装备制造业产业协作链撮合技术研究与设计①

刁树民，李美珊，金喜波

(1.佳木斯大学信息学院.黑龙江佳木斯154007;2.黑龙江省政府信息中心，黑龙江 哈尔滨150030)

0 引 言

随着计算机信息技术的发展，装备制造业产业联盟协作链的生产协作发生了翻天覆地的变化，产业联盟上下游企业通过网络信息化平台生成订单，实现协作生产业务，己经成为主要的协作交易方式.十多年前，装备制造业联盟协作链模拟了证券交易系统［1］中的撮合技术并引进了联盟协作平台，改变了以往产业链协作生产订单合同手工签约的合同方式.它借助于高效的业务处理能力，较低的活动成本，更加宽广的交易时间和扩展的业务空间可以高效的处理订单签订过程和及时监管等特征得到了行业盟主企业和盟员企业的普遍欢迎，不仅在中国在全球也是必然的趋势.有数据显示，将产业协作订单全部使用数字化交易手段作为企业联盟协作的服务者和交易系统平台，极大提高了订单交易业务进程和服务质量，提升了在装备制造业全球化进程中的核心竞争力.产业链交易撮合系统是协作平台中关键功能子系统，必须保证稳定性和可靠性，这将对平台撮合体系的安全稳定产生直接的影响.平台撮合系统另一个重要特征是联盟企业用户和相关联盟外企业数量非常大，处理并发数相对较高.任何延迟都可能影响着订单的变化，所以交易撮合系统必须具备良好性能.撮合技术作为联盟平台的关键技术，也要有良好操作性.

1 联盟平台相关概念

1.1 产业链联盟协作平台的概念

产业链联盟协作平台是装备制造业行业协作联盟企业协作生产公共信息和协作交易平台.从生产关系上讲，联盟平台是指若干以产品协作链上企业为对象的生产交易合作关系的总和.从经济学的角度上看，可以描述为通过联盟企业协作关系和合理竞争的形式，依据盟主和盟员企业需求条件来撮合订单的一种合同交易机制.在现今的市场经济中，符合实际的市场经济体系要含有企业公认、业务清晰、合理公正的订单合同，它不但反应和行业协作的产业链运行规律，同事也调节了联盟企业依存关系，而且对整个行业现代生产经营有着深远的影响.

1.2 产业链联盟协作平台的组织

产业链联盟协作平台的组织机构是主要参与者:联盟盟主企业(发标方)、联盟盟员企业(接标方)、联盟协作平台、联盟协作管理机构、技术专家团队、政府监督部门、中介物流等服务性机构.

1.3 协作订单撮合业务流程

联盟成员企业参与协作交易流程有交易开户、招标权、投标权、撮合成交、交易结算等几个阶段.

1.3.1 开立订单账户

盟主企业或盟员企业要进入协作平台前，必须先开立平台订单账户.订单账户分为两类:一是盟主企业开设招标方账户;二是盟员企业开设投标方账户;一个企业可以两者兼开，即招标时是盟主企业，投标时是盟员企业.

1.3.2 开立资金账户

联盟成员在联盟平台需要开设资金账户(订单保证金帐户)，用于保证订单合同交易真实性.为了保证订单真实可靠的同时，还必须选择好资金账户对应的托管银行和银行账户，也使保证金具有充分保障.

1.3.3 委托角色

协作平台实行的是产业链联盟会员制，其联盟角色分为盟主和盟员企业.开设盟主企业账户的具有招标权利，开设盟员企业账户的具有投标权利.成员企业向平台申请招标权，即可成为本次委托盟主企业;成员企业向平台申请投标权，即可成为本次委托盟员企业;总之，是一次委托角色业务的生成.

1.3.4 撮合成交

更具体地说，基于本研究的数据和分析，针对在英留学生提出了四个相当重要和有用的建议，忽略了复杂的交易过程和复杂的互联网知识。

在联盟平台交易系统里，盟主和若干盟员通过平台公开招投标方式交易.这种合理竞争过程完全公正，在“技术优先、质量优先、时间优先、价格优先”的原则下，每个产业链盟员企业的意向要进行委托申报，由联盟平台撮合系统进行撮合，最终订单成交.

1.3.5 订单结算

盟主和盟员企业完成订单规定的协作生产任务后，可以按照订单合同的资金结算.它有两个过程:一是双方企业通过财务进行资金的应收和应付结算;二是此次订单合同执行完毕，在联盟平台申报合同完成，即订单合同结清.

2 系统分析与设计

2.1 系统概述

本系统包括两部分，联盟成员客户端订单系统和平台撮合系统.其中联盟客户端一是实现盟主企业的招标信息，二是实现盟员企业订单委托功能;然后，平台撮合系统对各个客户端委托意向进行撮合交易并按照交易规则得到的结果返回给系统客户端.

2.2 系统分析

2.2.1 盟员客户端订单系统分析

联盟成员根据企业本身是盟主企业还是盟员企业的定位业务，决定了企业是招标方还是投标方，进入相应功能模块，办理相应业务.订单系统用例图如图1 所示.

图1 客户端系统用例图

2.2.2 联盟平台撮合系统分析

图2 撮合系统用例图

2.3 系统模块设计

2.3.1 联盟成员客户端系统设计

联盟企业要在系统进行生产协作订单交易，它是根据盟主和盟员企业自己的定位来决定的，确定本企业是盟主企业还是盟员企业.根据双方定位意向，设置自身是盟主招标方或盟员投标方;订单交易的相关数据发布到平台撮合系统，其客户端系统业务流程设计如图3 所示.

2.3.2 平台撮合系统设计

撮合系统首先盟主企业的招标数据定位在撮合系统里，设置为撮合基本条件数据.然后与各个投标盟员企业的若干项数据一一对比，计算出综合指数最佳订单配对方案.最后，发布撮合结果、冻结资金账户，并记录于数据库.撮合系统功能流程设计如图4 所示.

图3 客户端订单系统业务流程图

图4 撮合系统功能流程图

图5 系统总体实现架构

图6 T 树节点结构

图7 T－tree 算法中的查找功能流程图

3 系统实现

3.1 系统总体功能的实现

撮合系统功能的实现，一定重视其性能发挥、可靠性和扩展性的实施.这一特征需要更合理的硬件基础体系架构，以及优化、合理配置的软件架构.系统总体结构如图5 所示.

3.2 撮合系统关键技术的实现

撮合队列组织结构和算法，以及数据库读写缓冲机制的设计是关系到撮合系统性能最核心的两个部分［2］.联盟系统使用了成熟的T－tree(变种树)衍生了内存的数据结构，将撮合算法与数据库的读出数据和写入数据进行分离，提高了系统的存取效能.与此同时，抽取出若干盟员企业的投标数据的共同操作和公共信息，通过合理配置，优化的参数设置支持队列进行招标投标企业意向的撮合，利用消息中间件的传递机制，实现分布式环境下扩展进程间的通信，提高了系统性能和可扩展性.

3.3 撮合系统队列结构的实现

撮合系统最主要的算法是关于队列结构，队列的优化数据结构是撮合算法的核心，队列的插入、删除和查找的操作直接关系到撮合系统处理能力.T－tree 树的节点实现如图6 所示.

T－tree 是AVL 树的变种，吸收了AVL 树和B树的优点.T－tree 定义为:一棵在一个节点内包含多个关键词的平衡二叉树［3］.各个节点的关键字依序从左至右升序排列，确定合适的节点关键字字长.然后将若干个盟员投标企业的数据存放到相应的节点里，为算法提供有效数据信息.

3.4 撮合系统算法的实现

撮合系统算法通过关键技术的实施和数据结构队列的优化，实现了撮合算法.该算法含有插入、删除、查找、修改等操作;现以查找算法为例，其实现的功能如图7 所示.

4 结 语

随着互联网+大趋势影响，网络协作订单合同已经成为全球产业链的重要交易方式.撮合系统对互联网提出了快速、可靠和稳定的需求.本文以装备制造业产业链的撮合系统为例，展示了产业链撮合系统基本需要，以及系统设计和实现等所用到的一些核心算法和关键技术.

［1］ 张瑞彬.海外证券信息电子化披露系统的发展及借鉴［J］.证券市场导报，2001，22(10):35－38.

［2］ 黄宪日，等.高性能证券交易撮合系统的设计和实现［J］.计算机应用与软件，2010，27(12):158－160.

［3］ 王平，等.一种优化的T－tree 索引算法［］.计算机应用与软件，2011，28(2):271－273.