基于云計(jì)算的廢紙回收供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心構(gòu)建研究

和征 李彥蓉 雷文浩 何玲玲 梁加昕

摘要：云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建對(duì)廢紙回收供應(yīng)鏈的運(yùn)作和管理起到了很重要的作用。本文在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，提出了廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的概念，設(shè)計(jì)了廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)。最后，以我國(guó)一個(gè)廢紙回收企業(yè)的供應(yīng)鏈運(yùn)作過程為例，說明了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心在廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)作過程中的應(yīng)用，同時(shí)也驗(yàn)證了該體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用合理性。

Abstract： The construction of cloud computing data center plays an important role in the operation and management of waste paper recycling supply chain. On the basis of literature review， the concept of cloud computing data center of waste paper recycling supply chain is put forward， and the architecture of cloud computing data center of waste paper recycling supply chain is designed. Finally， taking the supply chain operation process of a waste paper recycling enterprise in China as an example， the application of cloud computing data center in the operation process of waste paper recycling supply chain is illustrated， and the rationality of the application of the architecture is verified.

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;數(shù)據(jù)中心;云計(jì)算數(shù)據(jù)中心;廢紙回收供應(yīng)鏈

Key words： cloud computing;data center;cloud computing data center;waste paper recycling supply chain

中圖分類號(hào)：F274? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）29-0157-04

0? 引言

廢紙回收不僅可以緩解環(huán)境的壓力，還是可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，盡管一些企業(yè)將環(huán)境保護(hù)的責(zé)任融入到企業(yè)追求利潤(rùn)的過程中，但是，廢紙回收的執(zhí)行力度受到供應(yīng)鏈上下游企業(yè)成本和利潤(rùn)的限制，廢紙回收的數(shù)據(jù)處理能力影響著供應(yīng)鏈系統(tǒng)的運(yùn)行績(jī)效。但是，廢紙回收企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的方式管理著龐大的廢紙回收數(shù)據(jù)，導(dǎo)致供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)流程過于復(fù)雜且成本過高。為了規(guī)?；⒅悄芑毓芾韽U紙回收數(shù)據(jù)，很多廢紙回收企業(yè)采用云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建廢紙回收供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心可以方便地管理廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)價(jià)值和服務(wù)，以滿足企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理需求和市場(chǎng)的個(gè)性化需求。因此，本文將對(duì)基于云計(jì)算的廢紙回收供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

1? 文獻(xiàn)綜述

廢紙回收能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。它不僅可以減少污染、節(jié)約能源，還可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。張亮亮研究了再生資源利用問題，通過梳理再生資源回收物流和逆向物流的相關(guān)文獻(xiàn)，提出了再生資源回收供應(yīng)鏈的關(guān)鍵組成部分，建立了多品種、單品種單周期的模型[2]。張席洲和尹石磊通過在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下，規(guī)劃了回收物流系統(tǒng)，使得經(jīng)濟(jì)功效與環(huán)保屬性得到和諧共存，從而達(dá)到高效地助力于工業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[3]。任林在參考重慶市的回收物流的具體情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合再生資源回收利用的業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)模型[4]。王麗杰等研究了廢紙回收在歐洲的發(fā)展情況，從宏觀經(jīng)濟(jì)得出相關(guān)的影響因素，設(shè)計(jì)了逆向物流管理的架構(gòu)模型[5]。周越等以廢紙為研究對(duì)象，對(duì)造紙廠逆向物流的運(yùn)行模式進(jìn)行了分析，提出了造紙廠逆向物流運(yùn)行中存在的問題，并給出相應(yīng)的對(duì)策[6]。目前，我國(guó)尚缺乏有效、完善的廢紙回收管理機(jī)制。為了促進(jìn)廢紙自由市場(chǎng)的發(fā)展，通常將廢紙外包給物資回收公司。但這些物資回收公司通常將其層層外包給所在區(qū)縣的物資回收站進(jìn)行收購(gòu)，無形中增加了廢紙回收環(huán)節(jié)的冗余成本，導(dǎo)致廢紙回收管理混亂，并產(chǎn)生了大量的沉淀數(shù)據(jù)，無法得到數(shù)據(jù)分析結(jié)果，導(dǎo)致決策者不了解真實(shí)問題，使得廢紙回收的執(zhí)行和監(jiān)督力度不夠[7]。而利用云計(jì)算技術(shù)，建立廢紙回收供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)中心，對(duì)于廢紙回收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘，使得廢紙回收供應(yīng)鏈的運(yùn)作成本降低，從而提高了廢紙回收供應(yīng)鏈的運(yùn)作績(jī)效。

有關(guān)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的研究，王斌鋒等在云計(jì)算技術(shù)趨勢(shì)的影響下，預(yù)測(cè)了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的特性不僅體現(xiàn)在規(guī)模、帶寬、多鏈路、擴(kuò)展性、靈活性的提升和成本的降低上，還體現(xiàn)在對(duì)虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的支持以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化等方面[8]。劉冬鄰針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在的問題，設(shè)計(jì)了基于云和各種網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用安全技術(shù)的高可靠雙活數(shù)據(jù)中心架構(gòu)方案，建成的雙活數(shù)據(jù)中心運(yùn)行良好，可靠性顯著提高[9]。張向睿等認(rèn)為數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)架構(gòu)具有穩(wěn)定性，所有功能都可以根據(jù)預(yù)期做出反應(yīng)，并能滿足制造業(yè)項(xiàng)目管理的要求，大幅提高了制造業(yè)的項(xiàng)目管理水平[10]。王超設(shè)計(jì)了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心可擴(kuò)展服務(wù)器和云計(jì)算能耗優(yōu)化管理的架構(gòu)，并優(yōu)化了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展服務(wù)器的能耗[11]。閆龍川等認(rèn)為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心是重要的電力用戶，其消耗電量隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和國(guó)家數(shù)字化建設(shè)快速增加，對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行能量管理和優(yōu)化是綠色經(jīng)濟(jì)的必然要求，并展望了未來新一代人工智能技術(shù)在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的研究和應(yīng)用趨勢(shì)[12]。

廢紙回收供應(yīng)鏈的各應(yīng)用系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與挖掘系統(tǒng)、用戶自制的輔助系統(tǒng)等，它們作為服務(wù)提供者，采用SaaS的方式在注冊(cè)中心發(fā)布Web服務(wù)。注冊(cè)中心通過WSDL的方式描述Web服務(wù)。服務(wù)提供者則通過SOAP方式向注冊(cè)中心發(fā)布Web服務(wù)查詢請(qǐng)求。

2.3 存儲(chǔ)架構(gòu)

廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提供云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)是一種通過集群、網(wǎng)格和分布式文件系統(tǒng)等技術(shù)，收集數(shù)據(jù)中心內(nèi)分布在不同存儲(chǔ)設(shè)備中的各種數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，可提供大量廢紙回收數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和服務(wù)訪問功能。云存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)從下到上依次為：存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層、訪問層。

2.3.1 存儲(chǔ)層

存儲(chǔ)層主要實(shí)現(xiàn)NAS、FC、SCSI等存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控、維護(hù)升級(jí)等

功能。

2.3.2 基礎(chǔ)管理層

基礎(chǔ)管理層主要實(shí)現(xiàn)集群、分布式文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)格計(jì)算、內(nèi)容分發(fā)、P2P、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)加密、備份、容災(zāi)等功能。

2.3.3 應(yīng)用接口層

應(yīng)用接口層提供公用API接口、應(yīng)用軟件接口、Web服務(wù)接口等多種形式的接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入、用戶認(rèn)證、權(quán)限管理等功能。

2.3.4 訪問層

訪問層提供不同用戶的數(shù)據(jù)訪問和應(yīng)用功能，主要包括個(gè)人空間服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商空間租賃服務(wù)，廢紙回收數(shù)據(jù)備份、歸檔、集中存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程共享等應(yīng)用。

3? 應(yīng)用實(shí)例

基于云計(jì)算的廢紙回收供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，已經(jīng)在我國(guó)一個(gè)造紙企業(yè)的廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)作過程中得到應(yīng)用。該企業(yè)成立于九十年代中期，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成為擁有獨(dú)立的廢紙回收產(chǎn)業(yè)鏈條和核心紙類產(chǎn)品品牌的知名造紙企業(yè)。企業(yè)擁有全自動(dòng)化的紙箱生產(chǎn)流水線和造紙流水線，能夠滿足客戶對(duì)紙類產(chǎn)品的各種需求。

該企業(yè)利用云計(jì)算的的功能特性，打通了廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)作過程所面臨的各種壁壘。廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為各種廢紙回收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問、查詢、交換和使用提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了該企業(yè)與供應(yīng)鏈上游企業(yè)（廢紙回收站、廢紙供應(yīng)商、廢紙打包企業(yè)等）、供應(yīng)鏈下游企業(yè)（銷售商、零售商、客戶等）的數(shù)據(jù)交換和共享，并通過可視化的數(shù)據(jù)分析與挖掘，為企業(yè)管理者制定供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)決策提供幫助。廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。

根據(jù)廢紙回收供應(yīng)鏈的運(yùn)作流程，廢紙回收供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要包括廢紙供應(yīng)數(shù)據(jù)、廢紙分類打包數(shù)據(jù)、廢紙?jiān)偌庸?shù)據(jù)、紙類產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)等;廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)作平臺(tái)的公共數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、權(quán)限數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等。廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心通過將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與公共數(shù)據(jù)的相互整合，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換和加載等操作，從而實(shí)現(xiàn)廢紙回收數(shù)據(jù)的交換、共享、存儲(chǔ)、分析和挖掘等功能。各種異構(gòu)數(shù)據(jù)從不同異構(gòu)系統(tǒng)中抽取，并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)照和格式轉(zhuǎn)換，集成到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，最終輔助該企業(yè)的管理人員進(jìn)行廢紙回收供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)決策。

4? 結(jié)語

目前，我國(guó)許多廢紙?jiān)偕a(chǎn)企業(yè)都重視廢紙回收供應(yīng)鏈運(yùn)作過程中各種沉淀數(shù)據(jù)的價(jià)值挖掘，但是，它們對(duì)于數(shù)據(jù)的綜合利用不強(qiáng)，無法滿足當(dāng)前廢紙回收業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。本文在文獻(xiàn)述評(píng)的基礎(chǔ)上，分析了廢紙回收供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)和運(yùn)作過程，設(shè)計(jì)了廢紙回收供應(yīng)鏈云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)和存儲(chǔ)架構(gòu)，最后，通過某造紙企業(yè)的廢紙回收供應(yīng)鏈云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和實(shí)踐說明了該架構(gòu)的應(yīng)用。廢紙回收供應(yīng)鏈的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心將地理上分布的、異構(gòu)的各成員企業(yè)的數(shù)據(jù)資源，通過高速網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)高性能聯(lián)合計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)廢紙回收供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)資源共享和服務(wù)。

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