基于廣義隨機(jī)PETRI網(wǎng)的云供應(yīng)鏈建模與分析

錢伊凡 時德虎

摘要：云計算的運(yùn)用為企業(yè)提供了更加高效的管理和新的環(huán)境，將云計算的技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)供應(yīng)鏈，將為供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)節(jié)省大量成本。文章提出了一種基于云計算的供應(yīng)鏈模型，并在考察了使用廣義隨機(jī)petri網(wǎng)對供應(yīng)鏈建模分析的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，結(jié)合廣義隨機(jī)petri網(wǎng)與馬爾可夫鏈的同構(gòu)關(guān)系，對供應(yīng)鏈模型進(jìn)行了有效的性能評估，為企業(yè)的決策層提供參考。

關(guān)鍵詞：云計算；供應(yīng)鏈；廣義隨機(jī)petri網(wǎng)；馬爾可夫鏈

1引言

自20世紀(jì)90年代以來，人們對供應(yīng)鏈表現(xiàn)出空前的重視。隨著產(chǎn)業(yè)不確定性的增加和信息技術(shù)的發(fā)展，如今企業(yè)與企業(yè)之間呈現(xiàn)愈來愈明顯的網(wǎng)絡(luò)化趨勢，而供應(yīng)鏈管理（SCM）正是為了適應(yīng)企業(yè)之間的個性化需求以及當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而提出來的新型管理模式。供應(yīng)鏈管理是通過企業(yè)之間的合作共享來提高企業(yè)的運(yùn)作效率，并且通過減少企業(yè)成本來提高企業(yè)在市場上的競爭力。對于企業(yè)來說，要達(dá)到低成本高效率地向顧客提供服務(wù)和產(chǎn)品的目標(biāo)仍然存在著盡快需要解決的問題也就是成本與服務(wù)水平之間的矛盾。解決這一問題的關(guān)鍵在于需要供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)運(yùn)行[1]。

本文分析研究了云計算技術(shù)，再此基礎(chǔ)之上提出了一種供應(yīng)鏈的模型，緊接著結(jié)合實例給出了系統(tǒng)的性能分析。

2云計算及其服務(wù)模式[1][2]

云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的一種交互方案，通常通過互聯(lián)網(wǎng)提供動態(tài)的虛擬化資源（其中包括軟件、基礎(chǔ)設(shè)施等資源）。云計算的運(yùn)用不僅顯著減少了IT的成本而且創(chuàng)造了新的資源價值。依據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）定義：云計算是一種按使用資源進(jìn)行付費(fèi)的模式，這種模式提供非常便捷的按需訪問互聯(lián)網(wǎng)，并且通過可自行調(diào)整的計算資源共享池來實現(xiàn)所需資源能夠被快速提供。云計算主要包括三大服務(wù)模式：軟件即服務(wù)Software-as-a- Service（SaaS）、Platform-as-a- Service（PaaS）平臺即服務(wù)以及基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)Infrastructure-as-a- Service（IaaS）。

3 基于云計算的供應(yīng)鏈參考體系架構(gòu)

3.1 基于云計算的供應(yīng)鏈模型

云計算與傳統(tǒng)計算不同的是使計算分布在許多分布式的計算機(jī)上，相關(guān)企業(yè)數(shù)據(jù)的運(yùn)行將依托于云計算。本文提出一種基于云計算的供應(yīng)鏈的參考模型，以云計算平臺為中心關(guān)聯(lián)供應(yīng)商、制造商、分銷商、第三方物流和顧客，如圖1[3][4]。

3.2 基于云計算的供應(yīng)鏈管理體系模型架構(gòu)

供應(yīng)鏈上的節(jié)點(diǎn)企業(yè)可以通過該基于云計算的供應(yīng)鏈管理體系架構(gòu)獲得高水平的信息基礎(chǔ)服務(wù)以及降低企業(yè)成本。論文參考除了IBM、亞馬遜、等公司的云計算平臺體系結(jié)構(gòu)以及參考文獻(xiàn)[1]之后在詳細(xì)地分析了供應(yīng)鏈的相關(guān)原理及優(yōu)缺點(diǎn)之后根據(jù)自己的理解提出了基于云計算的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)參考架構(gòu)，本文在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和完善，如圖2所示，該架構(gòu)主要由資源層、平臺層、應(yīng)用層、用戶訪問層以及管理層五個部分組成[4][5]。

（1）資源層（IaaS）：資源層主要存儲著供應(yīng)鏈上的各個企業(yè)的資源，其中主要的資源是各個企業(yè)在合作的過程中產(chǎn)生的，通過相關(guān)的技術(shù)實現(xiàn)這些資源的整合。

（2）平臺層（PaaS）：建立在資源層之上的用來進(jìn)行計算機(jī)計算的框架。給企業(yè)提供相關(guān)資源的整合處理，有中間件服務(wù)以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)。

（3）應(yīng)用層（SaaS）：整個模型架構(gòu)中的核心部分。供應(yīng)鏈管理主要有以下幾種服務(wù)：

①庫存服務(wù)：提供入庫以及出庫等庫存管理功能，高效的庫存管理服務(wù)。

②訂單服務(wù)：提供訂單生成、取消以及協(xié)同工作等功能，提高了企業(yè)管理訂單的效率以及質(zhì)量。

③銷售服務(wù)：提供從生成訂單到物流配送的一系列的管理功能，可以幫助企業(yè)可視化銷售情況及提高工作的效率。

④退貨服務(wù)：提供客戶退貨相關(guān)的一系列的服務(wù)的管理功能，提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。

⑤財務(wù)信息核算：提供多種賬單核算的方式，可以讓信息完整有序地展示，給企業(yè)在核算賬單方面帶來了諸多便捷。

（4）用戶訪問層：提供了供應(yīng)鏈企業(yè)在使用云計算平臺訪問時的各種服務(wù)的接口，有效地屏蔽了云計算平臺復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)更友好的交互。

（5）管理層：提供了云計算相關(guān)的服務(wù)的管理功能。其中包括用戶權(quán)限管理、服務(wù)的選擇與組合、對服務(wù)進(jìn)行拓展等功能。

經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，原材料B、C的運(yùn)輸過程，以及半成品D的加工過程是系統(tǒng)的瓶頸環(huán)節(jié)。該結(jié)果受到變遷轉(zhuǎn)移速率 的影響。本文中的 由假設(shè)得到，在應(yīng)用到現(xiàn)實的系統(tǒng)時，應(yīng)該根據(jù)實際測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。

7 結(jié)論

本文討論并建立了基于廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)的云模式下的供應(yīng)鏈模型，實現(xiàn)了物流、資金流、信息流的協(xié)同運(yùn)行，并且對系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行了初步的定量分析。計算結(jié)果表明，云模式下的供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率較之傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈有了很大的優(yōu)化，為供應(yīng)鏈上節(jié)點(diǎn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程建模和降低業(yè)務(wù)成本起到指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

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[6] 林闖. 隨機(jī)Petri網(wǎng)和系統(tǒng)性能評價[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005，28-35.

作者簡介：錢伊凡（1998-），男，江蘇南通人，揚(yáng)州大學(xué)本科在讀，研究方向：軟件工程。

時德虎（1998-），男，安徽淮南人，揚(yáng)州大學(xué)本科在讀，研究方向：軟件工程。

項目信息：本文系揚(yáng)州大學(xué)大學(xué)生科創(chuàng)基金項目項目編號：x20180321

（作者單位：揚(yáng)州大學(xué)）