面向服務(wù)的航空物流信息系統(tǒng)框架研究①

上海工程技術(shù)大學(xué)航空運輸學(xué)院 趙鳴

隨著經(jīng)濟發(fā)展的區(qū)域化、全球化，物流在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。在信息技術(shù)發(fā)展和Internet應(yīng)用的沖擊下，為走出管理模式陳舊、有效資源利用率低的困境，應(yīng)對激烈競爭，物流信息管理系統(tǒng)成為實現(xiàn)企業(yè)核心競爭力的重要手段，傳統(tǒng)的倉儲、運輸企業(yè)逐漸向網(wǎng)絡(luò)化、信息化、服務(wù)一體化、管理科學(xué)化轉(zhuǎn)換，發(fā)展成為集客戶管理、倉儲管理、物流協(xié)同資源規(guī)劃于一體的現(xiàn)代物流企業(yè)。而作為一種服務(wù)性、支持性企業(yè)，物流企業(yè)客戶需求變化頻率高、業(yè)務(wù)伙伴更換頻繁、業(yè)務(wù)功能不斷擴展，不斷重新建設(shè)信息系統(tǒng)給企業(yè)帶來信息建設(shè)周期長、資源重復(fù)利用率低、投資浪費等問題，有必要采用一種軟件復(fù)用技術(shù)，整合企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)資源，并易于企業(yè)業(yè)務(wù)及管理能力擴展。SOA(Service Oriented Architecture)是一種基于服務(wù)來組織計算資源，具有松耦合和間接服務(wù)尋址能力的軟件體系結(jié)構(gòu)，是信息技術(shù)與業(yè)務(wù)管理之間的橋梁，一方面對于業(yè)務(wù)的拓展和變化提高了已有軟件的可復(fù)用性；另一方面也提高了信息系統(tǒng)的適應(yīng)性，擴展了信息系統(tǒng)的管理能力。WCF(Windows Communication Foundation)是專門針對面向服務(wù)(Service-Oriented)應(yīng)用程序提供的.NET平臺下的分布式編程框架，將微軟所支持的各種分布式技術(shù)整合到一起，降低了系統(tǒng)開發(fā)周期，增強了系統(tǒng)的可伸縮性，解決了不同網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用環(huán)境下的數(shù)據(jù)和操作的共享以及異構(gòu)系統(tǒng)間跨平臺訪問與操作問題。本文在分析航空物流的業(yè)務(wù)特點及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了提高航空物流各合作伙伴信息共享和協(xié)作能力的軟件解決方案，從而提高航空貨運企業(yè)核心競爭力，最大限度地發(fā)揮航空物流的優(yōu)勢。

1 航空物流與物流信息系統(tǒng)

1.1 航空物流

所謂航空物流，就是用航空工具實現(xiàn)物流操作。相比海運物流和公路物流，優(yōu)勢是速度快，貨物安全系數(shù)高，劣勢是價格貴，很多物品限制運輸。

有報告指出，中國航空運輸市場以每年7.6%的速度增長，成為僅次于美國的世界第二大民用航空市場。中國民航重組后的幾大航空集團也逐漸加大貨運業(yè)務(wù)的投入，組建專業(yè)的航空貨運公司，將航空貨運作為其新的經(jīng)濟增長點。

1.2 航空物流的業(yè)務(wù)流程

業(yè)務(wù)流程是指貨物運輸過程中貨物流、信息流和實施控制管理的全過程。

簡單來看，航空物流公司根據(jù)自己業(yè)務(wù)的實際情況在中心地區(qū)設(shè)立分撥中心，各地收集起來的快件按所到地區(qū)分撥完畢，裝上飛機。各地飛機飛到分撥中心，各自交換快件后飛回。各地分公司再將快件用地面運輸送到收件人手上。中心分撥理論減少了中間環(huán)節(jié)，快件的流向簡單清楚，減少了錯誤，提高了操作效率，縮短了運送時間，事實證明是經(jīng)濟、有效的。

進一步詳細(xì)分析，無論是國際的國內(nèi)的航空貨物運輸，主要包括以下幾個步驟：

(1)貨主發(fā)貨。快遞企業(yè)從各分點收取航空快件，運轉(zhuǎn)到總運轉(zhuǎn)中心。

(2)貨物分揀。在總運轉(zhuǎn)中心對貨物分揀，確定對應(yīng)機場發(fā)貨總量同外包裝件數(shù)。

(3)貨代公司收貨。航空貨運代理接受托運人委托運輸，審核單證，接收貨物，并根據(jù)快遞企業(yè)要求向航空公司預(yù)訂艙位。若是進出口貨物，還要進行報關(guān)。

(4)航空公司批艙。航空公司根據(jù)實際情況安排航班和艙位，訂艙后，航空公司簽發(fā)艙位確認(rèn)書(艙單)，同時給予裝貨集裝器領(lǐng)取憑證，以表示艙位定妥。

(5)機場安檢。航空貨運代理在對應(yīng)航班起飛前3小時交機場主單，對應(yīng)起飛前2小時過完安檢，并將貨物到達機場資料給快遞企業(yè)。

(6)分發(fā)派送。快遞企業(yè)在飛機落地后2～3小時提取貨物，完成分檢后運到各派送點安排派送。

可以看出，一次航空貨物運輸至少涉及貨主、快遞公司、航空貨運代理、航空公司、機場等，與各方的協(xié)作和信息共享是確保貨物運輸準(zhǔn)確無誤的關(guān)鍵。如果是進出口貨物，航空貨運代理還要去海關(guān)查驗，并與海關(guān)信息系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。

1.3 航空物流信息系統(tǒng)

現(xiàn)代物流的發(fā)展要求航空物流企業(yè)必須具備以下幾種能力：能建立并管理全球性的航空運輸網(wǎng)絡(luò)，深入覆蓋所有主要城市；能對最終用戶從單個或多個倉庫取貨送貨路線進行重新設(shè)計，減少地面運輸造成的延遲，充分體現(xiàn)航空物流的快速；能提供定制化的服務(wù)，包括跟蹤信息服務(wù)，保證在途貨物信息透明化(特別是國際貨物運輸)；能與機場離港系統(tǒng)、訂座系統(tǒng)實時信息交互，合理配載，順利訂艙；具備相應(yīng)的組織和流程靈活性，能夠靈活處理各種突發(fā)問題；能提供客戶增值服務(wù)等。

因此，一個先進的物流信息系統(tǒng)應(yīng)該包括以下幾部分：

(1)客戶管理系統(tǒng)。通過收集客戶需求信息、記錄客戶購買信息、進行銷售分析和預(yù)測、管理銷售價格、處理應(yīng)收貨款及退款等，實現(xiàn)對客戶資料的全方位、多層次的管理，使各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)流通機能的整合。

(2)倉庫管理系統(tǒng)。在與客戶管理系統(tǒng)共享部分信息的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)存儲管理、進出貨管理、機械設(shè)備管理、分揀處理、流通加工、出貨配送管理、貨物追蹤管理、運輸調(diào)度計劃、分配計劃等內(nèi)容信息的處理。在貨物管理方面，目前已采用的自動化技術(shù)有POS、條碼、GPS、GIS、RF射頻技術(shù)等。

(3)分析決策系統(tǒng)。通過建立各類物流運籌分析模型實現(xiàn)對物流業(yè)務(wù)的互動分析，實現(xiàn)與合作伙伴的協(xié)同資源規(guī)劃。

而在航空貨運企業(yè)現(xiàn)有的管理信息系統(tǒng)中，“信息孤島”的問題比較嚴(yán)重，系統(tǒng)功能不易擴展，平臺移植性差，需要引入一種全新的軟件系統(tǒng)架構(gòu)，整合現(xiàn)有資源，順暢銜接協(xié)作平臺，使資源浪費降到最低。面向服務(wù)的SOA技術(shù)和WCF技術(shù)正具有復(fù)用度高、擴展性好的特點，并較好地解決了異構(gòu)系統(tǒng)間跨平臺訪問與操作問題，使得航空貨運企業(yè)能快速實現(xiàn)向現(xiàn)代物流管理模式的轉(zhuǎn)換。

2 物流信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

為滿足客戶需求的多樣化，隨著軟件技術(shù)的不斷更新，物流信息系統(tǒng)逐漸從緊耦合、封閉式系統(tǒng)向松耦合、開放式，面向供應(yīng)鏈管理的方向發(fā)展。面向服務(wù)的軟件體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)可以獨立于開發(fā)環(huán)境和運行平臺，輕松實現(xiàn)新舊系統(tǒng)的對接。

2.1 面向服務(wù)SOA

所謂服務(wù)就是精確定義、封裝完善、獨立于其他服務(wù)所處環(huán)境和狀態(tài)的函數(shù)。服務(wù)間需要某些方法進行連接。服務(wù)間存在協(xié)作關(guān)系，可能是簡單的數(shù)據(jù)傳送，也可能是兩個或更多的服務(wù)協(xié)調(diào)進行某些活動。

SOA本質(zhì)是服務(wù)的集合，軟件開發(fā)就像是搭積木一樣將各個服務(wù)組件結(jié)合在一起。在SOA架構(gòu)中，涉及服務(wù)消費者、服務(wù)代理者和服務(wù)提供者三個角色。

(1)服務(wù)提供者，定義服務(wù)生成接口文件，將服務(wù)發(fā)布到一個或者多個服務(wù)代理處，并接收來自一個或者多個服務(wù)請求者的服務(wù)調(diào)用信息。

(2)服務(wù)請求者，通過服務(wù)代理者查詢服務(wù)地址和服務(wù)接口，并利用服務(wù)描述綁定或者調(diào)用服務(wù)提供者提供的服務(wù)。

(3)服務(wù)代理者，完成服務(wù)提供者和服務(wù)請求者之間的匹配。

由于服務(wù)代理的存在，使得服務(wù)請求者與服務(wù)提供者之間沒有直接依賴，服務(wù)地址的變更或增加新服務(wù)組件，不會影響到服務(wù)請求者。

2.2 WCF

WCF是基于.NET平臺的分布式編程框架，繼承了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，通過客戶端與服務(wù)器之間匹配的消息訪問點通信機制實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的分布協(xié)同。

消息訪問點(Endpoints)的內(nèi)容包含了地址(Address)、綁定(Binding)、契約(Contract)和行為(Behavior)。地址指定服務(wù)位于何處，綁定說明服務(wù)所能理解的通信協(xié)議，契約說明服務(wù)接口函數(shù)及數(shù)據(jù)交換格式。行為主要用于定制消息訪問點在運行時的一些必要的行為。

在WCF發(fā)布之前，微軟支持6種主要的分布式技術(shù)：RPC、WSE、ASMX、Remoting、COM+和MSMQ。不同的技術(shù)有不同的API、編程方式、操作要求和配置需求，應(yīng)用系統(tǒng)代碼緊密依賴于這些技術(shù)。當(dāng)有新需求時，或應(yīng)用系統(tǒng)與其他非.NET 平臺應(yīng)用系統(tǒng)通信時，只能放棄需求或者重新編寫通信程序。WCF集成舊技術(shù)特性并統(tǒng)一為一個編程模型，提供比以前更多的連接特性。

3 基于SOA與WCF的航空物流信息系統(tǒng)架構(gòu)

在航空物流信息系統(tǒng)的改造中，關(guān)鍵在于對快遞公司、機場倉儲系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、航空公司訂座系統(tǒng)的貨物信息進行集成。SOA和WCF技術(shù)的應(yīng)用，能保留物流相關(guān)企業(yè)原有的系統(tǒng)模式，將需要交互的功能模塊封裝成新的服務(wù)組件，并搭建一個公共信息交換平臺，解決相關(guān)企業(yè)信息系統(tǒng)的互連互通問題。

基于企業(yè)原有信息系統(tǒng)之上，公共信息交換平臺系統(tǒng)由上至下依此如下：

(1)應(yīng)用層。提供一個公共信息平臺，供各類客戶查詢信息和顯示查詢結(jié)果，具體的查詢過程對客戶透明。

(2)服務(wù)層。WCF實現(xiàn)對業(yè)務(wù)邏輯層不同粒度的封裝與抽象，并保存WCF服務(wù)地址與接口的匹配信息，供應(yīng)用層服務(wù)請求者查詢。

(3)業(yè)務(wù)層。也可稱為業(yè)務(wù)邏輯層，此層對服務(wù)進行定義，可以是服務(wù)的具體實現(xiàn)，也可以是對其他WCF服務(wù)的調(diào)用封裝。

(4)數(shù)據(jù)層。包括物流各相關(guān)企業(yè)的各個應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，根據(jù)企業(yè)間的合作協(xié)議，制定專用的訪問接口共享消息。

以上體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，一是對于服務(wù)層的各個服務(wù)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要進行服務(wù)粒度的劃分，增加和刪除服務(wù)不影響業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層的程序代碼，只要修改相關(guān)接口文件；二是軟件重用性好，業(yè)務(wù)邏輯中的各組件可以是新開發(fā)的，也可以是已有的，按照新的業(yè)務(wù)邏輯重新封裝即可得到一個新的服務(wù)；三是可以采用ASP.Net技術(shù)實現(xiàn)基于Web的公共信息平臺，用戶按照授予的權(quán)限訪問企業(yè)數(shù)據(jù)，感覺不到是跨系統(tǒng)或跨平臺操作。

4 結(jié)語

順應(yīng)物流經(jīng)濟的發(fā)展，航空物流企業(yè)在向現(xiàn)代物流管理模式轉(zhuǎn)換的過程中，由于各相關(guān)企業(yè)的信息系統(tǒng)無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，極大地限制了業(yè)務(wù)能力的拓展，企業(yè)間協(xié)作性較差，大大降低了航空物流的工作效率。本文在分析航空物流的業(yè)務(wù)特點、物流信息系統(tǒng)的發(fā)展方向后，認(rèn)為將一種新的軟件體系結(jié)構(gòu)SOA和面向服務(wù)的WCF技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)中是可行的，提出了一種基于SOA和WCF的物流系統(tǒng)架構(gòu)模型，并對該架構(gòu)的各層功能做了定義。這種基于SOA的軟件體系，可極大地提高企業(yè)舊系統(tǒng)的利用率，縮短新系統(tǒng)的開發(fā)周期，增強合作企業(yè)間的協(xié)作能力，提高本企業(yè)的工作效率，降低企業(yè)的運營成本。

[1]曹亞克.第三方物流與第四方物流發(fā)展的比較分析[J].中國流通經(jīng)濟,2009(10).

[2]占慧杰,舒奮.發(fā)展第四方物流,推進我市物流現(xiàn)代化[J].經(jīng)濟叢刊,2009(5).

[3]丁蓉蓉.傳統(tǒng)儲運企業(yè)向第三方物流轉(zhuǎn)型研究[D].南京:南京理工大學(xué),2008.

[4]王微怡,崔巍,謝柳艷.SOA架構(gòu)在物流信息系統(tǒng)開發(fā)中的適用性研究[J].物流技術(shù),2010(3).

[5]李頌華,陶麗紅,高棟.基于SOA架構(gòu)的物流信息系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究[J].北京科技大學(xué)學(xué)報,2009,31(1).

[6]馮玖,白尚旺,黨偉超.基于SOA的物流信息系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].計算機與數(shù)字工程,2009,37(1).

[7]葛世倫,聶冬芹.基于multi-agent的第四方物流信息平臺結(jié)構(gòu)模型的研究[J].計算機應(yīng)用研究,2012,29(2).