云制造模式下制造资源的动态优化配置研究

摘要

在国际化的竞争环境中，越来越多的企业倾向于撬动外部可利用的资源，充分配置可调用的资源，这样才能迎合市场多变的需求，从而在竞争中取胜。物联网技术及云计算技术为制造模式的革新奠定了技术基础。在此背景下，“云制造”模式应运而生，企业可以通过云制造服务平台进行制造资源及能力的交易及共享，其资源配置问题便成为了新的研究重点。因此，本文就云制造模式下企业制造资源的动态优化配置问题展开了研究。
　　本文首先分析了云制造模式下企业资源的动态优化配置问题。在云制造模式下，企业拥有的众多剩余资源被整合成为一体，构成了一个整体对外的服务中心，但由于资源的产权关系，云制造服务平台对资源配置的结果可能与单个资源所有者的决策矛盾。为弱化这种影响，云制造资源配置就需要从云制造服务平台的角度出发，以整个云制造服务系统的总利润为决策依据。由于云制造服务平台上企业间的竞合关系以及网络外部性的存在，各企业为保证自身收益最大化，也会服从云制造服务平台的集中管理。其次，建立了基于Pareto最优的剩余资源动态优化配置模型。该模型中云制造资源需求方及云制造资源提供方的制造资源及能力总量的变化率是由制造资源及能力总量的自然衰减、制造资源及能力总量的自增长及云制造模式下资源交易带来的增长共同决定的。此模型的目标是满足整个云平台系统中所有企业的利润最大，它的控制变量为各个云提供方提供给需求方的资源占比。采用极大值原理求解该模型，最终得到了云平台上各企业资源优化配置的Pareto最优战略。最后，对模型进行仿真分析，探究了此模型的管理意义。通过设计算例，验证了本文建立的模型的可行性，并挖掘出供需双方交易的资源总量与其成本系数、收益转化系数间的关系，为云平台运营者及各参与企业提出现实的指导意义。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2云制造概述

1.3云制造资源配置概述

1.4研究内容与框架

1.5研究方法及创新点

1.6本章小结

第二章 云制造资源配置的相关文献回顾

2.1云制造的相关研究

2.2资源配置的相关研究

2.3云制造服务平台及网络外部性相关研究

2.4云制造模式及企业竞合关系相关研究

2.5产权关系相关研究

2.6研究评述

2.7本章小结

第三章 基于Pareto最优的制造资源动态优化配置模型的建立

3.1问题描述

3.2模型基本假设

3.3制造资源动态优化配置模型的建立

3.4本章小结

第四章 最优控制模型的求解

4.1 Pontryagin极大值原理知识

4.2最优控制模型的求解

4.3各参数对模型求解结果的影响情况分析

4.4本章小结

第五章 算例分析

5.1算例构建

5.2云制造模式下资源动态优化配置的Pareto战略均衡解

5.3灵敏度分析

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2研究的不足及展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢