组合是当前该领域的两个研究热点，服务匹配是服务组合的前提。平台为了提供给用户满意的服务，它们是不可或缺的两个环节。但是当前的研究中存在一个问题：如果在匹配过程不考虑关联关系，一部分存在关联关系但却具有较差QoS（服务质量）的服务会被滤除

4、，可能导致后续的组合方案的QoS也没有预期的高；类似地，如果只在组合阶段考虑关联关系，在匹配阶段由于已经漏掉具有关联关系的服务，组合方案也差强人意。该问题可简述为：如何同时在服务匹配和组合时都考虑关联关系的影响。本文针对该问题做了如下工作：首先是制造云服务描述模型的扩展。在旧有的五元组描述模型的基础上，本文加入了包括质量关联和统计关联的关联关系描述，以此六元组作为扩展的服务描述模型。其次以扩展模型为基础，我们设计了两个服务保留算法：一个是基于QoS的服务保留算法，它实现了“优秀”服务的保留功能，算法的结果构成传统候选服务集合；另一个是关联感知的服务保留算法

5、，它实现了较低QoS但却具有关联关系的服务的保留功能，两个算法的结果共同组成新的候选服务集合。然后在Matlab环境下，我们以目标规划模型和遗传算法为工具，分别在传统候选服务集合和新的候选服务集合上做优化求解。最后仿真结果直接验证了扩展模型和保留算法的合理性和有效性，间接地给予本文伊始所提问题有力的回答，即有必要在匹配和组合阶段同时考虑关联关系的影响。此外，仿真结果也说明：当存在关联关系的服务所占总服务的比例不断上升时，本文所提模型和算法的效果也越显著。关键字：云制造；关联关系；服务匹配；服务组合；服务质量。IAbstractCloudmanufactur

6、ingtransformsscatteredresourcesandcapabilitiessuppliedbyentityenterpriseintointegratedmanufacturingservices,whichcanberealizedthroughcomposingdifferentservices.Andcloudservicematchingandcompositionaretworesearchfocusesinthefieldofcloudmanufacturingresearch.Asweallknow,theservicema

7、tchingisaprerequisiteforservicecomposition,andtheyarebothindispensableforprovidinguserswithsatisfactoryservice.However,thereisaquestionincurrentstudy:Ifthecorrelationisnotconsideredinthematchingprocess,servicesthathavebothpoorQoS(QualityofService)andcorrelationwillbefilteredoutdur

8、ingcompositionprocess,Asaresult,t