基于规则的供应链信息集成研究

1 引言         随着经济全球化的日益加剧，供应链管理在企业中得到越来越普遍的应用，从而将越来越多的供应商、制造商、零售商直至最终用户连接成一个整体的功能网络，这也要求供应链中各企业相互合作使服务与客户之间的缝隙越来越小，形成无缝隙供应链(Seamless SC)，而这也使得供应链的集成变得尤为重要。信息在沿着供应链向上传递过程中具有波动程度放大的特性，即所谓的牛鞭效益(Bullwhip Effect)，而供应链的协调运行是建立在组成供应链的各个节点企业高质量的信息传递与信息共享的基础上，但供应链节点企业之间往往相互制约和影响，它们的信息系统相互独立，信息的可得性、及时性受到影响，再加上对企业外部的信息未予足够的重视，致使各企业开发出的信息系统最终成为一个个“信息孤岛”，很难与其它企业交换信息，同时，大多数企业都有由过去遗留下来的异构的系统、应用、商务流程以及数据源构成的应用环境，应用环境的通信状况是混乱的，只有很少的接口文档，而且这些系统常常来自不同的软件开发商、供应商，因此可以想象要集成供应链中不同企业的信息系统是非常复杂的，为此企业不得不在数据转换方面进行大量额外的投资，但依然难以保证转换信息的正确性、完整性和高效率，造成供应链集成巨大投资没有得到相应的回报。而现有的EAI服务和方案应用在供应链集成中具有困难大、风险高、成本昂贵的特点，需要许多专业人士的参与，这给供应链集成的实施带来了很大困难。为了克服此类问题，本文分析了供应链信息集成的有关模式，并将规则引入供应链集成中去，从而使得企业内外各系统间方便地交流信息，以提高企业的运作效率。         2 供应链信息集成的相关研究         供应链管理(Supply Chain Management)最初研究的重点是生产厂商与供应商如何合作降低库存，在适当的时间为客户提供适当的产品和服务。近年来，学术界和企业界对供应链管理研究的重点开始转向供应链集成：即通过供应链上企业的系统集成，进行实时的通信，提高信息的精确性，降低外界的干扰；以及供应链中的企业通过信息集成进行供应链的风险管理等。目前供应链信息集成的模式主要有以下两种。         2.1基于EDI的供应链信息集成模式         目前的供应链信息集成方面的应用主要是基于传统的E- DI。EDI是为支持事务处理而在异构的平台或应用间用电子格式进行数据交换，为了实现数据交换的自动化，EDI将企业的业务规则包含在固定事务集合中，也就是说传统EDI是以固定事务集合的传递为基础的，事务集合中定义了字段的长度和顺序还包括一定的商业规则。EDI需要企业之间制定统一的商业规则、协议，并开发专用的EDI接口，将企业的数据转换成E- DI所规定的数据进行传输，并且EDI需要自己专门的网络，要通过增值网传输(见图1)。由于企业的供应链同时与多个企业关联，不同企业的业务规则不同，而且企业自己的或商业伙伴的业务规则会经常发生变化。所以这种僵化的模式一方面限制了企业通常所必须的发展需求，如引进新的产品和服务，发展新的合作企业等，另一方面也增加了企业供应链信息集成的成本。                 2.2基于XML/CXML的供应链信息集成模式         随着XML技术的出现，使得供应链的集成又向前迈进了一大步。XML的开放性和可扩展性适应了灵活多变的商业规则。而XML的自描述性通过Schema模式进行解析，保证了计算机可以依赖特定的数据解释程序自动识别文档内容。XML的异构性则使得多个企业之间的系统可以任意的转换，实现了异构系统中数据的转换，而Schema文件的扩展性适应了供应链企业变化多的特点，便于供应链企业的加入和退出。虽然基于XML的供应链集成解决了企业之间动态集成的问题，但频繁的对Schema文件进行修改并不能解决所有的问题，同时 XML仅仅是一种定义语言的语言，不能有效的解决信息的语义问题，于是产生了一种基于XML的行业标准--CXML1.0，它是面向Internet中B2B模式电子商务交易的行业标准，它在众多的电子商务交易中抽象出一种以定单为中心，并紧密围绕供货方和采购方的交易模型，另外还定义了一种信息交换机制，从而完成了订单的采购、处理与交运等一系列过程。这一标准使不同企业之间的交互变得易于实现与管理，并且提高了企业之间的互操作能力，减少了实施费用。         3 基于规则的供应链信息集成     为了满足顾客的需求，提高顾客价值，供应链管理需要来自各个节点企业的准确、实时的信息，因此供应商、制造商、分销商以及顾客之间的信息流对于实施供应链的协调运作至关重要。为此企业必须加强供应链信息集成，信息集成意味着企业能够使顾客定单、库存报告、销售数据、生产计划、运输安排、在途物资等关键信息从一个企业(部门)开放地、自动地流向另一个企业(部门)，也就是说企业与企业之间、部门与部门之间必须实现信息共享，保证对分布信息源的受控访问以及支持对分散的功能活动协调，实现集成化供应链管理。         因此，为了解决上述问题可以采用基于规则的方法来实现供应链中的信息集成，建立面向整个供应链的应用集成系统，有效的实现整个供应链上的信息采集、传递及沟通。从而增强企业与企业之间在产品设计、制造资源、销售、市场、服务和客户等方面的全方位信息协作能力，通过企业之间的协作共同快速提供客户满意的产品和服务，从而增强企业的应变能力和竞争能力。         基于规则的供应链信息集成需要确立各类数据源格式转换、数据集成的方式和语义转换，以及相应的业务规则引擎，从而能够在数据和流程等不同层次上对供应链进行集成，并利用可视化的方式尽量减少集成的工作量和复杂程度。其应满足以下条件：一是可重构性：即在供应链中各个企业系统原有软硬件资源基础上，通过调整系统的结构、功能等使系统具有快速适应能力；二是异构性：供应链中不同企业各自的信息系统基础设施和应用系统的结构和功能、系统接口可能千差万别，因此集成要满足异构性的条件；三是敏捷性：通过对供应链中各个企业信息系统的集成，使整个供应链具有很好的快速反应能力。         在进行供应链集成的时候，各类应用的数据通过消息的传递，经过一定的数据格式转换，再经过业务规则引擎的处理和语义转换，可以实现企业之间流程的自动化。集成者应该更多关注于高层的业务逻辑集成，而非低层的数据转换、消息传递等等，通过少编码、甚至不编码就可以完成企业各系统的集成。这样会大大降低集成的代价和风险，并使得集成后的系统易于维护、修改和扩充。                 根据上述目标和要求，本文设计了基于规则的可视化集成的主要系统结构(见图3)，主要包括以下部分：         (1)集成规则语义转换服务器：该服务器主要执行各种已经建立的业务规则，根据规则来进行各子应用数据和消息的操作和集成，并完成各企业之间的语义转换。         (2)企业集成数据库：是各个企业存储各自公共数据的地方，以及用来提供各子应用数据的集成存储或中间数据。         (3)子应用服务集合：直接关联需要集成的子应用系统。每种服务实际上是一个分布式对象，提供数据、消息、操作三类接口，提供这三种基本元素的交互。针对不同集成需求，主要有以下几种服务：数据库服务、消息服务、函数方法服务、WEB服务、文件服务等。         (4)可视化工具集合：包括各类可视化开发和维护工具。①智能格式转换器：智能化的通用格式转换工具，通过规则定义，完成各类文件格式或数据格式之间的批量自动转换。②可视化管理工具：用来设置系统参数、安全规则、用户权限等系统信息的工具。③可视化建模工具：利用图像化的建模工具来自动化业务规则和定义过程，用户根据企业集成业务逻辑来可视化编辑规则，系统则利用脚本生成规则，以供规则服务器执行。         在图3中，集成规则引擎的设计是整个供应链集成的核心。由于各企业中存在大量跨应用的处理流程，其中既有通用的，也有和各企业具体业务相关联的，因此需要有一个灵活的规则处理机制，规则引擎可以对规则进行解释并调用相关的组件，完成指定的业务逻辑，从而实现跨系统的业务流程的自动化。除了规则引擎外还应包括一些配套工具，如规则编辑器、规则调试器和规则库等。规则编辑器提供良好的用户界面，可供企业管理者编辑那些容易变化的业务规则；规则调试器用于调试企业管理者编写的业务规则：规则库用于保存这些业务规则；规则引擎首先接收和处理消息，当规则引擎接收到消息时，它将判断是否有某一个规则在监视这个特定的消息，如果这个规则存在，就判断存储在规则中的条件是否得到满足。如果满足该条件，就触发规则中定义的事件。通过引入规则中间件，我们可以定义业务流程和业务规则，并将供应链集成实施过程中那些容易变化的因素与那些不易变化的因素隔离开来，因此这一方案具有很好的灵活性和实用性。同时由于每个企业都有各自的知识背景和各种内部约定，不同企业所表达的内容必定存在语义上的差异，在企业共享信息的过程中，必须消除不同企业之间的语义不一致性。因此可以采用语义网技术中的On- tology帮助供应链中的企业在术语上达成共识，利用Ontology技术为供应链中的企业建立一个表达的公共模型，并根据各个企业的描述模型与公共模型的关联和差异自动完成企业之间的语义转换。         此外随着时间的流逝，供应链中的部分业务逻辑不可避免会发生变化。同样地，当我们将各个企业应用系统集成起来以实现新的应用时，新应用的部分业务逻辑同样具有随时间变化的特性。为此，除了引入规则引擎中间件外，还要有一套功能强大的业务逻辑建模工具。业务逻辑建模工具可以提供良好的用户界面，可供企业管理者编辑那些容易变化的业务规则。用户不需直接编写规则，只需用系统提供的方式以模型的形式将业务逻辑表达出来，系统有能力将这种模型转化成特定的业务规则。         4 结论         本文研究了基于规则的供应链信息集成并建立一个基本框架，这一框架能够充分满足供应链信息集成内容多样，格式各异和动态多变等的要求，而且也便于可视化操作。同时如何将供应链中企业动态业务逻辑转换成相应的业务规则则是值得进一步研究的内容。

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