云物流体系结构与应用模式研究*

王琦峰,吕红波，江 瑜

（浙江万里学院现代物流学院 宁波315000）

1 引言

随着全球经济一体化和电子商务的深入发展，以信息技术应用和供应链管理为特征的现代物流已经成为现代服务业中的主导产业之一，现代物流对传统制造产业的转型升级和新兴电子商务产业的发展具有重要的支撑作用。然而，目前我国物流企业“小、散、乱”的现象非常普遍，大部分物流企业只能提供仓储、运输等基本的物流服务，对于客户提出的具有高附加值的物流增值服务及一体化物流服务的需求无法满足。如何通过先进的管理理念和信息技术，整合物流资源，创新物流服务模式，提升物流服务水平是物流企业当前迫切需要解决的问题。

国务院《物流业调整和振兴规划》以及国家的“十二五”现代服务业发展规划明确提出了应用现代信息技术提升现代物流业发展的战略规划，随着云计算技术、物联网的先进信息技术在物流行业的推广应用，区域物流信息平台[1,2]、智能物流[3]等相关理论和系统已经成为学术界和产业界研究和应用的热点，物联网、云计算等信息技术已经在物流行业得到较广泛的应用[4,5]。同时，第四方物流[6,7]、智慧物流等新的物流运作理念已成为学术界的研究热点，物流服务创新已经成为现代物流发展的重要方向和路径[8,9]。

2 云物流的概念及特征

信息化是现代物流的重要特征之一，信息技术及系统在物流企业的应用能够有效地提高物流企业的运作效率和客户服务水平，推进物流企业及行业的信息化应用水平已经成为企业和地方政府提升管理效率和促进传统物流向现代物流转型升级的重要途径。物流企业管理信息化、公共物流信息平台、智能物流系统是当前物流领域管理创新和信息化的重要内容，下面分别进行简要的分析。

（1）物流企业管理信息化

围绕物流企业对业务管理信息化的需求，开展包括订单管理系统（OMS）、仓库管理系统（WMS）、运输管理系统（TMS）以及财务管理系统的物流行业ERP系统应用，从而实现对物流企业内部资源的有效整合和优化配置，提高企业的业务运作效率和客户服务水平。但是，物流企业ERP系统是面向物流企业内部的独立系统，是以相对固定的资源和功能为企业提供信息化服务，缺乏按需服务及与客户实时协同的能力，同时，在物流的运作过程中缺乏智能的客户端和实时的信息采集处理能力，需进一步与物联网等技术相结合，从而从更大的范围和深度进行推广和应用。

（2）公共物流信息平台

为广大的物流企业提供公共的信息平台，能够较好地满足中小物流企业的信息化需求，降低中小物流企业实施信息化的成本，有效解决物流企业在业务协同过程中由系统异构所带来的信息集成和业务集成问题。但是，由于用户端智能性及数据安全性的不足、平台运作商业模式不清晰等问题，公共物流信息平台的推广和应用存在不少障碍。物流公共信息平台的研究和探索为新的物流运作模式提供了有益的借鉴。

（3）智能物流系统

基于互联网、物联网技术的深化应用，利用先进的信息采集、信息处理、信息流通、信息管理、智能分析技术，智能化地完成运输、仓储、配送、包装、装卸等多项环节，并能实时反馈流动状态，强化流动监控，使货物能够快速高效地从供应者送达给需求者，从而为供应方提供最大化利润，为需求方提供快捷服务，大大降低自然资源和社会资源的消耗。智能物流系统的智能性体现为物流监控、物流企业内外部数据传递、物流企业决策的智能化。智能物流是信息技术在物流企业的深入应用，有效整合了物流企业ERP、商业智能、物联网等系统和技术，为物流企业提供实时的、智能化的信息化解决方案。但是，其主要侧重于物流企业内部的智能化运作，在跨企业物流资源和能力整合、物流服务创新及企业间物流业务协同等方面还有待进一步的扩展。

结合物流企业管理信息化、公共物流信息平台、智能物流系统的相关研究成果以及物联网、云计算等信息技术在物流行业的应用前景，依据物流资源和能力整合、动态按需服务及一体化的物流服务需求，本文提出了一种新型的现代物流运作模式——云物流，其定义如下：云物流是一种面向服务、高效智能和集成的现代物流运作模式，以客户的一体化物流需求为基点，融合了供应链管理、物流专业化分工、资源整合、服务外包、虚拟经营等管理技术以及云计算、物联网、语义Web、高性能计算、数据挖掘等信息技术，通过各类物流资源的虚拟化和物流能力的服务化，以物流服务链的方式进行统一的智能化管理和运营，实现智能化、高效的信息共享与过程协同，为物流的全过程提供可按需获取和使用、安全可靠以及有质量保证的物流服务。

云物流是一个综合的概念，它首先表现为一种现代物流的运作模式，是现代物流发展的新阶段，是一种整合了各种管理理念的新的物流管理和运作理念。其次，是各种先进的信息技术在物流领域应用的一个完整的体现，在原有物流信息化运作的基础上，集成了当前最新的物联网、云计算等信息技术，是一个高度集成的技术应用体系。最后，是一个现代物流运作的重要平台和载体，基于云物流平台，物流企业能够根据市场的需求，按需动态地为客户提供一种安全可靠以及有质量保证的“一揽子”物流综合解决方案。

云计算的体系结构特征为云物流从信息技术的层面提供了基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）等基本特征。同时，其运作模式还具有以下特征。

·按需动态服务：客户能够动态地在云物流服务平台中发布物流服务需求信息，平台根据客户的需求随时随地提供各类物流服务，包括仓储、运输等基本物流服务，物流信息、订单处理、物流金融等增值服务以及整合了基本物流服务和增值服务的一体化物流解决方案，并能够敏捷地对客户的需求做出及时的响应。

·互操作性：在云物流的模式下，所有的物流资源和物流能力通过虚拟化和服务化技术实现了物流服务的标准化表达和描述，采用物联网、虚拟化等资源云端化技术接入云物流平台，能够有效支持不同物流服务之间的互操作和集成。

·自组织性：主要表现在不同的云物流服务之间，基于共同的商业利益驱动，通过资源整合和优势互补形成一个整体，利用系统的自组织性完成整个物流服务过程；同时，云物流服务链中的各个物流企业通过不断提高自身的服务能力和水平，提高其对市场的适应能力和服务能力。

·协同性：通过不同物流企业的物流资源和能力的整合，为客户提供一体化的物流服务是现代物流发展的必然趋势。云物流通过整合不同区域、不同类型的物流服务，协同完成客户提出的一体化物流服务需求，面向多物流服务提供商，针对不同的物流服务环节进行服务的协同。

·面向全生命周期的智慧服务：云物流的运作模式服务于客户提出的物流需求的全生命周期，通过物联网、云计算、语义Web、数据挖掘等智能信息技术，实现物流服务链全生命周期的智慧物流服务。

3 云物流体系结构

为了实现云物流的资源共享，为客户提供一体化的物流服务，本文提出了云物流的体系结构，如图1所示。云物流体系结构是云物流信息平台支撑下的一个层次化的体系框架，从下向上依次分为6个层次：资源层、虚拟化和感知层、服务层、核心功能层、应用模式层和平台服务层。

资源层：涵盖了云物流运作过程中涉及的各类物流资源和物流能力，提供客户一体化物流服务解决方案中的各类基本物流资源和增值物流服务资源，包括各类物流装备资源、物流软件资源、物流人力资源、物流方案设计能力和资源、物流公共服务和政策资源、物流保险等，并进行详细的分类，可以为不同资源和能力进行虚拟化和服务化提供基础。

虚拟化和感知层：支持各类物流资源的虚拟化及物流能力的服务化，通过虚拟化、服务化，屏蔽物流资源的物理异构性，使物流资源和服务能够以标准的接口进行交互和协同；同时，通过RFID、GPS、传感器等传感装置，支持各类物流软硬件资源接入云物流平台的信息处理中心，通过对物流资源的感知、识别、信息采集和处理，实现云物流平台对资源的智能化识别和管理控制。

服务层：包括物流基本服务和增值服务。物流基本服务涉及订单服务、运输服务、仓储服务等，物流增值服务涉及信息服务、金融服务、咨询服务等。

核心功能层：运作云物流的各种功能，包括服务注册发布、服务部署、服务搜索、服务匹配、服务组合、服务调用、服务调度、服务监控、服务评价管理、服务交易过程管理、服务计费等各项功能。

应用模式层：根据不同的业务需求，可以为客户和物流服务提供商提供不同模式的云物流运作方式，具体包括基于公有云的云物流应用模式、基于私有云的云物流应用模式和基于混合云的云物流应用模式。

平台服务层：为云物流的相关参与者提供多种模式的接入方式，具体包括网站门户接入、智能终端接入、PDA接入以及系统的集成界面接入等。其中，云物流的相关参与者包括云物流服务提供商，如运输公司、仓储公司、第三方物流企业、物流方案咨询商、银行以及保险公司等；物流服务需求者主要是具有单一物流服务或一体化物流服务需求的客户；平台运营商可以是专业的平台运营商或电信运营商。

4 云物流涉及的关键技术

云物流是一种新型的现代物流运作模式，其实现是一项复杂的系统工程，涉及产业经济学、服务科学与工程、运筹优化、信息技术等多学科的理论和技术，本文主要从信息技术的层面对云物流涉及的相关关键技术进行分析。

（1）云物流运作总体技术

主要包括云物流的商业模式、组织模式和交易模式等管理模式和技术，云物流平台的体系结构、运作模式以及平台的开发和应用实施的相关标准和规范等。具体包括支持多客户和物流服务提供商协同运作的面向服务的云物流平台体系结构，云物流平台支撑下的物流服务协同、共享、互操作规范和标准以及云物流服务虚拟化、服务化、云端接入、云物流服务访问协议等标准和规范。

（2）云物流服务虚拟化和云端接入技术

云物流服务虚拟化是通过物联网、信息物流系统、计算虚拟化等技术，把物理上的物流资源全面互联和感知、控制转化成逻辑上的物流服务，规范化资源服务化的描述方法（如OWL-S、WSDL-S等），实现各类物流资源和服务在云物流平台的注册、发布，并支持物流服务的搜索、智能匹配和组合，为客户提供多样化、一体化的物流服务；同时，通过基于SOA架构，以松散耦合的方式，采用标准化的接口将地理上分布的物流服务联系起来，通过接口与服务的动态绑定接入云端，动态访问云物流平台。

（3）云物流服务智能感知技术

通过RFID/无线传感网络、3G/GPRS等通信网络，海量情景感知数据的动态采集、分析与预处理技术，实现物流服务情景数据的实时采集、传输和处理，同时通过情景建模、情景获取、情景分析和情景控制等情景管理技术，实现物流服务运作过程中智能化的管理和控制。

（4）云物流服务链运作管理技术

基于服务链的运作管理是云物流运作的主要形式之一，也是为客户提供一体化物流解决方案的主要组织形式。云物流服务链运作管理技术包括基于客户需求的云物流服务链建模技术、云物流服务搜索技术、智能匹配和评价技术、云物流服务调度技术、云物流服务链运行管理和监控技术以及云物流服务绩效评价技术等，贯穿于为客户服务的全生命周期。

（5）云物流安全技术

安全是云物流运作的基本要求，也是决定云物流模式能否推广应用的核心因素之一。云物流的安全技术主要研究支持安全。可靠云物流运作的相关技术，具体包括云物流数据的安全技术、云物流终端的可信接入、云物流网络的安全性、云物流运营管理的安全性以及云物流服务提供商系统和服务可靠性技术等多个方面。

5 云物流的应用模式研究

云物流作为一种新型的现代物流运作模式，其核心是在云计算、物联网等先进信息技术和供应链管理等先进管理理念的支持下，整合社会物流资源，创新物流服务模式，满足客户多样化的物流服务需求，为客户提供“一站式”、一体化的高质量物流服务。客户对物流服务的需求大体上可以分为基本物流服务（如仓储、运输、流通加工、装卸等）、增值物流服务（如物流信息服务、物流金融服务、物流方案咨询服务等）以及整合了各类基本服务和增值服务的物流一体化综合服务。

在云物流的环境下，根据云物流平台的构建方式及服务提供方式的不同，上述物流服务基本上由以下3种模式实现，即基于公有云的物流服务模式、基于私有云的物流服务模式和基于混合云的物流服务模式。

基于公有云的物流服务模式是一种基于公共的云物流信息平台的物流服务模式，把物流服务注册和发布在公共云物流平台上，客户则把物流服务需求发布在云物流平台上，通过云物流平台的供需匹配、交易管理、物流方案设计和优化、业务协同、过程监控、信用管理等功能，以物流服务链的模式为客户提供高质量的物流服务。由于较好地整合了社会的物流资源，能够为客户提供多样化的物流服务，包括专业的第三方物流服务和第四方物流服务。但是由于涉及众多的服务提供商和客户，运作的商业模式较复杂，同时涉及商业信誉、信息安全的问题，其运作模式还在不断的探索中。

基于私有云的物流服务模式是物流企业信息化的进一步深化和拓展，物流企业按照云计算的技术架构进行企业信息系统的应用和部署，主要围绕着物流企业所提供的物流资源和能力开展信息化的运作和管理，根据物流企业提供的专业化物流服务的不同，基于私有云的物流服务模式也有所不同。基于私有云的物流服务信息平台运作模式较为简单，一般以客户的物流服务订单为驱动，以企业提供的自有专业物流服务为核心，服务质量可控性强，但由于没有有效整合社会物流资源，与基于公有云的物流服务相比，提供的服务相对单一，且需要大量的投资，一般适用于大型的综合性物流企业或具有一定规模的第三方专业物流服务提供商。

基于混合云的物流服务模式是一种复合的云物流服务模式，一般由核心物流企业的私有云物流平台和整合社会物流资源的公有云物流平台组成，核心物流企业处于盟主地位，通过设计物流解决方案和外包物流服务，以供应链一体化的集成运作模式为客户提供物流服务解决方案。基于混合云的物流服务模式具备基于公有云物流服务和基于私有云物流服务模式的优点，对物流业承接大型制造企业的物流服务外包具有重要的作用。但对核心物流企业的要求较高，同时，核心物流企业的私有云物流平台需要与公有云物流平台实现无缝集成。

基于云计算的物流公共信息平台建设及基于SaaS的物流服务提供是当前物流信息化和物流服务创新的研究热点，下面以基于云计算的物流公共信息平台和SaaS模式为依托，对基于公有云的云物流应用模式进行研究。

5.1 基于公有云的云物流应用模式

基于公有云的云物流架构在基于云计算的物流公共信息平台之上，以SaaS模式为客户提供个性化的物流服务，具体的应用模式如图2所示，由云物流信息平台、物流服务商业模式、物流服务形式和物流服务运作方式构成。

物流服务运作方式包括线上物流服务方式 （如服务的电子交易、物流执行过程中的信息协同等）、线下物流运作（如传统的仓储、运输等业务）以及线上与线下相结合的物流服务模式（如物流运输及运输过程的信息服务等），图2中的Oi表示某种特定的物流运作方式，在实际的物流运作过程中，可以由一种或多种物流服务运作方式为客户提供服务。

物流服务方式是为客户提供物流服务的方式，如第三方物流、第四方物流等，图2中的Si表示某种特定的物流服务方式。

物流服务的商业模式则是云物流服务应用模式的基础，包括云物流服务的商务和盈利模式，如基于服务的收费、按租赁收费、基本服务+增值服务收费等，图2中的Bi表示某种特定的物流商业模式。

上述云物流应用模式由特定的一种或若干种物流服务运作方式、物流服务方式和服务商业模式组成，在云物流信息平台的支撑下，根据物流服务提供商提供服务的特点及客户对多样化物流服务的需求，物流服务提供商把所提供的服务在云物流信息平台上进行注册和发布，而客户则在信息平台上进行需求发布，通过平台提供的供需匹配和交易管理功能，实现物流服务的磋商和交易，同时平台提供业务协同、物流过程监控的增值服务，为客户提供个性化的物流服务，从而实现社会物流资源的整合和客户物流服务需求的满足。

5.2 基于公有云的云物流应用模式实例分析

基于上述云物流体系结构及应用模式，奥林网络科技（宁波）有限公司（以下简称奥林科技）联合浙江万里学院现代物流学院和宁波环集国际货运代理有限公司（以下简称宁波环集），以宁波环集及其下属货运代理公司和合作伙伴为物流企业实体，以奥林科技的云计算平台为技术依托，共同研究和应用基于公有云的云物流信息平台——大掌柜国际物流供应链管理平台。该平台基于宁波环集自身业务特色，实现宁波环集的海运、空运、陆运（铁路、公路）、报关、仓储等业务信息系统在一个平台上的运营，让宁波环集所服务的国际贸易采购商、供应商、收货人和海外代理可以通过互联网随时随地访问宁波环集的信息平台，享受业务在线委托、货物实时跟踪、费用确认、提单确认、PO管理等服务；宁波环集也可以实现公司内部多角色的高效协同工作，业务信息全面联通，降低重复信息录入，破解企业内部信息孤岛，真正实现标准化和透明化的物流服务，具体的应用模式如图3所示。

该云物流平台由奥林科技进行平台运营，以SaaS的模式按照服务质量进行服务收费。相关的物流服务提供商和客户在平台进行注册和供需信息发布，同时，通过物联网、GPS等技术，平台提供在线的物流服务与线下的具体物流运作紧密集成。通过平台的实施，宁波环集轻松拥有自己的大掌柜国际物流供应链管理平台，建立和拓展了全球网络，并实现了与其他海内外代理网络的无缝连接。国内同行、海外代理、其他合作伙伴都将通过平台，实现业务的协同与互动，为客户提供“一站式”服务，取得良好的经济效益和社会效益。

1 刘建文.区域物流规划的理论基础与评价体系研究.管理世界，2009(8):78～79

2 黄永斌.区域物流信息平台理论与实证.杭州：浙江大学出版社,2010

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4 肖亮.基于物联网技术的物流园区供应链集成管理平台构建.电信科学,2011(4):54～60

5 张建雄,张袆.移动互联网在物流行业的应用研究.电信科学,2010(10):19～24

6 李秀,应维云,刘文煌.第四方物流的体系结构和运作模式研究.计算机集成制造系统,2004,10(10):1 233～1 237

7 HuangYongbin,WangQifeng.Studyon 4PL information platform based on Web Services.JournalofConvergence Information Technology,2011,6(5):160～168

8 Chapman R L,Soosay C,Kandampully J.Innovation in logistic servicesandthenewbusinessmodel.InternationalJournalofPhysical Distribution&Logistics Management,2003,33(7):630～650

9 Autry C W,Griffis S E.Supply chain capital:the impact of structuraland relationallinkages on firm execution and innovation.Journal of Business Logistics,2008,29(1):157～174