基于BA网络的供应链鲁棒性分析.doc

基于复杂网络的纺织供应链鲁棒性分析
摘要：本文主要研究在不同干扰情况下的复杂供应链鲁棒性性能。在基础模型的选取上选择了适用于供应链建模的复杂网络BA模型，并实际模拟了供应链的结构变化过程，分析了该供应链网络在受到随机或蓄意攻击情形下的鲁棒性表现。通过解析方法对网络的度分布、聚类系数以及平均路径长度进行了分析，发现其具备复杂网络的无标度、小世界等特性。仿真实验结果表明供应链鲁棒性遵循一定的统计变化规律，这为实际进行供应链鲁棒性分析、提高其抗干扰能力提供了一定的研究思路。
关键词：供应链；复杂网络；BA模型；供应链鲁棒性

Abstract:Inthispaper,therobustperformanceofcomplexsupplychainunderdifferentinterferenceismainlydiscussed.Inthebasicmodelselection,wechoosetheBAmodelofcomplexnetworkwhichisapplicabletothesupplychainmodelingandsimulatingtheevolutionandfragmentationofsupplychains.Moreovertherobustnessperformanceisanalyzedunderdifferentcircumstances,suchasstochasticorintendeddisturbances.Throughtheexpressionofthedegreedistribution,clustercoefficientandtheaveragepathlengthwefindthatthisnetworkmodelcharacteristicslikeascale-freesmall-world.Thesimulationresultsshowthatsupplychainrobustnesswillfollowsomestatisticrules.ThisresearchprovidessomereferencesforanalyzingtheAnti-interferencesabilityandrobustnessofsupplychain.
Keywords:supplychain;complexnetwork;BAmodel;supplychainrobustness

近年来,鲁棒性问题的研究已引起自然科学和社会科学多个领域的关注。鲁棒性是系统的一个基本属性,是伴随不确定性问题普遍存在的现象[1～3]。在供应链系统中,来自供应、制造销售等方面的内部运作的不确定性,来自地震、洪水、火灾、生产事故、国际经济环境等方面的外部突发应急事件的不确定性,都会直接影响到供应链系统的正常运行。在这些不确定因素作用下,鲁棒性成为能否确保供应链的收益和持续性运行的重要因素[4～5]。
对由于供应链系统大多是一个由众多供应商、制造商、分销商、零售商以及最终用户等组成的复杂网络,并且供应链网络中的企业覆盖范围也越来越广,所以,一旦内外部环境中存在突发事件,小则影响系统的运行和效率,大则沿整个供应链系统扩散,导致供应链系统的部分或全部功能丧失(系统崩溃)。在一个典型的网络鲁棒性分析问题中,人们一般比较关心在受到来自环境的随机干扰以及外界的恶意攻击时,网络还能否保持其必要的结构性质不变,从而依旧维持原有功能。通常,如果网络组件,也就是点或边,在遭受随机故障或蓄意攻击时依旧能保持网络的连通性,或者说网络组件的失效对信息传输能力影响较小,那么这个网络则被视为鲁棒的。随机故障等价于在没有任何网络结构信息的前提下对网络展开随机攻击。而一旦掌握一定的网络结构信息,攻击者则会采取破坏力更强的蓄意攻击的方式,即优先破坏网络中重要的节点或边。
目前，从复杂网络角度研究供应链系统鲁棒性问题的文献非常少。FISHER指出可以通过增加供应链柔性和缩减提前期等措施来降低供应链的不确定性以增强供应链网络的鲁棒性[6]。Snyder等就供应链的鲁棒性和可靠性建立了数学模型,给出了相应的算法，对于供应链的鲁棒性研究提供了很多好的数学方法[7]。SMALL等指出商业环境中的不确定性是导致制造业失败的主要原因,而且认为找到一种完全消除不确定性的解决方案通常是不切实际的[8]。Towill等提出了一个判断不确定性供应链正常运作的方法，此方法评价了基于不确定性的16种可能情形的供应链[9]。Min等确定了供应链建模的关键成分，讨论了供应链模型的环境中的风险要素，潜在的风险包括质量失败风险和信息失灵风险的，认为模型必须具有描述供应链活动风险的能力[10]。徐家旺提出了由一个制造商和一个供应商构成的多产品、多阶段供应链在原材料市场的供