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硕士论文虚拟企业信息系统的集成技术研究 摘要 在敏捷制造模式下，单一的市场竞争形势正在发生变化。顾客需求的个性化和多样 化使得越来越多的企业仅依靠自身资源的整合，无法独立地抓住稍纵即逝的市场机遇， 难以适应快速变化的市场需求。为此许多企业纷纷通过组建动态联盟的方式，即虚拟企 业( v i r t u a le n t e r p r i s e ) 以增强组织竞争力，提高获利水平。 虚拟企业的高效运作，离不开信息系统的支持，与传统企业相比，虚拟企业的时效、 动态、分布、集成、自治和异构等特性给虚拟企业信息系统的集成提出了新的挑战。本 文以虚拟企业信息集成为背景，研究了支持虚拟企业信息系统集成的若干关键技术，并 分析其特点及局限性，最后从w e bs e r v i c e s 技术与a g e n t 技术融合的角度出发，设计了 一个基于w 曲s e r v i c e s 的多a g e n t 虚拟企业信息系统的集成模型，并详细描述了集成模 型内部各组件的信息交互流程。 本文的研究内容包括： l 、通过虚拟企业的界定及其特点，分析了虚拟企业的特性给虚拟企业信息集成系 统所带来的挑战，以及虚拟企业信息集成系统所需具备的特点。 2 、在对虚拟企业系统集成使能技术的描述、分析和对比的基础之上，提出了基于 w e bs e r v i c e s 技术的虚拟企业信息系统集成框架，并分析其特点及局限性，最后从知识 集成的角度，用领域本体对该模型进行改进。 3 、分析了虚拟企业与多a g e n t 系统的类似性，构建了虚拟企业多a g e n t 系统的体 系结构，基于a g e n t 的协商和谈判机制给出了虚拟企业的组建流程，并分析了多a g e n t 系统的虚拟企业信息系统集成的特性及其局限性。 4 、从融合w e bs e r v i c e s 和a g e n t 技术的角度出发，利用a g e n t 的特性来扩展w e b s e r v i c e s 技术，并结合工作流的思想，给出了一种基于w 曲s e r v i c e s 的多a g e n t 虚拟企 业集成信息系统的集成模型，并详细的描述了模型内部各组件的信息交互流程。 关键词：虚拟企业，c o r b a ，w e bs e r v i c e s ，多a g e n t 系统，工作流，系统集成 硕十论文虚拟企业信息系统的集成技术研究 a b s t r a c t u n d e rt h em o d e lo fa g i l em a n u f a c t u r i n g , t h es i n g l em a r k e tc o m p e t i t i o ns i t u a t i o ni s c h a n g i n gg r a d u a l l y w i t ht h ei n d i v i d u a t i o na n dd i v e r s i f i c a t i o no fc u s t o m e r d e m a n d s ，m o r e a n dm o r ee n t e r p r i s e sc a n ts e i z et h et r a n s i e n tm a r k e to p p o r t u n i t yi n d e p e n d e n t l yb yt h em e r g e o fo n e so w nr e s o u r c e s ，w h i c hw i l lb ed i f f i c u l tt om e e tt h ef a s tc h a n g i n gm a r k e td e m a n d s o ， m a n ye n t e r p r i s e ss t r e n g t h e nt h ec o m p e t i t i v e n e s so fo r g a n i z i n gt h r o u g hs e a i n gu pd y n a m i c a l l i a n c e ( v i r t u a le n e t r p r i s e ) t oi m p r o v et h ec o m p e t i t i v ep o w e r t h ee f f i c i e n to p e r a t i o no fv i r t u a le n t e r p r i s ec a nn o td ow i t h o u tt h es u p p o r to f i n f o r m a t i o ns y s t e m s c o m p a r e dw i t ht r a d i t i o n a le n t e r p r i s e ，t h ec h a r a c t e r i s t i e so ft h ev i r t u a l e n t e r p r i s es u c ha st i m e l i n e s s ，d y n a m i c ，d i s t r i b u t i o n ，n t e g r a t i o n ，a u t o n o m ya n dh e t e r o g e n e o u s ， w h i c hh a v ep r o p s e dt h en e wc h a l l e n g e sf o r t h ei n t e g r a t i o no ft h ev i r t u a le n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ns y s t e m t a k i n gt h ei n f o r m a t i o ni n t e r g r a t i o no fv i r t u a le n t e r p r i s ea s t h e b a c k g r o u n d ，t h i st h e s i sh a ss t u d i e ds e v e r a lk e yt e c h n o l o g i e sw h i c hs u p p o r tt h ei n t e r g r a t i o no f v i r t u a le n t e r p r i s e ，a n da n a l y s e di t sf e a t u r e sa n dl i m i t a t i o n s f i n a l l y , f r o mt h ev i e wo f m e r g e i n gt h et e c h n o l o g y so fw e bs e r v i c e sa n da g e n t ，t h et h e s i s h a sd e s i g n e daw e b s e r v i c e s b a s e dm u l t i - a g e n ti n t e g r a t i o nm o d e lo fv i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s ，a n d e x p a t i a t e dt h ei n t e r a c t i v ep r o c e s s e so f i n t e r n a lc o m p o n e n t s t h em a i nr e s e a r c h e sa c c o m p l i s h e di nt h i st h e s i sa r ea sf o l l o w s ： 1 t h r o u g ht h ed e f i n i t i o no fv i r t u a le n t e r p r i s ea n di t sc h a r a c t e r i s t i c ，t h e t h e s i sh a s a n a l y s e dt h ec h a l l e n g e sp r o p o s e db yt h e c h a r a c t e r i s t i c so fv i r t u a le n t e r p r i s e ，a n dt h e c h a r a c t e r i s t i c so fv i r t u a le n t e r p r i s ei n t e g r a t e ds y s t e m 2 b a s e do nt h ed e s c r i p t i o n , a n a l y s i sa n dc o m p a r i s i o no ft h ee n a b l i n gt e c h n o l o g y , t h e t h e s i sh a sp r o p o s e daw e bs e r v i c e s - b a s e di n t e g r a t e df r a m e w o r ko fv i r t u a le n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ns y s t e n a n da n a l y s e di t sf e a t u r e sa n dl i m i t a t i o n s f i n a l l y , i m p r o v et h i sm o d e l f o r mt h ep e r s p e c t i v eo fu s eo n t o l o g yi nt e r m so fk n o w l e d g ei n t e g r a t i o n 3 a n a l y s et h es i m i l a r i t i e sb e t w e e nv i r t u a le n t e r p r i s ea n dm u l t i a g e n ts y s t e ma n d b u i l ta m u l t i a g e n ts y s t e ma r c h i t e c t u r e b a s e do nc o n s u l t a t i o na n dn e g o t i a t i o nm e c h a n i s mo fa g e n t ， t h et h e s i sh a sd e s c r i b e dt h es e t u pp r o c e d u r eo fv i r t u a le n t e r p r i s e ，a n da n a l y s e dt h e c h a r a c t e r i s t i ca n dl i m i t a t i o no fm u l t i a g e n ts y s t e mf o rv i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m i n t e g r a t i o n 4 f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fm e r g e i n gt h et e c h n o l o g y so fw e bs e r v i c e sa n da g e n t ， c o m b i n e dt h ei d e a so fw o r k f l o w , t h et h e s i sh a sp r o p o s e daw e bs e r v i c e s - b a s e dm u l t i a g e n t i i i a b s t r a c t硕l ：论文 i n t e g r a t i o nm o d e lo fv i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s ，a n de x p a t i a t e dt h ei n t e r a c t i v e p r o c e s s e so fi n t e r n a lc o m p o n e n t s k e yw o r d ：v i r t u a le n t e r p r i s e ，c o r b a ，w e bs e r v i c e s ，m u l t i - a g e n ts y s t e m ，w o r k f l o w , s y s t e mi n t e g r a t i o n i v 硕士论文 虚拟企业信息系统的集成技术研究 图表目录 图2 1 1o m a 体系结构图( 左) 和层次结构图( 右) l o 图2 1 2o r b 的体系结构。1 0 图2 2 1w e bs e r v i c e s 体系架构模型1 3 图2 2 2s o a p 消息的封装模型1 5 图2 3 1a g e n t 体系结构1 9 图3 2 1 虚拟企业的生命周期2 3 图3 2 2 基于w e bs e r v i c e s 的虚拟企业运作流程2 4 图3 2 3 基于w e bs e r v i c e s 的虚拟企业信息系统全生命周期2 6 图3 3 1 基于w e bs e r v i c e s 的l e g a c y 系统的封装结构。2 8 图3 3 2 基于w e bs e r v i c e s 的节点企业遗留系统集成框架2 9 图3 4 1 基于领域本体的虚拟企业信息集成系统改进模型3 5 图4 2 1 虚拟企业多a g e n t 系统与节点企业多a g e n t 系统3 9 图4 2 2 基于a g e n t 协商的虚拟企业形成过程4 l 图4 3 1 基于多a g e n t 的粗粒度虚拟企业集成系统4 3 图4 3 2 基于c o r b a 和多a g e n t 的虚拟企业集成体系结构4 4 图5 2 1 虚拟企业节点企业内部的w e bs e r v i c e s 和a g e n t 技术的集成体系层次4 9 图5 3 1a g e n t 集成参考模型5 0 图5 3 2w e bs e r v i c e s 的a g e n t 包装5 l 图5 3 3 节点企业集成系统部分信息交互流程5 3 图5 3 4 虚拟企业信息集成系统完整的信息交互流程图5 5 图5 3 5w e bs e r v i c e s 与a g e n t 的互操作框架5 7 图5 3 6 虚拟企业信息系统集成环境下的协议栈5 7 图5 3 7 基于w e bs e r v i c e s 的多a g e n t 虚拟企业集成信息系统的集成框架5 8 表2 2 1w e bs e r v i c e s 协议栈1 4 表3 1 1w e bs e r v i c e s 和c o r b a 技术框架比较2 1 v 硕士论文 虚拟企业信息系统的集成技术研究 缩略词对照表 1 a c l a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e 代理通信语言 2 a ia r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e人 ：智能 3 a p i a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e 应用稗序编程接口 4 a r p aa d v a n c e dr e s e a r c hp r o j e c ta g e n c y美国国防部高级研究计划署 5c o m c o m p o n e n to b j e c tm o d e l 组件对象模型 6 c o r b ac o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e公共对象请求代理结构 7c i u v ic u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t 客户芙系管理 8d a id i s t r i b u t e da r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e 分布式人l ：智能 9d c o md i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l 分布式组什对象模硝 1 0e j b e n t e r p r i s ej a v ab e a n s 企业j a v ab e a n s l le i 强 e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g 企业资源计划 1 2f i p a f o u n d a t i o nf o ri n t e l l i g e n tp h y s i c a la g e n t s a g e n t 标准化组织 1 3 f r pf i l et r a n s f e rp r o t o c a l文本传输协议 1 4g i o pg e n e r a li n t e r o r bp r o t o c o l 通用o i 狙间通信协议 1 5h 1 t p h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l 超文本传输协议 1 6i d e fi c a md e f i n i t i o nm e t h o d i c ! 定义方法 1 7i d li n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e接口定义语言 1 8i i o pi n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c o l 基丁i n t e r n e t 的o l m 间协议 1 9k i f k n o w l e d g ei n t e r c h a n g ef o r m a t 知识交换格式 2 0k q m l k n o w l e d g eq u e r ya n dm a n i p u l a t i o nl a n g u a g e 知识查询与处理语言 2 1m a s m u l t i - a g e n ts y s t e m 多代理系统 2 2m e s m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m 制造执行系统 n a t i o n a lh d 僦a li n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e美国国家工业信息基础设施 2 3n i 口 p r o t o c o l s协议 2 4o 队 o b j e c tm a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e 对象管理体系结构 2 5o m g o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p 对象管理组织 2 6o i m o b j e c tr e q u e s tb r o k e r 对象请求代理 基于语义的w e b 服务描述语 2 7o 、7 门，sw e bo n t o l o g yl a n g u a g ef o rs e r v i c e s l 日 2 8p d mp r o d u c td a t am a n a g e m e n t 产品数据管理 2 9q o s q u a l i t yo fs e r v i c e 服务质量 3 0i m fr e s o u r c ed e s c r i p t i o nf r a m e w o r k资源描述框架 3 1r d f sr e s o u r c ed e s c r i p t i o nf r a m e w o r ks c h e m a资源描述框架定义集 3 2i 心cr e m o t ep r o c e d u r ec a l lp r o t o c o l远程过程调用协议 3 3s 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面向服务的体系结构 3 4s o a p s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l 简单对象访问协议 3 5s t e ps t a n d a r df o rt h ee x c h a n g eo fp r o d u c tm o d e ld a t a产品型号数据交换标准 3 6u d d iu n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n统一描述、发现和集成协议 i x 虚拟企业信息系统的集成技术研究 硕i ：论文 x 3 7u l uu n i f o r mr e s o u r c el o c a t o r 统一资源定位符 3 8v ev i r t u a le n t e r p r i s e 虚拟企业 3 9w s d l w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e w e b 服务描述语言 4 0w s f l w e bs e r v i c e sf l o wl a n g u a g e w e b 服务流语言 4 1x m l e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 可扩展标记语言 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名： 一一阜1， 垫坠丝卯g 年么月髫日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：互垫盘训8 年占月近日 f i ! j l ：论文 虚拟企业信息系统的集成技术研究 1 绪论 1 1 论文研究背景 在敏捷制造模式下，单一的市场竞争形势正在发生变化。顾客需求的个性化和多样 化使得越来越多的企业仅依靠自身资源的整合，无法独立地抓住稍纵即逝的市场机遇， 难以适应快速变化的市场需求。为此许多企业纷纷通过动态联盟方式，即虚拟企业 ( v i a u a le n t e r p r i s e ) 以增强组织竞争力，提高获利水平。 虚拟企业作为敏捷制造的主要组织形式，是指由多家企业为抓住迅速变化的市场机 遇，在一定时间内，通过信息技术联系起来的跨企业，跨地域的协作组织，各成员企业 基于共同目标，充分信任与合作，利用各自核心资源，分担风险与共享利益，一旦机遇 逝去，虚拟企业也将消亡【l 】。通过虚拟企业的运作可迅速集结满足特定市场机遇所需的 核心资源，以最小投入、最好的质量与服务和最快的上市时间满足市场需求。它克服了 传统企业的封闭性、局限性和设计、制造能力上的不足，减少了资源的重复投入，缩短 了生产周期，提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体柔性。 虚拟企业的高效运作，离不开信息系统的支持，与传统企业相比，虚拟企业具有时 效、动态、分布、集成、自治和异构等特性。这些特点使得支持虚拟企业节点成员之间 的资源共享和协作的虚拟企业信息系统面临着许多困难。虚拟企业的动态性、时效性以 及节点企业的自治性，不同节点企业信息平台的差异性、信息平台通讯协议的不同，对 外数据交换格式的不一致，使得虚拟企业的信息集成系统面临着新的挑战【1 6 】： 1 ) 系统重构的挑战：由于虚拟企业具有动态性的特点，虚拟企业信息系统也需要 根据企业的变化而进行重构。 2 ) 系统重用的挑战：虚拟企业的信息系统为了响应新的需求，不可能重新从头设 计一个新的系统来满足新的需求，而应以软件的重用为基础来对原有系统进行一定的修 改、替换或添加来满足新的需求，以适应虚拟企业的敏捷性。 3 】系统规模扩展的挑战：随着企业的发展和企业信息系统的发展，必然会对信息 系统的规模扩展提出挑战，同时虚拟企业的动态性，规模的可大可小，也决定了虚拟企 业的信息系统必须具有良好的可扩展能力。 4 1 系统分布性和异构性的挑战：由于各节点企业具有物理上的分布性，并且各企 业部门所采用的不同软硬件平台和信息系统，这就使得虚拟企业的信息系统应能够为各 种平台，各种编程语言编写的系统提供集成的方案。 5 ) 系统开放性和标准化工作的挑战：要实现信息系统重构和软件重用，虚拟企业 的信息系统本身应该是一个开放的系统，是基于一定的标准实现的。 6 ) 系统合作性的挑战：虚拟企业的运行，需要各节点企业的有效沟通和协作，反 l l 绪论硕i ：论文 映到信息系统中，系统之间的合作不应该是简单的资源共享和数据交换等方式，虚拟企 业的信息系统应该提供更高层次的相互合作机制以及信息系统之问协同工作的能力。 现代信息技术，网络技术以及人工智能的发展，使得构建一个开放、分布和异构的， 并具有可重构性、可重用性、和可扩充性( r e c o n f i g u r a b l e 、r e u s a b l e 、s c a l a b l e ) 【2 】等特 点的系统成为可能。本文旨在通过对各种集成技术的比较与分析，在现有技术的研究成 果上，构建一个开放、松耦合、动态可扩展以及智能的系统，为虚拟企业信息系统集成 的进一步研究和实际应用提供一个具有参考价值的框架。 1 2 虚拟企业理论综述 1 2 1 虚拟企业的界定 肯尼斯普瑞斯与史蒂文戈德曼等在2 l 世纪制造企业研究：一个工业主导的 观点报告中首次对虚拟企业的概念加以解释，提出了以虚拟企业为基础的敏捷制造模 式，即以核心能力和信誉为基础选择合作伙伴，组建动态联盟以增强企业整体竞争力， 提高组织的敏捷性，最大程度适应环境的变化，满足客户需求【3 1 。 1 9 9 3 年约翰伯恩在美国的商业周刊发表了篇名为虚拟企业的论文。在 这篇文章中，伯恩将虚拟企业描述成企业伙伴间的联盟关系，且虚拟企业没有明确的组 织架构，而是由若干个独立公司所构成的临时性网络，通过信息技术连接起来，共享技 术、成本以及对方的市场。他同时还指出虚拟企业有两个重要特征：一是临时性，即一 旦初始联盟目标达成，动态联盟体即自行解散；二是基于信用性，即虚拟企业是基于信 用关系建立起来的【2 0 1 。 进一步地，1 9 9 4 年史蒂文戈德曼、罗杰内格尔和肯尼斯普瑞斯发表了敏 捷竞争者与虚拟组织的专著，他们在该书中明确指出：计算机网络和远程通信技术的 结合，使得许多企业有可能将地理位置分散的能力结合在一个虚拟企业中，从而获得强 有力的竞争优势【4 7 】。 近几年来，随着西方虚拟企业理论在中国的普及、虚拟企业实务在我国迅速推广， 虚拟企业一词已成为国内学术界研究的热门话题，同时也取得了极为丰富的硕果。文献 【4 8 的作者解树江在系统地分析以上学者观点的不足之上，给出了虚拟企业如下定义： 虚拟企业是由一些独立的厂商、顾客，甚至竞争对手，以商业机遇中的项目、产品或服 务为中心，充分利用各自的核心能力，广泛利用以i n t e r n e t 为核心的信息技术，以合作 协议、外包、战略联盟、特许经营或许可，甚至成立合资企业的方式所构建的以盈利为 目的的动态的，网络型的经济组织。陈菊红、汪应络【4 9 】在整合国外众多学者研究成果的 基础上，提出虚拟企业是由多个企业群罩基于市场机遇而结成的一种动态联盟，其主要 作用是把复杂的产品迅速开发出来并推向市场，并通过彼此之间的合作网络，形成一种 2 硕士论文 虚拟企业信息系统的集成技术研究 没有围墙，依靠电子手段联系并统一指挥的经营实体。 从上面所列出的不同定义可以看出，对虚拟企业的概念可以从以下几个部分进行理 解： ( 1 ) 虚拟企业与外部资源之间的关系：虚拟企业的主要支撑思想是将现有的社会分 散资源根据市场机遇的不同进行快速、动态、重新的集成而形成的系统； ( 2 ) 从核心能力角度的界定：虚拟企业各成员必须具有独特的核心能力，只有这样， 才能发挥虚拟企业的独特优势。 ( 3 ) 虚拟企业运行的支撑条件：利用计算机与远程通信技术的结合，使得分布在世 界各地的合作伙伴可以实现资源和信息的共享。 1 2 2 虚拟企业运作的特性 从虚拟企业的定义可以得出，虚拟企业的本质是以实现市场机遇为目标的合作竞争 型的生产组织形式。与一般企业相比，它是两个或两个以上的一般企业将自己企业的一 部分资源形成任务小组参与到虚拟企业中去，这些任务小组通过有机结合最终形成企业 系统。这种企业系统不具备法人资格，不能对外独立承担民事权利和责任，而组成这个 企业系统的任务小组主要依靠合同、协议进行协调和控制。它们基于共同目标，充分信 任与合作，利用各自核心资源，分担风险与共享利益，一旦机遇逝去，虚拟企业也将消 亡。在虚拟企业的环境下，基于市场机遇的虚拟企业的运作具有以下的一些特性： 1 ) 动态性虚拟企业是实质上是不同组织或企业间的动态集成，它随市场机遇的 存亡而聚散。市场环境的不确定性和成员企业利益目标的各异性，必然导致其业务流程、 系统的功能和组织结构等的调整或变化，成员的退出和新的成员的加入，甚至联盟的解 散，重新再组织新的虚拟企业。 2 ) 临时性虚拟企业是基于市场机遇而聚合在一起的动念联盟，随着目标的实现 而解散，其生命周期一般都包括建立、运行和解体几个阶段。 3 ) 分布性虚拟企业中的成员企业往往在地域上具有很大的分布性，从用户的订 货、产品设计、零部件制造以及总装、销售等都可以由处于不同地域的企业按合作或协 议来完成，它们通过信息技术连接起来。 4 ) 自治性虚拟企业的各成员企业都是独立的个体，具有自己的经营策略、组织 模式、信息系统和业务流程，成员企业之间不存在很大的依赖性。它们以实现自身的利 益目标为根本目标，在核心企业的统一指导下通过合作协调来实现虚拟企业的全局目 标。 5 ) 信息共享化虚拟企业通过企业间的合作来组成联盟响应市场，是建立在信息 基础设施之上的，通过计算机网络及分布式应用系统进行企业经营、产品开发和制造的。 而各成员企业运行模式所依赖的底层基础架构并不统一，通信协议不同，以及对外交换 3 l 绪论 硕+ 论文 的数据格式也有差异。 通过上述分析可知，虚拟企业的成功运作需要不同地域、不同计算环境、不同软硬 件平台的成员企业的应用系统和数据能够在虚拟企业内实现共享，同时，虚拟企业的集 成环境要具有良好的动态可扩展性，能够在运作的过程中，实现虚拟企业的动态调整。 1 2 3 虚拟企业信息集成系统的特点 虚拟企业的运作具有临时性和动念性的特点，其节点企业物理位置具有分布性、自 治性，各成员企业的信息系统通常基于不同的软硬件平台。支持虚拟企业的高效运作， 虚拟企业的运作特性使得虚拟企业信息系统表现出来的特征主要是o r r s ( o p e n ， r e c o n f i g u r a b l e ，r e u s a b l e ，s c a l a b l e ) 特征，即开放性、系统可重构、软件可重用、和规模 可扩展性【1 6 】。 1 ) 系统的开放性 开放性意味着标准性，虚拟企业信息系统必须是开放的，遵守一定的标准特别是接 口标准，这样系统才能和其他系统在各种层次上实现互联和互操作。 2 1 系统的可重构性 由于虚拟企业具有临时性和动态性，使得其在运作过程中，企业的成员和业务流程 都有可能不断发生变化，这就要求虚拟企业信息系统是一个松耦合的丌放系统，系统的 各功能模块都应该实现标准的互联和互操作接口，随时可以通过合作重构形成新的系 统，满足虚拟企业的快速重构。 3 1 软件的可重用性 节点企业根据市场的需要而动态的参与到各个虚拟企业中，各节点企业的信息系统 不可能针对新的虚拟企业的需求而重新设计和实现一个全新的系统，而是要大量重用原 有的系统功能模块，进行功能模块的添加和扩展，快速构造满足新需求的功能系统。 4 ) 规模可扩展性 在虚拟企业运作的过程中，存在节点企业的退出和新的节点企业的加入，这就要求 虚拟企业信息系统的规模要随着虚拟企业的动态变化而变化。规模的可扩展性保证了虚 拟企业能够通过系统重构和软件重用来实现系统的扩展。 5 1 分布异构环境下的集成性 节点企业物理上的分布性，并且各企业部门所采用的不同软硬件平台和信息系统， 这就使得虚拟企业的信息系统能够为各种平台，各种编程语言编写的系统提供集成的方 案。 虚拟企业信息系统除了上面所述的o r r s 特征外，由于虚拟企业的运作是基于各节 点企业之间的相互协作，而节点企业具有相对的独立和自治性，如何解决节点企业的协 作，调解各节点企业的冲突，这也使得虚拟企业信息系统必须具有一定的知识，是一个 4 硕士论文 虚拟企业信息系统的集成技术研究 智能的系统。 1 3 国内外研究现状 虚拟企业的信息系统集成包括两个方面：各成员企业内部的应用集成和成员企业之 间的系统集成。虚拟企业是一种企业间动态协作的合作模式，如何在异构、分布的节点 企业之间进行动态集成是虚拟企业研究的重点。随着信息技术的发展，逐渐出现了 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ，公共对象请求代理结构) 、 d c o m ( d i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l ，分布式组件对象模型) 、e j b ( e n t e r p r i s e j a v a b e a n s ，企业j a v ab e a n s ) 等分布对象技术的出现，企业间的分布式应用环境日渐成熟， 并随着w e b 技术和a g e n t 技术的发展，使得虚拟企业信息系统的动态可重构性成为可 能，并逐渐向智能领域发展。 1 9 9 4 年，由美国政府和企业界共同发起的n i i i p ( n a t i o n a li n d u s t r i a li n f o r m a t i o n i n f r a s t r u c t u r ep r o t o c o l s ) 计划是当今虚拟企业领域中最重要的研究计划，其研究目标是支 持工业虚拟企业的形成，并能使各个成员企业在异构性计算环境中的合作。为此，n i i i p 计划基于现存的核心技术和工业标准( 如i n t e m e t 及其相关协议和服务、o m g 的c o r b a 及其相关技术、s t e p 标准( s t a n d a r df o rt h ee x c h a n g eo f p r o d u c tm o d e ld a t a ，产品型号数 据交换标准) 、工作流参考模型等) 提出了虚拟企业的一种参考体系结构。并基于此参考 体系结构，n i i i p 开展了多个具体的实施项目，比较典型的如s m a r t ( s o l u t i o nf o rm e s a d a p t a b l er e p l i c a b l et e c h n o l o g y ) 项目，其致力于丌发一种信息基础结构，用以支持单个 企业内部和多个企业之间的制造执行系统( m e s ) 和企业信息系统( e i s ) 之间的集成和互 操作【4 1 。e c a t a l o g s 、n i i i p s p a r s 以及n i i i p i s e c 项目以造船行业为背景，建立了设 计、制造、客户造船行业一体化供应链的虚拟企业，研究了这种基于长期稳定合作关系 的虚拟企业的核心业务过程集成和互操作性。 欧共体资助的e s p r i t 计划的研究项目v e g a ( v i r t u a le n t e r p r i s eu s i n gg r o u p w a r e t o o la n dd i s t r i b u t e da r c h i t e c t u r e ) 旨在建立支持虚拟企业运作的信息基础结构，进一步扩 展了产品数据的标准活动( s t e p ) 和国际性的工业组件规范( o m g ) 在分布式协同环境下 的系统努力，设计了一个通过c o r b a 访问s t e p 模型的基础结构用以解决产品数据的 分布问题1 4 j 。 1 9 9 7 年美国国际制造企业研究发表了美国俄罗斯虚拟企业网的研究报告。 该项目是美国国家科学基金项目，目的是开发一个跨国虚拟企业网的原型，使美国制造 商能够利用俄罗斯制造业的能力，并起到全球制造的示范作用。 在国内，对虚拟企业的信息信息集成系统的研究成果主要有，哈尔滨工业大学的徐 晓飞通过对动态联盟方式的分析及建立过程的研究，提出了集成化动态联盟建立支撑环 境v o i s e 。东北大学的杨晓春提出了一个面向虚拟企业的信息集成系统v j 鹪c o p e s l 绪论 硕十论文 系统的信息集成问题处理的解决方案【l o 】。 对于虚拟企业系统集成技术的研究主要包括三个方面的内容，一是如何解决虚拟企 业信息系统分布和异构的问题，实现虚拟企业的信息的交互与互操作，二是如何解决虚 拟企业信息集成系统的敏捷性和可重用性，三是如何利用虚拟企业信息系统实现各成员 企业的协同和协调，更好的支持虚拟企业节点成员之间的相互协作。对于虚拟企业的分 布和异构问题，已经有相对比较成熟的技术。从总体上看，与这三个方面相关的研究包 括：文献 6 9 】从虚拟企业敏捷需求焦度，围绕虚拟企业开放性、应用集成机制、分布式 问题求解和决策支持、过程集成机制，虚拟企业管理系统等方面，系统阐述了与虚拟企 业信息集成有关的信息技术领域的研究现状。文献 5 】基于对等网络提出了一种面向制 造企业的虚拟制造系统，并讨论虚拟环境下基于黑板控制系统的分布式并行协同求解； 文献【6 】通过分析虚拟企业项目合作中面临的问题及其对信息系统的要求，构造了虚拟 企业信息系统的参考框架结构，并给出了一种利用统一建模语言建立虚拟企业信息系统 的设计方法；文献 7 基于分布系统和组件技术提出了一种虚拟企业信息系统的框架； 文献 8 】从c o r b a 技术的优势出发，提出了基于c o r b a 的虚拟企业信息系统的集成框 架；文献d o 基于联邦模式体系结构，提出了一种扩展联邦模式的虚拟企业信息集成系 统：文献【1 1 】通过对虚拟企业信息系统的特性分析，在虚拟企业建模和开发过程中引入 形式化r a i s e ( - i - q p 软件工程严格方法) ，采用r a i s e 和i d e f ( i c a m 定义方法) 相结合 的方法，给出了运用形式化方法进行虚拟企业建模的方案；文献【6 5 通过讨论动态联盟 环境下企业信息系统的新特点，介绍了一种按功能划分的、基于组件技术的动态联盟企 业信息系统软件架构。文献 6 7 】针对现有虚拟企业信息交互中存在的通信效率低、服务 器负载大、使用复杂等问题，构建了虚拟企业的对等网模型，提出了一种基于对等网络 p 2 p 的虚拟企业信息交互模式。文献 6 8 j i 臣过对虚拟企业信息系统开发过程中采取的手 段和方式进行了研究，通过对虚拟企业的协作过程和领域进行研究，证明了利用通用建 模语言的建模机制对虚拟企业信息系统中的协作信息建模时可行的。 直到近几年，随着w e b 技术的成熟，面向服务架构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 ) 的提出，学术界将w e bs e r v i c e s 技术应用于虚拟企业的信息系统集成中。文献 1 2 提出 了一种基于w e b 服务的敏捷制造资源集成解决方案，利用w e b 服务提供的u d d i 机制， 实现服务的快速寻找、绑定和集成，并应用本体论对制造资源建模：文献 1 3 通过分 析面向服务体系架构在敏捷虚拟企业信息系统中的应用，提出了一种面向服务体系的 虚拟企业敏捷信息系统体系框架。文献 7 0 通过分析跨企业信息集成的要求，给出了 根据标准化的信息技术构建基于w e b 服务的跨企业信息集成的基本框架，并给出了其 在制造联盟资源计划中的应用。文献 7 l 】给出了一种基于s o a 的虚拟企业信息集成解 决方案。由于w e bs e r v i c e s 技术架构体系的局限性，其并没有能够为虚拟企业合作伙 伴的搜寻与查找提供