制造网格是网格计算在制造业中的应用与延伸，它为协同制造提供了一个理想的解决方案和平台，因而受到人们的重视和推崇．但因制造资源异质异构的复杂性及用户需求多变等特性，它较计算网格又有着不同的复杂性，因此计算网格的实现机制不能完全被照搬迁移，这无疑加大了制造网格的研究难度，加之制造网格的许多关键技术还不成熟，从而严重影响了其实际应用．

　　资源发现是网格需首先解决的问题，它是网格其它机制实现的基础．目前，国内外学者、研究团体对资源发现机制的研究，主要体现在技术和结构角度上．在技术上，刘杨等提出的基于匹配引擎覆盖网络的网格资源发现模型融合了资源匹配技术与P2P定位方法的各自优势，满足了网格环境下多自治组织的资源发现需要，但它依靠超强节点的性能，也没有层级之别，不便于实现分层检索；王国庆等”提出用分布式的ASP(应用服务提供商)节点管理分布式的资源，较好地解决了大范围的资源共享问题，但该方法基于集中式与分布式混合的资源发现结构，因此，受集中式资源访问瓶颈的约束．在结构上，从分层式角度，Golbus采用了两层结构，即本地资源分配服务和全局资源管理，但这种结构

　　存在集中式弱点，如单点失效的问题；张忠平等提出了基于多层覆盖网络结构的资源发现机制，将数量较多的域通过类型粒度组织成层次形结构，利用类型匹配路由的资源搜索技术将资源发现请求转发到资源所在的域，但该文假定一个资源仅且只属于一种资源类型，这与实际上一个资源往往能行使多种功能存在实际差距，限制了其应用，加之其仅是根据资源类型进行逻辑分区，而忽视了资源的实际物理位置，与距离相关的物流运输在制造业中是很重要的因素，因此其结构也不适应制造网格的应用；另外还有在分层基础上结合树型网络结构的，如林伟伟等提出了基于分层结构和树型覆盖网络的网格资源发现模型，并采用了区域选举性能最强的节点作为信息节点方法，较好地克服了单点失效的问题，但该结构各信息节点平等，仅在逻辑上构成树型结构，而且不能实现类型匹配．以上网格资源发现模型都突出了某一方面的优势，而在其它方面有所不足，因此都存在不同程度的不适应．制造网格的复杂性对资源发现客观上提出了多方面考虑的要求，因此这些方法不能被照搬迁移到制造网格环境中。

　　为了适应制造业的特征及推广其应用，需要结合技术和结构进行全面考虑，设计出能完整解决制造网格资源发现多方面问题的实用模型．基于此，结合分层结构和ASP模式的优势，文中提出一种基于多区域多层次的树型覆盖网络ASP分布的制造网格资源发现模型，经研究发现，该模型对提高资源的共享组织结构、资源的发现效率及资源搜索的用户满意度等具有积极的意义，从而为制造网格的应用提供了实际的解决途径。

　　1资源发现模型

　　为了描述资源发现模型，引入下列概念、定义及规则。

　　1．1相关概念及定义

　　网格QoS(QualityofService)，即网格服务质量，根据不同网格应用情况有不同的具体内容．一般可划分为：交货时间(time)、技术水平(technology)、加工质量(quality)、加工费用(cost)、售后服务(seryice)、信誉度(creditability)、可靠度(reliability)和对外服务策略(strategy)婶J．为简化研究，文中选取交货时间、加工费用、加工质量、售后服务等要素．区域，是由许多网格节点组成的一个集合，往往这些网格节点在功能上具有相似的特征或同属某个地理区域，以功能特征分区的称功能区域，以地理范围分区的称地理区域，区域的组成往往经人为划分然后动态注册组建．

　　为了统一对区域建模，有必要将企业级看作是0级区域．因为一方面企业记录的信息是下属资源的真实注册信息，有别于各级信息节点的信息类型；另一方面企业节点以类似于区域信息节点注册的方式向其上级节点注册登记。

　　功能特征，指将众多的功能进行分类、抽象，从而形成无交叉意义的一系列功能代表，为资源的发现提供查询依据．随着区域级别的增高，相应地功能特征被抽象出的粒度也越大，包含内容也越广。

　　网格信息节点，为网格服务提供信息注册的节点，又分企业信息节点、功能区域信息节点及地理区域信息节点几类。

　　定义1资源节点．提供一定制造能力的物理和逻辑资源，包括软件、设备、智力等，被封装成网格服务并被部署成网格节点，从而构成制造网格的资源节点，它是可独立完成特定制造任务的制造资源．可表示为制造资源尺={A，Q}，A代表资源属性，A：{Ability，Owner，Name}，Ability代表资源的功能集合，Owner代表资源所属的企业，Name指资源的名称；Q是资源的服务质量QoS，QoS={t，c，q，s}，t代表时间，C代表价格，q代表加工质量，s代表售后服务。

　　定义2企业信息节点．为企业中各种网格资源提供信息注册机制的网格信息节点，它是存储企业资源节点的信息中心，也是实现资源查询的中心。其实体形式化可表示为：E={R1，R2，...，Rn}，E表示企业信息节点，Ri∈足，表示各种企业资源．它是一种特殊的区域信息节点。

　　将企业信息节点定义为区域节点，其好处是：可以与区域节点统一规划建设，这样就可以将节点建设工作让第三方(如ASP)负责筹建，从而减轻企业的负担，也便于统一维护与管理。

　　定义3区域信息节点．是负责为区域直接下级信息节点提供信息注册的中心，它是一系列三元组的集合：

　　来作为存储结构原则，首先以功能特征来分类，然后再以地理范围来分类，最后是各节点的识别描述信息，如节点的名称，地址等。

　　1．2区域组建规则

　　为了描述区域划分规则，需先明确地理级别划分及功能划分规则。

　　规则1区域的地理级别划分按照行政级别来确定．一般行政级别是：镇、县、市、省、国、经济圈、洲、全球等。

　　规则2功能划分基于功能特征进行．按照行业功能特征，可按部件、产品、供应链等层次划分．区域组建规则：

　　规则3地理区域信息节点不直接注册于功能区域信息节点．

　　规则4对来自不同地理范围的企业构成的区域，以其地理范围的最大级别作为待注册的功能区域信息节点所在的地理位置。

　　规则5以功能区域汇集各功能企业、甚至小功能区域，终止并注册于其最大功能区域所在的地理区域信息节点。

　　规则6以地理区域信息节点汇集各功能区域信息节点以及其下属的各地理区域信息节点．企业信息节点若找不到适合的功能区域信息节点，或不打算组建新的功能区域，则可直接注册于所在地理区域信息节点。

　　另外，有些企业在各地设立了分企业，因此必须考虑如何将它们接入到网格系统．基于此，特设立如下规则：

　　规则7各分企业要么根据上述规则单独加入网格，要么作为总部的一个资源节点通过总部节点接入网格。

　　除了遵循以上组建规则外，还遵循功能优先、兼顾地理、节约成本(包括物理路径长度、信息路径费用、时间花费等)的组建原则。

　　从以上区域组建规则可知，区域组建具有如下特征：

　　(1)各节点的加入采取自愿的形式；

　　(2)各资源、各级信息节点的父节点唯一；

　　(3)地理区域信息节点包含多功能特征(最小值为1)；

　　(4)功能区域信息节点功能特征突出、企业联系紧密；

　　(5)各区域信息节点具有严格的层次性及上下关系；

　　(6)各区域信息节点注册的信息粒度随着层次增高而加大，信息分辨率逐渐变小，抽象程度则提高，形成多尺度多分辨率的层次结构；

　　(7)各区域信息节点具有应用服务供应商特征。

　　1．3资源发现模型的体系结构

　　如图1所示，网格资源发现模型以企业资源节点为叶子节点，以企业、区域信息节点为顶点，组成自治的底层区域(即1级区域)；该底层区域以功能相似、地理临近的企业为原则实现区域划分；上层区域(2级区域)信息节点管辖的地理范围由这些底层区域所涉及的地理范围组成，相应的资源也由这些底层区域资源的集合和直接挂接的企业或功能区域的资源所组成．依此类推，从而构建基于多区域多层次的树型覆盖网络的区域节点分布的资源发现模型．各级区域节点具有ASP特征(具体内容见1．5节)。

　　由此构成的网格资源发现模型体系结构表现出明显的区域制造的特征．这里的1级区域信息节点根据定义3知，注册的是下属企业(0级区域)的功能特征、地理范围等信息，上层区域信息节点则存储了其管辖的各子区域信息节点甚至是所在地理范围的企业(根据规则6)的地理范围、功能特征等信息．而企业信息节点是一种特殊的区域信息节点。