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云物流運作模式相關理論基礎

時間:2016-08-13 來源:未知 作者:傻傻地魚 本文字數:5138字

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【題目】云服務在物流行業中的應用探究
【第一章】云物流服務平臺架構與運作流程研究緒論
【第二章】云物流運作模式相關理論基礎
【3.1 3.2】云物流運作模式的內容
【3.3 - 3.5】云物流平臺的運作流程
【第四章】云物流任務的分配
【5.1 - 5.3】臨沂市小商品云物流運作模式的構建
【5.4 5.5】臨沂市小商品云物流任務的分配
【結論/參考文獻】物流行業中云計算的應用研究結論與參考文獻

  第 2 章 相關理論基礎

  2.1 云的基本理論。

  2.1.1 云的概念。

  云的概念,云是計算機和互聯網的一種比喻說法。云可以實現各種終端設備之間的互聯互通,用戶享用的所有資源、所有應用程序全部都由一個后臺來提供,這個后臺就是云端。

  云計算是一種基于互聯網的,以網格計算、分布式計算和并行計算為基礎,把共享的軟硬件資源和信息提供給計算機和其他設備的計算方式。

  云環境(Cloud Environment)是基于云計算的技術逐步發展而來的,云環境是按照用戶的需求,基于虛擬化技術,快速部署資源或獲得服務,為用戶提供云平臺架構體系、計算能力、存儲能力和數據處理的一種技術應用環境。

  2.1.2 云服務部署模式。

  云環境能為用戶提供的服務稱為云服務。依據部署廣度和服務范圍的不同,云服務分為四種部署模式:分別是私有云、公有云、社區云和混合云[44].

 。1)私有云。私有云是云服務專為某個組織運作,將云服務作為一個整體租用給一個企業,在企業內部共享部門之間的信息和數據,非本企業的用戶無法共享私有云中的資源。一般私有云的云服務的運作由企業的組織方管理。私有云可以保證集團企業信息數據的安全,保護企業間業務往來的商業數據信息,所以未來很長的一段時間內,企業仍然傾向于將自己的企業信息構筑在安全性較高的私有云上。

 。2)公有云。公有云是將云服務的基礎設施和數據信息,提供給廣泛的大眾群體或者大型的集團使用,信息具有公開性。出售云服務的組織擁有這些云服務提供設施的所有權,租用公有云的企業只擁有云服務設施的使用權。公有云的優勢在于,不僅能夠以最低的價格,為客戶提供基礎業務類的服務,而且還能整合一個集團內部的不同企業之間的信息,整體大型企業的上下游供應商和分銷商的企業信息,保證信息暢通,挖掘數據價值,提供增值服務。

 。3)社區云。云服務由幾個不同的組織共享,在特定的群眾范圍內實施,一般應用在有共同關注問題的社區。社區云有明顯的區域型和行業性特征,資源共享和集成程度高、社區內成員的參與性強,例如社區、區域和行業內部發布通知、安全要求、政策和規章制度等,一般采用社區云。社區云可以由組織方管理,也可以由第三方機構管理。

 。4)混合云;旌显朴蓛蓚或兩個以上的不同類型的云團構成,一般是私有云和公有云或兩個社區云結合;旌显埔环矫婢邆涔性频膬瀯,可以實現不同組織的資源共享,數據和應用程序可在云團之間移植,另一方面私有云能保證每個云組織內部信息的私密性。如電子郵件和社交網站的應用就屬于混合云范疇,對社交網站上聯系人可以在線發送電郵信息,免費閱覽公眾分享的郵件和文章,同時對個人信息保密,用戶可以設置訪問權限。

  據近期的調查研究顯示,目前我國接受云服務模式的企業和社會團體中,約有70%表示更愿意采用混合云的服務模式,其他企業還在觀望之中,某些大型集團企業中的混合云服務已經得到了初步的應用。

  2.1.3 云服務類型。

  以為基礎云計算的技術架構,根據提供服務的主體和提供服務范圍的不同,公有云按服務類型又分為軟件即服務、平臺即服務和基礎設施即服務三種[45],這三種服務類型的內容是由前到后依次擴大和豐富的,前一級的服務都是建立在后一個服務類型的基礎上的,下面介紹這三種服務的特點、功能和適用范圍。

  2.1.3.1 軟件即服務。

  SaaS 軟件即服務,是指在云平臺上發布的軟件,為用戶提供軟件租用的一種服務方式。云的軟件即服務,不需要用戶將軟件安裝在自己的電腦或服務器上,也無需為軟件的升級所困擾,它通過網絡瀏覽器、電子郵件或者網絡客戶端等設備的端口,向云服務中心提出申請,在線租用提供商發布的軟件,軟件的租用者和使用者不需要管理或控制支持軟件運行的計算機設施設備,服務器、互聯網絡、操作系統和硬盤存儲空間等均由軟件服務提供商進行管理和維護,軟件即服務使中小企業免受資金有限不能購買軟件的束縛,提高業務能力、降低使用成本。

  2.1.3.2 平臺即服務PaaS 平臺即服務,為云服務使用者提供綜合服務的計算機平臺,平臺上提供項目和應用的設計、開發、測試和托管服務,用戶在 PaaS 平臺上,使用平臺供應商提供的編程語言和工具部署或創建自己的程序,能夠在云平臺上創建、調試適合定制企業特點的應用,部署具有用戶特色的服務內容和項目,用戶也可以按需要。在云平臺運行這一系列活動的成本要比在數據中心操作低很多,也比軟件即服務的服務方式有更大的靈活性和自主性。在平臺即服務的這類云服務類型中,用戶一樣不需要管理或控制云計算環境中的網絡、服務、操作系統和存儲等設施設備,不需要為硬件和軟件支付固定費,只需要支付自己使用的那部分資源的費用。

  平臺即服務不僅自身擁有良好的市場前景,而且同時可以起到推進 SaaS 的應用,兩者相互促進、共同發展。一方面云平臺服務降低了云軟件服務開發門檻,使軟件的運行和調試成本大大降低,提高了軟件云服軟件的開發效率,為更多的小型軟件開發商和個體提供了使用條件;另一方面,云軟件服務也可以幫助產品進行多元化和定制化的管理和服務,使云平臺可以根據這些信息提供優質的服務,吸引更多用戶。

  2.1.3.3 基礎設施即服務。

  IaaS 基礎設施即服務,這類云服務類型可以為用戶提供龐大的計算機資源和處理器、存儲、網絡、應用虛擬化技術所提供的相關功能,企業或團體可以利用這些資源,通過互聯網使用遠程技術,訪問云計算技術的服務器,獲得云服務中龐大的計算能力。服務提供方將服務器、相關內存等基礎設施和與云計算的相關技術,一同出租給集團企業和大型物流公司,供使用者開發、運行、建設自己的云平臺和軟件;A設施即服務同樣不需要支付購買和維護設備的固定費用,無需管理云的基礎設施,用戶對操作系統有存儲、編程和控制權限。

  2.2 云物流的概念及特點。

  2.2.1 云物流的概念。

  云物流是指基于云計算應用模式的物流信息平臺服務[46,47].云計算是一種基于互聯網的計算方式,通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機和其他設備。云物流平臺就是把物流公司,代理服務商,物流需求者,行業協會,管理機構,法規政策等主體的信息通過互聯網集合在一起,集合物流企業提供的資源信息,整合為云物流資源池,物流資源信息由云平臺統一調配,指派給在云物流平臺上發布的物流任務,服務使用者按需獲得,并支付費用。

  2.2.2 云物流的特點。

  云是物流行業實現信息化的一個新契機,云物流具備傳統物流所不具備的特點,具體說來表現在以下幾個方面:

 。1)使用資源便捷。云物流依托云計算中大規模的虛擬服務器、緩存技術、異構平臺信息交互技術,將物流資源信息集中在服務器云端中,云物流的使用者在任何時間、任何地點只需使用一臺電腦、一部智能手機或其他終端設備,通過互聯網的網頁,隨時隨地查詢、發布物流資源,查詢物流信息、獲得物流服務。

 。2)敏捷響應。云物流信息平臺擁有超大的后臺存儲設備和信息交互能力,24小時實時更新物流資源信息和物流服務需求,云物流資源提供方可以對新登錄的物流任務信息做出即時的響應,縮短用戶的等待時間,提升客戶體驗。

 。3)服務費用低廉。云物流平臺上所有的資源是按需提供給服務需求方的,使用者按需付費,資金有限的中小型物流企業不必通過購買設備和軟件提升物流服務,可以在云平臺上租用硬件和軟件物流資源,完成物流任務,減少企業固定資產的投入,降低服務成本。另外,云物流平臺上用有海量的物流任務訂單,經打包整合,任務易形成規模,降低服務費用。

 。4)物流服務標準化。云物流平臺上的任務和資源訂單信息都集中到一起進行管理,為物流服務提供標準的參考,物流任務流程、服務類型、收費價格、售后服務等都能做到標準、透明。云物流平臺的使用者眾多,云物流平臺制定的物流服務標準也易于推廣,并被更多用戶所接受,物流服務標準化也利于規范行業主體的行為。

  2.3 物流企業運作模式的分類。

  現代物流管理按資源整合的程度和提供服務的范圍,將物流企業的運作模式劃分四個維度。物流資源的整合程度是指,物流企業提供服務所使用的資源是否僅限于企業的原有資產,是否擁有其他物流資源的使用權和配置權;提供服務的范圍是指服務對象的主體是否廣泛、服務功能是否專注于一項或某幾項物流任務。劃分的四個維度分別是:專業型物流企業、整合型物流企業、功能型物流企業、綜合型物流企業。

  整合型物流企業(Integrated Logistics,簡稱 ITL)的資源整合度高、物流服務范圍廣,屬于典型的非資產型運作,類似于一個物流總包商,不擁有物流設施設備和物流資源,有很強的信息綜合能力,能充分整合功能型物流企業的資源為用戶提供一體化服務,如第四方物流企業;相對于整合型物流企業,資源整合能力較低的屬于綜合型物流企業(General Logistics,簡稱 GL),他們壟斷性地占據物流活動某一環節的所有資源,自身擁有完善的物流網絡體系,可以為用戶提供全程服務,如中鐵物流等;資源整合程度高、服務范圍較窄的專業型物流企業(Industrial Logistics,簡稱IL),一般為行業物流企業,有效地整合物流資源為某一專業物流任務服務,如化工物流、汽車物流等;兩者都低的功能型物流企業(Function Logistics 簡稱 FL)是我國現有大多數物流企業的運作模式,他們擁有物流資源,用自己的資源提供物流任務某一環節的服務,如倉儲、運輸公司等。

  2.4 遺傳算法。

  遺傳算法簡稱 GA(Genetic Algorithm),是基于進化論的原理發展起來的一種廣為應用的、高效的隨機搜索與優化方法。后來 Holland 教授將 GA 應用于人工智能系統的研究,提出了這一類仿生型優化算法[48].運算過程如圖 2-2 所示。

 。1)編碼。遺傳個體轉換成數字形式的過程叫做編碼,這些個體就表示可行解,然后再進行迭代操作,轉換是將解從解空間轉換到搜索空間[49],在求解實際問題時,編碼對遺傳算法運算的搜索效率有很大影響,較優的編碼會使遺傳過程中的交叉、變異等操作更好的實現,一般來說編碼方法有:二進制編碼、符號編碼、浮點數編碼、格雷編碼。

 。2)確定初始種群。遺傳算法初始種群規模是,對遺傳算法在迭代效率和最終結果都有一定影響,所以設定合理的初始種群至關重要,若種群規模太小,算法的優化性可能差強人意,若種群規模太大,會使計算的復雜度增高,另外,當初始種群中個體太多時,在迭代過程中只能是少數適應度很高的個體被選擇,大部分個體會遭到淘汰,故種群規模最優范圍為 20-100[50].

 。3)適應度函數。適應度是度量某個物種對于其生存環境的適應程度,遺傳算法中的適應度,也是度量群體中個體可能達到最優解的優良程度[51],適應度函數的設計對遺傳算法的優化性能有著重要的影響,一般來說解越好,適應度的值越高[52].

 。4)選擇算子。在遺傳算法的進化過程中,適應度高的個體有更多的機會遺傳到下一代,適應度低的個體遺傳到下一代的幾率會比較小,選擇算子就是實現這種優勝劣汰功能的,幾種常見的算子選擇方法有:輪盤賭選擇法、精英保留策略、排序選擇、隨機聯賽選擇。

 。5)交叉算子。遺傳算法中,兩條染色體交換部分基因進行染色體重組,形成兩個新的個體,常用的配對策略是隨機配對,交叉算子就是在這些配對的兩個個體之間進行的計算方法,交叉算子太小,不利于產生較好的模式,造成算法不收斂,若過大,個體更新很快,則很容易破壞個體的優良模式。遺傳算法中常用的交叉算子有:單點交叉、兩點交叉、多點交叉、均勻交叉、算術交叉。

 。6)變異算子。變異算子主要作用是,當遺傳算法通過交叉算子己接近最優解領域時,利用變異算子的這種局部隨機搜索能力可以加速向最優解收斂,此種情況下的變異概率應取較小值。常用的變異方法有:基本位變異算子、逆序變異、均勻變異、非均勻變異、高斯變異、邊緣變異[53].圖 2-2 中所示的選擇、交叉和變異操作是由左向右進行的。

 。7)收斂規則。當最優個體的適應度達到給定的閥值,或遺傳算法進化代數已達到預定的最大代數,或最優個體的適應度和群體適應度不再上升時,則迭代過程收斂、算法結束。否則,經過選擇、交叉、變異所得到的新一代群體,繼續循環。

  2.5 本章小結。

  本章介紹了物流運作模式和任務分配的相關理論基礎:第 1 部分介紹云的基本理論,包括云的概念、云服務的 4 類部署模式和公有云下的 3 種云服務類型;第 2部介紹云物流的概念及特點;第 3 部分介紹了現有的物流企業運作模式分類;最后闡述了任務分配中遺傳算法的相關理論知識,為本文的研究奠定理論基礎。

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