（通信与信息系统专业论文）基于网格工作流的供应链系统研究与实现.pdf

摘要 当前，经济的全球化导致了市场竞争日趋激烈。企业要在市场中生存并获 得一定的优势，必须建立起供应链联盟，提高供应链的响应速度，降低其运行 成本。新兴的网格技术使得企业联盟的建立成为可能。网格技术利用服务来封 装异构分布资源，并通过统一的接口来实现无差别调用，跨越了地域上的界限， 在很大程度上整合了这些资源。工作流与网格技术的结合，使得企业可以定制 生产流程，并且自动调用和组合资源，满足当前供应链管理的需求。 本文在分析了国内外网格工作流和供应链管理发展现状及相关研究成果之 后，对基于网格工作流的供应链系统的原理进行了深入研究，指出了供应链管 理对网格工作流技术的需求。在研究了供应链管理在网格工作流环境下的资源 管理和企业构成形式基础上，分析了供应链管理中采用网格工作流技术的复杂 性，进而引出了基于网格工作流的供应链系统框架，论述了系统每一个层次体 系结构以及系统的基本运行机制。 本文还设计了一种资源的分类和描述方法，它将资源的属性做出具体描述， 使得资源被网格服务合理的封装，为服务的发现和检索提供了重要的依据。本 文提出了基于状态转移的工作流( w s t ) 建模方式，它利用步骤状态转移的原 理实现工作流的基本规则，使得流程的执行具备更大的灵活性，同时给系统提 供了工作流引擎的支持。最后，本文又提出了系统的决策和调度机制，将工作 流程的步骤与网格服务动态绑定，合理的选择和利用资源，尽可能减少流程的 执行时间，同时降低整个流程运行成本，从而达到优化供应链结构和性能的目 的。 本文对基于网格工作流的供应链系统的各个功能做出了具体的实现、包括 服务对资源封装、工作流定义与工作流引擎和流程监控与管理，并以一个具体 的应用实例来阐述系统的功能和作用。 关键词：网格工作流，供应链，资源封装，w s t ，调度和决策 a b s t r a c t r e c e n t l y ，e c o n o m i cg l o b a l i z a t i o nh a sl e d 。t oi n c r e a s i n g l yc o m p e t i t i v em a r k e t i n o r d e rt os u r v i v ei nt h em a r k e ta n dg a i nc e r t a i na d v a n t a g e s ，e n t e r p r i s e sh a v et o e s t a b l i s ht h es u p p l yc h a i na l l i a n c et oi m p r o v es u p p l yc h a i nr e s p o n s i v e n e s sa n d r e d u c eo p e r a t i o n a lc o s t s t h ee m e r g i n gg r i d t e c h n o l o g ym a k e si tp o s s i b l et o e s t a b l i s hs u p p l yc h a i na l l i a n c e s g r i dt e c h n o l o g ye n c a p s u l a t e sh e t e r o g e n e o u sa n d d i s t r i b u t e dr e s o u r c e s 、 ，i t hg r i ds e r v i c e sa n dh a sa c c e s st ot h e mt h r o u g has t a n d a r d i n t e r f a c e 谢t l ln og e o g r a p h i c a ld i f f e r e n c e si ni n t e g r a t i o no ft h e s er e s o u r c e s t h e c o m b i n a t i o no fw o r k f l o wa n dg r i da l l o w se n t e r p r i s e st oc u s t o m i z et h e i ro w n p r o d u c t i o np r o c e s s ，a n da u t o m a t i c a l l yu s er e s o u r c e st om e e tt h ec u r r e n tn e e d so f s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t a f t e rt h ea n a l y s i so ft h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ld e v e l o p m e n ta n dr e l a t e d r e s e a r c ho fg r i dw o r k f l o wa n ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，ai n d e p t hs t u d yo ft h e p r i n c i p l eo fs u p p l yc h a i ns y s t e mb a s e do n 舒dw o r l d l o wi sc o n d u c t e da n dn e e d sf o r 西dw o r k f l o wa r ep o i n t e do u t b a s e do ns t u d yo fr e s o u r c em a n a g e m e n ta n d e n t e r p r i s e c o n s t i t u t i o no ft h e s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n ti ng r i dw o r k f l o w e n v i r o n m e n t ，t h ec o m p l e x i t yo ft h ew o r k f l o wd i s c u s s i o n sw i l lb ed i s c u s s e d f u r t h e r m o r e ，as u p p l yc h a i ns y s t e mf r a m e w o r kb a s e do ng r i dw o r k f l o wi sp r o p o s e d a n dt h e nt h es y s t e mf u n c t i o n si ne v e r yl e v e lo u t l i n e so ft h eb a s i co p e r a t i o n m e c h a n i s mo ft h i ss y s t e ma r ed i s c u s s e d t h i sp a p e ra l s od e s i g n sam e t h o do fr e s o u r c ec l a s s i f i c a t i o na n dd e s c r i p t i o n , w h i c hm a k e sas p e c i f i cd e s c r i p t i o no ft h ep r o p e r t i e so fr e s o u r c e sa n de n s u r e s r e s o u r c e sa r er e a s o n a b l ye n c a p s u l a t e di ng r i ds e r v i c e d i s c o v e r ya n di n d e xo f 嘶d s e r v i c e sr e l yo nt h i sm e t h o d s u b s e q u e n t l yt h ew o r k f l o wb a s e do ns t a t et r a n s i t i o n ( w s t ) m o d e l i n ga p p r o a c hi sp r o p o s e d ，w h i c ha p p l i e st h ep r i n c i p l eo fs t a t et r a n s i t i o n t oa c h i e v et h eb a s i cr u l e so ft h ew o r k f l o w ，p r o v i d e sag r e a tf l e x i b i l i t yo ft h ep r o c e s s i m p l e m e n t a t i o n a n d g i v e st h i ss y s t e m aw o r k f l o w e n g i n es u p p o r t f i n a l l y ， d e c i s i o n - m a k i n ga n ds c h e d u l i n gm e c h a n i s m sa r ea l s op r o p o s e d w i t had y n a m i c b i n d i n go fw o r k f l o wa n d 面ds e r v i c e s ，r e s o u r c e sa r er a t i o n a l l yc h o s e na n du s e di n i i o r d e rt om i n i m i z et h ee x e c u t i o nt i m ea n dr e d u c eo p e r a t i n gc o s t si nw o r k _ f l o w ，w h i c h o p t i m i z et h es u p p l yc h a i ns t r u c t u r ea n di m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo f s u p p l yc h a i n f i n a l l y ，t h ev a r i o u sf u n c t i o n so fs u p p l yc h a i ns y s t e mb a s e do ng r i dw o r k f l o w a r ea n a l y z e d ，i n c l u d i n gr e s o u r c e e n c a p s u l a t i o n w i t h g r i ds e r v i c e ，w o r k l o w d e f i n i t i o na n dw o r k f l o we n g i n ea n dp r o c e s sm o n i t o r i n g as p e c i f i c a p p l i c a t i o n e x a m p l ei ss h o w n t oi l l u s t r a t et h es y s t e mf u n c t i o n s k e y w o r d s ：g r i dw o r k f l o w ，s u p p l yc h a i n ，r e s o u r c e e n c a p s u l a t i o n ，w s t ， d e c i s i o n m a k i n ga n ds c h e d u l i n gm e c h a n i s m i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名：鱼遣皇e l 期：墨丝2 ：! 呈：p 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生c 礴淹亏导师c 弓，矽c l ，1 2 o 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题来源 第1 章绪论 本课题来源于国家自然科学基金重大国际合作项目( n o5 0 6 2 0 1 3 0 4 4 1 ) ：“以 网络为基础的数字制造环境的新理论和新技术研究”；广东省佛山市顺德区科技 局产学研项目( n o2 0 0 7 8 0 9 0 2 0 0 0 7 ) ：“面向制造业联盟的制造网格资源共享服 务平台 。 1 2 课题研究的目的和意义 当今的市场变化迅速，市场的需求瞬息万变。个性化，价格低的商品成为 市场需求的重要组成部分。在这样的市场条件下，企业要在竞争中获得优势， 就要降低商品的生产成本，同时，尽可能快速的响应市场的需求。这单凭一个 企业是很难做到的，需要企业所处的供应链做出支持。供应链对市场需求的响 应速度，决定了供应链中每一个企业对市场响应的能力。同时，供应链的运营 成本也在很大程度上影响企业商品的生产成本。因此，供应链管理成为研究的 热点。 2 0 世纪9 0 年代中期。i a nf o s t e r 提出了网格这个概念。网络上的资源是 非常丰富的，如计算资源，软件资源和存储资源等，网格就是将这些资源整合， 处于不同地域的用户可以使用资源，从而综合分布在网络上强大而丰富的计算 能力。 网格是为了实现对等的资源共享。而资源属于不同的企业和组织，要实现 资源共享就必须建立动态的、分布式的虚拟组织【2 j ( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ，v o ) ， 在虚拟组织的动态结合中实现资源的共享。随着虚拟组织的发展，又出现了网 络化制造【3 1 的概念，其中的虚拟企业【钔( v i r t u a le n t e r p r i s e ，v e ) 与虚拟组织时基 本一样的，具有动态组合并共享资源的能力。 随着网络化制造的发展，出现了制造网格【5 j ，制造网格是网格技术在制造 行业中的具体应用，是网络化制造一种新的发展形势。 武汉理工大学硕士学位论文 供应链是制造业非常重要的一个环节，在全球化市场经济的条件下，供应 链对网格技术的需求越来越迫切，分布资源的整合需要网格基础设施平台。只 有凭借这个基础设施才可以使供应链更快反应市场需求。为了达到供应链的总 体性能最优，必须降低其运行成本，提高对市场的响应能力。 在网格环境下的供应链管理，其过程更加复杂【6 】，在实际的生产环境中， 更是包含了诸如时间、空间等方面的因素，资源的共享【7 】仍然是研究的热点。 要做到生产过程的自动化，并且实现对生产过程的完全掌握，就必须要工作流 技术对其进行支持。 所以，在当今市场经济竞争激烈的条件下，研究在网格工作流环境下的供 应链理论及其应用，对当今制造业具有十分重要的意义。 1 3 相关领域国内外研究现状 1 3 1 网格技术的研究现状 互联网的出现是信息技术的第一次革命，而第二次革命就是网格技术的出 现。分布式计算经过发展，渐渐的才形成了今天的网格技术。1 9 8 7 年，s u n 公 司就推出了开放网络计算( o p e nn e t w o r kc o m p u t i n g ) ，1 9 8 9 年分别出现了o s f 的d c e 和对象管理组织o m g 的c o r b a ，1 9 9 6 年微软推出了d c o m 。这些 产品拥有各自的标准，可以说是完全不兼容，这就使得网络上的资源不能得到 统一的管理和利用。 进入2 0 世纪9 0 年代，w 曲s e r v i c e 开始在w 曲应用广泛盛行。由于w 曲 s e r v i c e 是基于x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 技术实现的，w - e bs e r v i c e 是一个可以由u r l 来定位，它的接口可以被x m l 描述与发现，并且可以通过 h t t p 以及s o a p 协议来实现跨越平台的信息交换。可以说，w 曲s e r v i c e 的出 现，在互联网资源上构建了一个与基础设施无关的通用平台，资源可以在此平 台上实现无差别使用。 1 9 9 8 年，i a nf o s t e r 对网格作了定义，网格( g r i d ) 的目的是实现大范围内对 等资源的共享，这种共享不仅仅局限于简单文件的交换，更强调对计算能力、 软件、数据以及其他资源的直接访问【l j 。自从网格定义以后，各种网格项目层 出不穷，而i a nf o s t e r 领导的g l o b u s 联盟具有较大的影响。2 0 0 2 年，g l o b u s 联 2 武汉理王大学硕士学位论文 盟和i b m 将g l o b u s 的标准和w e bs e r v i c e 结合起来，共同倡导开放式网格服务 体系结构( o p e ng r i ds e r v i c e sa r c h i t e c t u r e ，o g s a ) l 。 随着o g s a 的出现并得到广泛的支持和认同，g l o b u st o o l k i t s t 9 】就成了网格 系统的标准中间件。2 0 0 4 年，g l o b u s 联盟、璐m 和h p 共同发布了网格标准新 草案w s r f ( w e bs e r v i c er e s o u r c ef r a m e w o r k ) t 删，将o g s a 转化成六个用于扩 展w e b 服务的规范，使各个子规范的功能更清晰，并充分支持现有的w e b 服务 工具，保留无状态w e b 服务，将有状态的w e b 服务和无状态的w e b 服务区别 开来。这时，网格服务己经与w e b 充分的结合。w s r f 是建立在已存在的w e b 服务定义和技术基磷上的，实现了溺格计算、系统管理帮w e b 服务的统一。 在国外有许多著名的网格项目，如美国的物理网格g r i p h y n t l l 】、欧洲的数 据鼹格d a t a g r i d t 翻，美国的地理信息网格e s g t 翘， 在我国，网格技术也得到了迅速的发展，有科技部的国家网格( c n 渐d ) f 1 4 】、语义网格( c h i n as e m a n t i eg r i d ) 【1 5 】，巾国教育科研网格( c h i n a g r i d ) t 1 田等 六大网格。 1 3 。2 工作流技术的研究现状 2 0 世纪7 0 年代，当时由于计算机技术的兴起和发展，办公流程日趋复杂， 加上计算机技术在办公鲁动纯中的应用，这就需要工作流来对办公自动亿复杂 流程的支持。 19 9 3 年，工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o n ，w f m c ) f 1 刀成立。w f m c 制订了一系列工作流比较有代表性的规范。其中，x p d l 1 8 】规 范成为了工作流技术的标准。在信怠技术发展和竞争激烈的时代背景下，需要 工作流更好地控制业务流程，提高流程的反应速度，挺高整体效率。当今社会 对质量的要求逐渐增加，为了保证质量，监控业务过程控制显得尤为重要，这 也需要工作流的大力支持。 业务流程管理促进会b p m i ( b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n ti n i t i a t i v e ) 【1 9 j 一壹在积极推动b p m 的标准化。b p m i 。制定了如业务流程建模语言b p m l ( b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gl a n g u a g e ) 、业务流程查询语言b p q l ( b u s i n e s s p r o c e s sq u e r yl a n g u a g e ) 等一系列标准，为工作流的发展做如了很大的贡献。 w e bs e r v i c e 使得跨平台操作成为可能，舁构资源使用的复杂性使得工作流 必须与w e bs e r v i c e 得到充分的融合。2 0 0 0 以后，m i c r o s o f t 推出了工作流描述 武汉理工大学硕士学位论文 语言x l a n g l 2 0 】，它支持n e t 组件，并将业务流程模块化。i b m 将网格服务和 工作流结合起来，提出了w s f l ( w e bs e r v i c ef l o wl a n g u a g e ) 2 1 】。w s f l 使用 流模型( f l o wm o d e l ) 和统一模型( g l o b a lm o d e l ) 来描述网格服务的组成，并 确定服务的执行顺序，真正实现了工作流与w e bs e r v i c e 的结合。 2 0 0 2 年8 月，i b m 和微软联合发布了b p e l 4 w s ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o n l a n g u a g e ) 【2 2 】，它成为了现在许多工作流的标准。 同时，也涌现了许多的工作流管理系统。比较著名的有t a v e m a 2 3 , 2 4 1 ，k e p l e r 2 5 , 2 6 ，t r i a n a 【2 7 】等。 1 3 3 供应链及供应链管理的研究现状 供应链这一概念起源于2 0 世纪8 0 年代。全球供应链论坛( t h es u p p l yc h a i n f o r u m ) 于1 9 9 4 年提出了供应链的概念。在1 9 9 8 年，它又对供应链的定义进行 了修改，认为供应链是从最终户到最初供应商的所有为客户及其他投资人提供 价值增值的产品、服务和信息的关键业务流程的一体化1 2 8 1 。 供应链涉及了采购、生产、库存、销售等一系列活动，反映了从最终用户 到初始供应商的市场需求信息的逆流而上的传导过程。因此，供应链管理成为 供应链研究的热点问题。 供应链管理的内容主要是面对企业，主要包括供应( s u p p l y ) 、生产计划 ( s c h e d u l ep l a n n i n g ) 、物流( l o g i s t i c s ) 和需求( d e m a n d ) 四大领域，供应链管理的 核心是系统性及系统化管理【2 引。在供应链管理当中，企业不再是独立的，供应 商、生产商、分销商以及客户视作为一个有机的整体，各个企业之间相互联系、 相互协作，实现了资源的共享和缩小了地域的差别【3 0 】。 在当今竞争激烈的时代，传统型的企业竞争已经发生了改变。企业通过整 合内部资源，优化企业结构来提高生产效率，降低生产成本已经不能在市场中 具有竞争力。企业必须通过上下游企业的协同，降低整个供应链的运营成本， 从而提高了生产效率和单个企业的竞争力。目标不再是短期的，而是针对市场 在行动及目标上的协同一致以获得供应链上所有企业整体而长期的利益。 在供应链当中，企业的伙伴关系是供应链研究的重要方面。在本文当中， 供应链的研究主要是在伙伴关系方面，即是资源的选择，分配和合理调用以此 来实现供应链结构的优化。 4 武汉理工大学硕士学位沦文 1 3 4 网格工作流在供应链中的应用 在供应链网络化的组织里，每个企业是供应链的一个节点，而整个供应链 的企业组成虚拟组织v o e 2 1 ( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ) 。本世纪初，许多企业相互协 作，这些组织的目标就是企业协同生产，减少成本，提高生产效率。壹予i t 技 术的发展，供应链中运用了许多通信和信息系统。这些系统不仅能够合理的安 排企韭内部的资源，更好的安排生产，还麓管理对终的资金、产品和信息的流 通。目前欧洲许多国家在从事v o 基础设施的研究1 3 。 随着w e bs e r v i c e 和网格技术的成熟，供应链的基础设施逐渐的往网格方面 发展。于是出现了制造网格【5 j 。制造网格将异构的、分布的资源用网格服务封 装起来，处于制造网格里面的每个企业通过调用网格服务便可以使用网络上的 任何资源，这就打破了资源地域上的界限，实现资源的无差别使用。 供应链管理经过多年的发展已经非常成熟，它与制造网格技术的结合，使 褥供应链管理更科学讫、信息诧，并逐渐形成了供应链网格【3 2 3 捌。 网格促进了供应链各流通位置上企业的协刚3 5 】，通过网格上信息的共享 p 国，企业的管理者能动态预测企业的协作趋势，进焉做出调度决策【3 7 】，有依据 的安排生产和调整库存水平1 3 8 1 ，实现资源的充分共享。供应链上的各种变化使 得供应链系统变得日趋复杂，需要工作流来实现对复杂业务的支持，在工作流 的规划下有顺序、有目的、动态的执行工作流程。因此，研究网格工作流环境 下的供应链【3 9 j 成为研究的热点问题。 妥前在s o a ( s e r v i c e 。o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 中，网格工作流已经出现了许 多标准。在供应链方面应用网格工作流，也有了不少的例子【4 0 ，4 l j 。这将会是今 精研究的热点。 羔。4 论文主要研究内容和组织结构 本课题研究的是嬲格工作流环境下的供应链管理，基标在于建立一个基于 网格工作流的供应链系统，对异构的、分布的资源进行合理的管理，实现无地 域，无差别的有效调用资源。在信息方面充分共享，以此来计划生产，实现科 学规划和管理。 针对以上目标，本文首先分析供应链管理中存在的问题，指出该研究的重 要性，进磊雩| 出了基于礴格工作流麓供应链系统模型，模型研究了在网格工作 武汉理工大学硕士学位论文 流环境下如何对资源进行封装，以有效使用资源为目标提出该供应链系统的调 度算法，以此来实现真正意义的资源共享。 第一章概述了课题来源，课题研究的目的和意义以及相关领域国内外的研 究现状，其中包括网格技术、工作流技术、供应链及供应链管理和网格工作流 在供应链中的应用。 第二章从供应链管理豳标入手，指出当前供应链管理中存在的问题；并引 入网格工作流技术，分析供应链管理对网格工作流技术的需求，在此基础上分 析基于网格工作流的供应链的可行性和复杂性。 第三章在上一章分析可行性和复杂性豹基础上，弓| 出了基予网格工作流的 供应链系统总体框架，阐明系统层次结构，并概述系统的各项运行机制。 第四章对第三章赞系统建立数学模型，主要描述资源、工作流、服务以及 系统资源的调度与决策机制( 主要是工作流与服务的映射机制) 。 第五章基于网格工作流的供应链系统的实现，包括所需软件、功麓开发以 及运行实例。 第六章对本文的研究成果进行了总结，提出文中不足之处并对今后的研究 工作进行了展望。 6 武汉理工大学硕上学位论文 第2 章基于网格工作流的供应链系统原理分析 2 1 供应链管理 2 1 1 供应链管理目标分析 当今的市场竞争日趋激烈，经济全球化成为了经济发展的必然趋势。在这 个经济全球化的大环境下，企业可以在某一领域获得竞争优势，但是不可能胜 任每一项业务。因此，企业与上下游企业的关系发生了微妙的变化。多个企业 相互联合所形成的一种战略合作伙伴关系【4 2 】，使得企业的利益更加密切，协作 更加紧密，以实现资源的充分共享，这样，企业在竞争中才能获得优势。 从以上的一些变化可以看出，企业的发展不再单纯依靠整合企业内部资源， 要提高企业在市场中的竞争力，还要关注企业外资源的管理，也就是企业与企 业之间的关系。供应链管理经过不断地成熟和发展，逐渐演变成以一个企业为 核心，对供应链中的物流、信息流、资金流等进行合理的规划、协调和利用【4 3 1 ， 以实现最短时间响应市场多变的、个性化的需求，使得供应链的运作成本最小， 同时，也兼顾了供应链中单个企业的利益。供应链管理就是要做到以市场需求 为中心，上下游企业紧密协作，以各种信息技术手段来共享市场信息，为整个 供应链获取最大的经济利益，在供应链的竞争中立于优势的地位。 尽管供应链管理的定义和概念不尽相同，也涌现了不少的学派，但是，供 应链管理的目标是基本一致的，它包括以下几点： ( 1 ) 根据市场的需求量的变化，迅速调整生产的规模。在如今市场经济的 条件下，供需关系是不断变化的，因而市场对产品的需求量也在不断地发生改 变。这就要求企业对市场进行充分的了解，并对市场需求准确的预测，调整生 产规模，降低产品的库存，并使供应链中的物流高速运作，这样才能提高整个 供应链的效率。 ( 2 ) 迅速满足市场个性化，多样化要求。市场的多变不仅反映在需求量上， 还反映在商品的种类和特征上。市场不仅要求大规模大批量的商品，也同时需 要个性化、多样化的产品，这些产品往往是为小部分消费群体所定制，数量小 是个性化需求的首要特征。能迅速满足个性化需求，缩小需求到消费的周期， 武汉理王大学硕攀位论文 是赢得市场的关键。 ( 3 ) 促进供应链中企进与企业阅流通。供应链中存在物流、资金流和信怠 流。而企业之间相互联系的紧密程度，体现在物流、资金流和信息流的运转效 率上。促进企业闻的流通，不仅能减少物流方面的成本，实现傣患资源的共享， 合理计划和安排生产，还能使得企业问更紧密协调，从根本上提高了供应链运 作的效率，这是供应链管理冒标的关键所在。圈前供应链中大量的采用h 技术， 就是意识到了这点，为了实现信息共享和零距离沟通而投入了大量的资金建 设基础设施。 ( 4 ) 注重供应链当中豹伙伴关系。供应链管理的思想是供应链的系统化、 集成化管理，供应链中伙伴关系是供应链系统化、集成化管理的重要方面。供 应链中企监伙伴闻的联盟，一方面，利用相互的资源，降低了产品的生产成本， 提高了总体竞争力；另一方面，共事产品管理信息，合理安排生产，同时也分 担了风险，减少企业在异常情况下的损失。 2 1 2 供应链管理中存在的问题 当前市场竞争越来越激烈，经济全球一体化的趋势也越来越明显。在这样 的经济环境下，制造业大规模生产的模式已经改变，根据市场和顾客要求进行 生产酶按需定制和个性纯生产模式，是供应链发展的妊然趋势；霹时，多交的 市场需求使得产品的生命周期日益缩短，产龋的种类飞速增加，供应链的运行 成本不断增加弹】，供应链组成也交褥更为复杂。当前我国的制造业普遍存在着 科技含量不高，产业结构不合理等问题，而且，企业缺乏科学的管理，信息化 程度不离，这些缺点在供应链上主要体现f f ；j 4 5 , 4 6 1 ( 1 ) 供应链的敏捷性不足。当今市场需求具有多变性，一方面商品个性化、 小批量已经是市场发展的一种趋势；另一方丽，产品从顾客需求到进入市场的 周期越来越短。单一企韭难以满足产品生产所需的技术、基础设旎或其链资源。 目前，很多制造企业都在使用网络技术来提嵩企业的信息化程度，e r p 是当前 应用最普遍的管理系统。e r p 系统使得企业管理更加科学，更加规范，但是， e r p 系统偏重于企业内部的管理和生产调配，在企业外部、企业与企业之间缺 乏有效合理的联系和沟通，不能在短期内以较低的经营成本实现企业生产力的 转移或转型，对市场缺乏足够的响应。 ( 2 ) 供应环节上的不合理。在供应链当中，企业之间保持着既相互竞争又 s 武汉瑾工大学硕士学位论文 相互合作的关系。但是，部分供应商只从自己的眼前利益出发，为了获取市场 份额盲酲的降低商器价格，导致了供应商相互之闻不信任；另一方面，露前的 采购计划往往只凭以往的经验，为了应付生产经常过量采购，导致库存水平居 高不下，占用大量瓷金。即使有少部分企监采用了物料需求计划系统，但并不 能把物料需求计划作为真正采购的依据。在宪成了原料的采购以后，缺乏一套 合理的、科学的供应商评价体系来对采购行为进行评估。 ( 3 ) 资源的利用缺乏合理的规划。在当前的市场环境中，各个企业都有自 身的利益所在，而这种利益，就导致了每个企业都有自己一套管理和生产标准。 西前许多企业都为自己量身定做了企业管理系统，正因如此，企业数盘身剩益 为出发点来管理和配置资源，而且，企业间各种资源缺乏统一的标准来描述和 管理，导致了大量生产资源的浪费。企业只能在叁己的边界范围肉使用资源， 难以形成资源的优化配置，增加了供应链的运营成本。 ( 4 ) 流程的自动化程度不高。生产流程无缝的进行，是提高生产效率的重 要因素。现在，很多企业使用了各种管理系统来计划生产，但是在业务流程的 执行当中，有不少人为因素减慢了流程的执行，延长了生产周期。 ( 5 ) 对生产过程缺乏合理的认翔。如今的供应链系统主张依靠严密的、面 向质量的采购过程控制机制实现准时、保质、保量的采购保障。而在采购过程 中，金业德往只重视价格和交货期等重要因素，对过稷缺乏合理的认知翻控制。 ( 6 ) 缺乏完整的错误控制和恢复机制。在生产过程中，业务流程某一环节 一基出现错误就可熊导致流程的中断。譬前大多数企业的做法是人为的控制和 补救，这严重影响了生产效率。而流程控制错误的机制，并没有在流程本身体 现出来。 2 1 3 解决问题的关键 正因为供应链管理中存在着诸多的问题，所以解决这些溺题的关键技术成 为当前研究的热点，本文经过概括，具体如下： ( 1 ) 在供应链中的企业建立钬伴关系或者企业联篮，通过建立饮俘关系， 供应链内所有的企业便能建立统一的生产标准。对于企业中的资源也能用统一 的标准进行接述，这样才能合理的整合异构资源。 ( 2 ) 在企业联盟的基础之上，建立信息共享服务平台。信息的共享，为企 业安排生产提供了科学客观的依据。 9 武汉理工大学硕士学位论文 ( 3 ) 建立科学的供应链管理制度。供应链理论模型中，通过严格的管理制 度和i t 技术，实现流程的自动化执行。 ( 4 ) 加强紧急情况下的应变能力。在供应链业务流程中加入错误控制机制， 在突发状况发生时，能对流程进行重组。 ( 5 ) 加强对采购过程的监控。 ( 6 ) 供应商伙伴关系研究。供应商伙伴关系的选择是供应链管理的重点。 ( 7 ) 在关注供应链整体性能的同时，也要兼顾供应链上各个企业的自身利 益，做到供应链整体性能与各个环节利益的平衡。 2 2 基于网格工作流的供应链 2 2 1 供应链管理对网格工作流技术的需求 网格技术作为网络技术的第三次革命，迅速席卷了全球。网格对分布的， 异构的资源整合，使得资源跨越了地域上的限制。在网格中引入了工作流技术， 流程可以按照定义完整的、自动的执行。在供应链当中，企业的资源也有着网 络资源的特点，并且在供应链运作上，也需要工作流来控制业务流程的执行。 因此，供应链管理需要工作流技术的支持，其具体需求如下： ( 1 ) 网格的基础设施有利于供应链中的企业结成联盟。供应链的动态联盟 具有很大的灵活性。通常每个企业内部，都已经有一套i t 基础设施，可是企业 之间却是不兼容的。网格技术只需要很少的基础设施，就能将各个企业的i t 基 础设施互联。由于网格的标准是统一的，供应链中的联盟企业通过网格这个桥 梁实现了资源的统一描述，为资源的发现和统一调度打下了很好的基础。 ( 2 ) 网格作为跨平台的网络技术，通过网格服务的形式，实现了企业间信 息的共享。信息共享是企业协作的基础，为科学管理提供客观依据。特别是在 采购过程中，可以监控所采购商品的生产过程，这就使采购方对商品有了更多 的认知，留下更多空间来应对突发状况。 ( 3 ) 在网格基础上加入工作流，使得供应链按流程自动执行。在企业内部， 网格工作流安排了采购、生产、库存和销售等一系列环节，所有环节按照工作 流定义的流程进行。在需要外部资源的时候，便使用网格服务来对分布的、异 构的资源进行合理调配。从整个供应链的角度看来，上下游企业的工作流最终 组合成一个从顾客需求到市场消费的一个供应链过程。从另一个意义上来说， 1 0 武汉瑾工大学硬士学位论文 网格工作流完成了对整个供应链的描述，这就使得对供应链整体调控成为可能。 ( 4 网格工作流的各种机制为供应链提供更多的策略。霹篱霹格工俸流有 很多成熟的资源选择策略，为供应链的伙伴选择提供了依据。而网格工作流的 错误控刳机制使供应链能更好的处理突发状况。这大大提高了供应链的整体性 能和供应链运行的稳定性。 2 。2 。2 供应链在网格工作环境下资源管理形式 市场需求的变化是供应链结构发生改变的重要因素。供应链中企业根据市 场需求不断调整发展战略，调配资源结构，通过对供应链中资源的重组和利用， 满足顾客需求。在市场环境下，供应链资源的管理呈现出动态性、复杂性。这 是供应链中资源的分布性、异构性新造成的。在鼹格工作流环境下对供应链资 源的管理实际上就是对分布的、异构的、大规模的制造资源、物流资源等进行 整合，使褥资源的使用突破地域上的界限，并且使资源在相互缀合和协作下来 满足生产的需求，最终满足顾客的需求。 在供应链当中，不同地域资源由于具有异构性，需要统一的标准对资源进 行描述。网时，要实现对分布异构资源的管理，就要解决资源的封装、发布、 检索、使用【4 7 l 等问题，具体如下： ( 1 ) 资源的封装。在供应链孛存在着各种各样的资源。毽是，资源阆又存 在着极大的相似性。因此，可以对供应链的资源进行分类，提取出特征信息， 用统一的标准进行攒述，为资源的检索和使潮打下基础。 ( 2 ) 资源的发布。资源要实现无差别的使用，必须要有统一的接口，通过 调用接口来使用资源。所以，供应链中的企业可以将资源进行封装，然后设置 统一的接口来访问企业内部瓷源。 ( 3 ) 资源的检索。由于供应链中资源的复杂性，在众多资源中找到所需资 源成为重要问题。在资源封装和发布基础上，通过资源描述和接口描述来选择 资源，称之为资源的检索。 ( 4 ) 资源的使用。资源的使用遽过接匿进行，只要接疆符会本供应链资源 的发布标准，通过身份认证就可以使用资源。 网格工作流环境提供了一个分布的、异构的资源使用平台。在这个平台中， 资源由网格服务来封装，通过对外发布统一标准的网格服务，不同地域的系统 可以发现并检索所需资源以此来选择合适的服务，最终调用服务来实现对分布 武汉理工大学硕士学位论文 资源的整合和利用，达到了对资源管理的目的。而在网格中加入工作流机制， 使资源的管理更拥自动纯、科学化。 鉴于网格资源与供应链资源描述的相似性，可以用网格工作流技术对供应 链资源进行管理，管理的方式与网格对资源管理机制是致的。根据嬲格的标 准，供成链中的制造资源、物流资源通过网格服务对外发布，供应链中的企业 可以跨地域的使用资源，以此来实现对资源的分布式管理，也减小了异构资源 在使用时所花的时间和资金代价。 2 2 3 供应链在网格工作环境下企业结构组成 在当今的供应链当中，存在着三种形式的流：物流、信息流和资金流。这 三种形式的流体现了供应链的运作。供应链包括着采购、成产、库存、销售等 一系列活动。供应链中的核心企业对整条供应链的运转起着重要的作用。处于 核心企业上游的供应商和下游的生产离大部分的生产计划、库存水平和采购计 划制定，在很大程度上依赖于核心企业的经营策略。物流、资金流和信息流汇 聚于核心企业，又由核心企业发散流崽，因此，这三种形式的流受到核心企业 实际运作的限制。 在当今的市场中，由于供应链的网络体系变得更加复杂，规模也变得更加 庞大，在菜一供应链当中存在着多个核心企业，这些企业在某一区域范围内决 定着供应链物流、资金流和信息流的运作方式。在这些核心企业之间，既存在 着竞争又裰互协作。在与核心企韭进行交易的过程孛，中小企业往往存在着一 些劣势，在议价能力、数量要求和质量保证上都不能与核心企业站在同等位置 上进行谈判。因此，供应链中的中小企业往往形成联盟来提高它们的地位。 在网格工作流环境下，供应链依然是网状结构。但是，由于资源的管理形 式已经发生了变化，传统的企业结构组成也隧之发生了一些改变。在企业内部， 各种管理和生产过程有工作流进行控制，从而实现经营管理的自动化；企业的 资源以网格服务的形式发布，外部企业可以通过接口进行调用。在企业外部， 企业闻关系如图2 1 所示。供应链中的企业结成联盟，只要通过了供应链联盟 的身份认证，就可以调用外部企业的网格服务，获得所需的生产资源、信息资 源和物流资源等。当供应链企业感知到顾客需求，就根据需求制定生产计划和 生产流程。在流程中调用所需的外部和内部制造资源共同完成生产。生产完成 之后，调用物流资源来完成产品的流通。其间，供应链还可以通过网格服务来 1 2 武汉理芰大学硕学位论文 完成信息流和资金流的交互。这就组成了网格工作流环境下的企业结构。 物流 图2 1 供应链在网格工作环境下企业结构组成 2 2 4 供应链管理中应用网格工作流的复杂陛分析 在供应链当中，企业闻的关系极其复杂，所以整个供应链实际上是很不稳 定的，如何在这错综复杂的关系中调整企业关系，应用网格工作流技术建立供 应链联盟，是提高供应链嚷应速度和性能的关键。因此，在网格工作流环境下， 供应链管理对于操作和管理人员来说是简单了，而对于管理系统来说却变得更 加复杂。供应链的规模是巨大的，涉及各种各样的资源和关系，供应链管理中 应用网格工作流技术存在的复杂性如下： ( 1 ) 企业资源共享的复杂性。在网格环境下，供应链中的资源是通过网格 服务封装劳以服务的形式对外发布出去。外部企业在调用资源前，要对服务列 表进行检索。而资源的检索，主要根据资源的描述完成的。在供应链中，资源 的种类繁多，而且分布在不同的地域，属于不同的企业，各个企业对于资源有 着不同的管理方式，因此在不同企业的资源有着相对的独立性。要对所有的资 源进行合理的描述，必须制定一套复杂而又详尽的标准。标准的制定要兼顾到 大多数企业的现实状况，使得标准具备可行性。 (