物流服務(wù)云平臺的構(gòu)建及其關(guān)鍵問題

（浙江工業(yè)大學(xué) 經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院，浙江 杭州 310023）

1 引言

大數(shù)據(jù)時代的到來，引領(lǐng)著人們走向“第三次工業(yè)革命”。在移動計算、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等一系列新型技術(shù)的支持下，社交媒體、協(xié)同創(chuàng)造、虛擬服務(wù)等不斷地改變著人們對于信息的應(yīng)用模式。

物流領(lǐng)域中處理的信息具有一定的特殊性：物流活動的范圍通常較大，物流活動的信息源分布廣且信息量大；物流信息的變化具有較強(qiáng)的動態(tài)性，信息價值衰減的速度非常快，這就產(chǎn)生了物流信息處理的實時性要求；物流信息的類型繁多，除了物流系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)有不同的信息類型，與其關(guān)系密切的其他系統(tǒng)如生產(chǎn)系統(tǒng)、分銷系統(tǒng)、采購系統(tǒng)等也有大量不同的信息類型[1]，使得物流信息在分類、篩選和處理等各個環(huán)節(jié)的難度增加。

現(xiàn)代物流中的各項活動都需要以信息技術(shù)作為支撐。在物流運作信息化的進(jìn)程中，傳統(tǒng)物流服務(wù)平臺的搭建需要大量的人力、物力，同時也會存在應(yīng)用軟件間相對獨立、數(shù)據(jù)難以共享的情形，不能滿足企業(yè)信息系統(tǒng)快速成長和多元化服務(wù)要求。

云計算（Cloud Computing）以其快速部署資源或獲得服務(wù)、按需擴(kuò)展和使用、按量付費及通過互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)等特征[2]，一經(jīng)提出就得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。云計算以一種范式形態(tài)提供各種資源（基礎(chǔ)設(shè)施、平臺或軟件等）給相關(guān)客戶以滿足他們的需求。云計算提供商主要提供三個層次的服務(wù)：軟件即服務(wù)（Software as a Service,SaaS），提供某一完整的應(yīng)用作為服務(wù)，如客戶關(guān)系管理（CRM）軟件[3]；平臺即服務(wù)（Platform as a Service,PaaS）,提供一個可以嵌入其他應(yīng)用軟件的平臺作為服務(wù)，如Google App Engine（GAE）[4]；基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service,IaaS），提供部署、運營和管理虛擬機(jī)器和存儲環(huán)境作為服務(wù)等[5]。

基于現(xiàn)代物流和云計算技術(shù)的特征，將云計算應(yīng)用于物流信息管理中，建立一個基于云計算的物流服務(wù)平臺將是物流服務(wù)提供商一個重要的發(fā)展方向。應(yīng)用云計算來解決物流運作過程中信息量大、動態(tài)性強(qiáng)、時效性高、反應(yīng)迅速和種類繁多等問題，將會給整個物流行業(yè)的發(fā)展帶來變革。

2 物流服務(wù)云平臺的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀

物流與云計算的關(guān)系密切，建立基于云計算的物流服務(wù)平臺是云計算在應(yīng)用維度上的一個范例。無論是理論還是實際應(yīng)用方面，許多學(xué)者和機(jī)構(gòu)對這一富有挑戰(zhàn)的新領(lǐng)域進(jìn)行了研究和一定的實踐。

全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案提供商之一IBM是較早進(jìn)行云物流領(lǐng)域研究和應(yīng)用的企業(yè)，它曾經(jīng)在寧波建立了一個智慧物流云平臺，以期實現(xiàn)企業(yè)整個供應(yīng)鏈全程的端到端服務(wù)。從企業(yè)原材料的供應(yīng)計劃，到具體采購清單、生產(chǎn)控制以及銷售反饋等過程，都有物流運作管理系統(tǒng)為生產(chǎn)企業(yè)或涉及的第三方物流服務(wù)提供商提供支撐，實現(xiàn)整個物流過程的信息化運作、各物流運輸環(huán)節(jié)的最優(yōu)化組織。

而星晨急便是阿里巴巴在物流領(lǐng)域進(jìn)行探索的一塊試驗田，雖然公司的運作最后陷入僵局，但這是其在云物流應(yīng)用上的初次嘗試。以阿里巴巴強(qiáng)大的信息平臺為后盾，建立了所謂的“天網(wǎng)”平臺，現(xiàn)又注重實體倉儲投資而建立“地網(wǎng)”，在“天網(wǎng)+地網(wǎng)”支撐下以干線運輸為主的阿里巴巴“菜鳥”物流，則是其在云計算物流服務(wù)平臺的又一重大舉措。

國內(nèi)關(guān)于物流服務(wù)云平臺的研究主要在框架設(shè)計上，如劉瓊等從第四方物流企業(yè)視角出發(fā)，提出了基于SOA的服務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)，對其核心功能進(jìn)行研究，并采用JAVA EE技術(shù)完成平臺的實現(xiàn)[6]；劉輝應(yīng)用本體技術(shù)，建立以SLA為基礎(chǔ)的資源管理框架[7]；王琦峰等從整體體系結(jié)構(gòu)對云物流進(jìn)行研究，并簡要分析其相關(guān)技術(shù)[8]；俞華峰則從多樣化的客戶物流需求出發(fā)，以應(yīng)用模式為著眼點對服務(wù)平臺展開研究，并以貨運代理云物流平臺為例進(jìn)行實例分析[9]。另一個熱點則是關(guān)于物流服務(wù)云平臺的安全問題，馮登國等對云計算安全問題進(jìn)行了總體研究[10],提出了在云計算環(huán)境下的安全框架模型[11]；劉超等在提出物流服務(wù)平臺基本框架模型的基礎(chǔ)上，得到了融合IaaS、PaaS、SaaS的物流服務(wù)云平臺安全構(gòu)建[12]。

Angela Lin等分析了IT專家對云計算的認(rèn)知和接受程度，發(fā)現(xiàn)香港的IT企業(yè)不愿意接受云計算，除非云計算能消除它自身的不確定性，如安全問題、標(biāo)準(zhǔn)化等[13]。Osvaldo F.和Fernando M.則詳細(xì)描繪了云計算的主要特征，并分析了葡萄牙企業(yè)對云計算的認(rèn)知和實施狀態(tài)[14]。Wenfeng Li,Ye Zhong等應(yīng)用粒子群算法，在服務(wù)質(zhì)量的約束下，研究了在物流中心資源虛擬化和服務(wù)封裝情況下的服務(wù)選擇問題[15]。Andrzej Adamskj在研究分層集成智能物流系統(tǒng)平臺時，嘗試?yán)肏iils平臺方案解決城市物流中存在的問題，實現(xiàn)對物流系統(tǒng)的管理和協(xié)調(diào)、適應(yīng)、優(yōu)化、調(diào)度和智能監(jiān)控等[16]。

從上述綜述可以看出，關(guān)于物流服務(wù)云平臺的研究和應(yīng)用仍處于起步階段，其研究主要集中在框架模型的構(gòu)建和安全問題的技術(shù)解決上，較少關(guān)注整個物流服務(wù)平臺的構(gòu)建問題。為構(gòu)建一個基于云計算的物流服務(wù)平臺，在參考多種框架模型的基礎(chǔ)上，提出了一種物流服務(wù)云平臺的整體構(gòu)架，如圖1所示。本文著重從業(yè)務(wù)流程管理和流程績效進(jìn)行說明，并概括所需的關(guān)鍵技術(shù)支持。

圖1 物流服務(wù)云平臺整體架構(gòu)

3 業(yè)務(wù)流程管理和流程績效管理

圖1的物流服務(wù)平云臺整體架構(gòu)淡化了云計算三大服務(wù)模式（SaaS、PaaS、IaaS）的劃分，而將云計算服務(wù)做為一個整體。在現(xiàn)實應(yīng)用中，無論是軟件本身、平臺還是基礎(chǔ)設(shè)施，都是不可分割的，他們以一個整體為客戶服務(wù)。

構(gòu)建物流服務(wù)云平臺，要求達(dá)到的理想狀態(tài)是物流服務(wù)需求方只需在自己的終端輸入服務(wù)需求，而不需了解整個流程如何運作，物流服務(wù)方案由誰提供，最后又由哪些人員來進(jìn)行操作，就能夠輕松地獲得所需的物流服務(wù)。但是中間的處理過程是極為復(fù)雜的，要實現(xiàn)所涉及的諸多參與方高效地配合作業(yè)等，需要有一個清晰有效的流程設(shè)計。因此構(gòu)建物流服務(wù)云平臺，很重要的一個問題就是對整個平臺的運作流程進(jìn)行設(shè)計并有效管理。

3.1 基于業(yè)務(wù)流程管理（BPM）的系統(tǒng)平臺設(shè)計

業(yè)務(wù)流程管理（BPM）源自流程分析技術(shù)（PAT）,是制造業(yè)中流程分析和改善的工具，其應(yīng)用范圍逐漸延伸至其他領(lǐng)域。不同于傳統(tǒng)開發(fā)模式，BPM側(cè)重流程而非代碼，以可視化、柔性化為特征，與企業(yè)的真實業(yè)務(wù)過程緊密相連[17]。BPM整合了企業(yè)運作和管理中的SCM、CRM和ERP等系統(tǒng)，實現(xiàn)了產(chǎn)品從供應(yīng)鏈?zhǔn)级说侥┒说娜虩o縫連接，企業(yè)經(jīng)營管理內(nèi)部流程與外部事務(wù)的完全一體化。

應(yīng)用BPM方法，結(jié)合面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-Oriented Architecture,SOA）中強(qiáng)調(diào)獨立開放的標(biāo)準(zhǔn)接口與應(yīng)用組件間的松散耦合，以不同服務(wù)的有機(jī)組合來實現(xiàn)流程構(gòu)建[18]。基于此，本文給出一種基于BPM的物流管理系統(tǒng)框架，如圖2所示。下面以物流服務(wù)云平臺中的倉儲管理系統(tǒng)為例，對其進(jìn)行說明。該子系統(tǒng)的總體架構(gòu)可以分為4層：系統(tǒng)平臺層、BMP平臺層、流程處理層和應(yīng)用表示層[19]。

圖2 基于BPM的物流管理系統(tǒng)框架

系統(tǒng)平臺層為整個管理系統(tǒng)提供資源支持，并將企業(yè)原有管理系統(tǒng)與倉儲物流管理系統(tǒng)進(jìn)行資源整合。在數(shù)據(jù)方面，需要保持對各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確存取和數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一訪問與管理。平臺層指為實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程管理各項具體應(yīng)用提供支撐的各種軟件平臺。通過工作流引擎實現(xiàn)對所定義的業(yè)務(wù)流程的管理，而規(guī)則引擎則實現(xiàn)對所定義的業(yè)務(wù)規(guī)則的管理。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要，服務(wù)適配器可以將某些應(yīng)用功能進(jìn)行封裝，成為一種可重用的服務(wù)供上層調(diào)用，組成各種業(yè)務(wù)流程。流程處理層的功能則是對系統(tǒng)所有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行統(tǒng)一的創(chuàng)建、管理和維護(hù)。應(yīng)用表示層是用戶直接接觸的媒介，它根據(jù)用戶的具體要求，提供諸如基礎(chǔ)設(shè)施管理、信息維護(hù)、倉儲管理和成本控制等功能。

3.2 物流服務(wù)云平臺的流程績效管理

流程績效管理不同于傳統(tǒng)的企業(yè)績效管理，它以滿足客戶具體需求為出發(fā)點，以流程為手段來實現(xiàn)企業(yè)管理，統(tǒng)籌調(diào)配資源，不僅改變業(yè)務(wù)本身，更影響經(jīng)營理念[20]。其特征主要表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）需建立基于整個業(yè)務(wù)流程的考核指標(biāo)體系；

（2）目標(biāo)設(shè)定突出以客戶為中心，通過合理地設(shè)計流程將客戶需求信息傳遞給相應(yīng)節(jié)點（責(zé)任主體），使每一環(huán)節(jié)和崗位都直接面對所對應(yīng)的客戶；

（3）流程目標(biāo)的實現(xiàn)依賴于流程各環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)與配合；

（4）流程績效管理的直接目的是提高流程效率。

流程績效管理的根本是服務(wù)，因此可以用SOA的服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）屬性來衡量。一般來說，QoS主要是指與網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)的一系列客觀參數(shù)值，如延遲、丟失率與抖動等。QoS在SOA領(lǐng)域不僅僅通過網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層參數(shù)來定義，還與主機(jī)性能、安全系數(shù)、交易方式和花費成本等諸多因素有關(guān)，具體表現(xiàn)為：不同流程的互操作性、系統(tǒng)整體性能、安全系數(shù)、可靠程度、可用性和方便修改程度、可測試性、可部署性等。

在具體的應(yīng)用領(lǐng)域，QoS屬性也可以從不同的角度定義不同的度量指標(biāo)。本文研究流程績效管理，重點是如何應(yīng)用和管理這些指標(biāo)。可以將應(yīng)用分為四個過程：發(fā)現(xiàn)、測量、監(jiān)控和管理。N.Thio等以用戶和服務(wù)提供者為視角建立模型，通過對不同服務(wù)的性能和負(fù)載進(jìn)行監(jiān)控，得到了動態(tài)的QoS屬性[21]。文黎明等針對QoS檢測和控制這兩個環(huán)節(jié)，提出新的監(jiān)控框架和度量體系[22]。

監(jiān)控是與測量密切相關(guān)的技術(shù)。服務(wù)等級協(xié)議（Service Level Agreement，SLA）是在Web服務(wù)（Web Services）的QoS概念提出之前，服務(wù)的供需雙方之間采用的服務(wù)質(zhì)量協(xié)議。基于通用的SOA體系結(jié)構(gòu)，Zeng等提出了一個幫助需求方鑒別供應(yīng)方的觀測模型[23]；Tian M.等在定義基于XML的QoS屬性和WSQoS本體的基礎(chǔ)上，建立了新的QoS選擇和監(jiān)控框架[24]。

從管理范圍看，SOA的QoS不僅包括服務(wù)組合，還涵蓋監(jiān)控和測量等各方面。A.Daniel等提出了一個在SOA中協(xié)商的QoS體系結(jié)構(gòu)[25]。在SOA具體環(huán)境中應(yīng)用時，服務(wù)提供方和需求方需要考慮不同的服務(wù)在性能、安全可靠性、及時性等因素上的差異，就不得不提供性能預(yù)測、測量、控制、監(jiān)管及自適應(yīng)等功能。

物流服務(wù)云平臺中的流程管理和流程績效管理是構(gòu)建物流服務(wù)云平臺的基礎(chǔ)，也是物流信息系統(tǒng)應(yīng)用范式變革和物流績效改善的基礎(chǔ)。進(jìn)一步地，流程智能（Process Intelligence，PI）的應(yīng)用，將極大地促進(jìn)和提升物流業(yè)的服務(wù)水平。

4 支撐物流服務(wù)云平臺構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 SCA服務(wù)組件架構(gòu)

作為SOA中的標(biāo)準(zhǔn)之一，服務(wù)組件架構(gòu)（Service Component Architecture,SCA）將業(yè)務(wù)組件和傳輸協(xié)議進(jìn)行分離，成功實現(xiàn)了不同平臺組件的有機(jī)集成。服務(wù)是SCA中最重要的概念，本質(zhì)上是獨立于具體實現(xiàn)技術(shù)的SOA。

現(xiàn)有的組件是和傳輸協(xié)議緊密耦合的，組件和傳輸協(xié)議的分離以及接口和現(xiàn)實語言的分離是SCA區(qū)別于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)組件的關(guān)鍵。其目標(biāo)是創(chuàng)建一個可集成服務(wù)組件的運行環(huán)境。基于云計算的物流信息平臺采用SCA架構(gòu)，將物流服務(wù)功能整合或重構(gòu)，幫助軟件提供方快速升級。

4.2 Web Service

構(gòu)建基于云計算的物流服務(wù)應(yīng)用平臺，Web服務(wù)提供了一種可行的解決方案—通過標(biāo)準(zhǔn)的XML協(xié)議與信息格式在Internet或Intranet上實現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)，改變了傳統(tǒng)點對點的處理方式。Web服務(wù)是由企業(yè)部署、完成特定功能的在線應(yīng)用服務(wù)，其他企業(yè)或應(yīng)用軟件能夠通過Internet來訪問并使用這項在線服務(wù)。在物流服務(wù)實現(xiàn)的過程中，需要實現(xiàn)互操作、跨平臺和系統(tǒng)操作，提供松散耦合的獨立功能，為低頻率大數(shù)據(jù)訪問提供粗粒度功能服務(wù)。

為此，Web服務(wù)需要有一套協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)應(yīng)用程序的創(chuàng)建、部署和發(fā)現(xiàn)：使用Web服務(wù)描述語言（Web Service Description Language,WSDL）來描述服務(wù)，使用統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議（Universal Description,Discovery,and Integration,UDDI）來發(fā)布、查找服務(wù)，而簡單對象訪問協(xié)議（Simple Object Access Protocol,SOAP）則被用來執(zhí)行服務(wù)調(diào)用。

5 結(jié)束語

以云計算為支撐的物流服務(wù)平臺構(gòu)建具有巨大的理論與現(xiàn)實意義，它以云計算大規(guī)模數(shù)據(jù)處理為依托，跟蹤標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，并對業(yè)務(wù)進(jìn)行靈活組合，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制和智能決策，滿足物流運作過程中作業(yè)環(huán)節(jié)信息量大、動態(tài)性強(qiáng)、時效性高、種類復(fù)雜等信息需求。強(qiáng)化服務(wù)理念，注重流程管理和流程績效管理，構(gòu)建一個基于云計算的物流服務(wù)平臺，是對云計算應(yīng)用以及物流運作模式變革和發(fā)展的一大探索。

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