（管理科学与工程专业论文）基于复杂系统理论的供应链适应能力研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：啦矗e l 期：望丑：生：。 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版， 允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和 汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：丝晶导师签名：期：丝塑! 生16 山东大学硕士学位论文 摘要 供应链模式的产生是其适应市场环境变化能力的体现。由于供应链系统的实 体元素多，加之不确定的环境及动态变化的特点，供应链系统又是一个复杂系统。 复杂系统理论为供应链管理中复杂问题的解决提供了一种非线性方法。本文在分 析供应链复杂性基础上提出了符合分形原理的供应链管理与供应链复杂系统适应 能力的概念，并对供应链复杂系统适应能力的驱动力进行分析，基于复杂系统理 论建立了供应链复杂系统适应能力评价模型。 具体内容分为以下7 章： 第1 章绪论，对论文研究背景和现状进行分析，提出问题。 第2 章阐述复杂系统理论和供应链理论的基本原理，指出供应链是一个复杂 系统。 第3 章从复杂系统的角度对供应链进行描述。这部分主要说明，以网络组织 形态表现的供应链系统，是由作为独立业务单位运作的各节点企业系统构成部分， 在动态的互动关系中所形成的复杂系统；供应链作为一个复杂系统，具有结构复 杂性、不确定性、信息的失真与放大、组织机构的动态性等特征；利用分形理论 对供应链复杂系统进行分析和重组，使供应链系统具有自组织的结构和功能，使 供应链系统具有很大的灵活性和很高的效率。 第4 章基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型的建立。提出了供应链复 杂系统适应能力的基本概念、特征及其技术，指出适应性供应链是供应链发展的 最新形式；从供应链系统整体结构的考察中，探讨了供应链适应系统的使能技术， 供应链演化过程中不断加强的可视化程度、运行速度和可变性的能力；基于复杂 系统理论，提出了供应链复杂系统的层次结构适应模型，对其适应性运作机理进 行了研究，最后建立了对该系统运作分析的基本框架。 第5 章供应链复杂系统适应能力的评价，包括供应链复杂系统适应能力的评 价指标体系的建立、评价方法和评价步骤设计，最终得出供应链复杂系统适应能 力指数。 第6 章实证研究，对汽车制造企业供应链进行复杂性分析，选择三家企业评 价汽车制造企业供应链复杂系统的适应能力。 第7 章结论，总结了以上六章研究的内容及创新点，并提出了继续研究的方 7 山东大学硕士学位论文 向。 本文的主要贡献有从复杂系统理论角度，描述供应链系统中存在的复杂现象； 提出符合分形原理的供应链管理；建立了基于复杂系统理论供应链复杂系统适应 模型；建立了基于复杂系统理论供应链复杂系统适应能力评价指标体系；最后运 用b p 神经网络对供应链复杂系统适应能力进行评价，得出供应链复杂系统适应能 力指数。 关键字：复杂系统复杂性供应链适应能力 s 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t s u p p l yc h a i nm o d ei se m b o d i m e n to fi t sa d a p t a b i l i t yt om a r k e tc h a n g e s b e c a u s e s om a n ye n t i t ye l e m e n t so fs u p p l yc h a i ns y s t e m , i n d e f i n i t ee n v i r o n m e n ta n dd y n a m i c c h a n g e ，s u p p l yc h a i ns y s t e mi sa l s oac o m p l e xs y s t e m c o m p l e xs y s t e mt h e o r yg i v e sa n o n - l i n e a rm e t h o dt os o l v ec o m p l e xi s s u e si ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h i sp a p e r p u t sf o r w a r df r a c t a ls u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t , t h ec o n c e p t i o no fs u p p l yc h a i n c o m p l e xs y s t e m sa d a p t a b i l i t ya n da n a l y z e si t sd r i v i n gf o r c eb a s e do nt h ea n a l y s i so f s u p p l yc h a i n sc o m p l e x i t y a tl a s t ，t h i sp a p e rf o u n ds u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m s a d a p t a b i l i t ye v a l u a t i o nm o d e lb a s e do nc o m p l e xs y s t e mt h e o r y t h em a i nc o n t e n ti n c l u d e st h en e x t7c h a p t e r s ： c h a p t e rl ：i n t r o d u c t i o n c a r r yo na n a l y s i s t ot h er e s e a r c hb a c k g r o u n da n d a c t u a l i t y ，p u tf o r w a r dq u e s t i o n s c h a p t e r2 ：e l a b o r a t et h eb a s i cp r i n c i p l e so fc o m p l e xs y s t e mt h e , o d e sa n dt h e s u p p l yc h a i nt h e o r i e s p u tf o r w a r dt h a ts u p p l yc h a i ni sac o m p l e xs y s t e m c h a p t e r3 ：d e s c r i b es u p p l yc h a i nf r o mt h ea n g l eo f t h ec o m p l e xs y s t e m t h i sp a r t m a i n l ye x p l a i n st h a ts u p p l yc h a i ns y s t e mw i t han e t w o r ko r g a n i z a t i o na p p e a r a n c ei s u s u a l l yac o m p l e xs y s t e ms h a p e db yt h en o d ee n t e r p r i s es y s t e m sc o n s t i t u t i v ep a r t s w h i c ho p e r a t e sa s 缸i n d e p e n d e n tb u s i n e s su n i ti nt h ei n t e r a c t i o no ft h ed y n a m i cs t a t e s u p p l yc h a i nh a st h ec h a r 嵋船o f s t r u c t u r ec o m p l e x i t y i n d e t e r m i n a t i o n , i n f o r m a t i o n s d i s t o r t i o na n de n l a r g e ，o r g a n i z a t i o n sd y n a m i cs t a t ee t c a sac o m p l e xs y s t e m u s et h e f r a c t a lt h e o r y ，a n a l y z ea n dr e o r g a n i z et h ec o m p l i c a t e ds u p p l yc h a i ns y s t e m ，m a k et h e s u p p l yc 1 a ms y s t e mh a v es e l f - o r g a n i z i n gs t r u c t u r ea n df u n c t i o n , a n dm a k et h es u p p l y c h a i ns y s t e mh a v eg r e a tf l e x i l i t ya n dh i g he f f i c i e n c y c h a p t e r4 ：e s t a b l i s ht h es u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m sa d a p t i v em o d e lb a s e do n c o m p l e xs y s t e mt h e o r i e s p u tf o r w a r dt h eb a s i cc o n c e p t , c h 部哺c t c r sa n dt e c h n i q u eo f t h es u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m sa d a p t a b i l i t y , p o i n to u tt h es u p p l yc h a i na d a p t i v e s y s t e mi st h em o s tn e wd e v e l o p m e n tf o r m f r o mt h ei n v e s t i g a t i o no ft h ew h o l es u p p l y c h a i ns y s t e ms t r u c t u r e , d i s c u s s s u p p l y c h a i na d a p t i v es y s t e m st e c h n i q u e s , c o n t i n u o u s l ys t r e n g t h e n e dv i s i b i l i t y , c i r c u l a t i n gs p e e da n dv a r i a b l ea b i l i t yi ns u p p l y c h a i ne v o l u t i o np r o c e s s p u tf o r w a r dt h ec o m p l e xs t r u c t u r ea d a p t i v em o d e lo fs u p p l y c h a i ns y s t e ma c c o r d i n gt oc o m p l e xs y s t e mt h e o r i e s ，a st oc a r r yar e s e a r c ho ni t s a d a p t i v eo p e r a t i o nm e c h a n i s m , f i n a l l yb u i l du po p e r a t i n ga l la n a l y t i c a lb a s i cf r a m eo f 9 山东大学硕士学位论文 t h i ss y s t e m c h a p t e r5 ：e v a l u a t i o no fs u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m sa d a p t a b i l i t y i n c l u d e s u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e n a sa d a p t a b i l i t ye v a l u a t i o ni n d e x e ss y s t e me s t a b l i s h m e n t ， e v a l u a t i o nm e t h o da n de v a l u a t i o na p p r o e hd e s i g n a tt h ee n dg e tt h ea d a p t a b i l i t yi n d e x n u m b e ro f s u p p l yc h a i nc o m p l e x s y s t e m c h a p t e r6 ：d e m o n s t r a t i o nr e s e a r c h a n a y z e t h ea u t o m o b i l e m a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s es u p p l yc h a i n sc o m p l e x i t y ；c h o o s et h r e ee n t e r p r i s e st oe v a l u a t et h e i rs u p p l y c h a i nc o m p l e xs y s t e m sa d a p t a b i l i t i e s c h a p t e r7 ：c o n c l u s i o n s u m m a r i z ea b o v es i xe a p t e r sr e s e a r c hc o n t e n t sa n d i n n o v a t i o n , a n dp u tf o r w a r dt h ed i r e c t i o nf o rc o n t i n u i n gs t u d y t h em a i nc o n t r i b u t i o no ft h i sp a p e ri sd e s c r i b i n gs u p p l yc h a i nf r o mt h ea n g l eo f t h ec o m p l e xs y s t e m ；p u tf o r w a r ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ta r a m r d i n gt of r a c t a lt h e o r y ； e s t a b l i s ht h es u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e ma d a p t i v em o d e lb a s e do nc o m p l e xs y s t e m t h e o r i e s ；b u i l du ps u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m sa d a p t a b i l i t ye v a l u a t i o ni n d e x e s s y s t e mb a s e do nc o m p l e xs y s t e mt h e o r i e s ；8 tt h ee n du s et h eb pn nt oe v a l u a t es u p p l y c h a i nc o m p l e x s y s t e m sa d a p t a b i l i t y 。g e t t h e s u p p l yc h a i nc o m p l e xs y s t e m s a d a p t a b i l i t yi n d e xn u m b e r 1 0 k e yw o r d s ：c o m p l e xs y s t e m , c o m p l e x i t y ，s u p p l yc h i n , a d a p t a b i l i t y 山东大学硕士学位论文 第1 章绪论 市场环境的迅速变化与无法预测，使得传统的生产与经营模式对市场的响应 越来越迟缓和被动，企业单靠自身的改造是无法从根本上解决快速满足客户个性 化需求的问题。因此企业必须从根本上转变经营思想，运用先进的管理思想、信 息技术、网络技术以及先进的制造技术，充分利用企业内外的资源，增强企业的 适应性响应速度，最大限度的满足客户对产品和服务的需求。供应链模式的产生 就顺应了企业生存发展的需求，是其适应市场变化能力的体现。 1 1 研究背景及现状 1 1 1 研究背景 2 0 世纪9 0 年代以来，消费者的需求特征发生了前所未有的变化，整个世界的 经济活动也出现了以前未曾有过的全球一体化的特征。企业面临着缩短交货期、 提高产品质量、降低成本和改进服务的压力；经受着瞬息万变、个性化需求的市 场挑战。企业外部环境的不确定性，增加了企业内部管理的复杂性，对企业的运 作模式提出了更高的要求。 因此，企业要想在这种严峻的竞争环境中生存下去，必须具有较强的处理由 环境及其变化引起的复杂问题的能力。 当前的阶段是以复杂性研究为主流的新的发展阶段，我们可以看到系统科学 的发展经历了从元素数量较少、关系比较单纯的系统的过程，到元素个数较多， 研究系统自身演化与发展的过程，到现在元素具有主动性，能与外界交流并会根 据经验改变自身的动态系统的过程。我们的研究重点就放在于复杂性的一个侧面 适应性上。 1 1 2 研究现状 目前，国内外对供应链的研究基本上没有考虑到系统的复杂性问题，很少有 学者把供应链系统作为一个复杂系统进行研究；从复杂系统的角度研究供应链管 理的研究成果非常少，而且都是仅仅建立一个概念框架，在此框架下从宏观层次 上对供应链作定性分析，具体细节及定量分析研究方面发表的论文很少，研究深 度还很不够。 2 0 0 1 年，t h o m a syc h o i ，k e v i nj 1 分析了供应链系统的复杂适应性本质，从 复杂适应系统的角度对供应链系统进行了若干定性分析，提出了对供应链系统管 理的新思路，但是没有涉及定量的研究工作。 1 t h o m a sy c h o i ，k e v i nj d o o l e y , m a r i u sr u n g t u s a n a t h a m , s u p p l yn e t w o r a n dc o m p l e xa d a p t i v es y m m s ： c o n t r o lv c r s u se m e r g e n c e 们，j o u r n a l o f o p e r a t i o n s m a n a g e m e n t1 9 ( 2 0 0 1 ) 3 5 1 - 3 6 山东大学硕士学位论文 2 0 0 3 年n a d i n es c h i e r i t z 及h e n ka k k e r m a n s 2 3 等针对供应链系统的涌现结构和 仿真问题进行了初步探讨。 2 0 0 0 年，任常锐4 在多a g e n t 系统及其在制造系统中的应用研究一文中，仅 仅建立了供应链系统的复杂适应系统概念模型，并给出了初步的基于s w a r m 仿真 平台的供应链系统仿真研究，细致的工作还有待深入。 2 0 0 2 年，王丹力5 在供应链管理的复杂性研究一文中，从复杂性科学的角 度对敏捷供应链系统的复杂性进行了分析，提出了敏捷供应链管理的综合集成研 讨厅体系框架，具体实现方法和细节都未展开。 。 2 0 0 3 年，姚李刚8 在基于多a g e n t 概念的供应链仿真一文中，介绍基于多 a g e n t 的供应链仿真及初步的案例研究，说明离散系统仿真在求解供应链问题中的 应用前景。 2 0 0 4 年，左秀峰7 在g i g , 应链系统动态运转的模拟模型研究一文中，从实际 供应链系统的构成入手，分析了供应链的实体元素和活动过程，探讨了供应链系 统中实体对象的状态属性和状态转移，建立了供应链中实体元素相互作用的模拟 模型。 2 0 0 5 年，王凤彬8 在“全息”原理在供应链管理中的应用一文中，从复杂 系统理论与企业组织理论的跨学科视角评价和探析“全息”原理及“分形结构法” 在供应链网络组织中的应用。霍红9 在熵与供应链管理系统研究一文中，通过 分析熵势能与管理系统的关系，并针对供应链复杂系统，结合熵增原理和耗散结 构理论，提出了降低供应链系统的混乱度和提高供应链管理效益的有效途径。 2 0 0 6 年，白世贞”在供应链管理复杂系统三层一回声模型的研究一文中， 按照供应链系统的特点，采用染色体编码技术，将供应链管理复杂系统分成原料 供应商、第三方物流企业、批发商、零售商和终端消费者6 个主体，给供应链系统 中每个主体的物流、信息流、资金流、管理流、技术流、理念流、市场流共7 个因 素按照一定的规则进行赋值，并作为主体按照新进化论的观点参与供应链系统的 相互作用动态过程中，并采用复杂自适应系统软件s w a r m 对供应链管理复杂适应 2n a d i n es c h i e r i t z d a n d r u a s g r e e l y e m e r g e n t t t t r t l c t u r i n p p l y c , h a i n s - a s t u d y i n t e g r a t i n g a g e n t - b a s e da n d s y s t e md y n a m i c sm o d e l i n g 【c 1 3 6 t i la n n u a ll - l a v a i ii n t o o ns y h e ms c i e n c e s 2 0 0 3 h e n ka k k g r m a n s e m e r g e n tm p p l yn e t w o r k s ：s y d y n a m i f i m u l m i o no f a d a p t i v es u p p l yg e n t s 【c 1 p r o c o f 廿l c3 4 t hi n t c o n o ns y s t e ms c i c e s 2 0 0 1 1 a p1 - 1 1 4 任常锐，柴跃廷，刘义敏捷供需链的复杂适应系统建模 j ，清华大学学报，2 0 0 乇丹力，王宏安，戴国忠供应链管理的复杂性研究，系统仿真学报，1 4 ( 1 i ) ，2 0 0 2 6 姚车刚，黄晓云，冯允成基十多a g e n t 概念的供应链仿真 j 武汉理工大学学报，v 0 1 2 5 2 0 0 3 7 秀峰等供应链系统动态运转的模拟模型研究中国矿业大学学报，v 0 1 3 3 ，2 0 0 4 风彬“全息”原理在供艟链管理中的麻用系统t 程。v 0 1 2 3 ，2 0 0 5 9 霍红，冀方亮，丁晨光熵与供应链管理系统研究e j 哈尔滨商业人学学报( 社会科学版) ，2 0 0 5 年第6 期 i o 白世贞供应链管理复杂系统三层一回声模型的研究科学技术与工程，v 0 1 6 ，2 0 0 6 1 2 山东大学硕士学位论文 系统进行模拟仿真。 关于供应链能力方面的研究，2 0 0 5 年计国君“在供应链中知识集成及其能力 模型分析一文中，探讨了知识吸收能力与协作能力对供应链中企业知识集成能 力的影响，以及知识集成能力与创新绩效的关系。 2 0 0 6 年，马士华、申文”在基于快速响应的供应链物流运作能力诊断模型 一文中，研究了供应链环境下物流运作能力的诊断问题，应用层次分析法的原理 建立了基于快速响应的供应链物流运作能力评估模型。刘伟华”等在供应链物流 能力的管理过程分析一文中，分析了供应链物流能力的构成及影响因素，提出 了常见的几种供应链物流能力，从“计划执行监督控制”三个主要的管 理过程出发，对供应链物流能力管理过程进行了系统的分析。刘宗汉“等在供应 链物流能力的管理过程分析一文中，研究了基于物流能力合作的信息共享的范 围、模式并构建了相应的模型。 从宏观方面看，上述研究工作仅是一个开始，尚未形成完善的体系结构，有 许多问题有待继续深入研究( 如供应链系统的复杂适应系统建模方法、运作模式、 怎样建立比较合理有效的仿真模型、如何用一种恰当的工具和方法反映个体与总 体之间的复杂关系等) 1 5 。另一方面，从微观和应用角度来看，供应链系统中存在 大量的问题有待深入探讨，如供应链环境下一些优化问题往往是非常复杂的，尚 没有形成快速、稳定、有效的系统的方法”。 1 2 问题提出 组成供应链的各个主体更多的是以管理、技术、信息和理念等无形资本的融 合为核心纽带而成的整体，如果上述因素的组合在这个整体中得到很好地拟合， 该供应链系统便会在极大程度上降低整体以及各个成员的运营成本，增强整体的 核心竞争能力；否则，系统会发生强大的内耗，降低供应链的核心竞争能力，使 得供应链系统成为一个毫无创造力的框架。由于供应链系统的实体元素多，加之 不确定的环境及动态变化的特点，供应链系统又是一个复杂系统。 一般的理论分析和数学模型难于深入研究。应以复杂系统理论为指导，把供 应链问题当作复杂问题来研究。然而，由于现实生活中供应链系统面临各种错综 复杂的环境以及环境在不可预测的变化着，能够找到一个均衡点确实很难。本文 将采用复杂系统理论就此领域尝试性地进行一些有益的研究。 “计国君供应链中知识集成及其能力模型分析物流技术，2 0 0 5 年第1 0 期 n 马士华，申文基于快速响应的供麻链物流运作能力诊断模型物流技术，2 0 0 6 年第4 期 珏刘伟华，季建华。王吉林供成链物流能力的管理过程分析重庆交通学院学报，v 0 1 2 5n o 2 ，2 0 0 6 刘宗汉，姚冠新，安顺发供腑链物流能力的管理过程分析现代物流，2 0 0 6 ( 5 ) ”郭锐锋，多a g e n t 系统及其在制造系统中的麻用研究； 博士学位论文 东北大学，2 0 0 0 硒任常锐，柴跃廷，刘义供应链仿真技术的发展现状与趋势 j 计算机集成制造系统，2 0 0 4 10 ( 2 ) ： p p 1 2 1 1 2 6 1 3 山东大学硕士学位论文 复杂性科学能够更好地适用于经济、管理、社会、生态等其它方法难于应用 的复杂系统，分析与描述其发生、创新、学习和适应等行为的本质。 所以，本文尝试以复杂系统理论作为基础，从新的角度系统性诠释供应链的 整体运作模式，以及研究和分析供应链中出现的复杂性问题与现象，提出供应链 复杂系统适应能力研究的思路，来解决我国的供应链能力问题。 1 3 研究意义 1 3 1 论文的理论意义 1 ) 经典数理经济理论中统计和线性的方法己无法深入刻画伴随着不断加快的 经济全球化步伐而日趋复杂化的供应链管理系统动态演化的不规则行为。引入复 杂系统理论为供应链管理研究注入了新的生机； 2 ) 复杂系统理论必将在供应链管理系统研究中扮演重要的角色，为描述集成 供应链管理系统动态演化行为提供了崭新的方法论； 3 ) 论文从复杂系统理论出发，借助于分形等非线性动力学分析工具来研究供 应链管理系统中存在的复杂现象，通过建立供应链适应系统模型，描述了供应链 系统对外部环境扰动与系统内部节点企业之间目标冲突及非线性适应机制，对于 研究适合经济全球化背景下的供应链管理模式具有重要的学术价值； 1 3 2 论文的现实意义 1 ) 基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型建立，为企业供应链管理提供 了参考模型； 2 ) 通过供应链复杂系统适应能力评价方法的研究，为企业对自身供应链系统 对外部环境扰动与系统内部节点企业之间目标冲突及适应能力的认识提供手段。 1 4 研究内容、方法及创新点 1 4 1 论文研究内容 论文分为五部分和三个层次，五部分依次为问题的提出和基础理论阐述、供 应链复杂系统描述、供应链复杂适应系统模型建立、供应链复杂适应能力的评价 和实证研究。三个层次包括理论层、拓展层和应用层。 第一部分问题的提出和基础理论阐述包括两章：第一章绪论对论文研究背景 和现状进行分析，提出问题；第二章阐述复杂系统理论和供应链理论的基本原理， 指出供应链是一个复杂系统。 第二部分从复杂系统的角度对供应链进行描述。这部分主要说明，以网络组 织形态表现的供应链系统，是由作为独立业务单位运作的各节点企业系统构成部 分，在动态的互动关系中所形成的复杂系统；供应链复杂系统具有结构复杂性、 不确定性、信息的失真与放大、组织机构的动态性等特征；利用分形理论对供应 链复杂系统进行分析和重组，从而使供应链系统得到简化和优化，使供应链系统 具有自组织的结构和功能，使供应链系统具有很大的灵活性和很高的效率。 第三部分基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型的建立。提出了供应链 复杂系统适应能力的基本概念、特征及其技术，指出适应性供应链是供应链发展 的最新形式；从供应链系统整体结构的考察中，探讨了供应链适应系统的使能技 1 4 山东大学硕士学位论文 术，供应链演化过程中不断加强的可视化程度、运行速度和可变性的能力，提高 了企业的运作效率并产生巨大财务利益，适应能力是提高供应链复杂系统竞争力 的重要手段；基于复杂系统理论，提出了供应链复杂系统层次结构适应模型，对 其适应性运作机理进行了研究，建立了对该系统运作分析的基本框架。 第四部分供应链复杂系统适应能力的评价，包括供应链复杂系统适应能力的 评价指标体系的建立、评价方法和评价步骤设计，最终得出供应链复杂系统适应 能力指数。 第五部分实证研究，对汽车制造企业供应链进行复杂性分析，选择三家企业 评价汽车制造企业供应链复杂系统的适应能力。 论文的研究框架如下图1 - 1 所示： 图卜1 论文研究框架 1 4 2 论文研究方法 1 ) 复杂系统研究方法 与复杂系统思考问题的独特思路相对应，复杂系统研究问题的方法与传统的 方法也有不同之处。复杂系统方法的核心是通过在局部细节与全局( 整体行为， 突现现象) 间的循环反馈和校正，来研究局部细节变化如何突现出复杂的全局行 为。它体现了一种自底向上的建模思想，与传统的从系统分析与描述思路是不相 同的。表1 - 1 对比了两种方法的特点。” ”任常锐，柴跃廷，刘义敏捷供需链的复杂适应系统建模 j 】，精华大学学报，2 0 0 l 1 5 山东大学硕士学位论文 表卜1 复杂系统与传统方法比较 传统方法复杂系统 主要手段负反馈正反馈 主要思路 预测、控制 适应 复杂原因结构的复杂性适应性造就复杂性 环境特点环境是给定的环境是演化的 与环境关系被动的对环境做出反应主动从环境中学习 模型参数少量的 大量的 模型组成基于方程式的适应性个体 运行结果确定的 随机的 复杂系统方法最本质的特点在于强调适应性，强调正反馈的作用，这与传统 的控制思想有着根本的不同，传统方法强调利用负反馈来实现控制。 2 ) 神经网络 关于供应链绩效的评价方法，曾有人采用了层次分析法( a h p ) ，模糊综合 评判法和数据包络分析( d e a ) 法等，并取得了一定的效果。但是，由于这些方 法要靠专家打分法来确定权重，评价结果带有一定的主观性和随意性。为此，本 文提出了一种基于人工神经网络的供应链适应能力评价与排序方法。其优点是： ( 1 ) 通过对参与评价企业样本的学习就能确定人工神经网络模型的结构。按 照供应链适应能力评价的最优算法准则反复迭代，不断调整神经网络结构，直至 达到相对稳定的状态，从而可以确定人工神经网络的结构，并以该模型进行评价 和排序，这样有利于保证评价结构的客观性。 ( 2 ) 计算误差小。人工神经网络模型对参与评价的样本不断学习，能使系统 误差达到任何精度要求，且有收敛性。 ( 3 ) 动态评价性好。随着参评样本的增加和时间的演进，能够进行进一步的 样本学习并实行动态跟踪评价。 1 4 3 论文创新点 本文创新点有以下几个方面： 1 从复杂系统理论角度，描述供应链系统中存在的复杂现象，提出符合分形 原理的供应链管理； 2 建立基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型； 3 建立基于复杂系统理论供应链复杂系统适应能力评价指标体系； 4 运用b p 神经网络对供应链复杂系统适应能力进行评价，得出供应链复杂系 统适应能力指数。 1 6 山东大学硕士学位论文 本章小结 本章首先对论文的背景与研究现状进行了分析，指出如今企业所处的是多变 的市场环境与激烈的竞争环境，企业要想生存下去，必须具有较强的处理由环境 及其变化引起的复杂问题的能力。而且从复杂系统的角度研究供应链管理的研究 成果非常少，而且都是仅仅建立一个概念框架，在此框架下从宏观层次上对供应 链作定性分析，具体细节及定量分析研究方面发表的论文很少。 然后提出以复杂系统理论作为基础，从新的角度系统性诠释供应链的整体运 作模式，以及研究和分析供应链中出现的复杂性问题与现象，并阐释了其理论意 义与现实意义。 最后，本章介绍了论文研究内容、方法和创新点。论文分为五部分，依次为 问题的提出和基础理论阐述、供应链复杂系统描述、供应链复杂系统适应模型建 立、供应链复杂系统适应能力的评价和实证研究，三个层次包括理论层、拓展层 和应用层。论文中主要运用了复杂系统和神经网络研究方法，在四个方面进行了 创新。 1 7 山东大学硕士学位论文 第2 章基于复杂系统理论的供应链管理 2 0 世纪9 0 年代以来，中外学者不约而同地把注意力集中到个体与环境的互动 作用上。我国学者提出“开放的复杂巨系统”的概念，澳大利亚学者通过大量例 证，研究了生物界的涌现规律，许多学者从学习、认知等方面，对于知识的表达 和获耿进行探索，提出人工神经网络、基于案例的推理等许多新概念。以圣菲研 究所为中心的、关于复杂自适应系统的研究，是一个十分引人注目的方向。 2 1 供应链和供应链管理 2 1 1 供应链概念及模型 1 ) 供应链概念 供应链是指在某种产品生产过程中相互关联的业务流程及业务伙伴之间发生 的贯穿从产品设计、原材料采购、生产计划、加工制造大批量产品到提交给客户 的整个过程中物流和信息流所构成的价值链。供应链至今尚无一个公认的定义， 在供应链管理的发展过程中，有关的专家和学者提出大量的定义，这些定义其实 是在一定的背景下提出的，而且是在不同发展阶段上的产物，可以把这些定义大 致划分为三个阶段： ( 1 ) 强调是物流管理过程的阶段 早期的观点认为：供应链是指将采购的原材料和收到的零部件，通过生产转 换和销售等活动传递到用户的一个过程。因此，供应链也仅被视为企业内部的一 个物流过程，它所涉及的主要是物料采购、库存、生产和分销诸部门的职能协调 问题，最终目的是为了优化企业内部的业务流程，降低物流成本，从而提高经营 效率。基于这种认识，在早期有人将供应链仅仅看作是物流企业自身的一种运作 模式。 ( 2 ) 强调是价值增值链的阶段 进入二十世纪九十年代，人们对供应链的理解又发生了新的变化：首先，由 于需求环境的变化，原来被排斥在供应链之外的最终用户、消费者的地位得到了 前所未有的重视，从而被纳入了供应链的范围。这样，供应链就不再只是一条生 产链了，而是一个涵盖了整个产品“运动”过程的增值链。 ( 3 ) 强调是“网链”的阶段 随着信息技术的发展和产业不确定性的增加，今天的企业间关系正在呈现日 益明显的网络化趋势。与此同时，人们对供应链的认识也正在从线性的“单链” 转向非线性的“网链”，实际上，这种网链正是众多条“单链”纵横交错的结果。 正是在这个意义上，哈理森( h a r r i s i o n ，1 9 9 9 ) 才将供应链定义为：“供心链是 执行采购原材料，将它们转换为中| 日j 产品和成品，并且将成品销售到用，、的功能 1 8 山东大学硕士学位论文 网链”。 供应链定义的范围有逐渐扩大的趋势，甚至包括产品使用后回收再利用的逆 向物流。马士华认为供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控 制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送 到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、直到最终用户连成一个整体的功能 网链结构模式。它不仅是一条联接供应商到用户的物流链、信息链、资金链，而 且是一条增值链，物料在供应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给 相关企业部带来收益。 2 ) 供应链模型 在供应链上的企业都具有两重身分，既是客户又同时是供应商，它不仅是交 易，它更重要的是构成该供应链的一个元素。越来越多的客户不仅以购买产品的 方式来实现其需求，而是更看重未来应用的规划与实施，系统的运行维护等，本 质上讲他们需要的是某种效用或能力，而不是产品本身，这将极大地改变供应商 与客户的关系。供应链网络结构如图2 一l 所示。 资金流 ii i 问上户 。 p 一一擘i1 信息流 二二二匦堕匝堕二二= 图2 - 1 供应链网络结构图 3 ) 供应链的类型 根据稳定性，我们可以将供应链分为以下3 种类型： ( 1 ) 稳定的供应链和动态的供应链 根据供应链存在的稳定性划分，可以将供应链分为稳定的和动态的供应链。 1 9 山东大学硕士学位论文 基于相对稳定、单一的市场需求而组成的供应链稳定性较强，而基于相对频繁变 化、复杂的需求而组成的供应链动态性较高。在实际管理运作中，需要根据不断 变化的需求，相应地改变供应链的组成。 ( 2 ) 平衡的供应链和倾斜的供应链 根据供应链容量与用户需求的关系可以划分为平衡的供应链和倾斜的供应 链。一个供应链具有一定的、相对稳定的设备容量和生产能力( 所有节点企业能 力的综合，包括供应商、制造商、运输商、分销商、零售商等) ，但用户需求处 于不断变化的过程中，当供应链的容量能满足用户需求时，供应链处于平衡状态， 而当市场变化加剧，造成供应链成本增加、库存增加、浪费增加等现象时，企业 不是在最优状态下运作，供应链则处于倾斜状态。平衡的供应链可以实现各主要 职能( 采购低采购成本、生产规模效益、分销低运输成本、市场产品多样化 和财务资金运转快) 之间的均衡。 ( 3 ) 有效性供应链和供应链复杂系统 根据供应链的功能模式( 物理功能和市场中介功能) 可以把供应链划分为两 种：有效性供应链( e f f i c i e n ts u p p l yc h a i n ) 和供应链复杂系统( r e s p o n s i v es u p p l y c h a i n ) 。有效性供应链主要体现供应链的物理功能，即以最低的成本将原材料转 化成零部件、半成品、产品，以及在供应链中的运输等；供应链复杂系统主要体 现供应链的市场中介的功能，即把产品分配到满足用户需求的市场，对未预知的 需求做出快速反应等。 2 1 2 供应链管理的内涵 供应链管理就是对整个供应链中各参与组织、部门之间的物流、信息流与资 金流进行计划、协调和控制等，其目的是通过优化提高所有相关的过程的速度和 确定性，最大化所有相关过程的净增加值，提高组织的运作效率和效益。 供应链管理作为一种新的学术概念首先在西方被提出来，很多企业也并始这 方面的实践。供应链管理是指通过前馈信息流和反馈的物流及信息流将供应商、 制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个整体的管理模式。供应链管理一 词原先用于零售业，指的是物流及实物销售功能的整合，其目的是为了降低准备 时间及运送时间。制造业及服务业后来亦同样采用供应链管理一词，指的是与供 应商整合或合伙的效果，为的是降低成本、提升品质及减少运送时间。 对于供应链管理，克里斯托夫( c h r i s t o p h e r ) 在1 9 9 8 年所下的定义为以供应 链整体的考虑公司与上游供应商及下游客户的关系，期望以更低的成本，提供更 高的顾客价值。罗斯( r o s s ) ( 1 9 9 8 ) 对供应链管理定义如下：供应链管理是一 个不断演进的管理哲学，其目的在于整合企业内与供应链通路相关结盟伙伴整体 的生产能力与企业资源，以形成具备高度竞争力、造福顾客的供应体系，专注于 山东大学硕士学倥论文 发展创新解决方案，并与市场产品、服务及信息的流动同步。 罗斯认为供应链管理有三个层次，第一个层次为最佳化的跨功能营运管理： 第二个层次为整合化物流管理；第三个层次为策略互动层次( s t r a t e g i cd y n a m i c ) 。 第一级供应链管理为企业内部作业层次的物流管理，第二级供应链管理为跨企业 作业层次的物流管理；第三级供应链管理为跨企业的策略层次。一、二级供应链 管理的物流管理，包括采购、验收及制造等物料管理，和仓储、运输及预算等实 物配销管理。三级供应链管理，不包括与上下游供需关系企业的合作或联盟，而 专指企业与其供应商的合作或联盟。 供应链中的企业在传统的面向企业内部管理的基础上向企业外部需求和供应 市场两个方向延伸和扩展，在企业间建立一种合作竞争的战略伙伴关系，优势互 补，最大限度地培育和发挥各自核心竞争力，使处在供应链上的所有企业面临的 风险降至最低水平。供应链管理的最终目标是缩短产品从概念构思到用户手中的 时间，降低物流成本，满足用户需求的多样化，使顾客更加满意。 2 2 复杂系统理论 复杂性科学是当今世界科学发展的热点和前沿领域。目前复杂性理论及其应 用正在向各个学科渗透，是一门正在逐步形成的新兴横向学科。而复杂系统与复 杂性研究是复杂性科学研究的核心问题。 2 2 1 复杂性科学研究 复杂性的起源地是维也纳。1 9 2 8 年贝塔郎菲( v o nb e r t