基于BA模型的制造资源服务组合网络建模与动力学特性研究

面向服务的制造是促进信息化与工业化融合，实现制造企业向服务型企业转化，并实现企业资源服务增效的研究重点。当前面向服务的制造系统中资源服务的研究主要分两个层次：1）对单一资源服务的封装、描述、匹配等的研究；2）对组合资源服务描述语言和工具、组合框架与实现方法等的研究。而从粗粒度的层次出发，研究由所有资源服务构成的组合资源服务网络及其动力学特性，国内外还是空白。本项目将复杂网络中的无标度模型（BA模型）应用于面向服务制造系统中资源服务节点的分析，从一个全新的角度来分析资源服务组织、聚合、调用等的复杂机理，建立基于BA模型的制造资源服务组合网络及其动态演化模型；分析资源服务节点的可组合强度、调用率、竞争力、稳定性等动力学特性及相互关联；并研究相应的控制策略。本项目研究将为制造企业在全球服务竞争环境下，应开发和提供什么样的服务、如何提高资源服务的调用、实现本企业资源服务的增值等提供理论指导依据。

面向服务的制造（SOM）是促进信息化与工业化融合，实现制造企业向服务型企业转化，并实现企业资源服务增效的研究重点。当前对SOM系统中资源服务的研究主要分两个层次：（1）对单一资源服务的封装、描述、匹配等的研究；（2）对组合资源服务描述语言和工具、组合框架与实现方法等的研究。而从粗粒度的层次出发，研究由所有资源服务构成的组合资源服务网络及其动力学特性，国内外还是空白。针对以上科学问题，本项目结合无标度模型（BA模型），研究SOM中的制造资源服务组合网络构建方法及其动态演化，在此基础上，分析网络中资源服务的动力学统计特性，从而达到提高服务组合质量，实现制造资源服务的增值增效的目的。经过3年多的研究，本项目主要取得了以下研究成果：. （1）定义了制造资源服务在组合过程中的9种可组合关联关系，实现了可组合关联关系的形式化描述；设计了4类服务间关联关系的智能化自动发现方法，提高了制造服务组合的效率。. （2）建立了基于可组合关联关系的制造资源服务组合网络（CoR-Net），研究提出了基于BA模型和可组合关系的制造资源服务组合网络模型的构建方法，设计了10种CoR-Net基本动态演化规则，基于以上方法和规则构建了相关资源服务组合网络。. （3）研究提出了制造资源服务组合网络动力学统计特性分析方法，针对资源服务组合中资源服务调用率、组合柔性、综合效用等动力学统计特性进行了定性和定量分析，给出了仿真分析结果。. （4）在所建立的制造资源服务组合网络模型及其动力学统计特性分析结果基础上，提出了基于动态可配置智能优化思想的制造资源服务组合网络优化控制策略，能有效实现组合过程中的资源服务优选及组合优选质量控制，提高了服务组合的质量。. 以上研究工作获国家发明专利授权6项、受理5项，软件版权授权6项；完成英文专著2部（Wiley出版社已出版1部，Springer出版社待出版1部）；发表论文36篇，其中SCI收录国际期刊24篇、EI收录12篇，IEEE Transactions会刊长文4篇；一篇论文（成果目录2）进入ESI前0.1%高被引用论文。相关研究成果将为制造企业在全球服务竞争环境下，应开发和提供什么样的服务、如何提高资源服务的调用、实现本企业资源服务的增值等提供理论指导依据。