基于ESB的關務物流協同平臺建設研究

張啟文，徐 琪

（東華大學 旭日工商管理學院，上海 200051）

1 平臺建設背景和必要性分析

國際貨代、通關、運輸、倉儲是企業物流的主要內容，通關環節是整個企業物流中的一個重要中間環節，是聯系其他物流環節的紐帶，與企業的采購、銷售、物料管理、財務處理、加工貿易處理業務密切相關；同時，與第三方物流服務商提供的相關物流服務業務聯系緊密，如國際貨代業務、國內段的運輸業務等；通關效率與物流成本直接相關：低效的進出口通關會延長貨品滯留港口的時間，導致倉儲費用的增加。

盡管通關是整個物流環節中的重要一環，但目前通關物流還是傳統的作業模式，很難適應現代企業物流的新需求：企業、報關公司在通關系統信息化建設方面還比較落后，85%以上的企業沒有專門的進出口管理系統，95%的企業沒有與報關公司對接的系統，企業仍然是通過傳真、發E-mail的形式將委托報關信息發送給報關公司；盡管報關公司有向海關申報進出口報關的EDI系統，但EDI系統解決進出口數據錄入和EDI報文傳輸，無法適應企業進出口通關個性化需求。目前，絕大多數報關公司進出口制單業務仍然是人工制單模式，報關公司也無法及時獲得進出口報關數據及通關狀態信息。從企業報關委托、報關公司EDI預錄入、企業報關資料整理歸檔整個過程都是手工處理為主，數據需要在不同的系統中多次處理，缺乏通過系統進行數據交換和信息共享的工具和手段，容易造成數據錄入錯誤和不一致，產生關務風險，通關效率很難提高。傳統的通關物流作業模式信息共享程度低，數據交換速度慢，業務協作效率低，通關物流成本高，企業關務風險大。

2012年8月1日起在12個海關總署啟動通關作業無紙化改革試點，包括北京、天津、上海、南京、寧波、杭州、福州、青島、廣州、深圳、拱北和黃埔，這12個海關的進出口約占全國外貿總量的八成。啟動通關作業無紙化改革試點，就是要改變現有紙質單證人工流轉方式，將所有紙質單證轉變為電子單證，實現通關作業全程的無紙化，進一步提高通關效率、降低通關成本、提升監管效能、促進安全便利。通關作業無紙化為進出口企業便捷通關提供了政策上的保障，但傳統的進出口報關模式的人工傳輸報關委托數據，卻讓這一政策目標大打折扣。

通過關務物流協同平臺完成進出口企業與報關代理企業之間的進出口報關數據交換是改造傳統進出口報關模式，適應通關作業無紙化的便捷通關政策的必然選擇。企業借助互聯網平臺與報關代理企業進行數據交換和通關業務協同，報關公司將報關數據通過平臺轉發給企業，與通關物流相關的第三方物流同樣能借助平臺實現與企業之間的數據交換，可以大大提高整個通關物流鏈上的整體效率、降低通關物流鏈總成本。

2 關務物流協同平臺設計要求

2.1 關務物流協同平臺設計的數據環境分析

B2B關務協同平臺的用戶主要是進出口企業、報關代理服務商、國際貨運服務商，一家進出口企業可能委托多家代理服務商進出口報關，一家報關代理服務商也可能為多家進出口企業提供服務。這些企業的信息系統、單證及數據交換格式都不相同，使用傳統系統集成方式大大增加了系統集成的成本和復雜性。進出口報關涉及的數據源多，如：訂單信息、發票信息、箱單信息、提單信息、商檢信息、出入庫信息等。即使是相同的數據源，數據格式差異較大，數據異構特征顯著，數據異構性主要表現在如下幾個方面：

系統環境的異構：包括參與系統集成的系統在操作系統、網絡環境方面的差異。如有的是Windows操作系統、有的是Unix或Ninux操作系統。

數據存儲系統的異構：數據庫系統有大型數據庫管理系統，也有小型數據庫系統。如Oracle、SQL Serve、Sybase、Access等不同的數據庫系統。

數據接口的文件類型的異構：通過數據接口實現系統對接是一種常用的系統集成方法，由于供應鏈系統多樣，系統輸出的文件接口類型也不相同，如xml、txt、xls、csv等格式，文件類型的多樣性增加了系統集成的復雜度。

數據接口格式的異構：主要指接口文件字段的數據類型、長度及排列順序上的不同。

信息語義上的差異：指相同的描述但表示不同的語義，即“同名異義”；或相同的語義但不同的描述，即“同義異名”。由于缺乏統一的行業信息描述標準，造成系統之間彼此“理解”困難，這在供應鏈異構系統集成過程中是一個非常普遍的問題。

數據傳輸方式各不相同：數據傳輸方式上有FTP、MQ、SOAP等方式。

數據粒度不同：不同的系統對相同的數據粒度劃分標準不同，有的數據粒度較大，有的卻很小。數據越詳細，粒度就越小，反之，數據的匯總程度越高，則粒度就越大。

2.2 關務物流協同平臺設計要求

（1）數據交換效率

關務物流協同平臺數據交換涉及數據源多，如何消除數據的異構性，快速整合各種數據源，是關務物流協同平臺設計的基本要求，只有高效數據交換，才能支持快速通關的需要。

（2）集成系統的柔性

進出口企業的不同供應商提供的進出口單證格式各不相同，供應商也不是一成不變，進出口企業面對的客戶也是如此。這就對負責數據交換的集成系統的柔性提出較高的要求。信息集成系統柔性程度是通關物流平臺快速處理新增異構數據源的關鍵，確保系統無須重新設計和開發，也能適應新數據源的數據交換需要。

（3）對異構信息集成的支持

相對傳統點到點的信息集成，公共型關務物流協同平臺系統集成涉及到進出口企業、企業的供應商和客戶、報關代理企業、國際貨運服務商，信息異構的類型和范圍更大，對異構信息集成的支持成為關務物流集成系統的重要任務。

隨著計算機軟件應用的不斷廣泛和深入，在許多企業和機構內部遺留了大量的不同時期由不同開發商使用不同技術開發的應用系統，而且新的應用還要不斷開發，所以，如何使整個系統協調一致地運行是IT領域的一項重要研究內容[1]。從上述分析可以看出，緊耦合的傳統信息集成方法，如：CORBA、DCOM、COM+、RMI等技術無法滿足關務物流協同平臺在數據交換效率、柔性和異構信息集成方面的需求，需要尋找一個具有開放、可擴展、統一標準的信息集成架構支持關務物流信息集成。基于SOA（Service-Oriented Architecture）的ESB信息集成方法是實現這一目標的一種有效手段。ESB是一種新的集成方法，支持企業應用間面向服務的交互，就像PC中硬件的總線，ESB智能地在企業系統間路由數據流，配合和轉換各個系統需要的數據信息[2]。

3 基于ESB的系統集成設計

SOA擺脫了面向技術的解決方案，朝著面向服務的方向發展[3]。與其它架構相比，SOA更有彈性，使得企業能夠對變化做出快速響應，并且利用變化來獲得優勢，SOA為動態、異構的供應鏈快速響應系統集成提供了一個理想的構架模式。企業服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）將服務路由、協議轉換、消息格式轉換及安全等功能交由系統統一處理，可以使用戶更加專注于遺留應用集成本身[4]。

基于SOA的ESB集成框架定義了一個數據適配器完成數據轉換、消息驅動服務的模型。將業務處理邏輯封裝成一系列的服務組件，消息處理器接受系統外發送來的請求消息，通過注冊中心檢索相應的數據適配器完成數據轉換，將轉換后的數據封裝成一定格式的數據消息，調用服務組件，完成數據處理。

ESB是實現SOA架構的重要方法，符合SOA的構架特征，將所有的軟件都改造成一個一個的服務，各個軟件之間的聯系都采用服務來完成[5]。ESB包括服務的提供者、服務請求者和注冊中心，一般由消息處理層、服務層、數據訪問層、數據存儲層等構成。本文設計的基于SOA的ESB模式的供應鏈集成系統架構如圖1所示。

在圖1中，該系統主要由以下幾個主要元素構成：

（1）服務請求端：外部應用、服務、代理都可能是服務請求端，服務請求端發送基于XML消息規范的SOAP請求消息到ESB。服務請求端的請求消息包括從業務系統提取的業務數據，如供應商的裝箱單信息（最終由服務提供端的服務處理成采購商的報關單），也包括服務請求端在ESB注冊中心注冊數據適配器號、服務路由等信息。

（2）消息處理器：消息規范采用XML語言來描述消息，消息處理器取出消息隊列中的頭信息，根據解析出來的頭信息標識，到中心注冊查找相應的數據處理適配器、數據映射關系表。

（3）注冊中心：服務注冊中心充當信息庫，存放著ESB當中可用的Web服務信息、消息路由信息、消息處理配置信息。注冊中心根據配置信息，調用相關的數據適配器進行數據轉換。

（4）數據適配器：它將從服務請求端傳遞過來的消息轉換成符合ESB中相應WEB服務接口標準要求的數據。

（5）服務提供端：接受由服務請求端發送、由ESB數據適配器轉換后的數據，對這些數據進行相關的處理。是由一些互相獨立的、完成邏輯處理的服務單元構成，按服務請求端事先注冊的服務路由表順序執行相關服務，并將處理后的數據發送到ESB的數據輸出適配器進行數據轉換處理，以消息的形式反饋給服務請求端。

4 基于ESB的關務物流協同平臺構建

本文以快速通關為例來說明該集成系統：通關環節是供應鏈快速響應系統的重要一環，很多因素會影響通關效率，造成原料交付的延誤，如采購商錄入的進口報關數據與供應商實際交貨數據不一致、第三方物流服務商提供的相關數據滯后、錄入錯誤等。

為避免進口報關環節的差錯和延誤，企業希望從供應商那里獲取原始數據，如裝箱單數據、發票數據，將這些數據轉換為進口報關數據，從而提高進口報關單證的制作效率和數據準確性，避免單證錯誤，影響海關放行。但每家供應商的系統不同，單證格式也不一樣，采用傳統的數據交換方式，必然造成關務物流協同平臺針對不同企業的大量定制開發，隨著新的進出口企業加入，系統最終很難維護，甚至無法正常運行。采用基于SOA的ESB模式的系統集成方式，數據適配器可以對委托報關企業的數據進行預處理，將不同格式的裝箱單數據或發票數據轉換為符合進口報關單EDI報文生成服務接口標準的XML格式數據。

以下是基于SOA的ESB模式的快速通關集成系統處理流程：

（1）進出口企業在關務物流協同平臺上注冊數據適配器。按注冊中心向導，根據單證類型，注冊相應的數據適配器，建立數據字段的映射關系，如發送發票數據，注冊Adapt1數據適配器；發送裝箱單數據，注冊Adapt2數據適配器。注冊信息將保存到企業服務總線的注冊中心。

（2）服務請求端（進出口企業）發送含企業代碼、提運單號、數據適配器注冊編號參數的消息到關務物流協同平臺，消息中以XML格式負載發票信息或裝箱單信息。

（3）關務物流協同平臺的服務總線接受到SOAP消息后，對消息進行解析，獲取請求端注冊的數據適配器號、服務路由及數據信息。

（4）注冊中心根據傳遞來的數據適配器代碼，檢索相關注冊信息，如數據匹配映射關系，調用相應數據適配器處理數據。

（5）數據適配器處理完數據后，將發票信息（或裝箱單信息）轉換為后臺服務能接受的統一格式化數據，再調用進口報關單EDI報文生成服務，將由數據適配器轉換成統一格式后的數據生成進口報關單EDI報文。系統處理交互如圖2所示：

由于系統框架的開放性、數據適配器的可配置性以及數據交換標準的統一性，進口企業可以引用供應商發票、裝箱單或運單等不同單證信息作為進口報關的數據來源，同時支持Excel、TXT、CSV、XML等不同格式文件之間的數據轉換，基于SOA的ESB方法為快速通關業務中異構系統間的數據交換提供了一個理想的系統集成框架，使通關效率得到了顯著的提高。

5 結束語

本文分析了關務處理對進出口物流效率的重要性，在闡述傳統進出口通關作業模式很難適應快捷的進出口物流需求后，提出了基于ESB方法進行關務物流數據交換和業務協同，最后，運用ESB系統架構解決快速通關系統集成和業務協同的具體應用問題。這種松散耦合的系統集成框架提高了系統的可擴展性和可維護性，關務物流協同平臺系統的柔性大大提高。

[1]蔡昭權.基于ESB的異構系統集成實現[J].計算機應用，2008,28(2):538-540.

[2]王勝娟，江水.企業集成中的企業服務總線技術[J].計算機工程，2006,32(13):251-253.

[3]葉宇風.基于SOA的企業應用集成研究[J].微電子學與計算機，2006,23(5):211-213.

[4]李曉東，楊揚，郭文彩.基于企業服務總線的數據共享與交換平臺[J].計算機工程，2006,32(21):217-219,223.

[5]邵歡慶，康建初.企業服務總線的研究與應用[J].計算機工程，2007,33(2):220-222.