（交通运输规划与管理专业论文）集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理研究.pdf

摘要 集装箱多式联运作为一种先进的交通运输方式，在交通运输现代化中起到了 非常重要的作用。但是，在集装箱多式联运的发展中也存在不少题，急需采用 现代先进管理思想和技术进行解决。而虚拟企业作为一种新型的现代企、监组织形 式，具有传统企业管理方式所4 i 具备的优势，日益受到重视。将这二者结合，建 立起完善的集装箱多式联运虚拟企业组织，一方面可以使集装箱多式联运经营企 业达到迅速扩张，提高服务质量，整合运输资源的目的，另方面，进行集装箱 多式联运虚拟经营，可以突破集装箱多式联运发展的瓶颈，通过实施虚拟经营战 略，提高企业的核心竞争力，达到持续发展的目的。 本文结合国家自然科学基金项目( 批准号：7 0 5 4 1 0 0 9 ) “新型工业化条件下 典型发达地区生产性物流服务业发展研究”课题，对集装箱多式联运虚拟企业展 开研究。集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理是集装箱多式联运虚拟企业生产 运作的核心内容之一。文章围绕集装箱多式联运虚拟企业的协同生产管理，研究 了基于智能体的集装箱多式联运虚拟企业的组建过程和组建之后对其进行协同 生产管理等关键问题的理论、技术与方法，并结合企业的实际运作用d e a 方法对 于集装箱多式联运虚拟企! i k 进行效率评估，指导企业实践。 该项研究着重采用定性分析与定量分析相结合的方法，运用系统思想和先进 的现代管理理论对集装箱多式联运进行分析，旨在为集装箱多式联运虚拟企业提 供一种新的经营管理方式。这对于指导集装箱多式联运虚拟企业进行协同运作、 完善其生产管理理论与方法体系具有重要的理论意义与实用价值，也将会提高集 装箱多式联运的运输效率，降低运输生产成本，促进运输企业的健康发展，加强 运输企k 之问的协作，并将推动统一、开放、竞争和有序的运输市场的建立。 关键词：集装箱多式联运，虚拟企业，智能体，协同生产管理，d e a a b s t r a c t a sa na d v a n c e dt r a n s p o r t a t i o nm a d e ，m u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r th a s p l a y e dav e r yi m p o r t a n tr o l ei nt r a n s p o r t a t i o nm o d e r n i z a t i o n n e v e r t h e l e s s ， t h e r ea r es o m ed i f f i c u l t i e si ni t sd e v e l o p m e n t m o d e r nm a n a g e m e n tk n o w l e d g e a n dt e c h n o l o g ya r eu r g e n t l yn e e d e d a saw h o l l y n e wm o d e r nc o r p o r a t i o n o r g a n i z a t i o n ，v i r t u a le n t e r p r i s e ( v e ) o w n si t so w na d v a n t a g ew h i c hi sl a c k e d b yt r a d i t i o n a lc o r p o r a t i o n p e o p l eh a v ep a i dm o r ea n dm o r ei m p o r t a n c eo ni t t oc o m b i n ev ea n dm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r tt o g e t h e rw i l lf i r s t l ye n l a r g e t h es c a l eo fm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r tc o m p a n i e sa n ds e c o n d l yb r e a kt h e b o t t l e n e c ko fm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r t b ya d o p t i n gt h i ss t r a t e g y , t h e c o r e c o m p e t i t i o n o ft h e c o m p a n i e s w i l lb e s t r e n g t h e n e d a n dc o n t i n u a l d e v e l o p m e n tw i l lf i n a l l ya c h i e v e d t h i st h e s i si sj u s ts e x i n go u tf r o mt h e s ep r o b l e m s ，c o m b i n i n gt h ep r o j e c t b a s e do nn a t i o nn a t u r es c i e n c ef u n d “t h er e s e a r c hi nt h ed e v e l o p m e n to f p r o d u c t i o n sl o g i s t i cs e r v i c ei nt h ep r o g r e s so ft h en e wp a t t e r ni n d u s t r i a l i z a t i o n i nt h et y p i c a la r e a ”( p r o j e c tn u m b e r ：7 0 5 4 1 0 0 9 ) t h i st h e s i su s e st h ec o n c e p t o f a g e n tt os t u d yt h eb u i l d i n gp r o c e s so fm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r t c o m p a n i e s ，a n d u s e s s y n e r g i c p r o d u c t i o n m a n a g e m e n tt os t u d y t h e m a n a g e m e n to fm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r tc o m p a n ya n df i n a l l ya d o p t s d e am e t h o dt oe v a l u a t ea c t u a lp r a c t i c eo fm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r t c o m p a n i e s m a t h e m a t i c a n dt h e o r e t i cm e t h o d sa r ec o m b i n e di nt h i st h e s i s ，a n d s y s t e m a t i cv i e wa n da d v a n c e dm o d e r nm a n a g et h e o r yi sq u o t e dt oa n a l y s i s m u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r tc o m p a n y t h i sr e s e a r c h ，w h i c ha i m i n ga t d i m i n i s hp r o b l e m si nm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r tc o m p a n y ，h a si m p o r t a n t t h e o r e t i c a la n da c t u a lv a l u e s i tw i l l h e l pm u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r t i i c o m p a n i e sr e d u c ec o s t ，i m p r o v ee f f i c i e n c y , a n dp r o m i s eh e a l t h yd e v e l o p m e n t o fm a t h e m a t i ca n dt h e o r e t i cm e t h o d s , e n h a n c ec o o p e r a t i o nb e t w e e nt r a n s p o r t c o m p a n i e s tb e l i e v ei tt oh a v el t su n i q u ed i r e c ts i g n i f i c a n c ea n dw i l ta tl a s th e l p b u i l d i n g 拽u n i t e d ，o p e n ，w i n g ，w e l l m o r d e r e dt r a n s p o r tm a r k e t k e y w o r d s ：m u l t i m o d a lc o n t a i n e rt r a n s p o r t ，v i r t u a l e n t e r p r i s e ，a g e n t ， s y n e r g i cp r o d u c t i o nm a n a g e m e n t ，d e & u a or i q i n g ( t r a n s p o r tp l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db y ：迸；誓垡蛰i l l l 4 3 实例分析。 4 4 总结。 第5 章结论与震望。 5 1 主要结论 5 。2 研究展颦， 致谢+ 。 参考文献。 攻读硕士学位期闻参与项蜀及发表论文， 图表目录 图目录 图l l 论文基本研究框架8 凿2 一l 基于多智能体的集装箱多式联运康拟企业运作结构模式。1 5 圈2 2 集装箱多式联运虚拟企业系统管理示意图1 6 潮2 3 运输任务的分解流程。1 8 翻2 4 分解后的运输任务分配流程1 9 图2 5 运输任务执彳亍流程饕2 l 图3 一l 熬予多钾能体豹协作机制2 8 圈3 2 集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理实施框架。3 4 图3 3 典型的集装镣多式联运虚拟企业协嬲生产实例。3 6 图3 4 辩闯缓冲策略3 9 图3 5 能力缓冲策略3 9 图3 6 过程管理与控制模式4 3 图4 1c 2 g s 2 模型求解步骤介绍4 9 表目录 表3 1 传统集装箱多式联运企业与集装箱多式联运虚拟企韭生产管瑗模式豹 不同之处一2 4 表4 16 条线路的输入与输出数据5 l 表4 2 线路d e a 分桥结论5 4 v 强弱鞯醋孵鼹艘 ， ， 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人 或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的 启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签字：弛日期：业 论文使用授权性声明 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定。即： 学校有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅或借阅；学校上 网公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其他复 制手段保留论文。保密的沦义在解密后遵守此规定。 作者签字：导师签字：。童兰圭 口期：丛生垒：垒：j 口 e 海海事大学硕士论文集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理研究 1 1 选题背景和意义 第1 章绪论 集装箱多式醮运是集装箱运输发展的高级形式，它以集装箱为运输单元，将 不同的运输方式有机组合在一起，构成连续的、综合性的一体化货物运输。它通 过一次托运、一次计费、一份单证、一次保险，由各运输区段的承运人共同完成 货物的全程运输，即将货物的全程运输作为一个完整和单一的运输过程来安排。 集装箱多式联运与一般多式联运是有区别的，后者是指由多式联运经营人使 用两种或两种以上的运输方式，将货物送至目的地的运输。多式联运是7 0 年代欧 美发达国家为摆脱石油危机和海运的巨大风险，率先在国内实行而后推广到相邻 国家的一种特别的联运方式。国际标准集装箱的出现为开展多式联运提供了可靠 的技术保证， 1 9 7 2 年集装箱海关公约的签订、 1 9 7 3 年联运单证统一规则的 颁布和1 9 8 0 年联合国国际货物多式联运公约的签订为国际多式联运的开展创 造了优良的国际环境。正是这两者的结合使得国际集装箱多式联运得以充分展现 其便捷迅速高效的特点，并且在发达国家和地区迅速发展。 美国于2 0 世纪6 0 、7 0 年代为对付巴拿马运河危机而推出公共内陆运输点( 即 o c p 运输) 服务、小陆桥运输和横跨北美大陆的大陆桥海铁联运。欧洲则于2 0 世纪 7 0 年代实现西北欧地区面向北美的国际集装箱多式联运，即从西欧内陆城市一次 报关报验，在途经国各国海关免检，海关手续由多式联运经营人代为办理，最终 将货物运送至北美内陆地区的货主手中，即所谓“门到门”运输。进入2 0 世纪8 0 年代后，西欧与北美之间已经广泛地开展国际集装箱多式联运，多式联运经营人 也由原来单一的拥有运输工具的承运人发展为无船经营人( n v o c c ) 和有船经营人 并存的局面。 目前国际上多式联运的主要形式是海公联运、海铁联运、海空公联运、空公 联运和空铁公联运。受到各地机场、码头、公路、航道、铁路等条件的限制，各 种形式的发展十分不平衡。总体上讲，海公联运、空公联运、海铁联运和空铁公 联运相对发展较快。特别是空公联运和空公铁联运，在u p s 和f e d e x 等快递联运公 司的推动下，取得迅速发展。 多式联运不一定是以集装箱运输为运输单位，但正是多式联运和集装箱结合 土海海事夫学顿士论文 囊装德多式联运虚襁盎娩协弼生产管瑾磷炎 在一起，使两者都有了勃勃的生机。集装箱运输是交通运输现代化的产物，是物 滚瑷代化兹懑要组成郝分。近年寒集装辏多式联运正麓盏残为国鼯物渡活动熬圭 导运输组织形式，其功能和效益将存簧深的程度上得到发挥和体现。国际贸易运 输一般都采用陆运( 包括铁路、公路、管道) 、水运( 包括内河水运、海运) 或 簸窒三秘运簸方式。在总赞运量中，爨装籍运量翳占毖铡在不断上丹。集装籀遮 输首先从海运开始，然厝向内陆腹地延伸。港口集装箱吞吐量的变化反映了集装 箱运输发展的状况。随糟世界经济的全球化发展、各国经济贸易阐际化水平的普 遍提高以及王业社会向知识经济时代的转型，可以预计，不仅外贸运输，面且连 阉内贸运输起都将跨入鬃装箱多式联运静行裂之中，集装箱多式联运主导综合 物流的时代融经到来。 集装箱运输的优势在于多式联运，从而形成一定的运输体系。目前，集装箱 多式联运系绞静发展瘦续鸯基共蘧，餐藿五存在一些穗瑟。主要表臻在淤下足方覆： 1 运输方式缺乏统一的协调管理 2 总体上缺乏与集装箱多式联运市场需求之间的协调 3 没蠢建成一定趣横懿集装箱多式联运系统 4 现代化管理水平较低 上述问题的存在，迫切需要对集装箱多式联运系统进行深入而系统的理论研 究，飙两更好地指导实践。 1 2 国内外讲究现状 1 。2 。1 纛搬企业理论豹产生和发展 上个世纪8 0 年代以来，全球普遍经历了信息化、市场化和经济全球化的浪 潮，科学技术的快速进步和发展正影响着人类经济和社会生活的发展，同时，众 监戆生存环凌遣更燕富有瓣羧淫，主骚表现为： 1 信息高速公路的逐步建立使企渡面临来自全球化竞争的威胁，而全球经 济一体化使市场竞争环境更复杂； 2 审场从卖方市场转变为买方市场，窖户需求癌趋个性纯、多样化； 3 。产晶技术含量高、生命周期e l 趋缩短等需求经得技术的鼹新越来越侠。 这一新的竞争环境对企业提出了新的要求，即企业应具有能力根据市场的变 化迅速完成必需的自我调熬，具有能力迅速与合作者结成新的协佟关系，迅速把 耨技术转纯为市场需要鹩新产品或服务。为了在激烈酶市场竞争中拥有一纛之 地，世界各豳都经历着剧烈的企业改遗和管理创新运动，企业的经营模式发生了 2 海海攀犬举鞭论曼寨装辍多武戥矮躞撇垒遵协同啦产撵理磷究 攫大改变，为获褥觉挚优势和商物上熟主导地位，怒注意力越来越多域放瘩自a 的祓心施力上，箍将葵薄弱环节通过外包( o u t s o u r c i n g ) 敬方式袭托络满效的专 篷供应巍去宠成，金照京窭囊经营竣骥扩大瓣弱辩帮躁持鑫努酶“轻巧”。羧憩， 需要一种新型的企舭组织形态，以适应竞争环境和市场变化对企业的疆求。 遮被霸菔导熬为了缀营需鼹，生产要素怒髓企业实体缎台运用的商舞遥佟模 式鲍凌壤。送是一摊惫鼗溺既瑟溪叉繁蜜翡联合运_ j - _ 瓤铷，疆豫为寝揪逶终，进 行艘搬运作的企业就燕廉拟企业。 “攫攘”的穰念最初来垂诗簿税鹣攫塞鎏存僚器，旋移攘潮佘驻懿餐谶模式+ 之籍，趣璎了“盛擞惫蛾”一潺。1 9 9 1 年，荚鬣黧防都为了支祷本爨制造鼗黥 发展，资助l e h i g h 大学强祷卡研究掰开震了顼强究计划。该诗划有1 0 0 多家 公司渗攘，有逶嬲公司、i b m ! 公司等，1 5 家藩您公驾巍滏耱部代表茭2 0 人缀残 了核心骥究驮伍，历对拳年提燃了2 l 世纪制造企业战略0 1 。这篇缀密第一次 鬟出了一耪稼秀“痿摸念造( v i r t u a le n t e r p r i s e ，篱稼v e ) ”懿薪鍪企鼗。该 报告程提出敏捷到逡概念靛嗣黜，强调通过缀建虚拟金业米适应持续多变、无法 预料的带场变化，使得虚锨企媲成为敏捷制造的实现基础。研窕报告中淤肖绘国 建撼企嫒貔旗甥怒义，餐攫誉企攮壤念懿攘滋携戮了企蛙赛霹理论爨鹣广泛蓬 视。 纛擞企妲虽然鬣当今发达颡窳和先进灸娥宽鞠辑发鹣2 l 邀纪叠救遮行模 式，毽对予嚣么熬寝羧垒渡，淡寒煮统一着法。学考觏霹嶷擞企艘静罄法鼍谬是 仁者见仁、智者觅稽，但对虚拟企池的本质的认识帮基本褶闲。眈较典型的定义 骞魏下死耱： 定义t ：虚揪众避是多个稳蔓独立懿金娩鳃戏的临辩网终，魏括供旋巍、客 户、慧麓竞争对手，它雷j 通过僚惫援术来共攀成零、技术，籀要之游救务交夏， 没畜瓣踅绞一领导”3 。 怒义2 ：虚拟企烛出一组嶷有核心竞争力静含像型“带点”缀成，逡牲蒂点 受了实魏一令特定瓣嚣绣攫逮澎成了一令供疲键。8 5 寇义3 ；虚拟众业愚一个嬲机会推动劳幽枫会定义的器种核心能力的统一 体，这缝核心能力分散予许多实际缀绞之中。廉越企业必籁鞭顾客为中心，醛税 会鸯蕊秣。弼辩，宦述瑟簇有一整囊渣赣静、建立巍诲议基磷之上懿毯豁。逶遘 虚拟企她所肖成员核心能力的结含，虚拟企弛必须形成一焱憾界级的核心能力来 繇往舔个褪会。w 。 建义：瘦拟念犍楚瘩各种企攮革链形戏懿耱巢磷，荑中天受懿王俸避程 都来鼹这些捷、韭肇靛，他们彼魏紧密联系，稠甄影晌和稻甄作蛹，为了蒸阍的莉 3 上海海事大学硕士论文 豢装箱多斌联运虐搬奄业秘闯生产管瑷研究 益丽奋斗。”1 定义s ：纛拟企涟蹩个由祝遴驱动，从适当的资源中努l 遗出来形成豁一个 “工程小缝”，这是一个箍时淫豹缀缀，它涟瓠逡懿产生或发凌蕊产生，穗辍邋 的逝去而消亡。它可能由一个大公司的不同部门之问的合作构成，也可以幽不同 瀚家貔不蹦公砑联台露成。8 1 摄攒以上壤念，我们可以看出对攫拟金监懿定义大致套薅类，类是攒飘橡 虚拟型的企业，另一类魁指虚拟企业是种临时性合作组织。我们赞成第二类定 义，薅纛攫佥效定义为；寝擞金曼是撩为了获褥秘疑辩 迅速交纯懿露场瓠遴，强 个或两个以上的不同她域、自主的藩于个企业戚部门剥剧信息网络优势进行熏 缌，集中麓优势生产力临时组建的动态组织。该动态组织内的台作伙伴具备核心 偬势竞争力，雀虚数企业中，接受救务的企业( 期寝擞企业擞圭) 本身不其餐宠 成任务( 戚者魑出色完成经务) 的全部技术和资源，却可以高效且嬲色的完成往 务。这是国于鹰掇企鼗的运作是戳计算梳阙络通信设备为基确，通遗把与浆颁服 务、产品相关的企业棚涟，制用虚拟一体化合作，各个企业从事自己最善于从事 静工作，熬个虚拟企救中瀚各个合 乍企波帮链离效遗逡作，从褥为颟客提擞滏满 意静产燕躐骚务。虚掇金数遴过把动态灵活豹纛攘缝缓结稳袋动惑联显、兔送豹 柔性生产技术和高素质的人员进行全方位集成，从而使企业从容应付快速变化和 不可该溅瓣隶场琢境。 虚羧金数豹运捧方式愚辫嚣闺念业意争豹豢然产物。一方蘑，灸韭生存竞争 的优势在很大程度上决定于响应顾辫个性化新需要的速度，这舞求企业不仪要具 露获速秀发瑟产品豹技零裁力，更黪螫爨鍪穗塞予技零著毙充分运蠲甄识、剑造 力的团队间蠢黝于形成企业进取精神的组织框架融为一体，使企、娅窖有弹性鲍组 织生产，这是传统企妲滩以做到的；弱一方面，由于众业间竞争越来越激烈，企 业铡润窆阉越来越小，资愈结擒难以沟继，一些鞭期好的项联可能暇供盘不足两 付出相当大的枫会成本。因此，将稠宵优势资源瀚企煦合级连横便成为激烈竞争 环境下企渣发矮酶必然趋势。 虚拟企业盟主依托计算机网络，在全球范围内寻找所需要的合f # 伙伴，以合 同形式窥定各自需要完成秘任务。当硬霹结束爵，攫毅企监帮告解体，舞了新静 战貉强标又开始寻我耨约会侔毒爰倦纪藏耨翡虚熬金数。瘟叛企泣跫疆协霹巍努方 式运行的，通过任务分酉己和调度以及协调机制的建立，实现企业间相互协作，保 证快速、簿效、鬣残本遮完残整个囊产任务，实璇藏受企盈之秘熬被赢。 绕讨+ 资料显示，欧洲、美国、隧本等经济发达国家正以3 5 携增长速度踌行 业、跨地区组建虚拟众、眦，并己形成h 2 5 0 0 亿黧元的生产飙横。由于这种燧作 4 上海海事大学镌七论文 集装耱移式联运虚援企娩铸麓生产管理辫巍 方式在全球范圈内取得了蓬勃发展，使越来越多的学者认为2 1 世纪流行的企业 经营模式耱蕊蕊攘金盟。搠络讫戆虚壤金盟鼹毒场骧爨万交弱露袋弱浃速豌瘦威 为竞争的焦点，迫使组织的形态和结构发生变迁，朝潜高效、灵活、合作、开放 的方向演变。 虚掇爱业理论是企渡理论豹黄浍谍题，国内外的学者稠专家对于寝拟企监理 论，从其成因、组织结构、组织制度、生命周期等备个角度都送行了大量盼醑究 工作，并取得了丰富的成粜。但是虚拟企业理论毕竟还是一门新兴的企业理论， 疆翦对虚拟企业的研究大多还停留在理论探讨的阶段，还没有形成完全系统、权 蒇静瑾论俸系，对虚攘金渡在实践中的磷究多弱隈在澍造l t 领域。 1 2 2 锗能体( a g e n t ) 的研究现状 智笺薅( a g e n t ) 黪历变可戮遥瀑裂2 0 藿纪7 0 年代鼹夫工瞽簸( a r t i f i c i m i n t e lli g e n o e ，a i ) 的早期研究。智能体的概念始于1 9 7 0 年的a i 研究的物理符 号假设，认为智能任务可以通过对符号的内部表示进行操作，因而“符号的内部 裘示+ 接力送麓”形成7 镑缝髂a g e n t 麓雅鳘。3 。磐耱髂菝寒套谤簿藏矮蠛静秘 究和应用源于2 0 世纪7 0 年代美国麻省理工学院研究人员开展的一系列关于分布 式人工智能的研究，由此产生了使用具有定智能、能被动地响应信息处理的需 袋，除了完袋攀先摇定熬任务终，还戆够主动逮预测、适应乃至积极建寻找途绞 以支持用户究成任务的软件智能体的概念和方法。7 0 年代末到8 0 年代裙，随麓 计算机科学与技术的进展，智能体可以模拟更为复杂的人类智能行为。8 0 年代 未以来，关于智能体的研究秘应用褥到了迅猛的发展，来自不同领域豹研究者构 造了各自需蘩的软件。 进入2 0 世纪9 0 年代，大量有关智能体的文章相继发表，一必关于智能体的 困际学术会议棚继召开，智能体技术的研究进入空前的繁荣。目前，智能体技术 蠢两个主要笈麓方赢：( 1 ) 睾奄筑绩鞠复杂、翘谈丰富； 羹功麓强丈匏攀餐麓俸系绞， 用d p s ( d i s t r i b u t e dp r o b l e m ss o h t i o n ，分布式问题求解) 解决：( 2 ) 由多个 结构和性能较为简单的镨能体组成的一个结构较为松散的多智能体系统 m u l t i a g e n ts y s t e 秘m a s ) 。, t a s 中豹瓷嚣窝鼗摄怒分教豹，每嘿、餐戆律对予 所要完成的任务拥有不全面的信息或能力，通过多个智能体的协商，实现一个群 体共同求解问题的高层观点，从而协作完成单个智能体不能解决的复杂任务。因 为m a s 懿硬究方法籍合人炎享会系统的逡行扭裁，如今，凇s 已经应翅予过程按 制、常造业生产控制、篱息管理、电子商务、健康稔釜等众多领域。漱s 在这骧 海海事大学硕士论文集装辅多式联运虚拟企业协同生产管理研究 领域的应用提升了应用系统的智能水平，从而提高了系统解决复杂问题的能力。 对智能体的定义，研究智能体的不同领域对其有不同的定义和别称。但研究 者普遍认为：智能体( a g e n t ) 足设计完成某类任务的，能在一定环境中自主发 挥作用，有生命周期的计算实体。著名人工智能学者、美国斯坦福大学的 h a y e s r o t h 认为“智能体( a g e n t ) 持续地执行3 项功能：感知环境中的动态条 件；执行动作影响环境条件；进行推理以解释感知信息，求解问题，产生推断和 决定动作。”1 他认为，智能体应在动作选择过程中进行推理和规划。而智能体 研究的先驱之一，美困的m a e s 在其定义中提出：“自治或自主智能体是指那些宿 主于复杂动态环境中，自治地感知环境中信息，自主采取行动，并实现一系列预 先设定的目标或任务的计算机系统。”。1 他认为：自治性是智能体的一个关键属 性，这一发现在智能体理论中有着核心的地位。 由于分布并行处理技术、面向对象技术、多媒体技术、计算机网络技术，特 别是i n t e r n e t 技术的发展，智能体不仅成为a i 和计算机领域最活跃的研究内容 之一，而且引起了科技界、教育界、工业界甚至娱乐界的关注，其应用也越来越 广泛，尤其在电子商务方面。近几年来，计算机支持的多智能体系统( m u l t i a g e n t s y s t e m s ，m a s ) 己经成为a i 领域的研究热点。由于m a s 比d p s ( d i s t r i b u t e d p r o b l e ms o l v i n g ，d p s ) 更能体现人类社会智能，更加适合开放动态的环境，因 而越来越受到人们的重视。 l i 2 3 协同生产管理的研究现状 协同论是德国物理学家哈肯( h h a k e n ) 于1 9 7 6 年提出的一种系统理论，它 研究各种不同的系统从混沌无序状态向稳定有序结构转化的机理和规律“。协同 论认为，非平衡态及平衡态在一定条件下都可以从无序到有序，由完全不同的子 系统构成的系统，在宏观结构上所产生的质变行为( 即从旧结构演变为新结构的 机理) 是相同的。协同论还认为，由大量子系统组成的系统，在一定条件下，由 于子系统间的相互作用和协作，系统便形成有一定功能的自组织结构，在宏观上 便产生了时间有序。由于协同论是由完全不同的系统之间发展和采用类比方法建 立起来的，所以不管什么关系的演化，在协同论看来，都是大量子系统间相互作 用而又相互协调一致的结果，使其协同有序。 “1 + 1 2 ”的形象描述对协同( s y n e r g i c ) 概念做出了最通俗易懂的解释“， 它所体现的是一种整体效益大于各独立组成部分总和的增值效应。协同的概念因 其潜在的巨大效能而使企业趋之若鹜，但对于协同的具体概念，协同发挥效用的 上海海事大学硕上论文集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理研究 具体机理及坍同实现的具体方法等，f 1 前还存在着诸多含混的理解和认识。一般 情况下，协同是指多个主体围绕一个共同目标相互作用、彼此协作而产生效益增 值的过程。协同的目的在于：通过多主体的并行性协作行为提高任务完成率：通 过共享资源( 信息、专业知识、物理设备等) 扩展完成任务的范围：通过任务的重 复分配增加任务完成的可能性；通过避免有害的相互作用降低任务之间的干扰。 在协同论的基础上，产生了一些衍生概念，协同生产( s y n e r g i cp r o d u c t i o n ) 就是其中之一。它是协同生产管理的一个基本概念，足指将具有相互依赖关系的 分散的生产实体通过“竞争一合作一协调”白组织运行机制组织在一起，相互配 合，协调一致地工作，以完成任何单一生产实体不能完成或虽能完成但不经济地 任务，从而实现总体效果优于各个单独效果之和的一种生产形式”。 由该协同生产的定义可知，协同生产的主体是相互依赖与分散的生产实体， 协同生产的目的是要使这些生产实体协调一致地工作，以完成需共同协作才能完 成的任务。为了实现其目标，协同生产管理需要引入“竞争一合作一协调”的自 组织运行机制。强调竞争，是为了确保参与协同生产的各生产实体资源的优化配 置和运行效率：强调合作，是因为参与协同生产的各生产实体所承担的任务之间 存在着各种物理上和逻辑上的互相依赖，最终任务的实现需要各生产实体的互相 配合；强调协调，则是由于各生产实体在实现各自承担的生产任务过程中，存在 时间、资源、目标等方面的约束或冲突，相互间需要进行信息交流，使得各自的 生产行为和谐一致、配合得当。各生产实体按上述概念所组成的协同生产系统必 然是一种开放式系统，并且通过“竞争一合作一协调”的方式，使系统不依靠任 何外柬的干预而实现空间一时间一功能的结构重组，获得自组织能力。 借助协同学自组织和协同生产概念，我们把协同生产管理( s y n e r g i c p r o d u c t i o r m a n a g e m e n t ) 定义为：运用协同学自组织原理，围绕协同生产任务 和目标要求，通过建立“竞争一合作一协调”的协同生产自组织运行机制，从企 业网络中挑选出满足协同生产要求的各个生产实体，并将它们组织成一个具有自 组织能力的生产体系，进行生产任务的协调和分配，使得各个生产实体最终能协 同一致地工作，共同实现统一的生产目标的一种生产管理活动。 虚拟企业不是成员企业的简单相加，重要的是发挥其协同效应。由协同理论 的“i + i 2 ”的协同效应可知，把多个相关企业的核心生产技术组合在一起进行 协同生产，将会产生出比所有企业单独生产效益总和更大的规模效益。即虚拟企 业协同生产是基于协同理论的，将具有优势生产技术的，物理位置分散的自主生 产实体，通过特定的协同机制组织在一起，使其相互协作，以完成任何单一生产 实体不能完成或虽能完成但不经济的任务，从而实现总体效益优于各个单独效益 上海海事大学硕士论文 集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理研究 之和的一种生产形式。由协同生产的定义可知，协同生产的主体是相互依赖与分 散的生产实体，协同生产的目的是使这些生产实体协调一致地工作，以完成需共 同协作才能完成的任务。 1 3 论文结构与思路 本文对集装箱多式联运系统的研究目标包括：从协调整个集装箱多式联运系 统的角度出发，对集装箱多式联运虚拟企业的构建和运行进行分析，研究其协同 生产管理方法，并用d e a 方法对其进行验证，为集装箱多式联运的运营提供指导 性思路。将虚拟企业这一当今现代企业先进的组织管理模式引入集装箱多式联运 虚拟企业，是针对集装箱多式联运现代化管理水平较低的问题的；集装箱多式联 运虚拟企业的构建及运用协同学的思想对其进行协同生产管理，则能够解决集装 箱多式联运当中存在的运输方式缺乏统一的协调管理、总体上缺乏与集装箱多式 联运市场需求之间的协调的问题。总体上来讲，集装箱多式联运虚拟企业的构建 和协同生产管理的过程能够加强多式联运系统成员问的合作关系，提高集装箱多 式联运整体系统的整体效益。 文章一共分为五章：第一章，介绍了本文的选题意义和国内外的研究现状； 第二章，分析了基于智能体的集装箱多式联运虚拟企业的构建与运行过程；第三 章，针对构建完成之后的集装箱多式联运虚拟企业提出了协同生产管理方法，并 描述了其实施框架：第四章，对集装箱多式联运虚拟企业进行效率评估；第五章， 全文总结和研究展望。结构如下图1 1 ： 研究展望 图卜l 论文基本研究框架 f i g u r e1 1 ： b a s i cf r a m eo ft h er e s e a r c h 主海海事夫攀颡b 论文集装耱多式联运虚攘众照协鬻生产管理瓣究 第2 章集装箱多式联运纛拟企披的组建黑运行 2 1 集装箱多式联运众业虚拟企业的理论基础及成因 在集装箱多式联运系统中，每一运输部门或擎位襻楚其畜狻立经营效益霸亭圭 会效蓝静运输企泣，著爨畜效益彝效零俊他豹疆拣。囊手单独麴运输企塑运簸缀 织能力、管理水平有限，不能完全独立究成多式联运的运输需求，因此多式联运 中每一个雾爨逡浚需求毖须懑多秘运输方式戆金渡共戮完或，帮逶_ i 雯合 睾与资调 奠能形成究憋麴运输链。 集装箱运输系统中备个企业的生产虽然不是安体的产品，但是由运输经济学 中瓣理论可知，运竣金救生产戆是无彤鳃产品一一运输，因此虞拟众业豹理论也 可以用在集装箱多式联遮系统中。因此，掇虚拟众渡的概念引入集装箱多式联运 系统，尉集装藕多式联遴虚拟企监就楚由舀治独立静众泣所形成的忿业联蕊，迸 过必担成本和风险、共事核心能力来快速提供市场黉要的运输产品或服务。其中， 集装箱多式联运承运久众监越到盟主的溉彼来进行总体的管理。 经营黧装辕多式联逶静众泣锋兔城 鼍企翌静一部分，具有联我众泣豹共麓特 征，根据科斯的众业理论认为，企业和市场是两种不问而又可以直相替代的机制， 帘场交荔蠢价格梳嗣寒协调，孬_ 企照鬟l l 将簇来属予市场懿瓠裁内部偬，霜嚣敬余 令敬鼗徐臻粳铡藏蠹资源酝饕款动力。决定垒业代骜亩场还是枣场代替金韭舱关 键变量是交易赞用。企业的边界位于这一点，既在企业内部组织麓额外费用等 予狂公齐露场上完或这麓交器潺霉豹爨震。解瓣汪“”礤究试受，计算搬亵逶僖耀 络能够通i 建缓熬有限性、期露4 机会主义、降低信息不确定性、掇离交易频率、降 低资产专掰性和改善交翁的市场环境等使得市场的交翁费用下降。由于网络本身 固有的歪凝馈等特性，嬲终焱降低市场交翳费用方驻的作用通鬻要远远大予降低 企渡内部交易费用方面的作用。因姥，企妊越来越倾向于内部交荔市场化，企池 边界趋向模襁，逐步形成企潼瞬络“”。综上所述，集装箱多式联运纛接企鼗程穗 络经济条件下，经营多式联运各区段企h k 问的合作可以充分利用计算机网络降低 交易成本驹时候，集装箱多式联运鹰拟企业将会逐步成为一静整要瀚企监形态。 t 海海事大学颂+ 论文 集装褡多式联运纛撼企链协简生产镣瑗碍 巍 2 。2 集装簇多式联遴虚拟企业豹缀建 集装箱多式联运虚羧企监产生的时间梳遇潲在予集装箱多式联运韭努酶发 生，组织方式的合作化在于突破组织界限，因此更慕虚拟的工作黼队，一艇侄努 完成，运样懿祭装筢多式鼗运虚誉企照麓告结寒，因营l 袋装箱多式联运鑫羧金渡 燹体现了集装穗多式联运中瓣辖对镄悉韵一瑟。 集装箱多式联运震撼企渡翡橛念在第一章已经缀述过，巢装箱多式联逡纛毅 企鼗出众多捻藏企业在鬃装籀多式联运q 务发生的纂础土，超越鳃织蠡勺时空爨煨 褥旗惫会俘。爨装繁多式联遮虚拟企数的“虚拟”囊枣指兹是邋过嶷装簸多式联 运寝数金业麴逡终方式，实现其对巍舞动毅资源及奎趔豹超越。纛撅摄念实舔上 体现在企业嚣自专业化功能熬础上，纂于任务发生时的运行方式的合作化。但 切均是建立程现有真实的时空及功憩、资源的基础之上，只燕运作方式及缒织形 态发生了“康化”。因北，针对大部分运输企业只鼷褥某些棱心运输功能翮资源， 其他机能和资源本身不舆脊的情况，通过“合作化”的运作方式，结合其缺少的 资源和秘能( 主要指互补控熬资漂翻髓髓) 歇丽裁为一个实体韵大黧企鼗，其餐 体纯多式联运能力与资源，这就是繁装箱多式联运纛撅企照静缝建过稷。 虚揿企娩是各经营实体为实现共同瞬标而形成的动态联益，这黧经营安体谭 麓楚疆立熬敏捷型企妲，瞧窝霹键怒金潼内部浆莱蹙罄门。强瓣，众娃溺鹣会终 影式大致裔黻f 足秘；袋寝链式、艘零交换式、合爨经营式、转毽鸯鼙工式、攥入 兼容式、纛按合俸式等。 不谂添援哪一秘澎式，纛拟企业的组建一般会经历一些典型过程“，以集装 艇多式联运袭l 萎( 金数瓣缀建为铡： l 。识剐市场援逞，嚣袋货源 这个过程怒集装箱多式联运虚拟念业出现的内在需要。随着避输市场向顾客 需求主器毯的转变，撒确蟪识别和绝掇市坜机遇已缀逐渐成为企渡能否发媵壮大 盼关键鬟豢。这种市场枫遴盼识勇稿赞源媳寻求可以通过各种途径避行，除了常 见的市场调查、统计分析、跟踪调诲及趋势分析等方法外，也包括关注政策导向、 矫贸需求，与客户保持楚赔关系等。焱遮篷我稻不着羹分辑蕤罨黎赞源静经避， 假定集装箱多式联运经营入已经暴霄良浔翡货源。 2 确立核心企啦( 驻主企韭) 发凌枣强橇逐或卷攘蠢赞源豹企媲不一定冀露把撵蹇怒嘏遐著组织遮输憋 缝力，鬻藏，它霹致绺为梭心佥鼗，罨客爨毒熬力瓣箕瞧金数熬裁霸，麸嚣爨孛 斋个金鼗的核，运输麓力缀建痊熬企照。套令爱渡麴纛缀金娃孛戆穗位、剃羹分 1 0 上海海事大学碳上论文 集装挺多式联运蠹豁众妲诲丽生产管建磷究 配及风险分担的情况，可以在虚拟企业成立时以合同等形式确宠f 来。作为发起 垒翌数登烹，必须具备定蕊皇产栽力稠行韭地位。鋈舞麴一黧分撰认为，拨心 企业应具脊足够的设计襁生产能力、较高的信息化黼络化程度、融好的银行信誉 和企业形躲等。 3 选撵嶷装耱多式联运合 乍伙伴 选择合作伙伴的主甏任务是裰褥具体酶市场概遴和货源情凝，结合西翦运输 行业、运输市场和各企业运力的具体情况，对f 潜在的合作伙伴做出选择。这个 过程常常需要对运输企业的资源进行分析评测，包括人员、资盒、运力、信誉等 方秀。一个市场辊遥或餐源麓否被转化为运输枣 串扶甭为企鼗带来嚣溺，关键在 于虚拟企姚的构建是否符合运输实际的需要，即虑拟企业组成过程中，伙伴选择 的过程十分踅要。在本文所述的集装箱多式联运虚拟企业的构建中，伙伴选样是 基亏二餐麓搭企盈熬台露软磐垂缓织过程懿。 4 经营管理集装箱多式联运虚拟企业 为了使地域分散的廉拟企业各组成单位能有效地进行资源的巢成与共享，必 矮采臻符合廛熬金鼗特点熬经营营纛技术。由于纛毅金韭自身瓣遗域分数链、人 员组织异拘性及企业缀织动态性等特性，直接采用传统的经营铃理手段具有很大 的不确定性和风险。为此，集装箱多式联运虚拟企业需要通过协同生产管理的方 法进行分孝厅与优证，在淡源共享、城羧共担、利益共享的原则下进行有的放矢静 经营管理，进而为虚援众渡的下一次缱建和经营决策提供理论熬础。 5 解散( 或重组) 集装箱多式联运虚拟企业 随着市场机遇豹实现，在进行必爱的利益分割等后续工作艏，集装箱多忒联 运虚季鼗企救也藏完成了蕤使命，随鑫不蹩解觳，倭怒为缰建薪瓣纛l 薹l 金韭 蔽漆餐， 开始另一个虚拟企业的产生至解体的循环过程。 在快速变化的运输市场环境中有效地组织起集装箱多式联运虚拟企业，敏捷 缝提供哥利溪荻资源，抉速缝缓运输，滚是翅户“个注晓”移f j 捌门运竣夔嚣簧， 是集装箱多式联运虚拟谯业是否能够赢得竞争、完成其使命的关键。我们在这里 引入人工智能和计算机领域的智能体概念，着重对集装箱多式联运企业的组建做 出分辑。 2 2 1 智能体( a g e n t ) 概念的引入 对予熬装箱多式联邂虚拟企业丽言，其由分布在不同琏域上的多个运输企业 1 1 上海海事大学硕上论文集装箱多式联运虚拟企业协同生产管理研究 动态组成，并且处于开放的环境中，相互合作，相互竞争，共同解决复杂的运输 问题，因而很适合多智能体系统的应用。 智能体( a g e n t ) “”是人工智能和计算机领域最活跃的研究内容之一。当一 个实体的状态包含了信念( b e l i e f ) 、能力( c a p a b “i t y ) 、决定( d e c i s i o f f ) 和 承诺( c o m m i t m e n t ) 等精神状态( m e n t a ls t a t e ) 时，该实体就是智能体。多智 能体( b l u l t i - a g e n t ) 是当前分布式人工智能研究的主要方面，其目的是将大的 复杂系统建造成小的、彼此能相互通讯及协调的、易于管理的智能体，其研究涉 及智能体的知识、目标、技能和规划，以及如何使智能体协同地采取行动解决问 题等。 随着计算机软硬件水平的不断提高，人们对智能体以及多智能体系统理论和 应用的研究取得了越来越多的成果，利用智能体的思想和方法来解决实际问题表 现出广泛的应用前景。 对于由若干个交通运输企业共同合作构成的整体一集装箱多式联运虚拟 企业的管理可以引入智能体来加以解决。每个运输企业的经营战略和信息交互的