高瑞萍 紀壽文 田睿琪

摘 要：文章介紹了控制塔的基本架構(gòu)和原理，設(shè)計了基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)藍圖、功能架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)等，詳細分析了可視可控可追溯系統(tǒng)的技術(shù)方案，為乳制品可視可控可追溯的服務(wù)模式的建立提供了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：控制塔；可視可控可追溯；總體架構(gòu)；技術(shù)方案

中圖分類號：F273.7 文獻標識碼：A

Abstract： The paper introduces the fundamental structure and theory of control tower， designs the system blueprint， functional architecture， data architecture， technical architecture and network architecture a visible， controllable and traceable service system of dairy products supply chain logistics based on control tower， comprehensively analysis the technical scheme of the system， providing a basis of establishing a visible， controllable and traceable service pattern.

Key words： control tower； visible， controllable and traceable service mode； overall structure； technical scheme

0 引 言

隨著乳制品供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)的發(fā)展，乳制品供應(yīng)商、生產(chǎn)商、銷售商和消費者對乳制品的整個業(yè)務(wù)流程的掌控要求越來越嚴格。對業(yè)務(wù)過程中各種相關(guān)的事件、地點、狀態(tài)等的要求更加明確，精度要求更高，響應(yīng)速度要求更快。同時，相應(yīng)的附加服務(wù)也在逐漸增加，例如：報表、KPI、流程定制、異常處理，甚至包括一些業(yè)務(wù)BI功能，都旨在對乳制品供應(yīng)鏈進行全程的可視可控可追溯[1-2]。

與此同時，出現(xiàn)了一種新的解決方案——Control Tower（簡稱CT），為乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯找到了出路?？刂扑慕鉀Q方案對于乳制品供應(yīng)鏈的管理，帶來了前所未有的靈活性，可以對乳制品供應(yīng)鏈的相關(guān)業(yè)務(wù)按需配置、管理，并能對整個供應(yīng)鏈的運行狀態(tài)和乳制品狀態(tài)進行監(jiān)控，及時處理出現(xiàn)的異常情況，為整個乳制品供應(yīng)鏈提供全面、完善的服務(wù)。

1 控制塔的基本架構(gòu)和原理

控制塔是一種供應(yīng)鏈協(xié)同控制模型，采用“總覽全局信息、全面協(xié)同控制”的模式對整個供應(yīng)鏈進行協(xié)同控制。其核心是供應(yīng)鏈全程質(zhì)量信息直通和頂層控制。從控制流程的角度來看，控制塔分為五層。從控制塔的結(jié)構(gòu)來看，該塔又分為塔頂、塔身和塔基三部分，塔基部分實現(xiàn)對業(yè)務(wù)支撐層和信息采集層的信息感知功能；塔身部分實現(xiàn)對質(zhì)量控制層和信息服務(wù)平臺的信息集成與質(zhì)量控制功能；塔頂實現(xiàn)對協(xié)同管理決策層的頂層全鏈控制功能。控制塔基本架構(gòu)如圖1所示[3]。

業(yè)務(wù)支撐層用來劃定控制塔的解集邊界，表征供應(yīng)鏈全鏈業(yè)務(wù)過程。信息采集層采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)供應(yīng)鏈信息全面感知，又可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。信息服務(wù)平臺層實現(xiàn)采集信息的集成，形成信息服務(wù)。信息平臺既是控制塔的信息處理工具，又是控制塔信息服務(wù)的主要表現(xiàn)平臺。業(yè)務(wù)協(xié)同控制層是在信息平臺的基礎(chǔ)上進行業(yè)務(wù)的優(yōu)化、控制。協(xié)同管理決策層是控制塔的頂層，頂視供應(yīng)鏈全鏈控制，包括供應(yīng)鏈物流服務(wù)合作決策、物流資源整合、平臺服務(wù)模式創(chuàng)新等管理決策行為。

“供應(yīng)鏈物流協(xié)同控制塔”的主要特點在于信息的可視性、通透性和管理的靈活性。控制塔采集供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程中需要監(jiān)控的各個節(jié)點信息，以及相關(guān)的狀態(tài)（時間、地點、狀態(tài)值等），通過異構(gòu)信息共享與交換等技術(shù)實現(xiàn)信息的可視性，采用信息直通機制實現(xiàn)信息的通透性。由于信息的可視性和通透性，管理層可實現(xiàn)對供應(yīng)鏈的相關(guān)業(yè)務(wù)按需配置、管理。

2 基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)的總體架構(gòu)

2.1 基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)總體架構(gòu)藍圖

基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)總體上分為多個層次進行設(shè)計，包括：基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)交換層、數(shù)據(jù)采集對象層、信息資源層、服務(wù)支撐層、協(xié)同服務(wù)層、應(yīng)用層、界面層、用戶層、以及IT治理框架等部分?；诳刂扑娜橹破饭?yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)總體架構(gòu)藍圖如圖2所示。

2.2 基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)的特點

（1）可視。CT采集乳制品業(yè)務(wù)流程中需要監(jiān)控的各個節(jié)點信息，以及相關(guān)的狀態(tài)屬性（時間、地點、狀態(tài)值等），作為CT的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。CT提供一個乳制品追溯控制中心網(wǎng)站，允許每個用戶根據(jù)自己的需要，自行定義、組合需要顯示狀態(tài)以及其他內(nèi)容。

（2）可控。CT提供對乳制品業(yè)務(wù)規(guī)則自定義的支持，可以對乳制品業(yè)務(wù)規(guī)則產(chǎn)生的不同結(jié)果定義多種處理、展示方式。在采集到狀態(tài)信息以后，使用預(yù)先定義的乳制品業(yè)務(wù)規(guī)則進行校驗、展示，如果出現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的結(jié)果之外的情況，或者是預(yù)先定義的異常情況，CT能夠支持多種方式（郵件、短信、傳真、消息推送等），自動提醒相關(guān)角色、人員。

（3）可追溯。CT中自定義多種乳制品指標，不同的報表，對整個乳制品業(yè)務(wù)流程和各個節(jié)點，進行多維度、不同深度的考核總結(jié)，使用戶能夠直觀地了解這個乳制品業(yè)務(wù)流程的運行狀況，以及各個環(huán)節(jié)的效率等，可以做到追溯到每個乳制品的信息節(jié)點。

3 基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)功能架構(gòu)

乳制品可視可控可追溯系統(tǒng)旨在控制追溯整個乳制品供應(yīng)鏈的物流信息，為了能夠完整有效地進行乳制品的信息采集，數(shù)據(jù)處理和方便用戶使用，系統(tǒng)采用如下功能架構(gòu)。包括跟蹤信息整合、對外服務(wù)、系統(tǒng)管理三個部分，具體見功能架構(gòu)圖，如圖3所示。

（1）系統(tǒng)各部分具體功能架構(gòu)。根據(jù)圖3乳制品可視可控可追溯系統(tǒng)的功能架構(gòu)，為了保證乳制品業(yè)務(wù)及功能需求和流程的統(tǒng)一，系統(tǒng)分為信息整合、對外服務(wù)、系統(tǒng)管理三大部分，各部分具體功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

（2）追溯控制中心網(wǎng)站功能架構(gòu)。為了方便乳制品企業(yè)和消費者使用，系統(tǒng)建立對外服務(wù)網(wǎng)站——乳制品追溯控制中心網(wǎng)站，整個乳制品供應(yīng)鏈中的生產(chǎn)商、供應(yīng)商、銷售商、消費者都可以進入網(wǎng)站查詢相關(guān)乳制品信息，整個乳制品供應(yīng)鏈的信息都可以在網(wǎng)站上共享，具體的功能架構(gòu)如圖5所示。

4 基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計

4.1 追溯總體技術(shù)設(shè)計

根據(jù)乳制品追溯控制中心建設(shè)原則，采用SOA思想，應(yīng)用B/S架構(gòu)，使用RIA（Rich Internet Application）方式，使得乳制品追溯控制中心網(wǎng)站的界面效果豐富，更加容易使用。乳制品可視可控可追溯系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計如圖6所示。

4.2 可視可控可追溯系統(tǒng)消息處理層

系統(tǒng)消息處理層主要是對報文消息進行處理，主要集中在兩部分，WebService消息通訊組件和異常處理方式組件。

其中WebService消息通訊組件是系統(tǒng)與其他系統(tǒng)對接的門戶，主要用于與數(shù)據(jù)交換平臺進行報文交互，接收各種不同格式的消息報文，并將其放入線程池中，交付給報文處理主邏輯進行后期處理。

異常處理方式組件，包括EMAIL消息通訊組件，SMS消息通訊組件，MQ消息通訊組件。主要用于處理異常消息，通過預(yù)設(shè)流程對異常情況進行一定程度的自動處理，并將異常代碼和相關(guān)信息及時發(fā)給業(yè)務(wù)、技術(shù)等相關(guān)人員進行處理。

（1）服務(wù)接口處理。CT系統(tǒng)提供面向其他系統(tǒng)的服務(wù)接口，可以針對不同系統(tǒng)的特點進行有效擴展，同時能夠保證原有功能的穩(wěn)定，保證代碼開發(fā)程度最小。服務(wù)接口處理流程結(jié)構(gòu)如圖7所示。

（2）數(shù)據(jù)接口處理。CT系統(tǒng)與其他系統(tǒng)做數(shù)據(jù)接口對接，利用WebService客戶端的方式與其他做大批量數(shù)據(jù)交互。無論何種業(yè)務(wù)模式，都是通過客戶端的請求來發(fā)起的，設(shè)計中考慮到兩種業(yè)務(wù)情況：①獲得其他系統(tǒng)發(fā)送過來的業(yè)務(wù)報文；②向其他系統(tǒng)請求業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

該功能在前置服務(wù)應(yīng)用中加以實現(xiàn)：

如圖8所示，WebService組件實現(xiàn)所有與數(shù)據(jù)交換平臺交互所必須的處理流程，包括申請令牌、獲得消息報文等處理。同時，還提供“對外申請報文數(shù)據(jù)”的接口，提供未來業(yè)務(wù)擴充的需要。

4.3 可視可控可追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)解析層

數(shù)據(jù)解析層主要負責純數(shù)據(jù)非業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理，其中涉及到異常單線程處理邏輯模塊和KPI單線程處理邏輯模塊，以上兩個模塊處理方式相似，此處僅以異常單線程處理邏輯模塊為例進行分析說明。

異常單線程處理邏輯模塊，從數(shù)據(jù)解析處理邏輯線程池接收到數(shù)據(jù)，通過解析數(shù)據(jù)對象，查詢異常配置表中是否有對應(yīng)本票報文的配置信息，將查詢出來的異常信息遍歷，并從數(shù)據(jù)對象中得到異常計算公式，以及公式中各參數(shù)值，調(diào)用規(guī)則引擎，獲得規(guī)則引擎計算結(jié)果，并將異常相關(guān)數(shù)據(jù)一一存儲到物流動作異常情況記錄表中，若計算結(jié)果顯示，需要通知業(yè)務(wù)人員對此異常進行及時處理，則根據(jù)在數(shù)據(jù)庫中得到的異常處理方式及業(yè)務(wù)人員信息，進行后期消息處理層消息通訊組件的調(diào)用。

（1）規(guī)則引擎設(shè)計。系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)則引擎所使用的核心組件是Drools5.1，利用它來進行規(guī)則訂制和計算。本架構(gòu)開發(fā)的規(guī)則引擎可以實現(xiàn)規(guī)則訂制、規(guī)則引擎對外功能接口和跟蹤系統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)則等。

系統(tǒng)架構(gòu)主邏輯調(diào)用規(guī)則引擎進行規(guī)則計算時，會根據(jù)具體業(yè)務(wù)需要在配置文件中找到具體業(yè)務(wù)處理類路徑，選取規(guī)則，最終將對應(yīng)業(yè)務(wù)對象和公式名稱傳入，進行規(guī)則計算，并返回計算結(jié)果。

此外，系統(tǒng)架構(gòu)提供了規(guī)則包動態(tài)加載功能，當規(guī)則文件內(nèi)容有變動時，架構(gòu)會將最新內(nèi)容自動加載到應(yīng)用中，而不需要啟停服務(wù)。規(guī)則引擎整體結(jié)構(gòu)圖如圖9所示：

（2）KPI數(shù)據(jù)設(shè)計邏輯。根據(jù)數(shù)據(jù)報文中的系統(tǒng)識別信息，讀取數(shù)據(jù)庫《KPI定義表》中符合該系統(tǒng)條件的KPI記錄，并與該報文所對應(yīng)的節(jié)點動作做聯(lián)合查找，檢查是否存在需要進行規(guī)則校驗的KPI數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)校驗，并獲得結(jié)果保存到《物流動作執(zhí)行KPI考核情況記錄表》。

主要涉及到的表格如圖10所示：

根據(jù)對規(guī)則引擎設(shè)計規(guī)范的描述，得出在做規(guī)則校驗時只需要調(diào)用相應(yīng)的規(guī)則類即可實現(xiàn)規(guī)則計算得到規(guī)則結(jié)果。

（3）異常數(shù)據(jù)設(shè)計邏輯。根據(jù)數(shù)據(jù)報文中系統(tǒng)的識別信息，讀取數(shù)據(jù)庫《異常表》中符合該系統(tǒng)條件的異常記錄，并與該報文所對應(yīng)的節(jié)點動作做聯(lián)合查找，檢查是否存在需要進行規(guī)則校驗的異常數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)校驗。同時，根據(jù)從《異常處理方式表》中獲得的對應(yīng)處理方式規(guī)則，找到具體實現(xiàn)類進行專門處理，最后將異常處理結(jié)果保存到《物流動作異常情況處理結(jié)果記錄表》表中。

根據(jù)對規(guī)則引擎設(shè)計規(guī)范的描述，得出在做規(guī)則校驗時只需要調(diào)用相應(yīng)的規(guī)則類即可實現(xiàn)規(guī)則計算得到規(guī)則結(jié)果。

5 結(jié) 論

本文主要對基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)進行了研究，提出了該系統(tǒng)的系統(tǒng)藍圖、功能架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等，完整的分析了可視可控可追溯系統(tǒng)的技術(shù)方案?？刂扑慕鉀Q方案給乳制品供應(yīng)鏈的管理帶來了前所未有的靈活性，可以對乳制品供應(yīng)鏈的相關(guān)業(yè)務(wù)按需配置、管理，并能對整個供應(yīng)鏈的運行狀態(tài)、乳制品狀態(tài)進行監(jiān)控，及時處理出現(xiàn)的異常情況，加強供應(yīng)鏈的實時監(jiān)控能力、保證乳制品物流質(zhì)量、提升供應(yīng)鏈的透明度、提高供應(yīng)鏈管理效率、加強生產(chǎn)監(jiān)控和物流質(zhì)量控制、明確企業(yè)的風險責任。基于控制塔的乳制品供應(yīng)鏈可視可控可追溯系統(tǒng)為整個乳制品供應(yīng)鏈提供了全面、完善的服務(wù)。

參考文獻：

[1] 黃楨. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的乳業(yè)食品安全追溯平臺分析與設(shè)計[D]. 北京：北京郵電大學（碩士學位論文），2014.

[2] 趙巖，吳莉宇，王強，等. 我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的建立研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（8）：323-325.

[3] 田英. 基于成本、時間及收益的乳制品物流質(zhì)量控制研究[D]. 北京：北京交通大學，2015.