云物流體系結構與應用模式研究*

王琦峰,呂紅波，江 瑜

（浙江萬里學院現代物流學院 寧波315000）

1 引言

隨著全球經濟一體化和電子商務的深入發(fā)展，以信息技術應用和供應鏈管理為特征的現代物流已經成為現代服務業(yè)中的主導產業(yè)之一，現代物流對傳統(tǒng)制造產業(yè)的轉型升級和新興電子商務產業(yè)的發(fā)展具有重要的支撐作用。然而，目前我國物流企業(yè)“小、散、亂”的現象非常普遍，大部分物流企業(yè)只能提供倉儲、運輸等基本的物流服務，對于客戶提出的具有高附加值的物流增值服務及一體化物流服務的需求無法滿足。如何通過先進的管理理念和信息技術，整合物流資源，創(chuàng)新物流服務模式，提升物流服務水平是物流企業(yè)當前迫切需要解決的問題。

國務院《物流業(yè)調整和振興規(guī)劃》以及國家的“十二五”現代服務業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確提出了應用現代信息技術提升現代物流業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，隨著云計算技術、物聯網的先進信息技術在物流行業(yè)的推廣應用，區(qū)域物流信息平臺[1,2]、智能物流[3]等相關理論和系統(tǒng)已經成為學術界和產業(yè)界研究和應用的熱點，物聯網、云計算等信息技術已經在物流行業(yè)得到較廣泛的應用[4,5]。同時，第四方物流[6,7]、智慧物流等新的物流運作理念已成為學術界的研究熱點，物流服務創(chuàng)新已經成為現代物流發(fā)展的重要方向和路徑[8,9]。

2 云物流的概念及特征

信息化是現代物流的重要特征之一，信息技術及系統(tǒng)在物流企業(yè)的應用能夠有效地提高物流企業(yè)的運作效率和客戶服務水平，推進物流企業(yè)及行業(yè)的信息化應用水平已經成為企業(yè)和地方政府提升管理效率和促進傳統(tǒng)物流向現代物流轉型升級的重要途徑。物流企業(yè)管理信息化、公共物流信息平臺、智能物流系統(tǒng)是當前物流領域管理創(chuàng)新和信息化的重要內容，下面分別進行簡要的分析。

（1）物流企業(yè)管理信息化

圍繞物流企業(yè)對業(yè)務管理信息化的需求，開展包括訂單管理系統(tǒng)（OMS）、倉庫管理系統(tǒng)（WMS）、運輸管理系統(tǒng)（TMS）以及財務管理系統(tǒng)的物流行業(yè)ERP系統(tǒng)應用，從而實現對物流企業(yè)內部資源的有效整合和優(yōu)化配置，提高企業(yè)的業(yè)務運作效率和客戶服務水平。但是，物流企業(yè)ERP系統(tǒng)是面向物流企業(yè)內部的獨立系統(tǒng)，是以相對固定的資源和功能為企業(yè)提供信息化服務，缺乏按需服務及與客戶實時協同的能力，同時，在物流的運作過程中缺乏智能的客戶端和實時的信息采集處理能力，需進一步與物聯網等技術相結合，從而從更大的范圍和深度進行推廣和應用。

（2）公共物流信息平臺

為廣大的物流企業(yè)提供公共的信息平臺，能夠較好地滿足中小物流企業(yè)的信息化需求，降低中小物流企業(yè)實施信息化的成本，有效解決物流企業(yè)在業(yè)務協同過程中由系統(tǒng)異構所帶來的信息集成和業(yè)務集成問題。但是，由于用戶端智能性及數據安全性的不足、平臺運作商業(yè)模式不清晰等問題，公共物流信息平臺的推廣和應用存在不少障礙。物流公共信息平臺的研究和探索為新的物流運作模式提供了有益的借鑒。

（3）智能物流系統(tǒng)

基于互聯網、物聯網技術的深化應用，利用先進的信息采集、信息處理、信息流通、信息管理、智能分析技術，智能化地完成運輸、倉儲、配送、包裝、裝卸等多項環(huán)節(jié)，并能實時反饋流動狀態(tài)，強化流動監(jiān)控，使貨物能夠快速高效地從供應者送達給需求者，從而為供應方提供最大化利潤，為需求方提供快捷服務，大大降低自然資源和社會資源的消耗。智能物流系統(tǒng)的智能性體現為物流監(jiān)控、物流企業(yè)內外部數據傳遞、物流企業(yè)決策的智能化。智能物流是信息技術在物流企業(yè)的深入應用，有效整合了物流企業(yè)ERP、商業(yè)智能、物聯網等系統(tǒng)和技術，為物流企業(yè)提供實時的、智能化的信息化解決方案。但是，其主要側重于物流企業(yè)內部的智能化運作，在跨企業(yè)物流資源和能力整合、物流服務創(chuàng)新及企業(yè)間物流業(yè)務協同等方面還有待進一步的擴展。

結合物流企業(yè)管理信息化、公共物流信息平臺、智能物流系統(tǒng)的相關研究成果以及物聯網、云計算等信息技術在物流行業(yè)的應用前景，依據物流資源和能力整合、動態(tài)按需服務及一體化的物流服務需求，本文提出了一種新型的現代物流運作模式——云物流，其定義如下：云物流是一種面向服務、高效智能和集成的現代物流運作模式，以客戶的一體化物流需求為基點，融合了供應鏈管理、物流專業(yè)化分工、資源整合、服務外包、虛擬經營等管理技術以及云計算、物聯網、語義Web、高性能計算、數據挖掘等信息技術，通過各類物流資源的虛擬化和物流能力的服務化，以物流服務鏈的方式進行統(tǒng)一的智能化管理和運營，實現智能化、高效的信息共享與過程協同，為物流的全過程提供可按需獲取和使用、安全可靠以及有質量保證的物流服務。

云物流是一個綜合的概念，它首先表現為一種現代物流的運作模式，是現代物流發(fā)展的新階段，是一種整合了各種管理理念的新的物流管理和運作理念。其次，是各種先進的信息技術在物流領域應用的一個完整的體現，在原有物流信息化運作的基礎上，集成了當前最新的物聯網、云計算等信息技術，是一個高度集成的技術應用體系。最后，是一個現代物流運作的重要平臺和載體，基于云物流平臺，物流企業(yè)能夠根據市場的需求，按需動態(tài)地為客戶提供一種安全可靠以及有質量保證的“一攬子”物流綜合解決方案。

云計算的體系結構特征為云物流從信息技術的層面提供了基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）等基本特征。同時，其運作模式還具有以下特征。

·按需動態(tài)服務：客戶能夠動態(tài)地在云物流服務平臺中發(fā)布物流服務需求信息，平臺根據客戶的需求隨時隨地提供各類物流服務，包括倉儲、運輸等基本物流服務，物流信息、訂單處理、物流金融等增值服務以及整合了基本物流服務和增值服務的一體化物流解決方案，并能夠敏捷地對客戶的需求做出及時的響應。

·互操作性：在云物流的模式下，所有的物流資源和物流能力通過虛擬化和服務化技術實現了物流服務的標準化表達和描述，采用物聯網、虛擬化等資源云端化技術接入云物流平臺，能夠有效支持不同物流服務之間的互操作和集成。

·自組織性：主要表現在不同的云物流服務之間，基于共同的商業(yè)利益驅動，通過資源整合和優(yōu)勢互補形成一個整體，利用系統(tǒng)的自組織性完成整個物流服務過程；同時，云物流服務鏈中的各個物流企業(yè)通過不斷提高自身的服務能力和水平，提高其對市場的適應能力和服務能力。

·協同性：通過不同物流企業(yè)的物流資源和能力的整合，為客戶提供一體化的物流服務是現代物流發(fā)展的必然趨勢。云物流通過整合不同區(qū)域、不同類型的物流服務，協同完成客戶提出的一體化物流服務需求，面向多物流服務提供商，針對不同的物流服務環(huán)節(jié)進行服務的協同。

·面向全生命周期的智慧服務：云物流的運作模式服務于客戶提出的物流需求的全生命周期，通過物聯網、云計算、語義Web、數據挖掘等智能信息技術，實現物流服務鏈全生命周期的智慧物流服務。

3 云物流體系結構

為了實現云物流的資源共享，為客戶提供一體化的物流服務，本文提出了云物流的體系結構，如圖1所示。云物流體系結構是云物流信息平臺支撐下的一個層次化的體系框架，從下向上依次分為6個層次：資源層、虛擬化和感知層、服務層、核心功能層、應用模式層和平臺服務層。

資源層：涵蓋了云物流運作過程中涉及的各類物流資源和物流能力，提供客戶一體化物流服務解決方案中的各類基本物流資源和增值物流服務資源，包括各類物流裝備資源、物流軟件資源、物流人力資源、物流方案設計能力和資源、物流公共服務和政策資源、物流保險等，并進行詳細的分類，可以為不同資源和能力進行虛擬化和服務化提供基礎。

虛擬化和感知層：支持各類物流資源的虛擬化及物流能力的服務化，通過虛擬化、服務化，屏蔽物流資源的物理異構性，使物流資源和服務能夠以標準的接口進行交互和協同；同時，通過RFID、GPS、傳感器等傳感裝置，支持各類物流軟硬件資源接入云物流平臺的信息處理中心，通過對物流資源的感知、識別、信息采集和處理，實現云物流平臺對資源的智能化識別和管理控制。

服務層：包括物流基本服務和增值服務。物流基本服務涉及訂單服務、運輸服務、倉儲服務等，物流增值服務涉及信息服務、金融服務、咨詢服務等。

核心功能層：運作云物流的各種功能，包括服務注冊發(fā)布、服務部署、服務搜索、服務匹配、服務組合、服務調用、服務調度、服務監(jiān)控、服務評價管理、服務交易過程管理、服務計費等各項功能。

應用模式層：根據不同的業(yè)務需求，可以為客戶和物流服務提供商提供不同模式的云物流運作方式，具體包括基于公有云的云物流應用模式、基于私有云的云物流應用模式和基于混合云的云物流應用模式。

平臺服務層：為云物流的相關參與者提供多種模式的接入方式，具體包括網站門戶接入、智能終端接入、PDA接入以及系統(tǒng)的集成界面接入等。其中，云物流的相關參與者包括云物流服務提供商，如運輸公司、倉儲公司、第三方物流企業(yè)、物流方案咨詢商、銀行以及保險公司等；物流服務需求者主要是具有單一物流服務或一體化物流服務需求的客戶；平臺運營商可以是專業(yè)的平臺運營商或電信運營商。

4 云物流涉及的關鍵技術

云物流是一種新型的現代物流運作模式，其實現是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及產業(yè)經濟學、服務科學與工程、運籌優(yōu)化、信息技術等多學科的理論和技術，本文主要從信息技術的層面對云物流涉及的相關關鍵技術進行分析。

（1）云物流運作總體技術

主要包括云物流的商業(yè)模式、組織模式和交易模式等管理模式和技術，云物流平臺的體系結構、運作模式以及平臺的開發(fā)和應用實施的相關標準和規(guī)范等。具體包括支持多客戶和物流服務提供商協同運作的面向服務的云物流平臺體系結構，云物流平臺支撐下的物流服務協同、共享、互操作規(guī)范和標準以及云物流服務虛擬化、服務化、云端接入、云物流服務訪問協議等標準和規(guī)范。

（2）云物流服務虛擬化和云端接入技術

云物流服務虛擬化是通過物聯網、信息物流系統(tǒng)、計算虛擬化等技術，把物理上的物流資源全面互聯和感知、控制轉化成邏輯上的物流服務，規(guī)范化資源服務化的描述方法（如OWL-S、WSDL-S等），實現各類物流資源和服務在云物流平臺的注冊、發(fā)布，并支持物流服務的搜索、智能匹配和組合，為客戶提供多樣化、一體化的物流服務；同時，通過基于SOA架構，以松散耦合的方式，采用標準化的接口將地理上分布的物流服務聯系起來，通過接口與服務的動態(tài)綁定接入云端，動態(tài)訪問云物流平臺。

（3）云物流服務智能感知技術

通過RFID/無線傳感網絡、3G/GPRS等通信網絡，海量情景感知數據的動態(tài)采集、分析與預處理技術，實現物流服務情景數據的實時采集、傳輸和處理，同時通過情景建模、情景獲取、情景分析和情景控制等情景管理技術，實現物流服務運作過程中智能化的管理和控制。

（4）云物流服務鏈運作管理技術

基于服務鏈的運作管理是云物流運作的主要形式之一，也是為客戶提供一體化物流解決方案的主要組織形式。云物流服務鏈運作管理技術包括基于客戶需求的云物流服務鏈建模技術、云物流服務搜索技術、智能匹配和評價技術、云物流服務調度技術、云物流服務鏈運行管理和監(jiān)控技術以及云物流服務績效評價技術等，貫穿于為客戶服務的全生命周期。

（5）云物流安全技術

安全是云物流運作的基本要求，也是決定云物流模式能否推廣應用的核心因素之一。云物流的安全技術主要研究支持安全?？煽吭莆锪鬟\作的相關技術，具體包括云物流數據的安全技術、云物流終端的可信接入、云物流網絡的安全性、云物流運營管理的安全性以及云物流服務提供商系統(tǒng)和服務可靠性技術等多個方面。

5 云物流的應用模式研究

云物流作為一種新型的現代物流運作模式，其核心是在云計算、物聯網等先進信息技術和供應鏈管理等先進管理理念的支持下，整合社會物流資源，創(chuàng)新物流服務模式，滿足客戶多樣化的物流服務需求，為客戶提供“一站式”、一體化的高質量物流服務?？蛻魧ξ锪鞣盏男枨蟠篌w上可以分為基本物流服務（如倉儲、運輸、流通加工、裝卸等）、增值物流服務（如物流信息服務、物流金融服務、物流方案咨詢服務等）以及整合了各類基本服務和增值服務的物流一體化綜合服務。

在云物流的環(huán)境下，根據云物流平臺的構建方式及服務提供方式的不同，上述物流服務基本上由以下3種模式實現，即基于公有云的物流服務模式、基于私有云的物流服務模式和基于混合云的物流服務模式。

基于公有云的物流服務模式是一種基于公共的云物流信息平臺的物流服務模式，把物流服務注冊和發(fā)布在公共云物流平臺上，客戶則把物流服務需求發(fā)布在云物流平臺上，通過云物流平臺的供需匹配、交易管理、物流方案設計和優(yōu)化、業(yè)務協同、過程監(jiān)控、信用管理等功能，以物流服務鏈的模式為客戶提供高質量的物流服務。由于較好地整合了社會的物流資源，能夠為客戶提供多樣化的物流服務，包括專業(yè)的第三方物流服務和第四方物流服務。但是由于涉及眾多的服務提供商和客戶，運作的商業(yè)模式較復雜，同時涉及商業(yè)信譽、信息安全的問題，其運作模式還在不斷的探索中。

基于私有云的物流服務模式是物流企業(yè)信息化的進一步深化和拓展，物流企業(yè)按照云計算的技術架構進行企業(yè)信息系統(tǒng)的應用和部署，主要圍繞著物流企業(yè)所提供的物流資源和能力開展信息化的運作和管理，根據物流企業(yè)提供的專業(yè)化物流服務的不同，基于私有云的物流服務模式也有所不同?；谒接性频奈锪鞣招畔⑵脚_運作模式較為簡單，一般以客戶的物流服務訂單為驅動，以企業(yè)提供的自有專業(yè)物流服務為核心，服務質量可控性強，但由于沒有有效整合社會物流資源，與基于公有云的物流服務相比，提供的服務相對單一，且需要大量的投資，一般適用于大型的綜合性物流企業(yè)或具有一定規(guī)模的第三方專業(yè)物流服務提供商。

基于混合云的物流服務模式是一種復合的云物流服務模式，一般由核心物流企業(yè)的私有云物流平臺和整合社會物流資源的公有云物流平臺組成，核心物流企業(yè)處于盟主地位，通過設計物流解決方案和外包物流服務，以供應鏈一體化的集成運作模式為客戶提供物流服務解決方案?；诨旌显频奈锪鞣漳Ｊ骄邆浠诠性莆锪鞣蘸突谒接性莆锪鞣漳Ｊ降膬?yōu)點，對物流業(yè)承接大型制造企業(yè)的物流服務外包具有重要的作用。但對核心物流企業(yè)的要求較高，同時，核心物流企業(yè)的私有云物流平臺需要與公有云物流平臺實現無縫集成。

基于云計算的物流公共信息平臺建設及基于SaaS的物流服務提供是當前物流信息化和物流服務創(chuàng)新的研究熱點，下面以基于云計算的物流公共信息平臺和SaaS模式為依托，對基于公有云的云物流應用模式進行研究。

5.1 基于公有云的云物流應用模式

基于公有云的云物流架構在基于云計算的物流公共信息平臺之上，以SaaS模式為客戶提供個性化的物流服務，具體的應用模式如圖2所示，由云物流信息平臺、物流服務商業(yè)模式、物流服務形式和物流服務運作方式構成。

物流服務運作方式包括線上物流服務方式 （如服務的電子交易、物流執(zhí)行過程中的信息協同等）、線下物流運作（如傳統(tǒng)的倉儲、運輸等業(yè)務）以及線上與線下相結合的物流服務模式（如物流運輸及運輸過程的信息服務等），圖2中的Oi表示某種特定的物流運作方式，在實際的物流運作過程中，可以由一種或多種物流服務運作方式為客戶提供服務。

物流服務方式是為客戶提供物流服務的方式，如第三方物流、第四方物流等，圖2中的Si表示某種特定的物流服務方式。

物流服務的商業(yè)模式則是云物流服務應用模式的基礎，包括云物流服務的商務和盈利模式，如基于服務的收費、按租賃收費、基本服務+增值服務收費等，圖2中的Bi表示某種特定的物流商業(yè)模式。

上述云物流應用模式由特定的一種或若干種物流服務運作方式、物流服務方式和服務商業(yè)模式組成，在云物流信息平臺的支撐下，根據物流服務提供商提供服務的特點及客戶對多樣化物流服務的需求，物流服務提供商把所提供的服務在云物流信息平臺上進行注冊和發(fā)布，而客戶則在信息平臺上進行需求發(fā)布，通過平臺提供的供需匹配和交易管理功能，實現物流服務的磋商和交易，同時平臺提供業(yè)務協同、物流過程監(jiān)控的增值服務，為客戶提供個性化的物流服務，從而實現社會物流資源的整合和客戶物流服務需求的滿足。

5.2 基于公有云的云物流應用模式實例分析

基于上述云物流體系結構及應用模式，奧林網絡科技（寧波）有限公司（以下簡稱奧林科技）聯合浙江萬里學院現代物流學院和寧波環(huán)集國際貨運代理有限公司（以下簡稱寧波環(huán)集），以寧波環(huán)集及其下屬貨運代理公司和合作伙伴為物流企業(yè)實體，以奧林科技的云計算平臺為技術依托，共同研究和應用基于公有云的云物流信息平臺——大掌柜國際物流供應鏈管理平臺。該平臺基于寧波環(huán)集自身業(yè)務特色，實現寧波環(huán)集的海運、空運、陸運（鐵路、公路）、報關、倉儲等業(yè)務信息系統(tǒng)在一個平臺上的運營，讓寧波環(huán)集所服務的國際貿易采購商、供應商、收貨人和海外代理可以通過互聯網隨時隨地訪問寧波環(huán)集的信息平臺，享受業(yè)務在線委托、貨物實時跟蹤、費用確認、提單確認、PO管理等服務；寧波環(huán)集也可以實現公司內部多角色的高效協同工作，業(yè)務信息全面聯通，降低重復信息錄入，破解企業(yè)內部信息孤島，真正實現標準化和透明化的物流服務，具體的應用模式如圖3所示。

該云物流平臺由奧林科技進行平臺運營，以SaaS的模式按照服務質量進行服務收費。相關的物流服務提供商和客戶在平臺進行注冊和供需信息發(fā)布，同時，通過物聯網、GPS等技術，平臺提供在線的物流服務與線下的具體物流運作緊密集成。通過平臺的實施，寧波環(huán)集輕松擁有自己的大掌柜國際物流供應鏈管理平臺，建立和拓展了全球網絡，并實現了與其他海內外代理網絡的無縫連接。國內同行、海外代理、其他合作伙伴都將通過平臺，實現業(yè)務的協同與互動，為客戶提供“一站式”服務，取得良好的經濟效益和社會效益。

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