基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究.doc

中国海洋大学硕士学位论文基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究姓名：高义佳申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：张勤生20090601础，并在此基础上构建了基于无标度网络的改进型冷链物流网络模型，该模型克服了传统建模方法的不足，具有高度的并行性和全局性，提高了无标度网络的非线性、自组织性、自适应性的能力，具有较高的合理性和适用性。（）本文依据前期研究理论成果，主要对模型演化生成的网络的鲁棒性、网络的容错能力进行优化分析，并对冷链物流网络进行优化仿真，依据技术可能、经济合理、操作可行等原则，找到制约网络功能的各特性参数之间的相关性，最，终形成网络的优化分析结论。关键词：冷链物流；复杂网络：无标度网络；聚类系数：顶点度分布。，懿：，。，：，独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：高义签字日期：跏年箩月）蝈学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将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、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学雠文作者签名南义导师签字签字醐。年弓月阳雩锄也哆柝嗜基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究刖吾现代物流作为一种先进的组织方式和管理技术，被广泛认为是企业在降低物资消耗、提高劳动生产效率以外的重要利润源泉，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。加快中国现代物流的发展，对于优化资源配置，提高经济运行质量，促进企业改革发展，推进中国经济体制与经济增长方式的两个根本性转变，具有十分重要的意义。青岛是一个沿海城市，面对广大海域这一优势，自然地水产品产业在青岛的经济发展中占有了相当重要的地位。自改革开放以来，中国逐步形成以出口为导向的水产品生产、加工体系。目前向个国家（地区）出口水产品，其中向日、美、韩和欧盟市场的出口量占总出口量的以上。在出口的水产品中，深加工产品出口额占第一位，冻鱼及鱼片名列出口量第一位。面对如此大的挑战与机遇，各企业为了提高自己的竞争力，就要不断优化自己的冷链物流网络，从而缩短交货时间、提高水产品的质量，降低企业成本。由于水产品生产、加工和出口对“冷链物流，包括冷冻、冷藏和冷运的技术设备等要求都很严格，特别是要求鱼类即捕捞即冷冻，以保持其新鲜和质量，克服上岸后再冷冻鱼产品已变质的问题。此外，水产品捕捞船舶陈旧，冷冻冷藏设施落后，冷藏运输能力不足，冷藏运输费用较高等，都很不适应水产业发展和水产品出口贸易的需要。所以，实现冷链物流体系的优化势在必行。然而冷链物流网络是经济领域中的复杂系统，其复杂性主要体现在：组成网络的企业多样化与差异化；企业间相互联系呈现随机性、动态性、模糊性等非线性特征；联盟整体时空深化性，并与外部环境强耦合与强互动。研究这样的复杂系统，采用以还原论为主的传统科学研究方法难以取得实质性的突破。近年来，复杂性问题的研究国内外关注，并与非线性科学及其混沌动力学的复杂性研究交错在一起，在国际上形成了非线性科学和复杂性问题的研究热潮。本文从复杂性科学的角度，介绍了复杂网络，并以复杂网络为研究工具，将复杂性科学应用到冷链物流网络中，并对其进行优化控制，从而为研究冷链物流网络的复杂性探索了一条新的途径。基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究绪论我国是一个食品生产和消费大国，大众消费的食品安全和卫生一直都是值得特别关注的问题。尽管改革开放以来，我国政府高度重视并采取一系列措施加强食品流通安全工作，但从总体来看中国食品质量安全形势依然严峻，尤其是在流通环节存在严重问题，在食品供应链的各个环节上问题频频发生，令人堪忧。据统计，我国每年食物中毒报告例数约为万人，专家估计这个数字尚不到实际发生数的（李学军，王建）。食品中鱼类、肉类、熟肉制品、豆制品、乳制品中蛋白质含量高，容易受微生物侵染而变质，这些食品是造成食物中毒最常见的食品。要保障食品安全，就必须发展生鲜食品冷冻、冷藏供应链，将易腐、生鲜食品从产地收购、加工、贮藏、运输、销售，直到消费的各个环节都处于适当的低温环境之中，以保证食品的质量，减少食品的损耗，防止食品的变质和污染，以实现食品质量安全的有效控制目标晦。运用冷链设备进行生鲜食品的运输、储存，在保持商品鲜度的同时还可以减少由于商品鲜度下降、变色、变质、腐烂等带来的损耗，降低经营成本。在欧美等国，很早就重视实现冷藏链的问题，普及了低温运输的冷藏火车、冷藏汽车及冷藏船等设施。同样，在日本，生鲜食品在流通过程中有是通过带有制冷系统的运输设施完成的。然而，我国以上的生鲜食品是采取常温保存、加工和流通。据统计，常温流通中果蔬损失，粮油、蛋、肉干，加上生鲜食品的等级间隔、运输及加工损耗，每年造成的经济损失约上千亿元。（李学军，王建）。研究背景与依据研究背景中国食品行业是一个充满激情和希望的行业，其开放最早，市场化程度最高。我国各类食品的年产量达亿吨，占世界食品总量的，其中肉类、水果、水产类等产量均占世界第一。但是，目前我国的食品工业产成品每年在运输和储存方面的损失却高达数百亿元人民币，究其原因，问题大多数出在了物流供应链环节上。随着国民经济的快速发展，现代物流在国民经济以及区域经济发展中发挥着越来越重要的作用，成为生产与流通的主导因素，构建我国食品行业的现代物流平台，通过变革将传统的基础物流向食品供应链现代物流转变，已成为现代基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究食品行业面临的主要课题圆。公路运输生鲜货物以其方便，快捷，灵活，门到门，风险小货源组织容易等特点，目前所占的市场份额已从世纪年代中期的增加到了以上。铁路运输鲜活货物的运量从年的近万吨骤减到年的万吨。但是，中国的冷藏车运输现状不能令人乐观。首先是易腐保鲜食品的装船、装车大多是在露天而不是按照国际食品标准在冷库和保温场所操作；其次是物流链各个环节信息不畅，造成食品在运输途中发生无谓耽搁；现代化的冷藏车也严重不足，在中国的公路运输中易腐保鲜食品的冷藏运输只占运输总量的，其余左右的水果、蔬菜、禽肉、水产品人多是用普通卡车运输。在市场经济条件下，鲜活货物供销关系与供销方式发生了深刻的变化，鲜活货物运输向小批量、多品种方向发展，由计划采购转为按市场需求供应。我国既是生产大国也是消费大国，因此我国冷藏食品市场是极其巨大的，我国的冷链物流业将进入快速增长时期。加入后，我国运输市场必然按照世贸组织的规则对外放开，允许外商投资和经营市场前景看好的集装箱运输、冷藏运输、快件运输及其他特殊货物运输领域。我国目前在这类专业运输方面实力较弱，市场竞争力不强。世界著名低温物流公司纷纷看好中国的冷冻食品市场，乘入世的有利时机抢滩中国，首先在上海、深圳等地登陆。如何面对这种挑战，如何做到知己知彼，这是国内从事冷链物流业务的企业首先要考虑的问题。而目前绝大多数的中国食品行业是依然是依托前店后厂的个体经济，或者局限在区域市场的满足上，在对食品行业的价值链认识上，对新形式下的食品企业的挑战方面，都缺乏足够的认识。研究目的与意义第一，物流产业已发展成为国民经济的重要支柱产业，是国民经济的基础性产业，保持物流市场持续健康发展对整个国民经济发展意义重大。中国企业要参与国内外两个市场竞争，需要增强现代物流的意识，积极主动采用先进的组织方式和管理技术。同时，为了改善投资环境，吸引外资、吸收外资，搞合资企业，也迫切需要提供高质量的物流服务口。第二、近几年，我国已经认识到冷链物流网络建设的重要性。在市场需求的强大驱动下，冷链物流己逐渐成为近年来我国特殊物流服务领域的发展热点。“十基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究五期末，我国政府对加快冷链物流体系建设给予了高度重视。年月，交通部会同公安部、农业部、商务部等七部门联合发布了全国高效率鲜活农产品流通“绿色通道”建设实施方案，提出在年底，基本建成全国鲜活农产品流通“五纵二横”的“绿色通道网络，以提高鲜活产品的运输效率：在我国的一些大中城市、生鲜产品产地或集中集散地，部分生鲜产品供应商、专业的冷链物流公司也纷纷对现有仓库进行拆迁、改造或者扩建，对现有冷藏运输车辆进行整顿，购置专门的冷藏运输车辆，引进先进的冷链物流技术，有的地方还大规模投资建立了冷链物流中心、物流基地。，第三、国内对于冷链物流的研究主要侧重于技术设备工艺等，而对整个冷链物流网络的整体规划及优化设计方面理论界尚没有太多这方面的深入研究，制约了我国冷冻食品和冷链物流业的进一步发展。但在实践中，很多企业鉴于冷链食品发展的商机迫切需要建立或优化冷链物流网络体系。本文将从复杂网络的角度来研究冷链物流网络的优化方法，利用复杂网络的相关理论，并结合海洋冷链物流网络的实际运营状况，建立冷链物流网络的优化模型，同时在其模型基础上进行实证研究。国内外研究现状国内基于复杂网络的冷链物流研究现状新中国的冷链最早产生于世纪年代的肉食品外贸出口，并改装了一部分保温车辆。年，中国颁布食品卫生法，从而推动了食品冷链的发展起步。近年来，中国的食品冷链不断发展，以一些食品加工行业的龙头企业为先导，已经不同程度地建立了以自身产品为核心的食品冷链体系，包括速冻食品行业，肉食品加工企业，冰淇淋和奶制品企业及大型快餐连锁企业，还有一些食品类外贸出口企业。冷冻食品随着冷藏链的不断完善而发展，迅速发展的冷冻食品产业又促进了冷链的进步。冷链对食品的品质至关重要，世界著名低温物流公司纷纷看好中国的冷冻食品市场，乘入世的有利时机抢滩中国，首先在上海、深圳等地登陆。目前，我国在肉类、水果、蔬菜、水产品、奶类的年均增长率分别达约、和，年各类易腐食品的产量总和达近亿吨；全国年易腐类食品消费量约亿吨。以肉类食品为例，该类食品生产情况与运基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究输产量增长迅速，肉类产品结构发生了较大变化，在肉类总产量中猪肉比重明显下降，牛羊肉和禽肉比重逐步增加。肉类产品调运呈下降趋势，仍主要以冻结状态进行运输；原有产销格局发生了深刻变化，长途调运量急剧下滑嘞。我国食品冷冻、冷藏行业主要分布在畜产品加工制造业、水产品加工制造业、果蔬加工业、速冻食品制造业、冷冻饮品生产制造业以及上述各类产品的流通领域；据不完全统计，到年底我国食品冷冻、冷藏行业的冷库总容量将突破万吨次；目前我国的肉类食品厂有多家、年产肉类万吨，产量以每年左右的速度递增；在我国涉及食品冷冻、冷藏的企业估计近家；食品冷冻、冷藏业直接从业人员约有万人；我国速冻食品的产量目前估计已接近万吨年：冷饮业多家，其中具有一定规模的有家，冷冻饮品的产量年已突破万吨，产量以每年左右的速度递增；乳品业多家，产量万吨，每年以的速度增长：水产品产量万吨，每年以的速度递增。年，食品工业总产值始终居我国国民经济各工业部门之首，其中，食品加工业在食品工业中所占的比重最大，达左右。年我国食品工业企业总值达到亿元，同比增长：实现销售收入亿元，同比增长，全年利税总额亿元。作为食品加工业的重要组成部分食品冷冻、冷藏业的发展仅以冷藏容量的增长就可窥其一斑，年全国冷藏容量为万吨次，到年底已突破万吨次，冷库总容量增加了。倍】。我国的食品冷藏车运输现状更是不能令人乐观。首先，冷鲜食品的装船、装车大多是在露天而不是按照国际食品标准在冷库和保温场所操作，冷鲜食品运送过程中物流的费用占食品成本很大比重。其次，物流链各个环节信息阻塞，缺乏透明和畅通机制，环节脱钩造成食品在运输途中发生无谓滞留，货损风险增多。在我国的公路运输中，冷鲜食品的冷藏运输只占运输总量的，其中，能够按照发货人的要求保持恒温运输的只达；其余左右的水果、蔬菜、禽肉、水产品大多是用普通卡车运输，至多上面盖一块帆布或者塑料布，由于公路冷藏运输效率低、食品损耗高，其物流成本约占到食品成本的，而按照国际标准，食品物流成本最高不能超过食品总成本的。最后，我国整体物流基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究水平还很低，我国正于从传统的物流服务向现代物流社会化转换过程的起步阶段，冷鲜食品流通服务在我国刚刚起步，能够提供综合性全程服务的物流企业占比重很小。根据对中国物资储运协会内多家物流服务企业调查结果，我国的第三方物流企业能提供的综合性全程服务还不足总体需求的，而专门针对冷鲜食品的物流服务更是微乎其微。多年前我国食品冷冻、冷藏行业的产品主要是以冷冻白条肉、冷冻盘装鱼、虾等初级产品为主，供应国内市场。但是随着我国对外开放、外资引进、国民经济的持续发展，人民物质文化生活水平的不断提高，人们购买力的提高，对食品的多样化、加工方便性有了更大的需求，许多食品冷冻、冷藏企业针对市场的需求：改变了原来的经营手段，将冷冻产品由大变小、由粗变精、由生变熟，。加上整齐美观的外包装，大大提高了产品的附加值。陈海权认为，从整体冷链体系而言，中国的食品冷链还未形成体系，无论是从中国经济发展的消费内需来看，还是与发达国家相比，差距都十分明显。目前大约肉类、水产品、大量的牛奶和豆制品基本上还是在没有冷链保证的情况下运销。冷冻食品产销冷链情况稍好，但由于部分产品流入集贸市场拆零散买，冷链存在中断现象踊，。当前对于复杂网络研究的兴起正是自世纪年代中期兴起的复杂性科学研究的一个拓展。正因为如此，复杂网络的研究也已经受到了我国学术界的特别关注，分别于年月在无锡、月在杭州召开了全国范围的研讨班，掀起了复杂网络研究的热潮。国内学界也已经注意到了这种趋势，并且也开始展开研究（吴金闪、狄增如，第页）。加入复杂网络研究的学者主要来自图论、统计物理学、计算机网络研究、生态学、社会学以及经济学等领域，研究所涉及的网络主要有：生命科学领域的各种网络（如细胞网络、蛋白质一蛋白质作用网络、蛋白质折叠网络、神经网络、生态网络）、网络、社会网络，包括流行性疾病的传播网络、科学家合作网络、人类性关系网络、语言学网络，等等：所使用的主要方法是数学上的图论、物理学中的统计物理学方法和社会网络分析方法。本文首先介绍这一研究的发展，并在此基础上论述这类研究的重要的科学和哲学意义。国内学者已经普遍关注到复杂网络研究的必要性，也在社会网络，电力网络，基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究流行性疾病的传播网络等网络方面进行了大量实证研究，并取得了相应的成果。但是，显而易见学者们对于物流网络尤其是国内日益发展的冷链物流网络的复杂性研究关注较少，相关的理论研究也不丰富，只有尽快填补这块研究空白，才能更有效得促进我国的冷链物流事业的蓬勃发展。国外基于复杂网络的冷链物流研究现状冷链起源于世纪上半叶冷冻机的发明，到了电冰箱的出现，各种保鲜和冷冻食品开始进入市场和消费者家庭。到世纪年代，欧洲和美国的食品冷链体系己经初步建立。世纪年代，欧洲的冷链在二战中被摧毁，但战后又很快重建。现在欧美发达国家已形成了完整的食品冷链体系。国际上对食品质量与安全提出了越来越高的要求。发达国家目前采取了许多积极措施，在生产设备、生产工艺、与外部环境的最佳协调、可追溯的易腐食品原料、更好的接口管理等方面取得了较大进展。年月召开的第一届世界农业研讨大会上，来自各国的农业部部长们一致认为，无论是发达国家还是发展中国家，都必须对以下四个问题立即引起高度重视：一是食品安全，二是增加农业研究的投入，三是可持续农业技术需求，四是和世界农业贸易】。世界食品物流组织（年成立），在包括改善食品及其他食品在保存、配送过程中的冷藏技术、人才培训、信息沟通、研究与发展等方面卓有成效，并上升为全面的物流服务（在易腐食品上表现尤为突出）；发达国家对食品服务业如何满足消费者的需求、物流及物流服务公司的性能进行评价和低温条件下食品的物流设备与要求等都在进行研究，并十分重视食品冷藏业与环境的关系，食品冷藏行业制冷剂的替代和食品冷藏业的立法研究。英、美等发达国家易腐食品物流过程的冷藏率已达，日本对食品产业技术与易腐食品的保鲜流通也非常重视。美国在发达国家中率先实现了蔬菜产业现代化，较好地解决了蔬菜周年均衡供应的问题。美国的蔬菜生产，从整地播种到收获以及采后处理，都实现了全盘机械化，部分作业还实现了自动化。美国蔬菜服务体系完善，服务手段先进，基本上实现产前产中、产后全程多方位社会化服务。所有蔬菜包装材料均印有蔬菜名称、等级、净重、农家姓名、地址、电话等，以保证信誉。蔬菜始终处于采后生理需求的低温条件，形成一条冷链，即：基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究田间采后预冷一冷库一冷藏车运输一批发站冷库一自选商场冷柜一消费者冰箱。由于处理及时得当，美国蔬菜在加工运输环节中的损耗率仅为枷。发达国家冷链的进步，是由顾客的需求所驱动、食品工业和超级市场着力发展结成的硕果。在新设备和新工艺设计中，制冷设备制造商充分考虑了顾客的要求，政府则通过法规设施加了强有力的影响，来自社会的诸多先进技术也都汇聚其中。相较于中国等发展中国家，许多国外先进国家的冷链发展已比较成熟了，从预冷保鲜率来看，美国和欧洲等国家已经达到了，而国内仅为左右；从冷藏能力来看，世界总量为万吨，而中国只占万吨；从冷藏运输能力来看，美国有冷藏车辆万，保温车辆万，日本有冷藏保温车辆万，近年来的产量一般为万台左右。中国冷藏列车为辆，冷藏汽车多辆，冷藏汽车的年产量约为辆，冷藏车的生产投入严重不足：从冷藏管理来看，欧美发达国家已基本建立起了适合各冷藏特点的高效冷藏链，而国内冷藏品流通环节冗长复杂，整个供应链交易没有信用可言，还没有建立起真正意义上的冷链管理体系。近年来，学界关于复杂网络的研究正方兴未艾特别是国际上有两项开创性工作掀起了一股不小的研究复杂网络的热潮。一是年和在杂志上发表文章，引入了小世界（）网络模型，以描述从完全规则网络到完全随机网络的转变。小世界网络既具有与规则网络类似的聚类特性，又具有与随机网络类似的较小的平均路径长度。（，）二是年和在上发表文章指出，许多实际的复杂网络的连接度分布具有幂律形式。由于幂律分布没有明显的特征长度，该类网络又被称为无标度（）网络。（，）而后科学家们又研究了各种复杂网络的各种特性。复杂网络的研究者来自物理学、生物学、计算机科学、管理学、社会学以及经济学等各个不同领域。美国科学信息研究所（）的统计结果表明，自年以来该领域发表的研究论文数量以指数形复杂网络模型研究与应用式递增，大量关于复杂网络的文章发表在，等国际一流的刊物上。网络的结构和性质、网络宏观性质的微观生成机制、网络中的动力学行为是目前本领域研基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究究人员最为感兴趣的三个方向。大量关于复杂网络的文章发表在，等国际一流的刊物上，从一个侧面反映了复杂网络已经成为物理界的一个新兴的研究热点香港城市大学的陈关荣教授统计了几年来被收录的关于复杂网络的文章数量，从中可以看出明显的增长趋势统计了年来在：上提交的标题含有“”的文章数，也同样发现了逐年递增的趋势复杂网络的研究刚刚起步，前景看好，我国科学家应当尽快加入这个行列，争取做出原创性质的工作。关于小世界网络的研究，和给出了不算太长的篇综述，更短的篇由完成，发表在上：和给出了一篇更像是教科书的综述，他们讨论的重点是演化的无标度网络，这篇文献在两年之内已经被引用了近千次；最为详尽的综述是和给出的，在这篇文章中，他们用超过页的篇幅穷举了在此之前几乎所有关于演化网络的结论，包括相当详细的实验与分析的过程；年的综述堪称精品，漂亮的组织结构，地道风趣的语言和独到的视角，使你在阅读时会忘掉是在读一篇学术文献，后面所附的多篇参考文献，足以填饱任何人的肚子；和在期刊上的一篇短综述，非常适合作为入门读物，一个完全不谙此道的人都可以通过一个下午的阅读对复杂网络的研究概貌有所了解；的另一篇综述像是上一篇文章的扩展版，在这篇文献中，强调了复杂网络上的混沌同步，对这方面工作感兴趣的读者切不可放过该文献最新的综述是在年月完成的这篇文献中包含了很多最新研究的结果呻。国外关于复杂网络理论方法的研究比较成熟，但不一定适用我们对冷链物流网络的研究，这就需要在进行冷链物流网络优化时，不能盲目的套用这些理论、模型及方法，要结合我国物流网络发展的实际特性，开展优化研究。主要研究方法与研究思路本论文主要运用复杂网络相关理论建立模型进行优化研究的方法。复杂网络最初起源于年德国数学家欧拉解决“七桥问题”。复杂网络研究的不同之处在于从统计角度考察网络中大规模节点及其连接之间的性质，这些性质的不同意味着不同的网络内部结构，而网络内部结构的不同导基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究致系统功能有所差异。复杂网络在工程技术、社会、政治、医药、经济、管理领域都有着潜在、广泛的应用。例如，在管理领域，复杂网络可应用于系统结构分析、广告营销、产品定价、决策意见形成、知识获取、组织间的信息（知识）传播与交换等许多方面。现实世界中的网络非常普遍，但人们对它们的结构和属性却知之不多。众所周知，随机性符合大多数复杂现实系统形成的主要特性，而确定性可以让人对复杂网络的形成以及不同节点间的相互作用有一个直观而形象的理解。因此，以随机的方式和确定的方式构造符合真实系统性质的小世界网络和无尺度网络的演化模型，不仅具有重要的理论意义，而且具有潜在的应用价值：特别地，演化模型可以捕捉网络形成的动态特性，能够准确获得各种微观机制对网络最终结构的影响，对人们掌握网络功能及其动力学有着极其重要的作用。，现实网络系统的复杂性主要体现在三个方面：首先，网络的结构非常复杂，对网络节点间的连接，至今仍没有很清晰的概念：其次，网络是不断演化的，网络节点不断地增加，节点之间的连接在不断地增长，而且连接之间存在着多样性：第三，网络的动力学具有复杂性，每个节点本身可以是非线性系统，具有分岔和混沌等非线性动力学行为而且在不停地变化。作为研究复杂性的有力工具，复杂网络理论（特别是小世界网络和无尺度网络）极大地改变了人们对复杂外部世界的认识，让人们认识到了以前的理论尚未涉及的问题：各种复杂系统具有相同的严格结构，都受制于某些基本的法则，这些法则似乎可同等地适用于细胞、计算机、语言和社会。认识这些法则，可以将其应用到不同领域，帮助人们解决一系列重要问题。首先，复杂网络理论可以用于保护许多现实系统的正常运行。开展好复杂网络稳定性的研究，就可以掌握现实网络的可靠程度，设计出承受意外故障较强的网络，保护好基础设施网络。其次，在医药领域，复杂网络同样有其重要的应用价值。许多传染病的疫苗价格昂贵，而且数量有限不可能对每个人都接种疫苗。如何充分利用数量有限的疫苗昵？复杂网络理论为这一做法提供了科学的依据，采取措施直接或间接地针对集散节点（即那些与很多人具有连结关系的人）接种疫苗，可以达到很好的效果。基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究第三，复杂网络在政治方面也开始显示出实际的应用价值。人们可以利用复杂网络理论，通过捉拿逮捕其主要人物，就可摧毁网络，使其功能失常，以维护人类社会政治的稳定。网络理论还可用于揭示政府议员的组织、层次关系，甚至可以成功模拟政治选举，分析一些因素对选举结果的影响。最后，复杂网络在经济、管理领域也有着重要的实际意义。利用复杂网络理论了解公司、产业与经济之间的连结方式，有助于监控和预防大规模的经济衰退。在管理领域，研流行病在复杂网络中的传播现象，为市场人员传播新产品和新时尚提供了新方法、新理论。利用网络理论，还可以分析各类物流网络内部及组织之间的信息传播、信息交换、组织间的战略同盟、组织的综合评价及排名。综上所述，我们可以利用复杂网络的相关理论，研究冷链物流网络的演化机制、拓扑结构和整体行为（功能），从而找出影响整个物流网络的关键参数。通过对这些关键参数的控制与优化，改变网络的结构，从而达到优化整个网络功能的目的。论文结构安排论文的研究将按照提出问题、分析问题、解决问题的思路层级推进，全文共分为六章，具体结构安排如下：第一章为绪论部分，阐明了本文的研究背景和选题意义，并对国内外相关研究成果进行综述，提出了所要研究的问题，最后指出了本文的研究思路、结构和方法。第二章是冷链物流网络研究概述，对冷链物流网络的概念、内涵进行界定，介绍了冷链物流网络的组成要素及其流程结构，确立了冷链物流网络的基本分析原则，并详细介绍其特征和功能。第三章是复杂网络基本理论和基本模型研究。介绍了复杂网络的相关理论及复杂网络的几个基本模型，并对其的统计特性进行了分析，最终确立了利用复杂网络理论研究冷链物流网络优化的方法。第四章是针对冷链物流网络的复杂网络模型研究。通过上面章节对复杂网络理论的介绍以及冷链物流网络的研究及剖析，提出并构建了基于无标度网络的冷链物流网络演化模型。第五章是基于队网络改进型模型的冷链物流网络优化仿真研究。在前面分基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究析的基础上，利用前期构建的无标度网络模型，确定影响冷链物流网络抵抗各种随机或恶意毁坏的关键统计参数，并进行优化仿真分析，通过调整网络参数，改变网络结构，实现网络优化的最终目的。第六章为本文的结论部分，对全文进行总结，提出论文的创新点，并从本文研究的角度提出了有待进一步深入研究的问题。本章小结以上是对笔者查阅大量中外文献后，对国内外冷链物流网络所做的重要阐，述，并简要叙述了文章的研究路线、研究思路及文章结构。在下面的研究工作中，本文综合运用了系统科学、管理科学的相关理论和分析方法，从冷链物流网络的发展以及已经形成的基本理论和分析方法，来研究冷链物流网络的复杂性及其优化问题。基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究冷链物流网络研究综述经过近二十年的发展，物流已成为我国经济发展的重要因素，并成为企业创造利润的源泉。物流将成为世纪我国经济发展的一个新的经济增长点，发展物流事业是建立和完善社会主义市场经济的一项重要内容。但也应看到，在对物流的研究及应用上，与发达国家相比还有一定距离：我国物流费用占的比重比发达国家高出约一倍左右。通过大力发展物流业，实现货物及时、准时、安全的实体位移，压缩库存和运输成本，特别是压缩库存，将大幅度地降低物流成本。我国物流成本如果降低，就可产生利润亿元左右这是继降低物资消耗、提高劳动生产率之后可供发掘的“第三利润源我国年库存商品高达万亿元，占当年的，与国际公认的发达国家商品库存一般不超过、发展中国家不超过的比例有着巨大差距。欧洲第三方物流市场占有率达以上、市场规模亿欧元，而我国第三方物流市场占有率仅、市场规模亿美元从以上数字看，我国物流业与国际水平还有差距，这就更需要我们研究出更有效的优化物流网络的方法，降低物流成本，优化物流网络的运作能力，这对于增强企业的国际竞争能力，促进整个国民经济的快速发展，都具有十分重要的意义。冷链物流网络的内涵所谓物流网络，首先它是由物流过程中发生的各个要素组成的一个系统。一个完整的系统一般由输入部分、输出部分、转换过程和信息反馈这四个主要环节构成。在各种外在或内在因素的干扰下，这四个重要环节能否各自顺畅、高效的运作，以及相互之间能否达到高度协同是整个系统能否进行有效运作的先决条件。在系统运行过程中，或是在一个系统循环周期结束时，会有外界信息反馈回来，为原系统的完善提供改进信息，使下一次得系统运行得到改进，从而循环不断地实现系统有序的良性循环。系统理论观点认为，整体是重要的，而其各个部分是相对次要的：对系统进行分析、规划和设计就是以系统的整体最优为目标，对构成系统的各个主要环节进行定量或定性的分析，不断的找出各环节间不协调的地方，加以完善，以得出最优方案，使达到整体最优的过程。这也是我们优化物流网络的着眼点与落脚点。冷链物流网络的定义基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究物流的概念目前为止在国际上还没有形成一个统一的定义嘲。美国物流协会对物流的定义是：“物流是供应链流程的那个部分一从原产地到消费地的过程中，通过有效率和有效力敌计划、实施和控制商品的储存和流动、服务和相关信息，以满足消费者的需要。一：欧洲物流协会的定义是：“物流是一个系统内对人员和商品的运输、安排及与此相关的支持活动进行计划、执行和控制，以达到特定的目的。：中华人民共和国国家质量标准物流术语中规定：“物流是物品从供应地向接受地实体流动过程。根据实际需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合。冷链物流作，也叫低温物流（），是一种特殊形式的物流，是在冷藏技术有很大发展下逐渐形成的一种符合现代人们生活需求的新型物流网络。其产品从生产到消费的整个流通过程都必须不问断地在规定的低温状态下进行，其主要对象是易腐食品。所以国内外都普遍称其为易腐食品冷藏链（）。目前，学术界对冷链物流（）的定义是：将易腐、生鲜食品在生产、储藏、运输、销售直到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量安全、减少损耗、防止污染的特殊供应链系统（，方听）。冷链物流的特殊性体现在两个方面：一是对象的特殊性。冷链物流的对象是容易腐烂变质的生鲜食品。二是作业环境的特殊性。冷链物流的储运和作业环境必须限制在适宜的低温坏境下。根据这一特殊性，也可以把冷链物流定义为：采用一定的技术手段，使生鲜食品在采收、加工、包装、储存、运输及销售的整个过程中，不间断地处于一定的适宜条件下，最大程度地保持生鲜食品质量的一整套综合设施和管理手段，这种由完全低温坏境下的各种物流环节组成的物流体系称为冷链物流。冷链物流把易腐、生鲜食品的生产、运输、销售、经济和技术等各种问题集中起来考虑，协调相互间的关系，以确保易腐食品在加工、运输和销售过程中的质量和安全，是具有高科技含量的一项低温系统工程瞄】。冷链物流是一种特殊的供应链物流模式。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来，以冷冻工艺为基础，以制冷技术和、等信息技术基于复杂网络的冷链物流网络优化与应用研究为手段，将网络作为平台，在低温条件下实现点对点全程跟踪管理服务的物流模式。冷链物流是需要特别装置，需要注意运送过程、时间掌控、运输形态、物流成本所占运输成本比例非常高的特殊物流形式。它是一项受多因素制约和影响的复杂的系统工程，是与高新技术、高额投资、先进管理紧密相连的。易腐食品从收获、捕获、宰杀、加工处理、贮存、运输配送、销售直到消费者手中都处于规定的低温环境中，组成一个低温条件下生产流通的连续不间断的体系，以保证食品的质量，减少损失，把最佳质量的食品提供给消费者。低温物流就是以易腐食品工艺为基础，以人工制冷技术为手段，以生产流通为衔接，以达到保持食品质量完好与安全的一个系统工程。由于食品冷链是以保证易腐食品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的供应链系统，所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂、建设投资也要大很多，是一个庞大的系统工程。由于易腐食品的时效性要求冷链的各环节具有更高的组织协调性，所以，食品冷链的动作始终是和能耗成本相关联的，有效控制运作成本与食品冷链的发展密切相关。冷链是一个跨行业、多部门有机结合的整体，要求各部门互相协调，紧密配合，并拥有相