（交通运输规划与管理专业论文）基于网格化管理的区域物流资源整合研究.pdf

中文摘要 摘要：随着物流发展呈现区域层面的融合趋势，很多学者开始关注区域物流 合理化问题。虽然实际运作中频频提出协同观念，但是通过整合区域物流资源， 从而达到区域物流的资源共享、协同工作等问题的研究仍处于初级阶段，尚缺乏 系统性的理论支持。因此，本论文选择区域物流资源作为研究对象。 根据本论文对相关理论的研究，可知在当前研究中出现了一个创新的管理理 论，即网格化管理理论。网格化管理可以将分散的资源进行有效地统一调度，试 图探索从整体上解决整个系统资源共享、协同工作等问题的有效方案，这与区域 物流资源整合所要达到的目标相一致。 鉴于此，本论文以区域物流资源为研究对象，以网格化管理为研究理论，结 合计算机仿真技术，对基于网格化管理的区域物流资源整合体系进行深入研究。 具体研究思路如下所述：首先，在网格化管理的理论支持下，构建区域物流资源 整合体系。其次，对体系进行模型化分析，并对网格化与非网格化体系进行定量 仿真比较。最后，进行了网格化区域物流资源整合的实证研究。 本论文的主要研究成果如下： ( 1 ) 研究了当前区域物流资源整合存在的问题及其原因，进而以网格化管理 理论研究成果为基础，构建一种基于网格化管理的区域物流资源整合体系。 ( 2 ) 分析了网格化与非网格化区域物流资源整合体系的定量比较，构建相应 仿真模型并通过有关测评指标度量这两种模式的服务差异。 ( 3 ) 进行了网格化区域物流资源整合的实证研究，以长三角为例。 这一研究具有一定的理论意义和现实意义，它在理论上从定量角度回答了区域 物流资源整合的一系列问题，在实践中还有利于政府从区域经济一体化的角度对 物流发展做出宏观决策，以保证区域物流合理化。 关键词：网格化管理；区域物流；物流资源整合 分类号： a bs t r a c t a b s t r a c t ：a sal o g i s t i c sd e v e l o p m e n tt r e n do fr e g i o n a li n t e g r a t i o n ，m a n y s c h o l a r sb e ：g i nt op a ya t t e n t i o n st ot h er a t i o n a l i z a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c s t h ec o n c e p t o fs y n e r g yi sf r e q u e n t l yr a i s e di nt h eo p e r a t i o n ，h o w e v e r , t h er e s e a r c h 0 1 1a c h i e v i n gt h e s ：h 撕n go fr e s 0 1 】r c e s 觚dc o l l a b o r a t i v er e s e a r c hw o r ko fr e g i o n a ll o g i s t i c st h r o u g h t h e r e s o u r c e si n t e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c si s s t i l li ni t si n f a n c ys t a g e ，a n dt h e r e1 sn o s y s t e m a t i ct h e o r e t i c a ls u p p o r t t h e r e f o r e ，t h e d i s s e r t a t i o nt a k e sr e g i o n a ll o g i s t i c s r e s o u r c e sa sr e s e a r c hs u b j e c t a c c o r d i n g t ot h er e s e a r c ht h e o r yi nt h ed i s s e r t a t i o n ，w ec o u l dk n o wam a n a g e m e n t i n n o v a t i o nh a sa p p e a r e di n c u r r e n tr e s e a r c h ，t h a t sg r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t g r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n tc o u l de f f e c t i v e l yu n i f ya n dd i s p a t c ht h ed i s t r i b u t e dr e s o u r c e s ， a n dt h e na t t e m p tt od i s c u s st h es o l u t i o n st ot h es h a r i n go fr e s o u r c e sa n dc o l l a b o r a t i v e r e s l e a r c hw o r kt h r o u g h o u tt h es y s t e m ，w h i c hi n t e g r a t e s w i t ht h eg o a lo fr e s o u r c e s i n t e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c s 1 n 访e wo ft h i ss i t u a t i o n ，t h ed i s s e r t a t i o nt a k e sr e g i o n a ll o g i s t i c sr e s o u r c e sa s r e s e a r c hs u b j e c t ，t a k e sg r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n ta sr e s e a r c ht h e o r ya n dc o m b i n e st h e c o m p u t e rs i m u l a t i o nt e c h n o l o g yt od e e p e nt h er e s e a r c h o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o no f r e g i o n a ll o g i s t i c sb a s e do ng r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t t h e d i s s e r t a t i o nl a u n c h e sc o n c r e t e r e s e a r c hg r a d u a l l y 嬲f o l l o w s ：f i r s t l yc o n s t r u c t st h er e s o u r c e si n t e g r a t i o ns y s t e mo f r e g i o n a ll o g i s t i c sb a s e do ng r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t s e c o n d l ya n a l y z e st h em o d e lo f t h es y s t e m , a n ds i m u l a t e sg r i d d i z a t i o na n dn o n g r i d d i z a t i o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o no f r e g i o n a ll o g i s t i c sa n dc o m p a r e st h e mq u a n t i t a t i v e l y a n dt h e nr e s e a r c h e sap r a c t i c a l c a s eo fg r i d d i z a t i o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c s m a i nw o r ka n dc o n c l u s i o n so ft h ed i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) r e s e a r c h e st h ep r o b l e m sa n dc a u s e so fc u r r e n t r e s o u r c e si n t e g r a t i o no f r e g i o n a ll o g i s t i c s ，a n de s t a b l i s h e st h ew h o l eo p t i m i z a t i o nd e v e l o p m e n tp a t t e r n o f r e s o u r c e si m e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c sb a s e do nr e s e a r c ha c h i e v e m e n to fg r i d d i z a t i o n m a n a g e m e n tt h e o r y ( 2 ) a n a l y z e sq u a n t i t a t i v ec o m p a r i s o n o fg r i d d i z a t i o na n dn o n g r i d d i z a t i o n r e s o u r c e si n t e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c s ，a n dc o n s t r u c t ss i m u l a t i o nm o d e la n ds e r v i c e q u a l i t ye v a l u a t i o ni n d e x ( 3 ) r e s e a r c h e sap r a c t i c a lc a s eo fg r i d d i z a t i o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o no fr e g i o n a l l o g i s t i c s ，a n dt a k e st h ey a n g t z er i v e rd e l m 勰a l le x a m p l e t h ed i s s e r t a t i o nh a ss o m et h e o r e t i c a la n d p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i ts o l v e st h e p r o b l e m so fr e s o u r c e si n t e g r a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c sf r o mt h eq u a n t i t a t i v ep o i n t t h e o r e t i c a l l y , a n dt h e ni np r a c t i c ei t sa l s ob e n e f i c i a lt o d e c i s i o n - m a k i n go ft h e g o v e r n m e n tf r o mt h e p e r s p e c t i v eo fm a c r o e c o n o m i cd e v e l o p m e n tt oe 1 1 s u r et h e r a t i o n a l i z a t i o no f r e g i o n a ll o g i s t i c s k e y w o r d s ：g r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t ；r e g i o n a ll o g i s t i c s ；i n t e g r a t i o no f l o g i s t i c s r e s o u r c e s c l a s s n 0 ： v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通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己在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 一张罗脾：弘7 年么月舳 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 张罗鹕 聊躲主 毵；岛 签字日期。刁年占月跏 | 签字日期：巧年月v 日 致谢 本论文的工作是在我的导师刘红璐副教授的悉心指导下完成的。无论是在理 论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题、调研及研究撰写每一个环节， 无不得到导师的悉心指导和耐心帮助。导师严谨的治学态度和科学的工作方法给 了我极大的帮助和影响，在此衷心感谢导师两年来对我的关心和指导。 同时，张真继教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习和生活上 都给予了我很大的帮助和关心，在此向他表示衷心的感谢。 张润彤教授和常丹副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意 见，在此向他们表示衷心的谢意。 在实验室工作及撰写论文期间，共同参与项目的刘志萍、高峰等同学的热情 帮助也使我有了很大的收获，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 1 绪言 1 1 研究问题的提出 1 1 1选题背景 经济全球化和区域经济一体化是当今世界经济发展的两大趋势。随着中国对 外开放和统筹区域经济协调发展，中国区域合作越来越紧密，其范围和领域不断 拓展，形成了长江三角洲、珠江三角洲、环渤海等重要的经济区域。正是在这一 背景下，国际及区域经济的联系越来越紧密，社会分工的范围也越来越广，而且 在经历了两次工业化革命以后，生产和制造技术上的增长空间短期有限，必然会 在流通领域寻找新的经济增长点，那么现代物流业的发展也就成为了必然的选择。 物流由于对社会和企业经营具有强大的影响力，引起了理论界和实业界的高 度重视。2 0 世纪6 0 年代初，德鲁克曾预言物流领域是经济增长的“水下冰山”， 是“降低成本的最后边界”【l 】。我国物流业起步较晚，进入2 1 世纪现代物流业发 展受到前所未有的关注，国内物流持续升温，发展势头迅猛。2 0 0 7 年物流业增值 1 6 9 8 1 亿元，占g d p 的比例达到6 9 ( 见图1 1 ) 。同时，我国社会物流总额逐年 提高( 见图1 2 ) ，社会物流效率不断提升，物流业进入了高速发展的时期【2 1 。 图1 1 近五年我国物流业增加值 f i g u r e l - l t h ea d d e dv a l u eo f l o g i s t i e si nt h ep a s tf i v ey e a r s 图1 2 近五年社会物流总额 f i g u r e l - 2t h et o t a la m o u n to f s o c i a ll o g i s t i c si nt h ep a s tf i v ey e a r s 另一方面，现代物流是一个新兴的复合型产业，涉及运输、仓储、货代、联 运、制造、贸易、信息等行业，物流的运作和管理关联到很多领域，而在我国的 管理体制上，这些领域都各有所属的部门、行业和地区。因此，要想使这些领域 协同工作，充分地发挥物流作为区域新经济增长点的优势，那么整合是主要手段 之一。其次，物流本身就是整合的产物。物流是一种服务能力，这种服务能力是 由不同经济领域的相互有联系但又有很大不同的经济活动聚集构筑而形成，每一 项物流活动都要依靠组织者对相关物流资源进行整合了才能实现。再者对于我国 而言，还有一个特殊的情况就是我国的物流领域缺乏行业巨头和大资本，很难走 投资扩大建设进而做大做强的道路。在这种情况下，整合更成了重要的选择。 目前，众多学者已经对物流资源整合进行了不同程度的研究。而在物流系统 中，区域物流属于基本层面，所以区域物流的资源整合更是一个亟待研究的问题。 1 1 2 研究的意义 当前，我国现代物流业处于快速发展时期，各地政府对发展现代物流给予了 极大的支持，纷纷在以当地利益的基础上出台了物流发展规划。在这种情况下， 如果没有很好地考虑区域物流资源整合，势必会造成新经济条件下区域冲突和重 复建设。据有关资料统计，全国有近6 0 的物流园区处于闲置【3 】。所以实践的发展 需要新的理论指导，如何在区域经济一体化的条件下发展现代物流业，区域物流 如何适应区域经济的发展是当前需要研究的问题。而我国在这方面的理论研究还 比较缺乏，致使在实践中造成区域物流资源的重复建设，从而造成了浪费。 2 因此，本论文致力于利用网格化管理的理论，并结合计算机仿真技术，系统 地构建区域物流资源整合的体系模式，它具有很强的理论意义和现实意义： ( 一) 理论意义 目前，国内网格化管理的理论主要应用于城市管理、安全、劳动保障等方面。 它是处理当前复杂管理事务的一种新兴管理模式，是基于网格思路在所选定系统 边界范围内实现信息整合、运作协同、条块总合的一种现代网络系统式管理。这 种管理模式的主要功能与区域物流资源整合的目标相吻合。因而本论文以网格化 管理为基础，寻找区域物流资源整合模式，通过构建模型以及仿真运用，继而回 答区域物流资源整合的一系列问题，以期为国内区域物流资源整合的实践活动提 供理论上的支持。 ( 二) 现实意义 通过研究基于网格化管理的区域物流资源整合，从而有利于政府从区域经济 一体化的角度对现代物流业的发展做出宏观决策与指导。同时，通过研究基于网 格化管理的区域物流资源整合还能有利于政府以新的思路发展现代物流业。各地 政府在发展现代物流的过程中不应拘泥于本地，而应寻求区域间的合作。各中心 城市可研究其辐射范围，研究在多大的经济区域内发展区域物流体系的合理性， 从而实现整个区域物流的效益最大化。 1 2 国内外研究动态 资源整合是当今物流界较为热门的话题。迄今为止，人们从不同的角度来看 物流资源整合，主要有以下观点： 王佐在论物流企业的资源整合一文中把物流整合分为战术和战略层次， 提出物流整合的基本内容，如客户资源整合、能力资源整合和信息资源整合【4 】【5 1 。 黄国雄在其文现代物流的整合效应中，从大物流的观点出发，认为物流 整合是物流企业对市场发展所具有的适应力、协调力和综合力的总和【6 】。 唐纳德丁鲍尔所克斯等人在其著作物流管理：供应链过程的一体化 中提出整合理论，强调了对物流位置结构、仓库位置类型、物流战略的制定方向【丌。 郭心毅在我国第三方物流业产业集中度测度及产业政策研究一文中，研 究了第三方物流业集中度的问题，提出要提高我国第三方物流产业的集中度【8 】。 白雪洁在产业融合影响物流产业市场结构的路径及企业的应对策略一文 中，剖析了物流产业融合的几个特征【9 】。 董千里在区域物流信息平台与资源整合一文中提出，区域综合物流信息 平台是整合社会物流资源的重要手段【1 0 1 。 3 同时，进一步通过研究国内文献可以发现，目前在国内物流业盛行的对资源 整合一词内涵的理解，很大程度上只停留在“资源组合刀阶段，而非“资源整合 。 很多第三方物流企业由于不具备物流运作实体资产，往往借用社会上大量的运输 资源、仓储资源。这种模式是属于轻资产型的低成本运作方式，在我国物流业初 级发展阶段的确起到了很大的推动作用【1 1 1 。“借鸡下蛋 模式固然运作非常灵活， 但是物流能力获取的稳定性却时常打折扣。当物流能力产生严重不确定性时，这 种“资源组合模式将会遭遇生存危机。 因此，本论文认为当前的“资源组合”模式，离现代物流的“资源整合 尚 有一段距离。现代物流的“资源整合 ，是在满足客户需求和降低成本的前提下， 以系统工程的角度从整体上把握，利用多种手段将分散在不同企业和社会群体的 各类物流资源有效地组织起来，以期在不同的运作主体中进行集成化。因此，本 论文试图从整体上解决现代物流的“资源整合，主要从区域性这个系统工程角度 来进行物流资源整合问题的研究，继而探讨区域物流资源如何进行整合的模式。 1 3 论文的总体结构与研究方法 1 3 1 论文总体结构 本论文主要是围绕基于网格化管理的区域物流资源整合体系的构建、模型分 析以及实证研究等问题的讨论。本论文的总体结构如图1 3 所示： 绪论 ( 2 ) 那么对于本章3 1 1 中所述的物流、信息流和运作流来说，都可以采取一般的 状态方程来表示，称之为流程方程，即 x ( t + 1 ) = h 1 ( f ) x ( f ) ( 3 ) 式中：x ( f ) 代表t 时刻的物流向量、信息流向量或运作流向量，并且设定 x ( t ) = 【工。( f ) ，t ( f ) ，( f ) 卜 日( f ) 代表对应于x ( f ) 的动态关联矩阵。 具体来说，h ( t ) 是由于在日常的运作当中，通过“决策”或者“控制 在一 定范围内或在一定程度上进行选择操作从而改变了系统的动态结构，因此为了适 应这种情况，引进一种“决策变量”d ，如) ，于是可有 1 5 h ( f ) = d ( f ) o k ( 4 ) 式中：k 为基本的关联矩阵，关联系数为岛，k = 【七玎】o 其中，而为网格单 元只n n 格单元y j 的关联系数，关联系数取值为0 ，表示没有关联，取值为l ，表 示有关联，其取值为o l 的实数，则表示其关联的强度； d ( t ) 为决策矩阵，其中决策系数即决策变量喀心) ； p 为两个矩阵对应位系数相乘的运算符号。 对于动态关联矩阵h ( f ) 来说，其动态的关联系数为h o ( t ) ，因此有定义式如下 h u f f ) = 略( t ) x k v ( 5 ) 一般地说，h q ( t ) 具有特性为 0 h v ( t ) 1 ( 6 ) 力 0 乏：h i f ( f ) 1 ( 7 ) _v j = 1 这样的约束条件说明，如此的“决策 或“控制 只能在硬性条件所容许的 范围内进行选择。 通过以上网格化管理流程的数学表述，那么网格化管理系统运作中的物流、 信息流和运作流都可以定量地进行运算，从而实现了管理系统中定性分析到定量 分析的转变，这是网格化管理优越性的最重要体现。 3 1 3网格化管理应用于区域物流资源整合的合理性 当前，人们已经意识到物流资源急需整合，同时也提出了按主导资源的不同、 按产权关系的不同而进行资源整合的方法。但是在实践中，现有资源整合方法大 部分只是定性地从经验的角度局部着眼实施物流资源的整合，从而无法实现整体 的优化。而在物流资源整合原则中，很重要的一点就是系统整体优化，即物流资 源的整合要以实现物流系统的整体最优为目标，而不是系统内部的要素目标最优。 如何从定量的角度出发，从整体上构造物流资源整合体系，从而实现资源共享、 协同工作，在理论和实践上目前尚没有明确的答案。本论文就此为突破口，寻找 出一种可将物流资源进行共享、协同工作的模式，并进行定量分析。 基于前述的相关理论研究可知，源自管理实践新理念的网格化管理理论正是 从定量的角度，探索在整体上解决整个系统资源共享、协同工作等问题的有效方 案。同时，整个网格化管理系统能够动态地管理各网格节点的资源，并为资源配 置提供可能。网格化管理的基本特征以及具体表现与物流资源整合所要达到的资 源共享、协同工作目标相一致。因此，本论文认为，网格化管理为区域物流资源 整合的具体运作提供了一种可能的发展模式，同时通过网格化管理流程的定量数 1 6 学表述，此模式还能利用仿真技术进行定量分析，这也是网格化管理方法相比于 其他物流资源整合方法的合理性和最优性所在。 3 2 体系的构建 3 2 1区域物流资源网格划分 ( 一) 构建思路 基于本章3 1 节中网格化管理应用于区域物流资源整合的合理性分析，可见网 格化管理为区域物流资源整合提供了一种可行的发展模式。本论文将沿着网格化 管理思路在当前指定区域内，把分散在区域内各城市级的不同企业和社会群体的 各类物流资源有效地组织起来，形成一个物流网格系统。系统在进行物流资源集 成时，屏蔽资源的异构性和地理分布性，以透明的方式为用户提供各类服务。 ( 二) 区域物流资源的分类 在体系进行具体构建之前，首先要将区域物流资源进行合理划分。 由于物流企业向客户提供的一系列服务，包括运输、仓储、库存管理、包装、 配送、采购、供应链管理等等，最终都需要通过运输设备、仓储设备、包装设备 和装卸搬运设备等物流资源来实现。鉴于此，本论文将区域物流资源整合的对象 界定为可供虚拟运作、且还能提供客户所需一系列物流服务的物流资源，即分散 在区域内各城市级的不同企业和社会群体的运输设备、仓储设备、包装设备和装 卸搬运设备等物流资源。具体来说，区域物流资源的分类及相关属性如表3 一l 所示。 表3 - 1 区域物流资源的分类 t a b l e3 - 1c l a s s i f i c a t i o no f r e g i o n a ll o g i s t i c sr e s o u r c e s 1 7 ( 三) 区域物流资源网格划分与编码 考虑到区域物流资源地理上分布、自治，规模庞大，隶属于不同的管理机构， 并且种类众多。因此，在体系具体构建之前必须将物流资源虚拟化，使其唯一标 识以便寻找。考虑将分散在区域内各城市级的不同企业和社会群体的物流资源进 行集成，按不同类别划分为4 个具有自治能力的资源域r e s i ，r e s 2 ，r e s 3 ，r e s , ， 每个资源域部署在一个网格节点上，称之为资源管理机构。这4 个资源管理机构 分别管理运输设备资源、仓储设备资源、包装设备资源和装卸搬运设备资源。 同时考虑对不同物流资源进行编码，使其数字虚拟化，从而建成一定区域内 具有4 大类物流资源，几万条物流企业数据，数万张物流资源照片的物流资源网 格信息库，以便在体系运作时进行搜索引擎。区域物流资源多级网格的划分以行 政管理单位为基础进行，这种划分方法不但能够适应物流资源网格化管理的需要， 同时能够作为与物流资源相关的各种社会经济数据普查和统计的基本单元。 ( 1 ) 区域级：此逻辑大网格主要为区域物流资源整合的网格化管理提供衔接。 ( 2 ) 资源域级：根据物流资源的分类进行一定的网格划分，最终形成无缝覆 盖全区域范围的4 个资源管理机构网格节点，即运输设备资源网格节点、仓储设 备资源网格节点、包装设备资源网格节点和装卸搬运设备资源网格节点。 ( 3 ) 城市级：在每一个资源域内，物流资源属于区域内各城市级的不同企业。 因此本论文设定，在网格化管理系统中区域物流资源的编码由4 部分组成， 采用1 6 位数表示，依次是6 位区域码、3 位资源域码、3 位城市码和4 位企业码。 这种编码方法体现了层次性特征，通过取得编码数字，即可得到某物流资源的具 体来源。该编码体现了体系中某个物流资源的唯一性，结构如图3 4 所示。 口口口口口口口口口 i i 口口口口口口口 区域码资源域码城市码 图3 _ 4 区域物流资源编码 f i g u r e3 - 4 t h ec o d i n go fr e g i o n a ll o g i s t i c sr e s o u r c e s i 企业码 其中，区域码为6 位，按照g b t 2 2 6 0 标准执行。资源域码设为0 0 1 0 0 4 ， 具体而言0 0 1 代表运输设备资源网格节点，0 0 2 代表仓储设备资源网格节点，0 0 3 代表包装设备资源网格节点，0 0 4 代表装卸搬运设备资源网格节点。城市码从0 0 1 0 9 9 由小到大按顺序编写。企业码从0 0 0 1 0 9 9 9 由小到大按顺序编写。 3 2 2 体系结构 1 8 按照区域物流资源整合体系的构建思路，可将体系分为“受理中心控制中 心一资源管理机构 三层管理层次。具体来说，体系结构主要分为用户应用平台、 网格服务平台、网格请求代理、网格资源层4 个层次，具体见图3 5 所示。 用户应用平台 彳 弋夕 网格服务平台 受理中心 厂，i ，_ m - l 、厂、 jl 认址、文王俣扶，i佰思俣职j 、7 公 安 弋夕 全 网格请求代理 标 准 保 f 囊垒立厂垒 支 障 控制中心 撑 体 体 系 i 甑寿瑶硼肚务分田噙烬调喳仃监玛 1-10-一一 系 公 妙 1 网格资源层 资源管理机 基基基鑫 构 孓孓沙 陲兰三三习 图3 5 基于网格化管理的区域物流资源整合体系结构 f i g u r e3 - 5t h es t r u c t u r eo fi n t e g r a t i o ns y s t e mo fr e g i o n a ll o g i s t i c sr e s o u r c e sb a s e do l l g r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t ( 一) 用户应用平台 用户应用平台。用户应用平台是用户与物流网格交互的接口，同时使用可视 化开发工具开发出相应的友好界面。用户登陆该界面，就可以通过该平台向系统 提交请求，系统接受到服务请求后，应用平台通过分析将其转换为更具体的需求 描述，并递交到网格服务平台上。这时网格服务平台就可以按照服务需求向下一 层传达请求信息，以便搜索查询结果，以满足用户的需求。 1 9 对于企业用户来说，各个企业可以根据自己的业务流程开发与物流网格相匹 配的信息系统或者改造原有的信息系统以适应物流网格，并通过一定的网格协议 接入物流网格，那么就能够访问物流网格中所提供的各种服务。各个物流企业通 过一定的模式，共享和调配物流网格中的所有物流资源，从而实现了各物流企业 之间的资源共享与协同工作。 ( 二) 网格服务平台 网格服务平台的功能就是连接和传送上下层资源和服务，起中间件的作用， 向下层传送用户需求信息，向上层传送底层反馈的具体数据信息，在管理层次上 体现为“受理中心。 该平台上的服务是根据上层网格用户所发送的服务需求来定义的，结合用户 应用平台递交的需求描述将用户需求提交给控制中心，由控制中心将服务任务下 达给网格资源层进行具体服务请求的求解。同时，该层还包括了认证、安全服务 和信息服务等。认证、安全服务模块对服务或资源提供方提供注册、认证功能， 同时保证用户作业在资源提供方安全运行；信息服务动态收集各个资源节点的信 息，并反映到全局数据库中【3 2 】。 ( 三) 网格请求代理 网格请求代理是整个物流网格系统上所有资源的统筹管理者，对全局资源进 行统一的管理和分配，并通过网格服务平台将用户应用平台和网格资源层联系起 来，在管理层次上体现为“控制中心 。网格请求代理作为控制中心，主要为物流 网格系统的运行提供统筹控制，以完成对系统中用户和资源的管理、监控和应用 协调，具体包括用户管理、运行监控、资源优化调度、协调策略管理等功能瞰】。 网格请求代理接受网格服务平台所传送的用户关于物流资源的需求信息任务 包，通过分析标准任务包的特征以确定任务包的属性，并沿着网格化基本流程传 递到网格资源层所对应的资源管理机构模块。 ( 四) 网格资源层 网格资源层的基本功能是控制局部资源，负责本节点域物流资源的创建、属 性的收集，同时还动态地监测、调度物流资源，并且及时地将物流资源的信息传 送给网格服务平台，并向上提供访问接口。它构建了一个虚拟层次，将不同的物 流平台信息基础设施抽象为统一的逻辑实体，屏蔽了物流信息异构平台和主机环 境带来的差异，在管理层次上体现为“资源管理机构 。 本节点域的物流资源主要指物流运作中所涉及到的运输设备、仓储设备、包 装设备和装卸搬运设备。采用网格化思想将区域内各个城市级的局部物流资源封 装成为可供物流网格系统上所有应用共享的全局资源，并通过网格技术屏蔽物流 资源的异构性，从而形成一体化的物流资源网格信息库。 此外，网格资源层还负责接收从网格请求代理提交的任务并根据其特点进行 处理机的分配，通过网格服务平台传输到用户应用平台，以便满足终端的用户需 求。网格资源层与网格服务平台之间通过一系列协议将数据资源转化为服务，其 具体形式是由来自顶层的用户需求所决定的，按照任务执行将服务交由网格资源 层来处理。任务完成后，将结果反馈给终端用户，即服务请求者。在处理用户请 求过程中，所有活动对终端用户都是透明的。 ( 五) 支撑体系 另外，体系还需要两个支撑体系的支持。首先，安全保障体系是贯穿整个物 流网格系统的安全架构，用于实现系统不同层次的安全需求。其次，标准支撑体 系是贯穿整个物流网格系统的标准架构，保证系统符合相关标准，以保证系统与 其他系统的数据交换和信息共享。这两个支撑体系在总体框架中发挥着支撑作用。 3 2 3 体系模型的功能模块探讨 对物流网格系统的体系结构进行研究后，我们还需要着重探讨体系模型的功 能模块，它们是整个网格化管理系统存在并顺利实施的关键点。 ( 一) 网格物流资源的建设与调度 在网格物流资源的建设中，提供物流资源的各个资源采集点大多无法从网格 本身获取利益，网格物流资源没有加入网格的内部激励。因此，应该通过合理的 制度安排，让网格物流资源利益获取与其对网格的服务质量相挂钩，那么网格物 流资源才有主动加入网格的动机。所以，网格物流资源的建设需制定合理的激励 机制，以解决资源提供者进入网格的利益分配问题。 同时，对于任何一个用户给定的需求，都需要对网格中的物流资源进行调度， 选择最优的资源配置来满足其要求，这种调度工作由网格物流资源调度g r s 来实 现。g r s 通过分析服务需求、需求所需资源、使用资源范围、资源优化方案比较 等来最终决定使用哪些物流资源。 ( 二) 物流资源网格信息库和网格信息索引服务 将各种网格物流资源( g r i dr e s o u r c e ，g r ) 的信息通过网格接口和互联网输 入到物流资源网格信息( g r i dr e s o u r c ei n f o r m a t i o ns e r v i c e ，g r i s ) 数据库中，这 样可以使网格物流资源的信息在网络上查询到。然后通过统一的网格信息索引服 务( g r i di n f o r m a t i o ni n d e xs e r v i c e ，g i i s ) 对g r i s 进行访问，寻找最为合适的g r 。 g r i s 和g i i s 共同构成了网格信息服务( g i s ) ，通过g i s 可以对所有网格物流资 源进行最快最准确的检索。 2 1 3 3 体系的运作模式 物流网格系统的任务就是要把分散在同一区域内各城市级的不同物流企业和 社会群体中的各种物流资源统一管理起来，使得用户可以共享使用网格中的物流 资源。用户只需要将需求进行提交，就可以等待系统将最终的服务结果提供出来。 这样，整个物流网格系统对于用户来说就变成了一个黑箱，根本不需要了解内部 的运作规律就可以得到最为满意的服务。体系的运作模式具体如图3 - 6 所示。 信息反馈给用户、等待调配 物流网格系统 物流资源请求 用户得到物流资源 l 一 运输或其i 它手段1 j 1 一 物流企业接受任务 叫用户信息审核 。一 i 需求 上描述 i 受理中心 l 需求 上提交 i 控制中心 i 。一 查询物流资涮 网格信息库l 所需物流资源是否满五箩 否 土是 任务执行 运输或其它手 图3 - 6 基于网格化管理的区域物流资源整合体系的运作模式 f i g u r e3 - 6 t h eo p e r a t i o nm o d eo f i n t e g r a t i o ns y s t e mo fr e g i o n a ll o g i s t i c sr e s o u r c e sb a s e d0 1 1 g r i d d i z a t i o nm a n a g e m e n t 如上图3 6 所示，用户一旦有需求，就向物流网格系统发起服务请求。系统接 受请求后，进行用户信息审核，同时用户应用平台通过分析将其转换为更具体的 需求描述，并递交到受理中心( 网格服务平台) 。受理中心按照服务需求提交给控 制中心( 网格请求代理) ，由控制中心查询物流资源网格信息库，以满足用户的需 求。搜索查询后，如果有足够的物流资源，控制中心则向下一层的资源管理机构 ( 网格资源层) 传达服务请求信息，具体地由不同的资源管理机构提供服务。如 果没有足够的物流资源，控制中心则将信息反馈给用户应用平台，让用户等待调 配。与此同时，控制中心则通过物流资源网格信息库再次查看信息，以制定出灵 活的资源调配策略。最后，通过运输或其他适当手段把物流资源送到资源所需地。 3 4 本章小结 本章分析了网格化管理应用于区域物流资源整合的合理性，提出了网格化管 理是解决当前区域物流资源整合问题的一种可行方案。同时，借助二者的融合构 建了基于网格化管理的区域物流资源整合体系，并着重阐述了体系构建思路、体 系结构及体系运作模式。以此构建出的网格化区域物流资源整合体系将为各类物 流资源的整合优化、有效利用等问题的解决扫除障碍，进而实现资源共享、协同 工作的目标。 4 网格化区域物流资源整合体系仿真研究 论文第三章已经从整体及定性角度构建了基于网格化管理的区域物流资源整 合体系( 本论文以下简称“网格化区域物流资源整合体系 ，以便于模型化分析) ， 本章将以上述研究成果为基础，从定量角度对体系做一步的探讨分析。 4 1 非网格化体系仿真模式i 及模型 4 1 1 模式i 仿真模型描述 非网格化体系仿真模式i 的模型具体描述如下： 用户一旦有需求，就登陆物流信息平台进行物流资源的搜索。但是由于各个 平台对不同的用户分配不同的访问权限，而且不同平台之间缺少统一接口，因此 物流资源信息无法按照一定的规范格式进行共享。那么对于用户来说，如果登陆 一个物流信息平台请求不到所需物流资源，那么就需要多次登陆别的平台再次提 交需求信息，才有可能获得所需物流资源。为了简化起见，本论文假定用户在第 四次登陆不同平台之后，若还是未能获得所需物流资源，那么就视为用户放弃。 考虑网络安全及软硬件故障，运作流程模式i 存在故障率p ，故障发生系统立即 存盘并停止服务，待恢复后服务重启。 4 1 2 仿真模型建立 ( 一) 仿真逻辑模型建立 为了描述方便，本论文将资源整合体系简写为r i s ( r e s o u r c ei n t e g r a t es y s t e m ) ， 非网格化r i s 中的物流信息平台简写为l i p ( l o g i s t i c si n f o r m a t i o np l a t f o r m ) 。 在运作流程模式i 中，用户需要搜索不同的物流信息平台，多次登陆提交需求， 才有可能获得所需物流资源。图4 1 为模式i 仿真逻辑模型图。 a s s i g nt y p e & l a i t i v e p s l ，q u e l l g e叫s t a t i o n e n t r yh r o u t et or i s i 事件离开模块 图4 1 模式i 仿真逻辑模型 f i g u r e4 - i t h el o g i cs i m u l a t i o nm o d e lo ft h eo p e r a t i o nm o d ei 仿真逻辑模型的模块单元、功能及分布函数详见表4 1 。 表4 1 仿真逻辑模型模块单元 t a b l e4 1b l o c k so ft h el o g i cs i m u l a t i o nm o d e l s ( - - ) 建模逻辑步骤及结构 非网格化模式i 仿真模型如图4 2 所示，它由顶层模型图和4 个子模型图组成。 ( 1 ) 顶层模型图： b 图4 - 2 模式i 顶层模型图 f i g u r e4 - 2 t h et o p l e v e lm o d e lo ft h eo p e r a t i o nm o d ei ( 2 ) 子模型s u b m o d e l1 ： 卜l 匮 图4 3 模式i 的予模型s u b m o d e l1 f i g u r e4 - 3 t h es u b m o d e l1o ft h eo p e r a t i o nm o d ei ( 3 ) 子模型s u b m o d e l2 ： 图4 _ 4 模式i 的子模型s u b m o d e l 2 f i g u r e4 - 4 t h es u b m o d e l2 o ft h eo p e r a t i o nm o d ei ( 4 ) 子模型s u b m o d e l3 ： 卧 图4 - 5 模式i 的子模型s u b m o d e l3 f i g u r e4 - 5 t h es u b m o d e l3o ft h eo p e r a t i o nm o d ei ( 5 ) 子模型s u b m o d e l4 ：