[發明專利]一種云制造中服務資源動態配置算法

在審

• 申請號: 201610836040.9
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106611286A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 范勇
• 申請（專利權）人: 四川用聯信息技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及云計算領域，具體涉及云制造資源動態配置領域。

背景技術

云制造是一種利用網絡和云制造服務平臺，按用戶需求在網上制造資源，為用戶提供各類按需制造的一種網絡化制造新模式，在云制造模式下，云提供端(云制造服務提供者)在云制造服務平臺上提供制造資源及能力服務，云請求端提出服務請求，云制造服務平臺負責根據要求將其服務請求分配給合適的云制造服務提供者。云制造模式的應用，為制造企業拓展了生產能力，拓寬了生產的范圍，降低企業生產成本，提髙企業核心市場競爭力，并最終實現多方共贏。

在一個云制造服務平臺上有若干個企業參與制造資源的交易,其中資源需求方為n個，提供方為N個，提供方與需求方的資源能力互相匹配，云制造服務平臺將對其資源能力進行集中分配，從而得到使得整個云服務系統總利潤最大化的最優戰略。通過云制造服務平臺的資源交易，企業可以短時內獲取制造所需的制造資源及能力，快速響應多變的市場需求，充分發揮各企業空閑資源的可利用率，從而為企業創造更多的利潤。同時，企業所需的資源能力也可以由企業自己提供，這部分資源與通過云制造服務平臺獲取的資源一起，構成了企業在某一時刻所擁有的資源量，企業通過應用這些資源能力獲取收益。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提出了一種云制造中服務資源動態配置算法。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

通過對云制造模式下資源額優化配置進行研究，考慮平臺上資源能力的產權關系，建立一個最優資源配置的動態模型，由此來安排資源配置，并設計了求解資源配置函數的求解方法，達到云制造服務平臺整體收益最大化的目的。具體的實施步驟如下：

步驟1：云制造模式下服務資源成本定義。

步驟2：云制造模式下服務收益函數定義。

步驟3：資源動態配置模型建立。

步驟4：模型求解算法。

本發明的有益效果是：

1、實現了云平臺上資源配置的動態平衡調度，達到整體利益最大化；

2、避免了個別資源供應商追求自己的利益而損傷總體利益的行為；

3、也對提供相同服務類型的供應商進行合理的資源配置，防止配置不公平導致的平臺利益受損。

具體實施方式

步驟1：云制造模式下服務資源成本定義

企業所獲取服務資源的途徑包括企業自有及通過通過云制造平臺交易獲取；若某一時刻，企業只通過云制造服務平臺的服務資源易獲取資源能力，而不通過購買等方式增加資源能力，此時刻該企業的資源能力自增長系數為零；資源需求方與服務提供者在云制造模式下的成本都隨著交易服務資源的量遞增而遞增，設交易資源總量為Q，那么全部資源需求方總成本函數(C_D)定義為：

資源服務商的總成本函數(C_S)為：

其中，c_i∈{1，2，...，n}、p_j∈{n+1，n+2，...，N}分別表示需求方和供應方在云制造模式下的成本系數。

步驟2：云制造模式下服務收益函數定義

云制造平臺上參與資源供應的企業數量會對自身資源交易的質量產生影響，從而影響效益，若是效益受影響，則可能會退出平臺，因此企業收益受兩種因素影響，一是自身收益情況，二是平臺上所有參與企業的收益；再笨方法中，將總收益進行量綱化，然后定義為：

其中，s_i表示企業i將單位資源轉化為收益的能力系數，x_i表示企業i所擁有的制造資源總量，x_i＞0，為云平臺上其他企業對企業i的影響因素，其值可以為1。

步驟3：資源動態配置模型建立

在云制造中，資源配置是動態的，任意時間刻某企業的資源能力總量是變換的，能提供服務的資源也是變化的，由此建立資源需求方和資源提供方的制造資源能力為：

其中r_i表示企業i資源能力的衰減系數，R_j表示資源供方可提供的資源總能力，a_ij表示資源供方提供給需方的資源比例，有云平臺決策，構成一個n*(N-n)的矩陣。

由于：

所以：

云制造平臺上所有用戶的總收益為W_i，那么在某個時間段T，所有用戶的總利潤為其中ρ為貼現率：