物流云服务优选及其在云制造中的应用研究

设计考虑物流服务的云服务组合优选算法。

输入：制造云服务组合业务流程，候选服务集，区域物流能力评价信息

输出：制造云服务组合方案的种群规模，交叉概率，变异概率，进化次数且初始服务组合方案的解集为空

步骤1：设置用户的主观权重指标，指标约束，综合评价指标阈值，服务组合优选目标函数中的初始化设置遗传算法的种群规模，交叉概率，变异概率，进化次数，且初始服务组合方案的解集为空；

步骤2：随机产生初始种群；

步骤3：遍历种群中的每个服务组合方案。对于每个服务组合方案，遍历其中的所有物流服务节点，并删去不需要存在的物流服务；对修改后的服务组合方案中的物流服务按照步骤2所述进行QoS指标计算；根据3.2节中的计算方法求出组合服务各QoS指标；判断指标是否满足用户指标约束，若是，则按照公式（13）和式（14）中的方法进行指标归一化，否则对下一个组合方案进行步骤3的操作；根据方案中各物流服务目标所属区域提取区域物流能力评价信息得出组合方案的区域物流能力评价；根据主客观综合权重法，计算将得到的值代入目标函数得到适应度值；判断适应度值是否大于用户设置的阈值，若是，则将该组合方案放至服务组合方案解集中，否则对该种群中下一个组合方案进行步骤3的操作；

步骤4：对初始种群中的染色体进行交叉操作、变异操作，得到新的种群，并对新种群进行步骤3中的操作；

步骤5：重复步骤4，直至算法迭代到最大代数；

步骤6：对服务组合方案解集中的服务组合方案按照适应值从大到小进行排序，为用户提供一个服务组合方案优选集[10]。

4 应用实例研究和仿真

假设在云服务平台上，一用户提交了某设备零件的加工请求，则云制造平台根据该制造领域的业务流程历史数据以及平台所能提供的制造云服务，将制造需求自动分解为如图5所示的五个子任务。

4.2 算例问题求解与分析

对指标进行归一化处理后，通过3.2节所述步骤及方法可以求得服务组合优选集，该服务组合优选集为通过遗传算法求得的适应值最高的前5种服务组合方案。

仿真求解时，对用户的主观权重系数分别设定为专家对主体服务的客观权重系数同上；初始种群数popsize=20；交叉概率0.7；变异概率0.05；最大迭代次数maxgen=500。为了直观地对比本文方法与传统服务组合方法，不同情况下得出的服务组合方案如表1所示。

当改变λr大小时，区域物流服务的适应值有明显变化，反映出了用户对区域物流服务重视度的变化。在制造云服务组合中考虑物流服务确实会对服务组合方案产生较大影响，且本文论述的服务建模方法可以在考虑物流服务的情况下优选出新的服务组合方案；用户根据自身需要，改变地域服务指标权重λr时也将能够根据区域物流服务能力的不同，调整服务组合方案，从而得到适合用户需求的组合服务优选集。综上可以看出本文方法是可行有效的。

5 结 论

本文根据制造业的实际情况与特点，提出了考虑物流服务影响的制造云服务组合优选方案。研究结果表明，在云服务组合优化建模中考虑物流服务的影响，可以得到更贴合实际的服务组合方案指标，从而对组合方案做出更准确的评价，在方案实施时以更大概率满足用户需求有着重要意义。

参考文献

[1] 李伯虎，张霖，王时龙，等.云制造：面向服务的网络化制造新模式[J].计算机集成制造系统，2010，16（1）：1⁃8.

[2] 叶世阳，魏峻，李磊，等.支持服务关联的组合服务选择方法研究[J].计算机学报，2008，31（8）：1383⁃1397.

[3] 林云，田帅辉.物流云服务：面向供应链的物流服务新模式[J].计算机应用研究，2012，29（1）：224⁃228.

[4] 宫晓曼.一种云计算环境下的最优物流服务商选择方法[J].网络与信息化，2013，32（23）：423⁃425.

[5] LIU M， WANG M， SHEN W， et al. A quality of service （QoS）⁃aware execution plan selection approach for a service composition process [J]. Future generation computer systems， 2012， 28（7）： 1080⁃1089.

[6] 张晓光，李琰，王海洋.一种基于遗传算法QoS敏感的Web服务组合方法[J].山东大学学报（理学版），2007，42（9）：56⁃61.

[7] WU Q， ZHANG M， ZHENG R， et al. A QoS⁃satisfied prediction model for cloud⁃service composition based on a hidden Markov model [J]. Mathematical problems in engineering， 2013（1）： 275⁃289.

[8] 陶飞，张霖，郭华，等.云制造特征及云服务组合关键问题研究[J].计算机集成制造系统，2011，17（3）：477⁃486.

[9] LIN C F， SHEU R K， CHANG Y S， et al. A relaxable service selection algorithm for QoS⁃based web service composition [J]. Information & software technology， 2011， 53（12）： 1370⁃1381.

[10] 李玉珍，程良伦.基于条形码技术的物流管理云平台的设计与研究[J].现代电子技术，2015，38（6）：55⁃58.

推荐访问: 优选 物流 制造 研究 服务