0 引 言

近年来随着云制造理论与应用技术的快速发展，带动了企业间的合作模式日趋多样。特别是各种云制造共享技术与平台的应用与发展，使得制造资源信息的流通性得到了增强。但是，面对海量的资源信息，过滤筛选以得到企业所需要的资源，成为必须解决的难点，为此许多学者对此进行了研究。

云制造服务资源匹配是实现云制造的核心技术之一，它是指在云制造环境下，将用户个性化的需求与功能多样、种类繁多的云制造服务进行匹配[1]，贺文锐等将云制造环境下制造资源发现划分为3个过程：资源定义、任务定义、面向任务模型的资源匹配[2]。王国庆在制造资源的发现方面，采用分布式和集中式相结合的机制，建立了相应的分层模型，并给出资源查找过程[3]。Leung和Pinedo证明了当制造资源数量超过3个时，全部任务的完成时间是一个NP问题[4]。同时他们锁定了几种衡量指标，其中包括加工完成总时间，总成本等。白东伟等提出了面向非功能属性的匹配方法，提出了层次化策略的概念，利用不同的发布方式对不同层次的策略进行发布，服务发现的过程与不同层次的策略匹配结合在一起[5]。Sycara采用Web本体语言对网络化协同产品开发资源进行描述，利用扩展UDDI的方法进行资源的语义级别匹配[6]。

上述研究为云制造资源的匹配提供许多有益的方法。但大多数研究主要是从整体上强调云资源的匹配，缺少对不同类型生产任务和资源间匹配。所以本文从企业加工生产任务的信息分解出发，针对不同任务类型和层次，对云制造资源从类型、资源信息描述和QoS 3个方面进行匹配，从而为实现制造任务需求的多类型和多层次匹配提供方法。

1 制造任务信息的分解与云资源概述

1.1 制造任务的分解

制造任务的需求信息是资源匹配的基础，需要针对任务的各种需求来匹配云制造资源。因此对制造任务的信息进行恰当的描述是资源匹配的重要环节。

制造任务信息描述时以资源的需求方为出发点，为了能将制造任务的信息分解合理，本文借鉴文献[7]从任务的标识信息、功能信息、属性约束信息以及服务信息四个信息方面进行表达，描述出制造任务所需要的资源类型、资源名称、资源的功能参数和服务质量信息等。之后从这4个方面与满足需求的制造资源信息进行匹配值计算，其中制造任务的信息分解表达如图1所示。

网站适合各种文化背景下的学习者。例如，网站在第三阶段融入了一个部分叫作"All about me"（关于我）。在这一部分，学生们玩游戏来回答四个相关问题：我是谁？我的宠物是什么？我在哪里睡觉？我的玩具是什么？为了回答这些问题，学生们构建一个就像自己一样的人物。有不同的肤色，眼睛形状和颜色，还有不同的头型可供选择。而且，还有更多的游戏，关于宠物、玩具、睡觉的地方，这些项目都有不同的特点可供选择。很多主题都是全球感兴趣的，例如Earth Day（地球日），在这个互动游戏中，学生们共同合作来清洁地球。

  

图1 制造任务信息分解模型

由图1可知，制造任务信息分解模型从制造任务的标志信息、功能信息、属性约束信息和服务信息4个方面对制造任务进行分解描述。该模型以机床类制造任务为例进行描述，机床制造任务的标志信息包括机床类型和机床名称描述以及机床的状态信息；功能信息需求包括机床需求任务的性能参数、机床加工的材料和加工方法，也可以是机床的加工方法、设计能力等；属性约束信息包括机床的加工尺寸、可加工材料的重量、机床加工精度、表面质量等；服务信息包括机床服的价格、使用时间、信誉度等，因此使用该模型的进行加工任务分解是满足要求的。

头带固定法应用于口腔颌面外科的长时间手术较传统固定方法更能妥善的固定导管，增加患者术中和术后的安全性，一定程度上减少气管导管对头面部的压力，增加术野使手术医师顺利开展手术，有利于相关护理操作的进行，提高手术医师和患者的满意度。

其中p表示在名称层中的父名称，c表示的是子名称，p(p)表示的是父名称在资源名称层中的概率，p(c)=p(p)/n，n为子概念的数目，Dis(c,p)代表的是父名称与子名之间的语义距离，那么父、子名称间的相似度值为[9]：

1.2 云资源的概述

但很可惜，那时我太少不更事了，童年时期竟然没有想到为韭菜写一首歌。不过这也没什么，谁还没有点儿失误呢？再说人生不就是在一连串的失误中走过的吗？再再说我现在不正在弥补吗？再再再说那时我也不会写歌呀！

2 云制造资源匹配的方法

云制造的目的是为用户提供按需使用的、优质可靠的各种服务资源，因此云制造资源具有以下特点：①分布性与多样性。云制造资源是利用互联网、计算机等技术将现实的各类资源云端化，让存在不同地域不同行业的资源进行交互使用，因此资源的分布就比较广泛。制造资源是多种多样的，包含了产品设计、制造和服务的整个产品生命周期中涉及到的一切资源。②动态性，即按照需求方的请求，随时随地的提供各种服务资源。③互操作性，即支持制造资源与制造能力的相互操作，云制造资源的提供者与需求者可以相互使用彼此的服务。④协同性，即面向功能复杂的制造任务时，“云制造”需要多用户、各种制造资源的协同。

鉴于上述云制造资源的特点，本章将对云制造资源匹配方法的进行研究。

假设厂商生产一单位出口产品需要一单位劳动和一单位的中间品，每单位中间产品中需要λ单位国外中间品(1-λ)和单位的国内中间品。当λ=0时企业只使用国内中间品，当λ=1时企业只使用进口的国外中间品，当0<λ<1时企业既进口国外中间品又使用本国中间品。企业生产成本函数为如下形式：

2.1 状态与类型的匹配

对于满足制造任务需求信息的资源集合，首先要确定资源的状态信息，所以对资源状态信息进行规定，其中状态信息的取值为1和0。1表示资源空闲可以使用，0表示资源处于使用状态，无法立即提供使用。只有当资源的状态信息为1时才能进行资源类型的匹配。当进行类型匹配时使用TypeMatch表示资源的类型匹配值。当需求方的制造任务资源类型与提供方的资源类型相同时，类型匹配值为1。其余情况为0。其中TypeMatch的值由式(1)计算得出

TypeMatch(TP,RPi)=1

ValueMatch(TP,RP)表示的是任务需求方与资源提供方的功能参数匹配值，于是基本信息的匹配值(BaseInfoMatch)是资源名称匹配值与功能参数匹配值之和，如式(5)所示:

关羽的忠义一直以来被人们传诵。他去世以后，老百姓就在各地建庙供奉，称他为“商界保护神”“医药神”“战神”。历代朝廷也都对他进行褒封，如“关圣帝君”“武圣”等，与“文圣”的孔子齐名。千年以来，关帝庙香火不断，表现了人们对关羽的敬仰和崇拜之情。

(1)

TypeMatch(TP,RPi)表示的是任务提交方和第i个资源提供方的资源类型匹配值，TP表示的是制造任务提交方(Task Provider)；RPi代表第i个制造资源提供方(Resouree Provider)。当TP所需制造资源类型与RP的资源类型是一致的，那么类型匹配是成功的。

2.2 基本信息匹配

当类型匹配符合需求要求后，则开始制造任务基本信息的匹配值计算。基本信息的匹配方法是包括名称相似度的匹配值和功能参数的匹配值计算。

①名称相似度匹配，NameMatch 代表的是名称的匹配值。由于制造任务信息中对资源类型的分类，在同一类型中的资源也就包含了其他资源名称，如图2所示，通过计算同一资源类型下不同资源的名称距离，确定资源间名称上的相似程度。

由于制造资源的分类关系，可以知道资源的名称之间存在着层次关系。上层资源与下层资源存在包含关系，这样离散的资源就有了名称联系。由于制造资源的描述类似于树干与树叶，参考文献[8]中本体中父、子间概念距离简化得到式(2)，计算出制造资源名称在资源分类和包含关系中的语义距离。

 

(2)

制造任务的需求是制造资源资源匹配的关键，必须能够针对任务的各种需求信息匹配云制造资源，因此对不同种类制造任务进行恰当的描述也是资源匹配的重要环节。而且不同类型的资源描述会有差异，像一些约束信息参数和功能参数的称谓。根据制造任务属性，制造任务资源类型可分为产品设计类、制造加工类、检测类、物料零件类、维修类、物流仓储类、方案咨询类和其他多种类型。

Sim(c,p)=1-dis(c,p)

(3)

从式(3)中知道语义距离与相似度值是一对相反概念，Sim(c,p)表示的是父名称与子名称之间的相似度值，当语义距离越小，则资源名称间的相似度值愈接近。因此参考上述公式以物料类中泵类资源为例，计算各中不同泵名称之间的距离，如图2中的泵类资源的分类名称所示。

在楔板后回流区特性方面: 随着进口压强的增大, 楔板后回流区在横向的发展(即高度, 图中以Hs标出)有减小的趋势, 其原因在于楔板前斜激波的激波强度仅与来流Mach数和楔板角度有关, 这两个参数在进口压强变化的条件下基本保持不变(由来流条件给出), 因此该斜激波强度基本保持不变, 波后压强随进口压强增大而增大, 在较大的压强梯度下, 回流区“推”向壁面, 从而使得回流区高度减小. 当流场中各激波强度较大时, 激波与壁面附面层相互作用会导致流动分离, 在该区域会形成一个小回流区(图 10(a)中圈出).

  

图2 泵的分类名称图

图2中的分数表示的是资源名称的概率，经过计算得出泵和水泵、油泵以及泥浆泵的名称距离为0.333 3，而油泵与其子泵间的名称距离为0.096 7。而对于离心型油泵与泵的名称距离是0.430 0，水泵与离心型油泵的名称距离为0.763 3，这是由于不同层次间的资源名称距离为到共同名称间距离之和。根据语义距离也就能计算出资源名称间的相似度数值。

主动免疫联合地屈孕酮治疗复发性自然流产的疗效及对患者血清LP、ADPN水平的影响 ……………… 马春燕等（20）：2836

经过检索过程能筛选出满足需求方要求的资源集，对于资源集的单个资源的QoS参数可以定义为向量Xi=(x1,x2,x3,x4)，Xi表示的是资源集中的第i个资源的QoS参数，所以将资源集中满足需求信息的制造资源QoS参数可以用矩阵表示，

云制造的概念由李伯虎院士提出以来，得到了我国学研各界专家学者的广泛关注。目前各高校与研究所都已经对云制造有关技术进行研究。云制造以近年来快速发展的互联网和物联网为支撑平台，按用户需求对网上制造资源进行组织，是为用户提供各种云制造资源的网络化制造的新模式。在该模式中，生产企业将本企业剩余的制造资源或制造能力虚拟封装化后接入到云制造服务平台，成为制造资源和制造能力的提供方；制造资源或制造能力的需求方，通过云制造服务平台可以发现和获取这些资源，在经过检索匹配后与提供方达成合作协议后，就可以使用这些云制造资源。制造资源的定义分为广义和狭义两种，广义制造资源是面向更高层次应用的制造资源，即是面向虚拟的云制造和网络化制造的信息要求。狭义的制造资源是广义制造资源的子类，是现实生活中看地见摸地着现场交易的各种资源。

定义1 区间数为一个区间数。当aL=aU时，则应是为一个实数。

定义2 设均是属于区间数，定义之间的距离为则称为之间的距离。

因此越小，则间的相似度越大；反之越大则的相离程度越大，则间的相似度越小。当时，说明两者相等。

根据上面的定义知道距离与相似度值是反向度量关系，能够计算出需求方资源信息的功能参数与提供方资源集的功能参数的相似度匹配值，其计算方式如下[9]：

 

(4)

随着互联网技术的高速发展，自动化控制在农业灌溉中的应用也得到了普及，林赛公司提前推出了具备快速、方便等特点的FIELDNET远程控制系统。

BaseInfoMatch(TP,RPi)=αNameMatch(TP,RPi)+βValueMatch(TP,RPi)

(5)

BaseInfoMatch(TP,RPi)表示的是资源需求方与提供方的资源集中第i个资源的基本信息匹配值，ValueMatch(TP, RPi)表示的是资源需求方与提供方的资源集中第i个资源的功能参数匹配值。其中α和β是名称相似度匹配值和功能参数匹配值各自对应的权重。

2.3 QoS匹配

服务质量也是资源需求方考虑的重点之一，而且制造资源的服务质量指标有很多，本文选择资源需求方关心的QoS参数有时间、花费、可靠性和好评率[12]。从这4个方面进行匹配度数值计算，其中可靠性与好评率是定性指标，其标准定量化如表1所示。

②功能参数匹配，ValueMatch表示的是需求的制造资源功能参数与提供方的资源功能参数的匹配值。对于功能参数是某一区间内的匹配选择，通过借鉴区间数的概念计算功能参数区间范围的匹配度值。对于现实世界的不确定性及数据表达的连续性，在决策过程中，人们有时很难用精确的数值表示决策信息，而只能给出其所属区间，即用区间数来表示决策信息。因此使用以下定义[10]：

 

 

表1 定性指标取值

  

标度13579含义很差差一般好很好

i的取值为1，2，3，4，QoSMatch(TP, RPi)表示的是第i个制造资源的QoS参数Xi与最优QoS参数的匹配值。

 

所以向量Y′=(,,,)与矩阵X′的各行向量的的距离计算式(6)如下：

 

(6)

QoS匹配值的计算可以参考李慧芳[11]提出的方法，用满足需求方制造资源集中的最优QoS参数组成向量Y=(y1,y2,y3,y4)，Y中的各项指标分别是制造资源集中各项QoS参数中的最优值，计算Y与制造资源集合中每个制造资源QoS参数Xi向量的相似度值。其计算过程如下首先将矩阵X和Y进行归一化得到

根据上述3个步骤的服务匹配确定制造资源服务匹配数值TotalMatch，如式(7)所示：

TotalMatch(TP,RPi)=μ1TypeMatch(TP,RPi)+μ2BaseInfoMatch(TP,RPi)+μ3QoSMatch (TP,RPi)

SPSS21.0统计分析,计量资料数值用±s表示,比较用t检验。组内治疗前后采用配对t检验,两组组间比较则用独立样本t检验。计数资料率用卡方检验。P<0.05:差异有统计学意义。

(7)

算式中的μ1、μ2、μ3分别为匹配过程中类型匹配值TypeMatch(TP,RPi)、基本信息匹配值BaseInfoMatch(TP, RPi)和QoS约束匹配值QoSMatch(TP, RPi)的相应权重，其中μ1+μ2+μ3=1。TotalMatch(TP,RPi)表示的是任务需求方与第i资源提供方的制造资源总匹配数值。对于制造任务要求严格的资源，也可以预先设置其中一项的阈值，当匹配值大于阈值时才是匹配成功的。

3 实例验证

为了向大型动力机械类装备快速供给油料，需要选择一种油泵。因此为了验证上述匹配方法的有效性，通过对需求油泵的信息进行分解表达，然后对满足要求的油泵集合进行匹配值计算，选择出匹配程度最高的油泵。其中所需油泵的信息分解为：油泵属于设备类资源，泵的种类为离心式，功能参数里流量为16～18 m3/h，扬程是250～238 m，时间不大于10天，价格不大于4 000元，可靠性与好评率的要求为好，经过搜索得到如表2所示满足要求的油泵集信息。

 

表2 油泵集信息

  

油泵(A)油泵(B)油泵(C)D16-60x4(卧式多级离心泵)D25-30x8(卧式多级离心泵)D25-50x5(卧式多级离心泵)流量10～20m3/h15～3015～28m3/h扬程248～236m272～220257～240mQoS信息 时间8天9天10天 价格3500元3900元4000元 可靠性979 好评率797

根据上述的匹配方法首先是是在资源的状态信息为1，既资源状态处于空闲，之后通过计算匹配值得到需求油泵信息与资源集中的油泵A、B、C的类型匹配值、基本信息匹配值和QoS信息匹配值，其结果如表3所示。

传感器接收到一次指令后都会输出一串数据量很大的数据，如何快速接收并且不遗漏数据是一个需要解决的关键问题，针对数据量大的问题，选择在内存中开辟两块容量为300的临时缓存区，当有数据传来时，先进行存储，当存储完了之后再进行数据处理，这样便避免了数据丢失的问题.

从表3中能够看出根据匹配值结果知道，油泵(A)的匹配程度值最高，即油泵(A)是最匹配需求方资源信息，因此择油泵(A)。

 

表3 匹配值结果

  

油泵(A)油泵(B)油泵(C)TypeMatch(0.1)111BaseInfoMatch(0.5) 名称(0.2)0.90330.90330.9033 参数(0.3) 流量0.0910.0180.133 扬程0.3330.0420.182QoSMacth(0.4)0.9120.9050.877TotalMatch0.7730.6610.7263

4 结束语

在信息与互联网快速发展的当代，企业生产资源供应的响应也必须十分迅速，这样一方面保证了企业的生产和供货的能力，另一方面也省去了因寻找物料或其他资源而浪费的人力、物力成本。本文对制造生产任务分类和分层描述，运用类型、基本信息参数和QoS相结合的方法实现对制造任务需求资源的匹配，并通过实例验证了其可行性。

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组织儿童分角色表演，这是一种帮助儿童掌握课文内容和语言特点的有效方法，也可以增强他们的学习兴趣。在角色扮演中，教师应注意指导学生：当自己化身为课文中“人物”时，要考虑到“人物”的性格、语言和动作的特点。如《小燕子回来了》这一课，通过小燕子从南方飞回来时在沿途看到的变化，歌颂祖国的社会主义建设速度日新月异。在指导有感情朗读的基础上，再按小组分别扮演“小燕子”和“小燕子妈妈”，表演他们从南方飞回来的经过。比一比，谁能把小燕子看到祖国建设突飞猛进时又惊又喜的心情、动作和语言表达地准确、充分。