物流服務云平臺的構建及其關鍵問題

（浙江工業大學 經貿管理學院，浙江 杭州 310023）

1 引言

大數據時代的到來，引領著人們走向“第三次工業革命”。在移動計算、云計算、物聯網等一系列新型技術的支持下，社交媒體、協同創造、虛擬服務等不斷地改變著人們對于信息的應用模式。

物流領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的動態性，信息價值衰減的速度非?？欤@就產生了物流信息處理的實時性要求；物流信息的類型繁多，除了物流系統內部各環節有不同的信息類型，與其關系密切的其他系統如生產系統、分銷系統、采購系統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節的難度增加。

現代物流中的各項活動都需要以信息技術作為支撐。在物流運作信息化的進程中，傳統物流服務平臺的搭建需要大量的人力、物力，同時也會存在應用軟件間相對獨立、數據難以共享的情形，不能滿足企業信息系統快速成長和多元化服務要求。

云計算（Cloud Computing）以其快速部署資源或獲得服務、按需擴展和使用、按量付費及通過互聯網提供服務等特征[2]，一經提出就得到了廣泛關注和應用。云計算以一種范式形態提供各種資源（基礎設施、平臺或軟件等）給相關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：軟件即服務（Software as a Service,SaaS），提供某一完整的應用作為服務，如客戶關系管理（CRM）軟件[3]；平臺即服務（Platform as a Service,PaaS）,提供一個可以嵌入其他應用軟件的平臺作為服務，如Google App Engine（GAE）[4]；基礎設施即服務（Infrastructure as a Service,IaaS），提供部署、運營和管理虛擬機器和存儲環境作為服務等[5]。

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

2 物流服務云平臺的應用和研究現狀

物流與云計算的關系密切，建立基于云計算的物流服務平臺是云計算在應用維度上的一個范例。無論是理論還是實際應用方面，許多學者和機構對這一富有挑戰的新領域進行了研究和一定的實踐。

全球最大的信息技術和業務解決方案提供商之一IBM是較早進行云物流領域研究和應用的企業，它曾經在寧波建立了一個智慧物流云平臺，以期實現企業整個供應鏈全程的端到端服務。從企業原材料的供應計劃，到具體采購清單、生產控制以及銷售反饋等過程，都有物流運作管理系統為生產企業或涉及的第三方物流服務提供商提供支撐，實現整個物流過程的信息化運作、各物流運輸環節的最優化組織。

而星晨急便是阿里巴巴在物流領域進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用上的初次嘗試。以阿里巴巴強大的信息平臺為后盾，建立了所謂的“天網”平臺，現又注重實體倉儲投資而建立“地網”，在“天網+地網”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平臺的又一重大舉措。

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

Angela Lin等分析了IT專家對云計算的認知和接受程度，發現香港的IT企業不愿意接受云計算，除非云計算能消除它自身的不確定性，如安全問題、標準化等[13]。Osvaldo F.和Fernando M.則詳細描繪了云計算的主要特征，并分析了葡萄牙企業對云計算的認知和實施狀態[14]。Wenfeng Li,Ye Zhong等應用粒子群算法，在服務質量的約束下，研究了在物流中心資源虛擬化和服務封裝情況下的服務選擇問題[15]。Andrzej Adamskj在研究分層集成智能物流系統平臺時，嘗試利用Hiils平臺方案解決城市物流中存在的問題，實現對物流系統的管理和協調、適應、優化、調度和智能監控等[16]。

從上述綜述可以看出，關于物流服務云平臺的研究和應用仍處于起步階段，其研究主要集中在框架模型的構建和安全問題的技術解決上，較少關注整個物流服務平臺的構建問題。為構建一個基于云計算的物流服務平臺，在參考多種框架模型的基礎上，提出了一種物流服務云平臺的整體構架，如圖1所示。本文著重從業務流程管理和流程績效進行說明，并概括所需的關鍵技術支持。

圖1 物流服務云平臺整體架構

3 業務流程管理和流程績效管理

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

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

3.1 基于業務流程管理（BPM）的系統平臺設計

業務流程管理（BPM）源自流程分析技術（PAT）,是制造業中流程分析和改善的工具，其應用范圍逐漸延伸至其他領域。不同于傳統開發模式，BPM側重流程而非代碼，以可視化、柔性化為特征，與企業的真實業務過程緊密相連[17]。BPM整合了企業運作和管理中的SCM、CRM和ERP等系統，實現了產品從供應鏈始端到末端的全程無縫連接，企業經營管理內部流程與外部事務的完全一體化。

應用BPM方法，結合面向服務的架構（Service-Oriented Architecture,SOA）中強調獨立開放的標準接口與應用組件間的松散耦合，以不同服務的有機組合來實現流程構建[18]?；诖?，本文給出一種基于BPM的物流管理系統框架，如圖2所示。下面以物流服務云平臺中的倉儲管理系統為例，對其進行說明。該子系統的總體架構可以分為4層：系統平臺層、BMP平臺層、流程處理層和應用表示層[19]。

圖2 基于BPM的物流管理系統框架

系統平臺層為整個管理系統提供資源支持，并將企業原有管理系統與倉儲物流管理系統進行資源整合。在數據方面，需要保持對各系統數據的正確存取和數據源的統一訪問與管理。平臺層指為實現業務流程管理各項具體應用提供支撐的各種軟件平臺。通過工作流引擎實現對所定義的業務流程的管理，而規則引擎則實現對所定義的業務規則的管理。根據不同的業務需要，服務適配器可以將某些應用功能進行封裝，成為一種可重用的服務供上層調用，組成各種業務流程。流程處理層的功能則是對系統所有業務流程進行統一的創建、管理和維護。應用表示層是用戶直接接觸的媒介，它根據用戶的具體要求，提供諸如基礎設施管理、信息維護、倉儲管理和成本控制等功能。

3.2 物流服務云平臺的流程績效管理

流程績效管理不同于傳統的企業績效管理，它以滿足客戶具體需求為出發點，以流程為手段來實現企業管理，統籌調配資源，不僅改變業務本身，更影響經營理念[20]。其特征主要表現在以下四個方面：

（1）需建立基于整個業務流程的考核指標體系；

（2）目標設定突出以客戶為中心，通過合理地設計流程將客戶需求信息傳遞給相應節點（責任主體），使每一環節和崗位都直接面對所對應的客戶；

（3）流程目標的實現依賴于流程各環節間的協調與配合；

（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，因此可以用SOA的服務質量（Quality of Service，QoS）屬性來衡量。一般來說，QoS主要是指與網絡性能相關的一系列客觀參數值，如延遲、丟失率與抖動等。QoS在SOA領域不僅僅通過網絡層和傳輸層參數來定義，還與主機性能、安全系數、交易方式和花費成本等諸多因素有關，具體表現為：不同流程的互操作性、系統整體性能、安全系數、可靠程度、可用性和方便修改程度、可測試性、可部署性等。

在具體的應用領域，QoS屬性也可以從不同的角度定義不同的度量指標。本文研究流程績效管理，重點是如何應用和管理這些指標?？梢詫梅譃樗膫€過程：發現、測量、監控和管理。N.Thio等以用戶和服務提供者為視角建立模型，通過對不同服務的性能和負載進行監控，得到了動態的QoS屬性[21]。文黎明等針對QoS檢測和控制這兩個環節，提出新的監控框架和度量體系[22]。

監控是與測量密切相關的技術。服務等級協議（Service Level Agreement，SLA）是在Web服務（Web Services）的QoS概念提出之前，服務的供需雙方之間采用的服務質量協議?；谕ㄓ玫腟OA體系結構，Zeng等提出了一個幫助需求方鑒別供應方的觀測模型[23]；Tian M.等在定義基于XML的QoS屬性和WSQoS本體的基礎上，建立了新的QoS選擇和監控框架[24]。

從管理范圍看，SOA的QoS不僅包括服務組合，還涵蓋監控和測量等各方面。A.Daniel等提出了一個在SOA中協商的QoS體系結構[25]。在SOA具體環境中應用時，服務提供方和需求方需要考慮不同的服務在性能、安全可靠性、及時性等因素上的差異，就不得不提供性能預測、測量、控制、監管及自適應等功能。

物流服務云平臺中的流程管理和流程績效管理是構建物流服務云平臺的基礎，也是物流信息系統應用范式變革和物流績效改善的基礎。進一步地，流程智能（Process Intelligence，PI）的應用，將極大地促進和提升物流業的服務水平。

4 支撐物流服務云平臺構建的關鍵技術

4.1 SCA服務組件架構

作為SOA中的標準之一，服務組件架構（Service Component Architecture,SCA）將業務組件和傳輸協議進行分離，成功實現了不同平臺組件的有機集成。服務是SCA中最重要的概念，本質上是獨立于具體實現技術的SOA。

現有的組件是和傳輸協議緊密耦合的，組件和傳輸協議的分離以及接口和現實語言的分離是SCA區別于傳統業務組件的關鍵。其目標是創建一個可集成服務組件的運行環境?；谠朴嬎愕奈锪餍畔⑵脚_采用SCA架構，將物流服務功能整合或重構，幫助軟件提供方快速升級。

4.2 Web Service

構建基于云計算的物流服務應用平臺，Web服務提供了一種可行的解決方案—通過標準的XML協議與信息格式在Internet或Intranet上實現應用服務，改變了傳統點對點的處理方式。Web服務是由企業部署、完成特定功能的在線應用服務，其他企業或應用軟件能夠通過Internet來訪問并使用這項在線服務。在物流服務實現的過程中，需要實現互操作、跨平臺和系統操作，提供松散耦合的獨立功能，為低頻率大數據訪問提供粗粒度功能服務。

為此，Web服務需要有一套協議和標準來實現應用程序的創建、部署和發現：使用Web服務描述語言（Web Service Description Language,WSDL）來描述服務，使用統一描述、發現和集成協議（Universal Description,Discovery,and Integration,UDDI）來發布、查找服務，而簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol,SOAP）則被用來執行服務調用。

5 結束語

以云計算為支撐的物流服務平臺構建具有巨大的理論與現實意義，它以云計算大規模數據處理為依托，跟蹤標準作業流程，并對業務進行靈活組合，實現精準控制和智能決策，滿足物流運作過程中作業環節信息量大、動態性強、時效性高、種類復雜等信息需求。強化服務理念，注重流程管理和流程績效管理，構建一個基于云計算的物流服務平臺，是對云計算應用以及物流運作模式變革和發展的一大探索。

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