基于Ｍｏｂｉｌｅ Ａｇｅｎｔ的電子商務物流信息系統研究

摘要：介紹了Mobile Agent技術，分析了Mobile Agent技術的特點，構建了物流信息系統的功能模塊，包括客戶管理模塊、庫存管理模塊、配送管理模塊、運輸管理模塊、財務管理模塊和決策支持模塊。設計了基于Mobile Agent的電子商務物流信息系統，并對該系統的實現方法做了探索。

關鍵詞：Mobile Agent; 物流；功能；電子商務；信息系統

中圖分類號：TP315文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2007)09-0040-04

Abstract: This paper introduces the mobile agent technology， analyzes the character of the Mobile Agent technology， constructs the functional modules for the logistics information system， which includes customer management module， inventory management module， distribution management module， transport management module， financial management module and DSS module， designs the mobile-agent-based logistics information system of electronic commerce， and probes into the implementation method of the information system.

Key words: Mobile Agent; logistics; function; Electronic Commerce; information system

第三方物流是社會分工與物流專業化的產物。為了追求資源的更有效利用，必須從系統的高度，考慮第三方物流自身各種活動的協調，以及與商務活動中供應商、客戶、銀行等其他主體的協調與整合。Mobile Agent是一種分布計算技術，使分布異構系統的智能、靈活協調成為可能?；贛obile Agent電子商務物流信息系統能為電子商務時代物流企業與其他主體的協調提供保障，很好地解決電子商務中物流的瓶頸問題，有利于促進物流企業信息化和電子商務的發展。

1移動代理及其特點

1.1移動代理

移動代理是20世紀90年代以來的一項新技術，它的先進性，在分布計算領域應用的美好前景得到了許多專家的認可。與基于客戶機/服務器等傳統的分布計算技術相比，移動代理給許多分布式應用提供了更好的實現方案，在電子商務、分布信息查詢、并行處理、移動計算、個人助理、信息分布等應用領域具有很好的發展前景。

在分布式系統的范疇中，代理是指分布式系統中的節點實體，一般用來進行信息收集和節點控制等工作。由于分布式系統拓撲結構的特點，代理往往處于系統網絡結構的末端，節點的信息非常有限和單一，所以這些代理往往只能完成相對簡單的任務，例如簡單數據采集和轉發等。

移動Agent，簡單的說就是具有移動性的智能Agent。它是能夠自行決定在網絡的各個節點之間移動，代表其他實體（人或其他Agent）進行工作的一種軟件實體。它能自行選擇運行地點和時機，根據具體情況，中斷當前自身的執行，移動至另一設備上恢復運行，并及時將有關的結果返回。移動的目的是使程序的執行盡可能靠近數據源，降低網絡通信開銷，節省帶寬，平衡負載，加快任務的執行，從而提高分布式系統的處理效率。對移動Agent來說，每個網絡設備上均存在一個相同的移動Agent執行環境，稱之為移動Agent服務器或移動Agent服務設施（Mobile Agent Facility）。不同的移動Agent系統的體系結構各不相同，但幾乎所有的移動Agent系統都包括如下兩部分：移動Agent服務器和移動Agent。

1.2移動代理的特點

與傳統的代理相比，移動代理有如下獨特的特性。

1.2.1主機間動態遷移

在傳統的代理體系結構中，代理是固定在特定的主機上的。工作時，需要將得到的數據發送給上一級處理器，或者其它代理。這樣，需要一個比較復雜的通信過程。而移動代理則可以在運行期間直接進行主機間的遷移，可以從一個場地采集所需要的數據并進行處理，然后，不終止進程而直接遷移到另一臺主機上繼續運行，保留了原來進程的數據段和堆棧。這樣，極大簡化了數據的處理過程，從根本上改善了數據的可操縱性和全局性。需要指出的是，Mobile Agent的遷移與分布式對象的交互及Java Applet的下載有著很大的不同。在基于CORBA或DCOM的分布式對象系統中，一個對象能夠通過網絡遠程地調用其它對象的方法。但是，在兩個對象的交互過程中，沒有任何一個是移動的。WWW中Applet的下載也僅僅提供了一種從Web服務器把代碼下載到Web瀏覽器的機制，并沒有為相應狀態信息的遷移提供任何機制?？梢哉f一個Applet本質上并不是從服務器上遷移到瀏覽器上的，而僅僅是代碼的下載，就象HTML頁面的下載一樣，因為下載的代碼將創建一個對象，一旦該Applet被創建，它就只能停留在該瀏覽器上而不能移動。而Mobile Agent的遷移則不同，它在遷移的過程中不但攜帶著相應的代碼，還攜帶著有關的狀態信息，另外，Mobile Agent還可以根據用戶的需求在網絡上進行多次遷移。

1.2.2智能性

由于移動代理可以自由地在主機之間進行遷移，使得代理的運行場地不再局限在某一個特定位置，從而比較容易獲得全面的、有針對性的數據。在這些數據的基礎上，代理可以充分利用現有的人工智能和統計技術，做出更加及時和準確的判斷。與傳統代理相比，可以更有效地自主地完成某一個特定的任務。

1.2.3平臺無關性

多數移動代理采用與平臺無關的語言，這樣的程序可以跨平臺運行。由于主流的平臺無關語言（如Java）在不同操作系統上都有其相應的實現，所以選用這些語言的移動代理可以很容易地完成跨平臺的連接。另外，多數移動代理體系都建立了與移動代理相配套的平臺無關的通信協議。通過這些協議，代理之間無須建立直接的通信連接，而是利用虛擬機提供相應的消息服務，簡化消息傳遞的操作。這樣，可以更容易地開發異構平臺上的應用系統。

1.2.4分布的靈活性

移動代理運行在整個分布式系統中，而不是固定在某一個特定的位置。如果需要，它可以將自己或者所需的其它移動代理直接發送到所需的主機現場，進行本地操作。這樣，可大大提高應用系統的靈活性，同時，也克服了傳統代理間通信時對復雜通信協議依賴的弊端。

1.2.5低網絡數據流量

由于結構上的特殊性，移動代理可以實時對所采集到的數據進行過濾，然后將關鍵數據提出，無須象傳統的代理體系那樣，將各個主機的所有數據都匯集到一個中央服務器中，由這個服務器進行綜合處理，然后再向相關的代理轉發。這樣，可以明顯減少網絡上的數據流量，提高網絡寬帶的利用效率。

1.2.6多代理合作

多代理合作是移動代理的一個重要特性。也就是說，通過虛擬機系統的通信機制，可以實現多個代理之間的合作。合作模式有相同代理之間的合作和異種代理之間的合作。相同的代理之間互相協作，其它代理可以承擔起失效代理的任務或者通過啟動新代理的辦法對失效代理進行彌補。異種代理之間也可以進行互補性合作，多個不同功能的代理協作完成共同目標。這樣，有利于將總體功能模塊化，減少單個代理所完成的功能，從而降低代碼的復雜度，縮短調試過程。同時可增強移動代理系統的可靠性。

2基于Mobile Agent的電子商務物流信息系統結構

客戶系統、供應商系統、銀行系統和物流系統是通過網絡連接的Mobile Agent系統，如圖1所示。一個Mobile Agent系統包括Mobile Agent和Mobile Agent Server（安裝并運行在網絡節點上所有構件的總稱）兩部分。Mobile Agent通過Mobile Agent server實現其在網絡上的移動和相應動作；而Mobile Agent server為Mobile Agent的移動和執行提供必要的環境以及相應的發射、接受、恢復、安全管理和服務調用等功能或服務。為了確保Mobile Agent能夠順利地在網絡上遷移并完成相應的功能，Mobile Agent Server至少應能夠為Mobile Agent提供生命周期管理、目錄服務、事件服務、持續性服務、安全保障等服務，如圖2所示。

2.1系統功能模塊

物流信息系統的Mobile Agent由客戶管理模塊、庫存管理模塊、配送管理模塊、運輸管理模塊、財務管理模塊和決策支持模塊中開發的移動代理構成。

2.1.1客戶管理模塊。主要功能是接收來自客戶（客戶服務器或供應商服務器）的Mobile Agent，協同完成包括增加系統用戶、操作權限管理、密碼管理、客戶指令的審核、填發物品調撥指令、指令查詢、編碼維護等工作。

2.1.2庫存管理模塊。主要功能是定時向相關模塊派遣信息搜集Agent，形成信息報告并傳回原系統保存。根據保存的信息對庫存物料的入庫、出庫、盤點等日常工作進行全面的控制和管理。通過該管理功能，完成庫存物料初始化，并完成一般出入庫單的輸入、審核等功能，以達到降低庫存、減少積壓及短缺的目的。

2.1.3配送管理模塊。主要功能是向相關模塊派遣信息搜集Agent，形成信息報告并傳回原系統保存。根據保存的信息進行客戶申配受理、配送作業生成、實際配送出庫等一系列活動的管理，滿足配送業務的需要，保障配送業務有序、高效的進行，對庫存物料進行倉位之間的調換以及倉庫之間的調撥，實現倉庫最優存放的目的。

2.1.4運輸管理模塊。主要功能是定時向相關模塊派遣信息搜集Agent，形成信息報告并傳回原系統保存。根據保存的信息對物流網絡中所有物資動態跟蹤、動態分布情況查詢、管理及信息的自動提示，包括信息動態、物資運輸動態、倉儲分布等。根據綜合信息（距離、路況、過路過橋費）等因素，提供行車路線的優化選擇。

2.1.5財務管理模塊。主要功能是定時向庫存管理模塊、配送管理模塊、運輸管理模塊以及銀行服務器派遣信息搜集Agent，形成信息報告并傳回，根據收集到的信息完成各種費用項目的設置，計算各種往來費用，并可生成和輸出庫存匯總報表、倉庫周報表等一系列報表，實現數據的一致性和共享性。同時，對運單、運價、成本及訂單計劃等進行控制。對系統內各單位的成本情況進行計算、分析、比較，形成報告。

2.1.6決策支持模塊：主要功能是定時向各個業務模塊派遣工作檢查Agent，每個工作檢查Agent在相應業務模塊內部，與各模塊內部相關Agent協同工作，對業務模塊內部數據進行處理，生成業務模塊的工作報告并將其發送回決策支持模塊加以保存；不定期地向不同的業務模塊發送戰略、戰術計劃及針對各業務模塊的業務計劃。

2.2物流服務器構成

2.2.1Agent管理器：它為Agent在網絡上的傳送和接收提供了必要的基礎設施，管理著Agent的生命周期，為Agent的執行提供一個完整的環境。其主要功能有：提供最基本的遷移功能；使得Agent的代碼和數據總是能夠準確地到達其目的地；為Agent的執行提供了相應的執行環境；為Agent的遠程管理提供支持；為Agent改變其路線提供相應的方法。

2.2.2隊列管理器：它負責系統中Agent的時序安排和可能重試的行為。包括在Agent等待時機以完成工作時對它們進行維護，在Agent進入或離開系統時維持它們的持續性狀態，并在系統從網絡中斷開時進行必要的重試。它為Agent登陸到系統某節點后的執行提供排序和管理的機制。其主要任務包括：為Agent在不可靠網絡之上提供可靠的傳輸；提供基本的存儲和轉發操作。

2.2.3持續性管理器：它維持著Agent在網絡上遷移時的狀態。在系統失敗情況下，對Agent進行檢查和再啟動，一次再啟動可以從檢查點開始或從一個作業步開始，并且使用檢查點記錄以便重新將系統初始化。主要功能有：為Agent和其它一些Object的持續性提供必要的支持；使得系統在崩潰之后的重新啟動中能夠準確地重新啟動Agent和各種服務。

2.2.4事件管理器：它管理著發送給Agent或從Agent發出的注冊和通知等事件。它能夠在網絡上把事件傳遞給網絡中其他節點上的Agent，并根據需要發布事件。其主要功能有：為Agent之間的協作提供相應支持；為Agent之間的事件傳送提供支持；實現事件的多點傳送，即多個接收者接受一個事件。

2.2.5目錄管理器：它的主要責任是提供統一的命名服務，使得Agent能夠在網絡上找到所需的服務。根據設計人員或者服務的需要以多種途徑來設定名字服務。

2.2.6安全管理器：它負責識別用戶，鑒別他們的Agent，保護服務器的資源并確保Agent及其數據對象在遷移中的安全和完整。它也負責控制Agent對其所需Java類庫的動態加載。它擁有一個用戶界面構件，能夠通過該界面來配置和監控各用戶和服務的安全屬性。主要功能包括：執行相應的鑒定，確保能夠識別出Agent來自何處以及到底是誰在執行它；執行訪問控制，確保服務器的資源不受惡意的或者錯誤Agent的攻擊；加密，防止Agent被假冒和篡改。

2.2.7服務接口（Service Bridge）：使得開發出來的Agent在遷移到某一個服務器時，能夠在該服務器增加一些有關的服務，這些增加的服務可以在目錄管理器上完成相應的注冊，為Agent的執行提供有效的支持。它的一個最主要的用途就是使得Agent能夠訪問目的服務器上的各種本地服務。可以通過遠程管理API來執行遠程的管理。

2.3Mobile Agent的遷移

在Mobile Agent的遷移過程中，其遷移計劃是由路線來決定的，路線是一個完全獨立于Mobile Agent的數據結構，在Mobile Agent的執行過程中，將在一個相對獨立的地方對該Mobile Agent的遷移進行管理。這種模式能夠為Mobile Agent遷移提供十分簡單的定義和跟蹤機制。而且，允許Mobile Agent在執行過程中更改它們的路線，從而大大提高了靈活度。

表1定義了一個Mobile Agent的路線。根據該路線，該Mobile Agent將首先到達Server1，在該服務器上執行method1；然后遷移到Server2并執行method2；最后遷移到Server3，執行method3。

在Mobile Agent的遷移過程中，當Mobile Agent遷移到某主機后發現它需要使用的一些相關類在該主機上并不存在時，它就向Web服務器上某個位置存放的該Agent的代碼基地發出一個網絡請求并下載相應的代碼，可以通過HTTP對該網絡服務器發出請求。當一個Agent要遷移到一個很遠的地方，發現缺少相關代碼而發送網絡請求又要付出很大的代價、甚至無法完成發出請求的任務時，用戶或者開發人員可以在Agent發射時為它指出相關的類（related classes），這些相關的類將自動地和Agent一起在網絡上遷移。

3基于Mobile Agent的電子商務物流信息系統的實現

基于Mobile Agent的電子商務物流信息系統的實現是以Java語言為開發語言環境，選擇日本三菱公司（Mitsubishi）開發的Concordia軟件包為開發平臺。由于移動代理系統必須保證能跨平臺使用，所以基于Mobile Agent的電子商務物流信息系統的實現需要基于某一種特定的平臺無關語言。目前國際上比較流行的語言有很多，像Java、Tcl和Python等，都有一些移動代理實現的例子。其中，Java語言的平臺無關性在有關應用系統中實現得較好，并且Java語言已經直接集成了對象串行化的功能和RMI接口，為移動代理的實現提供了強大的支持。Concordia軟件包是目前一個比較有代表性的Mobile Agent系統，Concordia為開發人員提供了大量開發基于Mobile Agent應用系統所需的類庫（Agent Tools Library），使Agent的設計人員無須過多了解網絡的細節，方便了系統設計和開發人員的使用。

4小結

對資源的有效利用不僅僅涉及到某個企業或企業中的個別環節，更需要運用供應鏈的思想，利用包括信息技術在內的各種技術對商務活動的有關參與主體及其內部活動加以協調和管理?；贛obile Agent的電子商務物流信息系統為電子商務時代物流企業與其它商務活動主體的協調提供保障，有利于解決電子商務中物流瓶頸的問題，對物流企業信息化和電子商務的建設有重要意義。

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