基于网格的物流公共信息平台设计及实现

1基于网格的物流公共信息平台设计及实现赵子健（河北科技师范学院工商管理学院物流管理专业0703班）指导老师：刘书霞[摘要]针对物流企业信息系统的建设现状，提出了物流网格的概念，并基于GlobusTookit的五层沙漏结构搭建六层物流网格体系结构，在此基础上，构建基于网格的物流公共信息平台，实现物流企业信息系统的集成整合与信息共享。[关键词]物流信息；物流信息平台；网格；体系结构引言随着互联网时代的到来，企业的生产成为虚拟企业联盟之间的产品全生命周期的协作与信息资源的充分共享，这就要求跨越不同企业之间存在的空间差距，利用网络实现资源共享,开展异地协同的快速物流活动，因此，物流公共信息平台的建设成为研究的热点。要想建立统一的物流信息平台，实现全方位的信息共享，需要彻底改变以企业网站为中心的设计理念，转变为面向使用者为中心的设计理念，实现这一转变的关键在于应用网格技术。综观国内外文献，对于物流信息平台的研究主要集中在规划、设计方面，具体的建设和应用方面研究很少，而对于将网格技术应用于物流公用信息平台建设方面的文献基本上没有。虽然网格计算还处在起步期，但是已有学者将它看作是下一阶段电子商务的基础设施，并开始研究网格计算环境下电子商务的建设工作。本文抓住技术发展方向，将网格技术应用于物流公共信息平台建设之中，并构建六层物流网格体系结构和基于网格的公共信息平台，为物流公共信息平台的建设方法提供支持。1物流信息平台建设现状及存在的主要问题在高新技术不断应用的今天，物流与商流相辅相成，与信息流和资金流共同服务于生产、分配和消费等各领域。我国有远见的物流企业都在积极关注物流信息化技术的发展，积极开发或引进基于互联网的物流信息平台，以求把本企业的业务活动提高到新的水平并尽快地融入一体化的全球物流网络，MIS、MRP、MRPII、ERP、LRP或POS系统如雨后春笋一般出现在物流企业中。但从整体效果来看，各企业物流信息平台各自为政，各企业的存储资源、软件资源、信息资源、知识资源互不连通，企业之间无法进行信息的互联、互通和互操作，存在信息平台重复建设、资源浪费、服务被动、物流不畅等问题。物流公共信息平台存在小而全、不规范、通用率低的现象。这就需要寻找一种新的方法，对现有物流信息进行全面、系统整合，而要对现有的物流行业信息平台进行整合将涉及许多异构的数据源，主要表现在3个方面：（1）系统异构，即数据源所依赖的业务应用系统、数据库管理系统乃至操作系统之间的不同构成了系统异构；（2）模式异构，即数据源在存储模式上的不同；（3）来源异构，即企业内部数据源和外部数据源之间的异构。如何将现有物流企业信息资源无缝地集成到物流业务流程中，将现有的物流企业平台无缝地集成为公用物流信息平台是当今面临的重大难题。网格的出现提供了解决这一难题的方法，网格是继传统因特网和web之后的第三代因特网。传统因特网实现了计算机硬件的连通，web实现了网页的连通，而网格将要实现因特网上所有资源的全面连通。“网格计算使用开放的标准和协议来启用分布计算资源的虚拟化，从而在异构、地理上分散的IT环境中创建单一的系统映像。”物流网格是用于有效实现特定网络应用功能的，能够协调和控制异构环境下各种资源协同工作的，具有一定架构标准和开放性能的下一代网络计算基础设施。本文在此对物流网格的体系结构进行探讨，2并搭建统一的物流公共信息平台，以实现物流资源的动态加盟、一体化访问和协同使用。2基于网格计算的物流网格体系结构2.1网格体系结构概述网格问题就是在虚拟组织（个人、机构或资源的动态集合）中灵活、安全、协作的资源共享问题。在虚拟组织中，各个分布、异构的硬件资源和软件资源可被封装为统一的接口，以一致的方式访问，即实现了虚拟化。网格体系结构是关于如何建造网格的技术，它给出了网格的基本组成与功能，描述网格各组成部分的关系以及它们集成的方式或方法，刻画了支持网格有效运转的机制。五层沙漏结构是一种影响较为广泛的网格结构模型，其主要特点是简单明确，侧重于定性的描述，以层次化的“协议”为中心，同时也突出服务和API/SDK的作用。Globus是世界上第一个获得广泛使用的网格计算软件，GlobusToolkit2.0对五层沙漏结构有着比较完善的支持和实现。2.2物流网格体系结构图一物流网络体系结构3物流网格是在网格环境下透明访问异构数据资源的新体系结构，其研究内容主要集中在广域、异构、分布环境下如何对数据进行管理，如何从地理分布的各种异构数据资源中获取数据，并通过地域分布的协作和处理，如何从数据源中获取有用信息，如何通过数据挖掘提供决策信息。本文借鉴五层沙漏网格结构搭建适用于物流行业的六层物流网格体系结构，从下至上依次分为构造层、连接层、资源层、汇聚层、应用层和决策层，如图一所示。在该网格模型中，通过独立于开发语言、部署位置和运行平台的各种物流网格服务接口，位于网络上任何位置、任何平台上的任何物流企业的客户端均可无缝地访问物流网格所提供的各种信息、资源和服务。2.2.1构造层及物流网格系统资源接口物流网格构造层的基本功能是控制局部资源，并向上提供访问这些资源的接口。它构建了一个虚拟层次，将不同的物流平台信息基础设施抽象为统一的逻辑实体，屏蔽了物流信息异构平台和主机环境带来的差异。上层的网格服务只需通过标准的物流网格系统资源接口，即可访问和操纵底层分布、异构的物流网格资源，包括程序代码库、存储系统、网络资源、计算资源、目录服务等。2.2.2连接层及物流网格核心中间件接口物流网格连接层能够提供文件传输服务、任务管理、通信服务和安全服务，是处理通信与授权控制的核心协议层，构造层的各种资源间的数据交换都在这一层的控制下实现，各种异构资源的授权验证、安全控制也在这里完成。通过物流网格核心中间件接口向上层提供对构造层资源的安全访问。2.2.3资源层与汇聚层及物流网格应用服务接口资源层的作用是对单个的资源实施控制，与可用资源进行安全握手，对资源进行初始化，监测资源的运行状况，进行资源分配和优化，统计与物流有关的资源使用数据。汇聚层的作用是将资源层提交的受控资源汇集在一起，供应用程序共享使用。汇聚层提供过程管理、数据管理、交易管理、用户管理、计费管理等功能，协调多个物流资源和企业之间的工作。网格应用服务接口提供将数据访问服务透明地嵌入物流企业现有应用程序和业务过程的基础接口，提供基于标准的编程接口（如传统的编程接口ODBC、JDBC和基于WebServices的接口）和查询语言，以无缝接入应用层并提供丰富的业务和数据。2.2.4应用层及物流网格数据挖掘接口应用层分为用户代码和网格调用两部分。用户代码部分提供后台应用，通过任务分解与部署将任务分解至相应的终端，通过虚拟经营过程进行协同物流配送与补货，使用可视化开发工具开发出相应的用户友好界面。网格调用部分调用底层提供的各种资源与管理功能，为物流各相关企业、相关机构与相关客户提供各类应用服务，启动和记录各个层次上的物流活动和物流业务，如记录定单内容、作业程序选择、定价和开发票、安排存货任务、运输、质量保证、保险、合同、客户调查等。应用层具有各种原始数据，可进一步为上一层提供网格数据挖掘接口。2.2.5决策层拥有数据的目的是使用数据，物流网格的最终目的是为物流企业的各级管理者及时、准确地提供所需要的各种信息，通过数据挖掘、专家系统等技术，为管理者制定决策提供依据，使物流网格发挥出最大效益。决策层提供管理控制、决策分析和制定战略计划等功能。管理控制功能通过建立合理的指标体系来评价和控制物流活动，将物流信息作为“变量”与标准进行比较，考察和确定指标体系是否有效、物流活动是否正常，包括金融衡量、质量衡量、顾客服务衡量、生产率衡量等指标；决策分析功能使物流信息以决策结论或决策依据的形式展现，协助管理人员鉴别、评估和比较物流战略及策略上的可选方案，作出有效的物流决策，如进行运输生产日程安排、存货水平和管理、网络/设施选址配置、与第三方的垂直一体化等；制定战略计划，在物流信息的支持下，开发和确定物流战略，如集中的、以利润为基础的顾客服务分析、能力与机会的开发和提炼、战略联盟的形成等。物流网格体系结构可以实现基于广泛信息共享的人与人之间的交互，将有形的信息通过网格提升为无形的物流计划，该体系结构为物流公共信息平台的搭建提供了底层支持，为物流网格的形成提供了基础。3物流网格公共信息平台物流网格公共信息平台是基于物流网格体系结构搭建的，其目的是在物流领域实现物流信息的电4子化、数字化，并完成在基于WEB的综合网络上进行信息的自动采集、处理、存储、传输和交换，最终实现物流信息的资源充分开发和普遍共享，降低物流成本，提高物流效率。物流网格公共信息平台模型如图二所示。图二物流网络公共信息平台各种物流企业及相关业务单位的各种信息平台，包括销售时点系统（POS）、地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、电子数据交换系统（EDI）、仓储管理系统（WMS）、运输管理系统（TMS）、企业资源计划系统（ERP）、相关行业信息平台（如银行、政府、金融等）、用户等来源各异的各种数据，在基于物流网格体系结构的物流网格公共信息平台中实现了集成，通过该平台向物流企业及其他相关行业部门提供各种物流基础服务和决策支持服务，包括物流网格元数据管理、物流资源管理、决策支持服务、用户管理和物流电子商务等功能。结论本文提出了基于网格计算的六层物流网格体系结构，并基于该体系结构搭建物流网格公共信息平台，有效实现异构物流企业信息平台之间的信息共享，实现信息的互联、互通与互操作。今后将对遗留系统的各种物流网格接口、物流数据决策分析的方法、公共物流信息平台的安全实现方式等进行深入研究，以进一步完善基于网格技术的物流公共信息平台，使其发挥出应有的商业效益。参考文献[1]王伟，陈国华，沈克明.供应链信息共享及其实现途径［J］.现代管理科学，2005,(6).[2]曹洋，向勇.浅谈供应链物流信息共用平台建设问题［J］.交通标准化，2005,(9).[3]储雪俭.试论建设公共物流信息平台的意义［J］.物流技术，2005，（12）.[4]钟伟森，李吉桂.网格模式下的电子商务［J］.计算机科学，2004.6（31）：96-98.[5]岑雄鹰，李纲.基于网格模式的电子商务技术应用与研究［J］.信息与电子工程，2005（9）.[6]杨洪山，何跃，陈家训.基于网格和多Agent的电子政务协同工作系统［J］.计算机应用研究，2004（10）.[7]董德民.基于网格技术的电子商务平台建设构想［J］.计算机应用与软件，2004,(12).[8]FOSTER，KESSELMANC，TUECKES.Theanatomyofthegrid:enablingscalablevirtualorganization[J].InternationalJournalofSupercomputerApplicationsandHighPerformanceComputing,2001,15(3):200-222.[9]郁志辉，等.网格计算[M].北京：清华大学出版社，2002.[10]DegermarkM,BrodnikA.SmallForwardingTablesforFastRoutingLookups[C].ACMSIGCOM,1997.3-14.