一个用于ERP应用的云计算平台外文翻译资料

 2022-08-13 02:08

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一个用于ERP应用的云计算平台

文章信息：2013年3月13日收到；2014年10月15日修改后收到；2014年11月11日接收；2014年11月21日线上可观看

摘要：云计算使许多Web服务应用成为可能，并重新激发了通过Internet提供ERP服务的兴趣。它有重塑It服务消费方式的潜力。最近的研究表明，通过SaaS交付的ERP将优于传统IT。但是，由于服务的非物质性、集成性和涉及服务的一步到位性，使得服务的分发相对于产品的分发更为复杂。本文定义了一个CloudERP平台，企业客户可以在这个平台上选择web服务并定制一个独特的ERP系统来满足他们的特定需求。CloudERP旨在为企业用户提供通过多个供应商租用整个ERP服务的灵活性。本文还解决了组合web服务的挑战，提出了一种基于web的ERP服务定制过程自动化解决方案。所提出的服务组合方法建立在遗传算法概念的基础上，结合了从web服务平台中提取的web服务知识和粗糙集理论。在谷歌App引擎平台上搭建了系统原型，验证了所提出的合成过程。基于运行原型的实验结果，该组合方法工作有效，并且在支持全功能CloudERP平台方面具有很大的潜力。

关键词：Web服务组成 ERP 云计算 遗传算法 粗糙集理论

简介

传统的商业应用程序，如计算机辅助设计(CAD)、产品数据管理(PDM)、计算机辅助制造(CAM)、企业资源规划(ERP)和制造执行系统(MES)，都依赖于中央服务器和过程软件。这些系统没有足够的自主性或灵活性来支持动态业务环境【34】。随着因特网技术和全球化的发展，这些企业应用程序，特别是ERP系统已经被开发出来，作为全球商业战略【16】的一部分，通过因特网提供信息和通信。随着移动和随需应变服务需求的出现，基于web的ERP系统的开发成为一个迫切的研究和开发问题【64】。

为ERP应用程序订阅web服务有两个基本的优点:易于集成和通过托管的应用程序模型降低成本【57】。Wu等人提出了一个在云计算环境中测量基于服务的应用程序可伸缩性的框架，并提出了一种从服务生产率方面提高组合Web服务可伸缩性的分配策略【67】。最近的研究表明，由于当前的经济危机，通过SaaS交付的ERP将优于传统的IT提供，并将帮助经济恢复【21】。尽管ERP在基于SaaS的应用程序方面落后于其他应用程序，但人们普遍认为ERP在SaaS领域的发展势头越来越大。为了抓住这一势头，ERP系统市场的四大巨头SAP、Oracle、Sage和Microsoft正在将他们的ERP产品定位于SaaS模式【24】。但是，由于服务的非物质性、集成性和涉及服务的一次性原则【23】，使得服务的分发相对于产品的分发更加复杂。而且，在Web服务组合过程中分析和选择服务的过程比分析和选择产品设计【37】的部件的过程更复杂。在应用范围方面，客户的要求使情况更加复杂。一个具体的需求是开发高效的组合方法来评估和优化Web上的这些可能异构的服务，特别是在ERP应用程序领域，以响应企业客户的请求。

因此，本文提出了一个CloudERP平台，企业客户可以在这个平台上选择web服务，定制一个独特的ERP系统来满足他们的特定需求。CloudERP旨在为企业用户提供通过多个供应商租用整个ERP服务的灵活性。本文还解决了组合web服务的挑战，提出了一种基于web的ERP服务定制过程自动化解决方案。本研究提出了一种利用遗传算法(GA)的概念和粗糙集理论来解决Web服务组合问题的方法。将遗传算法与粗糙集理论相结合来解决web服务组合问题已经得到了讨论和应用【5,36,37】。然而，这些都集中在如何使用粗糙集理论提取规则，而忽略了应用领域的特征。该方法的新颖之处在于其应用领域(CloudERP)。

本文的其余部分组织如下:第2节回顾了基于Web的ERP和Web服务组合的概念，第3节提出了一种新的ERP平台CloudERP，第4节提出了Web ERP服务的组合方法。第5节给出了一个系统原型和实验数据分析，然后第6节给出了结论和未来研究方向的总结。

文献综述

基于web的ERP

ERP系统是组织【2】中采用最多的信息技术(IT)解决方案之一。由于ERP系统的规模和大量的资源消耗，它成为研究人员和实践者关注的焦点也就不足为奇了。在21世纪，每个企业的关键竞争优势在于其规定、规范和适应其业务活动的能力，以及与客户、供应商、合作伙伴和竞争对手合作的能力。目前，大多数ERP供应商都认识到这个互操作性问题的重要性，并已经建立了支持internet的供应链/物流模块，以促进与供应链合作伙伴的后端系统的集成，这些后端系统依赖于一组不同的遗留数据库、IT基础设施和应用程序【52】。例如，Gollakota【15】报道了一家公司，该公司创建了具有互联网和计算机接入的信息亭，并运营了一个服务于农业行业需求的门户网站。该门户提供了有关农业技术、农场业务信息、天气和气候等一般信息，以及对公司ERP系统的访问。另外，Tarantilis等人提出了一个基于web的ERP系统，用于解决业务问题和管理现实世界的业务流程，从简单的办公自动化过程到复杂的供应链规划。Zhang等【75】从服务体系的角度探讨了纺织产业集群的IT服务创新。他们认为，信息技术支持的生产性服务业可以用来确保纺织产业集群的结构升级。Mital等人还开发了一个综合框架来识别SaaS在基于SaaS的电子采购和ERP的特定上下文中选择SaaS的决定因素。

总之，云计算是近年来最重要的趋势之一。它有重塑It服务消费方式的潜力。最近，一些ERP供应商已经将他们的一些产品转移到云上，例如SAP By Design。然而，为了让客户看到越来越多的服务和套件转移到云上，还有很多工作要做。因此，为了阐明这两种结合的知识【11】，还需要做更多的研究工作。

Web服务组成

组合功能是任何Web服务提供者的一个重要优势。组合服务是必不可少的，因为它为用户带来了更好的好处，而不是访问单个服务【13】。通过确保高级互操作性，Web服务提供了组合兼容流程(称为组合Web服务)的能力，独立于特定的平台和计算范例【42】。虽然基本Web服务不依赖于其他Web服务来满足外部请求，但是复合服务集成多个服务组件来满足客户的请求【43】。

目前已经提出了几种利用Web服务组合概念的方法和应用程序。一项研究探讨了策略和上下文在构建Web服务组合方面的作用。策略用于控制组合中所涉及的Web服务的行为;而上下文是用来支持可适应的Web服务【42】的开发的。Yu等【73】设计了基于代理的服务质量(QoS)选择体系结构。服务选择的目标是在端到端QoS约束下最大化特定于应用程序的实用功能。Park【46】提出了一种分散的协议设计，称为Web服务共同分配协议，旨在促进复合Web服务的执行，而Lee等人【32】提出了一种基于Web服务的多学科设计优化(multi - design Optimization, MDO)框架，该框架综合了MDO可用的学科和跨学科资源。Zhao等人【77】利用Web服务构建了一个称为“活体人类数字图书馆”(Living Human digital library, LHDL)的生物医学数字图书馆基础设施，允许临床医生和研究人员保存、跟踪和共享数据资源，并在数据处理级别进行协作。最近，Yahyaoui等人【70】提出了一种模糊用户查询与现实世界Web服务之间的新型匹配方法。这种匹配跨越了一个领域相关的分类步骤，该步骤为Web服务生成模糊分类规则。此外，还利用这些规则将Web服务分类为不同的类别，从而减少了匹配空间。一项研究利用最先进的人工智能(AI)规划者开发了一种高效的Web服务自动组合方法【79】。

Rajeswari等人的【51】揭示了Web服务组合的QoS参数的各种挑战，因为它很难识别。总之，Web服务组合是一个复杂的问题。复杂性最初源于Web服务的组合组件的多样性和兼容性。在应用范围方面，客户的要求使情况更加复杂。理论上，服务组件是由不同的组织开发的，并由不同的提供商以不同的速率提供。通常需要开发用于管理复合Web服务的原则和方法。一个具体的需求是开发高效的组合方法来评估和优化Web上的这些可能异构的服务，特别是在云ERP应用领域，以响应企业客户的请求。

云ERP

云计算被定义为作为服务交付的应用程序和提供这些服务的数据中心中的硬件和系统软件【3】。Kim【29】预计云计算将成为未来5-10年的关键计算范式。云服务可以看作是基于云计算的服务解决方案的集群，云计算包括计算、数据存储和通过Internet提供的软件服务。一般来说，云服务可以分为三类【69】:

  1. 软件即服务(SaaS):通过网络提供的应用服务。SaaS简化了对大量软件应用程序的远程、弹性和无缝利用【65】。
  2. 平台即服务(PaaS):全部通过网络交付的软件开发框架和组件。按需提供，按使用模式付费。PaaS模型封装了一个计算平台，包括操作系统、编程语言执行环境、数据库和web服务器。PaaS客户机能够在软件层开发和运行它的应用程序【65】。
  3. 基础设施即服务(IaaS):通过网络交付的计算资源、存储和网络结构的集成环境。按需提供，按使用付费模式。

其中，SaaS被认为是一个潜在的细分领域，SaaS解决方案的使用可以为企业用户带来很多好处，对提高IT性能【6】有着深远的影响。服务提供者可以极大地简化软件安装和维护，并集中控制版本。另一方面，终端用户可以“随时随地”访问服务，轻松地与合作伙伴共享数据和协作，同时将数据安全地存储在基础设施中。因此，企业客户不必获得整个企业软件套件，但可以从不同的供应商选择每个模块，从而创建独特的、成本高效的、定制的企业解决方案[57]。在云服务的热潮中，作为软件即服务(SaaS)交付的ERP系统越来越受到ERP供应商的关注。ERP供应商多年来一直将ERP作为“标准软件”来开发和销售，以满足许多公司的需求，现在SaaS作为交付软件的一种新方法已经出现。建议的组合方法可以实现为SaaS，由云服务提供商在PaaS上运行。根据云计算的体系结构，云计算可以分为三种类型:外部/公共云——通过internet上的web服务，由非站点的第三方提供商以自助服务的方式动态提供的资源;内部/私有云——组织内部管理的数据和过程，不受网络带宽或安全暴露的限制;和混合云——由多个内部和外部云计算解决方案【53】组成的环境。本文提出了一种混合云计算，它由多个内部和外部云计算解决方案组成。图1描述了一个CloudERP平台，该平台支持云上可互操作的服务到服务交互。CloudERP旨在为企业用户提供通过多个供应商租用整个ERP服务的灵活性。平台主要有三个参与者:

  1. 云服务提供商，支持ERP提供商与企业客户之间的通信;
  2. ERP供应商，提供XML格式的、计算机可读的Web服务描述，用于执行各种应用程序功能;
  3. 企业客户，他们选择、构建和租用Web服务来满足他们的ERP目标。

图1 云ERP的工作流程

为了满足企业客户对ERP应用的需求，必须按照图1所示的顺序存在和发生以下平台步骤。

步骤1(提交和评估)

1.1 erp供应商向平台提交Web服务。

1.2平台检查兼容性。如果没有，返回ERP供应商。

1.3专家开始对每个Web服务进行评估。

步骤2(发布)

2.1在此平台上发布Web服务并通知用户。

步骤3(选择)

3.1用户输入要求和约束。

3.2用户选择复合方法。

步骤4(实现)

4.1平台将Web服务组合并配置为用户的虚拟云。

4.2平台通知用户。

第五步(访问)

5.1用户通过虚拟云访问合成的Web服务。

5.2用户对流程进行评估并反馈给平台。

本文重点研究了第3步中的选择和组合过程，提出了一种基于遗传算法和粗糙集理论的组合方法来为CloudERP用户选择和组合web服务。

遗传算法

本节详细介绍了基于粗糙集理论的遗传算法。它是用Web服务的基本单元开发和编码的。利用粗糙集方法生成的约简规则，缩小初始种群的基本单位域范围，验证交叉时子代的可行性，实现目标函数的优化。该算法旨在提高遗传算法的进化效率，实现搜索过程的快速收敛。

遗传算法

遗传算法用于执行优雅和稳健的搜索，以改进已知的解决方案。它们允许应用优化方法在复杂或不太容易理解的搜索空间【1】中找到答案。遗传算法是求解组

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