基于成渝地区科技资源服务云平台的产品协同开发策略与技术

张根莱　赵秀粉　谢正旺　林师锋

摘要：本文介绍了产品协同开发的基本模式与原理，分析了企业间协同开发的现状，提出了企业现行协同开发模式的弊端;针對成渝地区企业经济发展背景，研究了科技资源服务云平台的需求及其运营模式;根据需求与模式分析提出了科技资源服务云平台的必要组成部分与重要功能;研究了基于云计算的科技资源服务云平台的实现方案，提出了一种7层云计算系统架构，并将基于云平台的协同开发与传统的协同开发进行了对比。

关键词：成渝地区;科技资源;服务云平台;协同开发

中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0143-04

0 引言

如今科学技术发展日新月异，科技产品换代周期有逐渐缩减趋势，为了缩短产品研发周期，提高产品竞争力，企业广泛采用协同开发的模式与其他企业进行合作，共同研发新产品与技术，从而快速占领早期市场，稳固商业地位。随着信息技术的飞速发展，相关合作成果数量呈指数型增长，借助信息技术，企业之间协同开发的模式将会更加高效、柔性与便捷。

1 企业间的协同开发模式

1.1 企业间协同开发模式简介

企业间产品协同开发[1]是指为了完成一个共同的开发目标，多个开发人员和管理人员在开发时间和企业资源的约束下，通过交互、通信、协作和谈判，共同完成一个产品的开发，它旨在以协同为手段来改善产品开发水平。

企业之间的产品协同开发主要具有以下特点[1]：

（1）多主体性：产品开发活动由两个或两个以上的人员（包括开发人员和管理人员）参与，并且各自具有专业领域知识、经验和一定的问题解决能力。

（2）协同性：具有一种协调各个参与者完成共同开发目标的机制，这一机制包括确立各参与者之间的通信协议、通信结构、冲突检测方法和仲裁机制。

（3）共同性：多个参与者要实现的设计目标是共同的，他们所在的开发环境和上、下游的信息也是一致的。

（4）灵活性：参与者数目可以动态地增加或减少，协同开发的体系结构也是灵活可变的。

近年来国内外学者对企业间产品协同开发的研究主要集中在以下几点[1]：

（1）信息集成和知识共享：产品协同开发是由多个设计者共同参与完成一个产品开发任务的过程，各参与者间的信息集成和知识共享是协同产品开发的关键技术之一。

（2）冲突检测和解决：产品协同开发过程中，各个产品开发成员在各自的局部目标和利益等方面不可避免地存在冲突，它是协同产品开发过程中的一个本质现象，故冲突的检测和解决很重要。

（3）协同开发的体系结构：目前，协同设计一般是在计算机网络环境支持下进行的，各个参与者间合理和有效通信的体系结构是解决产品开发过程中信息和知识共享以及交换的关键。

（4）协同开发的管理技术：产品协同开发方式的目的是使处在不同地点、从事不同任务的产品开发人员、管理人员甚至客户都能以合理的方式参加到产品开发工作中去。故产品协同开发过程的管理技术同样十分重要。

1.2 企业间协同开发现状分析

从各个企业单独完成产品的开发，到企业之间协同完成新产品的开发，是产品开发进程中具有里程碑意义的重大策略改变，不仅实现了不同企业的间的专业交叉、优势互补，还缩短了产品的更新换代周期，提升了产品质量与使用性能，造福了消费者的同时降低了企业的生产运营成本。现在的企业间协同开发，主要是依赖企业项目部在大量相关企业中寻找合作机会，随后进行商务洽谈，最后签署合同，如图1。

从理论层面分析，合作过程并不复杂，但是基于我国社会关系的复杂性以及根深蒂固的人情观念，在实际执行过程中，协同开发的合作成功率很低，这样便造成目标的重新寻找与谈判的重新进行;这些进程往往会花费很大的人力、物力与时间，增加了产品协同开发的成本，加长了产品开发的周期，不利于企业也不利于消费者。目前的企业协同开发合作的进程绝大多数取决于项目部或其他相关部门的谈判人员的能力强弱。在目前企业间协同开发合作的模式中，一个具有强大谈判能力的项目部比优秀的协同开发策略与技术对于具有增长型需求的企业更为重要，如图2所示。

2 成渝地区科技资源服务云平台的需求分析

2.1 成渝地区企业协同开发合作发展背景

成渝地区相比起沿海经济发达地区，具有科技服务业资源分散、异构分布协同差、综合服务能力与效率低下、市场化程度低等劣势。共建共享共用的跨区域、跨行业、跨领域、跨平台的科技资源服务协同协作平台，对于实现区域内科技服务资源的集成与互联互通，提升跨区域、跨领域的协同科技服务能力，从而壮大成渝城市群的装备制造产业集群，培育新兴战略性产业集群，助推成渝城市群的产业发展和转型升级具有重要的理论价值和现实意义。

2.2 企业在科技资源服务云平台支持下的需求模式的转变

传统的企业运营模式是根据原材料的多少、工厂产能的大小来确定产品的输出量。这种推式需求生产模式未能有效的利用市场的反馈信息，容易造成滞销等不良后果，企业往往不能获取市场的实时需求信息，故很难按照市场需求来生产产品。但是随着信息技术的发展，可以利用科技资源服务云平台，实现拉式需求模式，即按需供应[2]的模式。拉式需求模式的优势十分明显，首先，可以对科技资源服务云平台进行按需组织和管理：科技资源服务云平台通过汇聚各类分布式的资源和服务，对海量的云服务进行集中的面向用户需求的组织和管理，促进科技资源服务云平台中海量云服务的按需有序化;其次用户端企业可以有效地在科技资源服务云平台上按需获取和使用相关资源：科技资源服务云平台用户根据自身的需求动态地获取和使用科技资源服务云平台封装、组合、设计或研发的服务，使用完毕后释放服务并支付相应的费用，而不需占有执行服务的实际资源，不需关注服务的具体实现细节。借助于拉式需求模式的科技资源服务云平台，企业间可以进行更加高效的协同开发，进一步降低成本、加强竞争力。

2.3 科技资源服务云平台的必要组成部分与重要功能

针对成渝地区的科技资源服务云平台，有以下几个必要的组成部分：

（1）资源引擎：成渝地区科技服务产业资源十分分散，异构分布协同差，企业在寻求协同合作时有如大海捞针，因此需要建立起一个强大的资源引擎，方便用户端企业快捷地找到理想的相关科技资源，同时缩短企业之间商业对接的周期并降低成本。

（2）评估体系：成渝地区企业众多，企业资质良莠不齐，为了避免部分不合格的企业以欺诈等形式诱导其余企业进行协同合作，需要评估中心对科技资源服务云平台上的全部企业进行全方位的客观评估。利用模糊综合评价法、层次分析法、灰色关联度分析等方法，结合行业专家意见，建立起整套的企业评估体系，保障企业在此平台上合作的价值性。

（3）智能推荐与过程监控：平台上的用户端企业在搜索目标资源时，可能会匹配很多的理想资源，为了找到最适合本企业的资源，用户端企业可以在平台上录入本企业的特征信息，平台会根据企业的特征信息，从检索结果中筛选出最适合本企业的科技资源。另外，在多家企业合作的过程中，需要政府相关部门通过此平台进行实时的监控与评估，防止企业协同合作触及国家法律，危害国家利益。

（4）云计算安全中心：安全性是整个科技资源服务云平台的运行基础，企业的特征信息，企业间的合作信息，协同开发产品信息，政府相关部门的监控记录，都必须要得到绝对安全的隐私保护，一旦泄露，将给企业带来无法挽回的巨大损失，甚至可能致使企业破产。

为实现促进企业协同开发的目的，成渝地区科技资源服务云平台总体而言应具有以下几个重要功能：

（1）对于异地物理硬件的集成，云计算采用感知技术、虚拟化技术和封装技术将硬件设备抽象为硬件服务在平台上发布并提供给资源使用者。

（2）对于异构科技资源的共享，云计算将服务抽象为服务实体和服务接口两个部分，异构系统、资源之间通过同一的云接口进行交换信息，实现协作。“分散资源及能力集中管理、集成资源及能力分散使用”是云计算实现分布异构资源和能力集成的主导思想。

（3）云计算系统应具有协同操作的特性，协同互操作要求云平台内的服务之间能够进行数据交互、时序逻辑以及同步要求。

（4）云计算系统采用虚拟化技术将科技资源与能力数字虚拟化封装为服务模块，实现系统模块化以提高平台的机动性和可扩展性。

（5）云计算系统可支持科技资源服务各个阶段的知识服务，实现全生命周期的智慧服务。

3 成渝地区科技资源服务云平台促进企业协同开发的实现方案

3.1 科技资源服务云平台协同服务与过程监管系统框架模型

针对科技资源服务云平台的需求，提出一种实现科技资源服务云平台的系统架构方案。如图3所示，此种系统架构一共分为七层：

（1）物理资源层：包含可用于科技服务的各种科技资源和科技服务能力，是科技服务云的基础。

（2）感知层：利用智能感知装置、适配工具等将科技服务资源和科技服务能力接入到云服务系统，包括采用识别、适配器、传感等技术对科技资源及能力的信息进行感知、采集和监控。

（3）虚拟资源层：虚拟化封装和管理科技资源和科技服务能力，资源虚拟化封装将各类科技资源（包括硬资源和软资源）采用虚拟化技术映射为虚拟科技服务资源。

（4）核心云服务层：包括云服务池、云服务生命周期管理及应用服务工具集。

（5）应用层：对云池中的服务进行进一步封装、分类和描述，以备资源使用者申请调用。

（6）接口层：为异构系统、服务和平台间提供统一接口。多机构、大范围的协同服务存在的最大问题是系统和数据的兼容性，云服务平台在接口层中为各种系统和数据提供了一种统一编解码机制，既保证各科技资源和能力的安全性又能保障资源和能力的交互协作。

（7）协同应用层：包括单主体完成某阶段科技服务任务、多主体协同完成某阶段科技服务任务、多主体协同跨阶段（如设计阶段和加工阶段）科技服务任务和多主体按需获得科技服务能力。

3.2 基于SOA的科技资源云服务模式研究

SOA（Service Oriented Architecture）是一種粗粒度、松耦合的组件架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。

SOA结构模型主要包括三个基本角色：服务提供者（Service Provider：一个可通过网络寻址的实体，是服务的拥有者，它接受和执行来自使用者的请求，控制对服务的访问）、服务使用者（Service Consumer：服务使用者是一个应用程序、一个软件模块或需要一个服务的另一个服务，它发起对注册中心中的服务的查询，发现一些满足自己需要的可选服务，通过传输绑定服务，并且执行服务功能。服务使用者根据接口契约来执行服务）和服务注册中心（Service Registry：服务发现的支持者，它提供了一个存储和发现服务的功能，服务提供者可以向它提供服务的描述，而服务请求者可以在它存储的服务描述中查找服务），如图4所示。

面向服务的体系结构中的每个实体都扮演着服务提供者、使用者和注册中心这三种角色中的某一种或多种。在这些角色之间使用了三种操作包括：发布（Publish：为了使服务可访问，需要发布服务描述以使服务使用者可以发现和调用它）;发现（Find：服务请求者定位服务，方法是查询服务注册中心来找到满足其标准的服务）;绑定和调用（Bind & Invoke：在检索完服务描述之后，服务使用者继续根据服务描述中的信息来调用服务）。

在SOA体系架构下，资源服务总线基于组件的开发模式，整合现阶段科技资源，解决其异构性和多样性，构造更高层和更粗粒度的资源应用模块软件架构。在数据整合方面，对于可以整合归类的科技资源，直接存储于平台进行统一管理;对于各类企业自主管理的资源和平台，采用数据交换平台的形式接入资源服务总线。资源服务总线采用消息服务封装、EJB服务封装等多种封装形式，以保证总线的适应性和扩展性。为保证进入服务总线的数据安全，采用安全审计、Cache机制和通信机制等多种企业总线机制。整合科技资源并进行管理后，提供各种服务的应用，这些应用均采用Web Service服务和Rest服务，可以开展统一认证、综合搜索、UI控件、服务统计、服务评价、服务监管等应用，如图5所示。

3.3 基于科技资源服务云平台的企业协同开发过程以及与传统协同开发模式的对比

基于七层云计算科技资源系统架构和SOA体系架构，成渝地区科技资源服务云平台可以满足目前的需求与功能。用户端企业首先在服务注册中心进行注册，录入企业特征信息等数据，若企业目的是寻找某种服务，则此时此企业为服务使用者，该企业可通过资源引擎搜索关键信息，然后系统会智能推荐出符合的相关企业服务，并显示相关企业的评估信息，以便用户端企业进行选择。当用户端企业与服务端企业达成合作后，该平台又会对次合作进行监管，防止违反国家法规的合作行为，保障市场公平、公正、公开。当企业之间的协同开发合作结束后，双方企业均可以对此次合作进行评估并将评估结果发布于此平台，以供其他企业参考。

相对于传统协同开发，基于科技资源服务云平台的协同开发拥有诸多优点，如表1所示。

4 结语

企业间协同开发是时代发展的产物，这种研发模式极大地提高了产品开发的效率，降低了產品开发成本，有利于企业与消费者。随着信息技术的飞速发展，协同开发的模式得到了新的助力，在新技术的支持下，科技资源协同开发模式将变得更加高效便捷，对促进制造业发展、市场开拓和新产品开发都将发挥至关重要的作用。

参考文献

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