[发明专利]一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法

权利要求书

1.一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，负责采集企业制造资源数据和企业关系数据并封装提交数据预处理模块，所述企业制造资源数据包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度；所述企业关系数据包括合约价值、合约数量及合约时长；

数据预处理模块，负责对提交的企业制造资源数据及企业关系数据进行验证和标准归一化；

数据库模块，将企业制造资源数据与企业关系数据分开存储；

SCL动态评估模块，负责对每个制造方案中的待合作企业之间的合作水平进行评估并计算出待合作企业之间的服务合作水平值；

服务组合评估模块，根据用户提交的制造任务从数据库模块中找到最合适的服务组合；

用户交互模块，负责接收用户提出要求并提供候选方案于用户；

其中，所述数据获取模块包括：

企业注册单元是首先需要企业进行注册，然后提交企业制造资源数据和企业关系数据；

数据封装单元是将采集到的企业注册信息进行封装，并生成唯一ID与提交的企业制造资源数据及企业关系数据一一对应，并将企业注册信息提交到数据预处理模块；

所述数据库模块包括：

企业制造资源数据库是将每个服务所对应的服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度进行存储；

企业关系数据库是指所有注册的企业两两之间一阶段的合约价值、合约数量及合约时长进行存储；

所述SCL动态评估模块包括：

SCL评估单元，根据合约价值、合约数量及合约时长，计算出待合作企业之间的服务水平值；

结果分析单元，负责解析用户最终所选的生产方案，计算由于最终所选生产方案的确定而引起合约总数、合约总价、合作总时长的增量，并更新企业关系数据库；

其中，所述服务水平值的计算步骤为：首先根据公式(1)、公式(2)、公式(3)，将服务i与服务j之间的合约价值、合约数量及合约时长进行归一化，然后再结合实际生产制造流程，分别计算出当前时刻的u^ij、v^ij及w^ij，再根据公式(4)计算出服务水平值；

其中，u是服务之间阶段协约价格总和，v是服务之间阶段协作总次数，w是服务之间阶段合作总时长，μ_t(u),σ_t(u)分别为t时刻u的均值和方差，为t+1时刻服务i与服务j之间合约价值的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总数的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总时长的实际值；

所述服务组合评估模块包括：

优化模型构建单元，根据用户确定优化指标后及默认的SCL指标构建多目标优化模型；

优化算法库单元，包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法、粒子群算法；

结果输出单元，将多目标优化结果输出给用户交互模块并交由用户选择；

其中，所述优化指标包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度中的一种或多种；所述优化算法库单元的优化算法提供多种优化算法求解优化模型；所述多目标优化结果为一组非劣解；

所述用户交互模块包括：

优化指标选择单元，负责接收用户指定要求，然后根据用户要求确定所述优化指标，并送到所述服务组合评估模块，并对所述优化指标设定最大或者最小限制，并将最大或者最小限制提交到所述优化模型构建单元并作为优化模型的约束条件；

优化结果选择单元，负责接收所述服务组合评估模块输出的一组非劣解供用户选择，并将用户的选择结果反馈至所述数据库模块。

2.一种使用权利要求1所述的一种云制造服务合作水平评估系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：企业将企业制造资源数据和企业关系数据封装到云制造服务合作水平评估系统；

S1.1：企业将一制造任务的服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度提交到所述数据封装单元，并同时提交该企业与其他企业在特定时间段的合约价值、合约数量及合约时长到所述数据封装单元；

S1.2：将步骤S1.1中封装后的数据发送到所述数据预处理模块，经过数据预处理模块处理后的数据将会被存储到所述数据库模块；

S1.3：云制造服务合作水平评估系统下发唯一的服务ID与密码于注册成功的企业；如企业注册失败则返回步骤S1.1；

S2：在云制造服务合作水平评估系统获得制造任务时，用户与云制造服务合作水平评估系统进行交互并得到用户对制造任务所提的要求；

S2.1：用户交互模块提供指标集给用户选择，指标集包括服务时间指标、服务可靠性指标、服务成本指标、服务信誉度指标中的一种或多种；

S2.2：用户根据自身关注的重点选择一个或者多个指标，并可对一个或者多个指标提出限制条件；

S3：把满足用户要求的服务对应的合约价值、合约数量及合约时长发送至所述SCL评估单元，计算企业间的SCL值，云制造服务合作水平评估系统并根据用户对优化指标的选择构建优化模型；

S3.1：使用所述SCL评估单元中的公式(4)计算所述服务水平值；

S3.2：一企业制造商品的一部分生产成本为cos t_i，则承担生产任务的一组企业生产总成本为考虑SCL之后的生产制造成本为其中，ε∈[0.5，1]，ε与合作企业之间的SCL总和相关；

S3.3：云制造服务合作水平评估系统将根据用户选择的指标及自动加上SCL指标并构建优化模型；

S4：根据用户对指标设定最大或者最小限制，并将最大或者最小限制提交到所述优化模型构建单元，对优化模型设置限制条件；

S5：使用优化算法库单元求解步骤S3中的模型，得到一组非劣解；

S6：将非劣解交给用户交互模块供用户选择，非劣解中若存在用户满意的解则将最终制造方案输出到结果分析单元，否则返回步骤2；

S6.1：将优化结果所对应的制造方案提交给用户选择，并同时显示所选优化指标带来的增益；

S6.2：用户对候选方案进行选择或者拒绝所有候选方案并提出新的要求；

S7：根据所述结果分析单元的分析结果更新企业关系数据库。