基于网格技术的虚拟物流资源调配研究
姜大立  龙运军   
（后勤工程学院现代物流研究所）

摘  要：虚拟物流是近年来兴起的新的物流研究领域，它通过有效地资源整合和共享提高资源使用效率，提供优质的物流服务。资源调配是实现资源共享和整合的重要手段，对虚拟物流企业的实现和运行起着重要的作用。本文首先介绍了虚拟物流及其虚拟物流企业资源调配，然后运用网格技术对虚拟物流资源调配进行了初步研究，建立了虚拟物流资源网格层次体系结构，最后提出了虚拟物流企业资源调配模式。这对于虚拟物流企业的构建和运行有一定的指导意义。
关键字：虚拟物流  虚拟物流企业   网格技术   资源调配

虚拟物流是全球经济一体化的必然结果，它突破了传统实体物流组织的有形界限，实现企业内部资源、外部资源与社会资源的有效整合，达到从供应商、生产商、客户甚至竞争对手所组成的物流供应链的完美结合和统一，以实现对物流用户的快速反应和优质服务[1]。
虚拟物流企业是依靠计算机、计算机网络和现代化通信技术等，能够对市场机遇作出快速响应的、核心能力互补的、相互独立的企业间暂时的动态联盟[2]。作为虚拟物流的主体，虚拟物流企业承担着组织、运行与管理虚拟物流的功能。资源共享既是虚拟物流企业组建的目的，又是虚拟物流企业实现资源整合提高竞争力关键，而合理的资源调配是实现资源共享的关键。网格是信息技术发展的前沿领域之一，它能够有效地解决动态的虚拟组织之间的资源共享和协同工作问题。基于此，本文运用网格技术对虚拟物流资源调配进行了研究。
一、虚拟物流资源调配
虚拟物流企业资源主要包括：设备设施资源、人力资源、信息资源、客户资源。虚拟物流资源调配是为适应不断变化的市场环境的需求，借助现代科技特别是计算机网络技术的力量，以培养企业核心竞争力为主要目标，将企业有限的物流资源与社会分散的物流资源进行无缝链接和优化组合的一种动态管理运作体系。
合理使用有限的资源比拥有资源更为重要，虚拟物流资源调配在虚拟物流企业中起着重要的作用。首先，虚拟物流企业物流资源调配不仅仅是对企业和社会原有的物流资源进行重新的优化配置，更重要的是为了使企业的运作形态发生根本性的转变，使企业由以职能为中心的传统运作形态向以优化资源配置为中心的现代企业运作形态的转变。其次，虚拟物流资源调配是虚拟企业实现资源共享的重要手段，虚拟物流资源的共享最终要通过资源调配来实现。最后，有效资源调配可以实现虚拟物流企业资源的优化组合，最大限度地发挥资源的效用，实现虚拟物流企业的最终目标。
二、网格技术介绍
网格技术是一项新兴的信息网络技术，其概念最早是由美国网格项目专家伊安•福斯特在20世纪90年代提出的，“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性,让人们透明地使用计算、存储等其他资源”。
网格技术的出现主要是为了解决虚拟组织之间的资源共享和协同问题，具体来讲是要利用互联网把分散在不同地理位置的各种资源(这里的资源除了各种类型的计算机之外，还包括网络通信能力、数据资料、设施设备、信息、知识等相关资源)通过一定的“规则”合并成一台“虚拟的超级计算机”，实现计算资源、存储资源、设备资源、甚至知识资源和专家资源等的全面共享。其中每一台参与的计算机就是一个网格节点，通过节点与节点的配合形成一个纵横交错的“网格”。传统互联网实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通，并将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的同时还是经济的“服务”提供给用户。
概括起来，网格技术具有以下几个特点：一是单一的映像空间，可以屏蔽硬件边界，实现透明的远程资源访问，消除资源孤岛；二是支持多管理域以及站点自治，保证各资源的相对独立性；支持高效安全与容错，保证所有资源提供方在整个系统中的安全与保密；三是动态灵活性，保证网格资源的动态扩展及撤出。
三、虚拟物流资源网格体系结构
知道资源的状况（数量、位置、性能）和拥有资源同样重要[4]。虚拟物流企业是一系列独立企业组成的动态联盟，企业之间存在空间和企业文化上的差异，企业之间的沟通难度相对较大，企业之间存在资源信息孤岛。网格技术能够很好的解决动态组织之间的资源共享和协同问题，利用网格技术思想将虚拟物流企业资源的信息进行集成，建立虚拟物流资源网格体系可以提高企业之间的资源透明度，实现企业资源之间真正共享。
（一）虚拟物流资源网格
虚拟物流资源网格是依托现代网格技术，实现物流企业之间以及与社会资源的共享和集成，支持企业群体协同运作和管理的集成支撑环境。它是依托网格技术和相关的先进的计算机与信息技术，通过网络将分散在不同企业和社会群体物流基础设施、人力资源、信息资源、客户资源、物流管理方法等资源的信息通过封装和集成，屏蔽资源的异构性和地理分布性，从而实现各类资源的集成和优化运行，进而降低了整个虚拟物流企业运营成本的一种新型物流企业的组织及服务形式。
目前，网格技术运行的物理网络还是Internet。网格在形态和运行模式上类似于目前的Internet，它采用与Internet 提供信息服务类似的方式为虚拟物流企业提供各类服务，并提供支持服务之间的协同以实现企业协同。所以虚拟物流资源网格的结构体系仍然是一个分布式的结构，图1是虚拟物流资源网格运行模式示意图。
从图中可以看出，虚拟物流资源网格通过Internet、Intranet 和Extranet 等提供的基础网络连接，在虚拟物流资源库、技术基础体系和网格运行管理系统的支持下，实现各类资源的共享和集成运行。
 
图1   虚拟物流资源网格运行模式示意图
（二） 虚拟物流资源网格体系结构
在系统的体系结构上，虚拟物流资源网格呈现多层结构，如图2所示。每个层次的功能如下：
企业资源层：企业资源层是虚拟物流资源网格运行的物质载体，主要包括企业基础设施、人力资源、信息资源、产品资源等。
基础网络层：它以Internet 为核心，为网格环境中的虚拟物流企业资源共享和企业间的互联提供基础的网络环境。
资源封装层：资源封装层采用网格技术对各类独立运行的资源进行封装，将局部资源封装成为可供网格上所有应用共享的全局资源，并通过网格技术屏蔽资源的异构性，形成一体化的资源库，以一致透明的方式供应用对其进行访问。资源封装层的管理系统则完成对封装后的资源的控制和管理，并对资源的实时状态进行监控，为资源的优化调度提供基础。
网格核心层：网格核心层是实现企业资源共享和协同最为重要的结构，为虚拟物流资源网格的运行提供共性和基础的技术。这些技术包括网格基础协议、技术规范与标准、网格协同机制、资源共享与调配模式、信息安全技术等，为资源网格应用提供语言/编译器、类库、应用编程接口、集成开发环境等。
网格使能层：在网格核心层提供的编程环境和网格服务功能的基础上，虚拟物流资源网格使能层提供开发和运行资源网格应用系统所需要的使能工具，例如，注册管理与服务管理工具、服务发现与服务访问工具、智能搜索与服务评价工具、协同工作支持环境与集成平台、协同过程与项目管理工具、资源优化调度工具、可视化用户接口工具等。在这些使能工具支持下，各个企业可以根据自己的业务流程开发与网格系统相匹配的信息系统或者改造原有的信息系统以适应网格系统。
 
图2 虚拟物流企业资源网格体系层次结构
企业应用层：虚拟物流企业中各个独立的企业将按照网格标准开发的信息系统按照网格协议接入网格系统，就能够访问虚拟物流资源网格提供的各种服务。各个企业通过网格体系按照一定的模式和程序就可以共享和调配网格中所有的资源，实现企业之间的协同。实现虚拟物流企业之间的资源共享和企业协同是使虚拟物流资源网格构建和运行的最终目标，也是实现提升虚拟物流企业群体竞争力的主要手段和方法。
网格运行管理系统：虚拟物流资源网格运行管理系统跨越虚拟物流企业资源网格的多个层次，为虚拟物流企业资源网格的构建和运行提供支持，完成对虚拟物流企业资源网格上运行的用户和资源的管理、监控和应用协调，包括虚拟物流企业资源网格上的用户管理、接口管理、安全管理、运行监控、资源优化调度、服务代理管理和协调策略管理等功能。
四、虚拟物流资源调配模式
虚拟物流企业资源共享必须通过资源的调配来实现，资源调配在虚拟物流资源网格体系中起着核心作用。根据前面提出的虚拟物流企业资源网格体系层次结构，本文提出了虚拟物流企业资源调配模式，如图3所示。
企业在接受任务后通过企业终端信息系统向网格系统发起资源请求，网格系统对资源请求进行用户信息审核，然后查询虚拟物流企业资源网格信息库，如果有足够的资源有，就将资源请求提交给调度者；如果没有，则将信息反馈给企业终端信息系统，让其等待调配。调度者通过网格信息服务查看资源信息，制定出灵活的资源调配策略。最后，通过适当的手段把资源及时送到资源所需地，让企业执行任务。
 
图3  虚拟物流企业资源调度流程
五、结束语
网格技术是一项新兴的信息技术，它能够有效地解决虚拟组织中资源共享和协作问题。而资源共享和企业协作是虚拟物流企业构建和运行过程中的最为关键的问题，所以本文应用网格技术对虚拟物流企业资源调配进行了初步地探讨。通过研究建立了虚拟物流资源网格体系结构，提出了虚拟物流资源调配模式，这对虚拟物流企业的实现和运行具有一定的指导意义，同时也为虚拟物流的研究提供了一个新的思路。

参考文献：
[1] 姜大立，王丰，杨西龙. 虚拟物流信息平台的结构与功能分析. 铁道运输与经济 2003, 8: 18-21
[2] 戴勇. 供应链下的虚拟物流概念及其互联网的应用[J]. 上海海运学院学报. 2001,22(4): 36-39,44
[3] 李蹊. 网格技术在后勤信息化中的应用研究. 硕士毕业论文，2006，5
[4] 黄超，黄必清，李春平. 物流资源网格环境中资源集成框架的研究计算机集成制造系统，2005，第11卷第5期
[5] 张锦等. 现代物流信息网格的体系结构模型，科技导报，2005，Vo1．23 No．10

(本文参加了第五次中国物流学术年会论文评审工作）