基于马氏决策过程的学院大型仪器共享预约模型设计与平台实现

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1、ＳｏｉＵｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕±学位论文基于马巧决策过程的学院大型仪器共享￣预约模型设计与平台实现作者姓名郭诗雅学科专业计算机科学与技术指导教师彭新一研究员所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期２０１６年４月．＇巧ＡDesignandImplementationofaMarkovDecisionProcessbasedReservationModelforInstituteLargeInstrumentSharingADissertationSubmittedfortheDegreeo

2、fMasterCandidate：ShiyaGuoSupervisor：Prof.XinyiPengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou，China分类号：TP3学校代号：10561学号：201320130174华南理工大学硕士学位论文基于马氏决策过程的学院大型仪器共享预约模型设计与平台实现作者姓名：郭诗雅指导教师姓名、职称：彭新一研究员申请学位级别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术研究方向：服务计算与工程论文提交日期：2016年4月29日论文答辩日期：2016年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2016年月日答辩委员会成员

3、：主席：韩国强教授委员：徐雪妙教授贺小箭副教授张艳青副教授苏锦钿副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献。的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：如＾＞年＾月分日学位论文版权使用授权书目本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有

4、权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论）＾文被查阅（除在保密期内的保密论文外；学校可＾＾公布学位论文的全部或、。、汇编学位论文部分内容，可允许采用影印缩印或其它复制手段保存一致本人电子文档的内容和纸质论文的内容相。本学位论文属于；□保密（校保密委员会审定为涉密学位论文时间：年月曰），＿＿＾于。＾年＿月＿＿日解密后适用本授权书５／不保密同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单，位浏览（光盘版）电子杂志社全文；同意将本人学位论文提交中国学术期刊。出版和编入Ｃ服Ｉ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容＂＂

5、请在Ｖ（１＾上相应方框内打）：：签ｉ曰期＾备月名Ｍ作者司新斗章：曰期，指教师签名导ＭＭ年斗＞：：电子邮箱作者联系电话Ｉ联（：系地址含邮编）摘要近年来，不同高校或学院间大型科研仪器资源仍存在着浪费和短缺并存的现象，高校大型仪器的共享机制建设一直是科研管理的重要研究课题。针对此背景，在大型仪器的共享预约阶段存在仪器所属学院、同校不同学院、不同学校三种不同优先级的用户提出预约大型仪器请求时，本文提出一种基于马尔可夫决策过程的共享预约模型，可以根据用户的优先级进行动态地实时决策，在仪器服务容量一定的条件下，更多地接受优先级高（即本学院或本校）的用户预约请求，使得仪器

6、在开放共享给其他用户使用时，也能在最大程度满足学院现有用户的需求，优化传统预约流程。另外开发了学院大型仪器共享预约平台，实现了大型仪器的开放共享。本文首先调研了国内外对于服务容量分配问题、马尔可夫决策过程模型和大型科研仪器共享预约系统的研究发展现状，提出了基于马尔可夫决策过程的学院大型仪器共享预约模型。其次，结合本校学院的大型仪器使用数据，提取模型的相关参数，得出了基于优先级决策的马尔可夫目标收益函数，构建了共享预约模型，并进一步改进考虑取消预约的情形，加入用户提出取消预约请求可能出现的概率，得出适用于在提前预约阶段中可以取消预约请求的共享预约模型，并证明了模型存在最优策略和具备相关的结构

7、性质，最后设计了最优策略的动态规划求解算法。再则，设计并开发了大型仪器共享预约平台，该平台包括微信企业号预约平台和仪器计量监控系统，并在预约平台中实现了预约决策功能，当估算的预约请求数量超过仪器的预约额度时，触发预约决策模块对不同优先级用户的预约请求进行决策筛选。最后，对大型仪器共享预约模型进行了仿真测试，根据参数的取值设置了不同的测试场景，并与先来先服务预约和分时段预约策略进行对比分析。实验结果表明：当仪器预约容量一定