（管理科学与工程专业论文）供应链多层规划模型及其合作协商求解方法研究.pdf

摘要 在决策中，存在大量的具有层次结构的问题，不同层次上具有不同的决策者，并各自有 着不同的利益，其决策依次作出，上层先决策，下层后决策，并且各层决策相互影响。具有 层次结构的问题正是多层规划的研究范畴。供应链是具有层次或网络结构的复杂系统，竞争 与合作共存于供应链博弈关系中，适宜用多层规划建模。供应链管理的目的就是通过协调和 控制供应链成员间的物流、信息流、资金流等，以降低总成本，提高供应链整体竞争力等。 供应链多层规划问题的解应该是p a r e t o 有效的合作解决方案。此外，供应链中的决策通常是在 信息不完全或不确定的情况下作出的，分布与不确定环境下的供应链计划、协调问题是供应 链研究中的热点与难点。 本文是研究在分布和不确定信息决策环境下，多阶供应链协调与计划问题的建模与协商 求解方法。文章分析了多层规划在供应链建模中的运用及求解特点，并分别对两阶段和三阶 段供应链协调和计划问题建立了相应模型。对于供应链多层规划模型，根据问题合作策略的 不同或考虑环境不确定性与否，基于不同的优化策略，分别设计了相应的协商方法以获得合 作解决方案。 本文的主要研究内容和创新性工作如下： ( 1 ) 建立了供应链多层规划模型，并分析了合作解的意义和求解特点。目前关于供应链 建模的研究，特别是用数学规划方法建模，往往忽略了供应链决策的分散和递阶性。本研究 将多层规划运用于多阶段供应链建模，分别建立了二阶段、三阶段和下层多分销商等不同供 应链结构模型，并分析了模型约束条件放置等重要问题。此外，对于供应链多层规划问题， 考虑如何得到整体优化解具有更实际的意义。文章分析了合作解的几种形式，指出基于有保 留的局部信息的反复交互方法是可行的多层规划合作解决方法。 ( 2 ) 对于供应链契约协调问题，设计了基于整体优化的两步协商方法。在不完全信息情 况下，契约参数的设定必须经过签约双方反复协商和多次博弈，才有可能达成协调。而这种 信息的交互通常是有保留和逐步试探。本研究中，利用满意度原理实现多层问题转换的同时， 通过目标或变量隶属函数的转化实现目标和约束信息在形式上的隐密。对于两阶段供应链契 约协调，设计了基于整体优化的两步协商算法，以逐步获得供应链最优契约参数和整体最优 解。其中，第二步协商模型是在第一步得到的均衡解基础上，基于总体目标满意度最大化， 并结合决策变量满意度松弛约束建立的。用所研究方法求解价格折扣契约设计问题，并通过 与其它优化策略的对比，验证该解决方案的优越性。 ( 3 ) 对于供应链协同计划问题，设计了基于合作对策的两步协商方法。现有的用于求解 协同计划问题的数学规划方法，虽然考虑了分布式决策特点，但这些方法存在着求解质量差 i v 或需要过多信息等不足。本研究将合作博弈理论应用于分布式协同计划问题。对于三阶段供 应链协同计划问题，设计了基于合作对策的两步协商过程，描述了两步协商模型和交互协商 算法步骤。其中第二步合作协商模型是基于n a s h 协商解的形式，并结合满意度松弛约束建立 的。结合问题的特点，设计了模糊遗传算法以获得模型的模糊最优解。用所研究方法求解三 阶段生产一分销计划问题，并通过与其它方法的对比，验证该解决方案的优越性。 ( 4 ) 对于模糊环境下的供应链计划问题，设计了可调参数两层交互式协商方法。现实供 应链系统往往处于不确定的环境之中，多层分布决策系统对其中的不确定参数的选择更为敏 感。论文研究了模糊环境下的供应链计划问题，建立了模糊机会约束规划多层规划模型，并 转化为具有可变参数的清晰等价模型。为求解模型，设计了可调参数两层交互式协商算法， 以获得合作满意解。交互式算法分为内、外两层，内层为两层规划交互式协商，而外层为关 于可能性水平值的参数规划层。算例仿真验证了该方法的可行性。 ( 5 ) 研究了下层多分销商的供应链多层规划模型及其协商求解方法。在供应链实践中， 同一渠道多个竞争者的情况是常见的。根据决策相关性，以及决策主体间是否采取合作策略， 将下层多随从的两层供应链规划问题分为三类。分别研究了下层多人无关联两层供应链决策 问题、下层多人有关联非合作两层决策问题和下层多人有关联合作两层决策问题的模型及求 解方法。 上述研究拓展了供应链建模的思路。研究了不完全信息情况下，具有合争博弈特点的交 互式协商新方法，为供应链谈判支持系统提供了新型谈判理论、模型和方法。 关键词：分布式决策，多层规划，契约协调，协同计划， 交互式协商，满意度原理 v a bs t r a c t t h e r ee x i s tl o t so fd e c i s i o n - m a k i n gp r o b l e m sw i t hh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e ，a n dd i f f e r e n td e c i s i o n m a k e r so nd i f f e r e n tl e v e l sh a v et h e i ro w ng o a l s t h ed e c i s i o n sa r em a d ei nt u r nf r o mu p p e rl e v e lt o l o w e rl e v e l ，a n dt h e i rd e c i s i o nr e s u l t sa r ei n f l u e n c e db ye a c ho t h e r m u l t i l e v e lp r o g r a m m i n gw a s d e v e l o p e dt os o l v et h ep r o b l e m sw i t hh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e s u p p l yc h a i ni sc o m p l i c a t e ds y s t e m w i t hh i e r a r c h i c a lo rn e t t e ds t n j c t u r e ，a n dc o m p e t i t i o na n dc o o p e r a t i o na l w a y sc o e x i s ti nt h eg a m eo f t h ep a r t n e r s t h ep u r p o s eo fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti st or e d u c et h et o t a lc o s ta n dt oe n h a n c et h e c o m p e t i t i v ep o w e ro ft h es u p p l yc h a i n , b yc o o r d i n a t i n ga n dc o n t r o l l i n gt h ef l o wo fm a t e r i a l s ， i n f o r m a t i o na n df i n a n c i n ga m o n gn o d e so ft h ec h a i n s o ，t h es o l u t i o n so ft h es u p p l yc h a i nm u l t i l e v e l p r o g r a m m i n gp r o b l e m ss h o u l db ec o o p e r a t i v eo n e s b e s i d e s ，s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o ns c h e m e so r c o l l a b o r a t i v ep l a n sa r ea l w a y sw o r k e do u ti ns i t u a t i o no fi n f o r m a t i o ni n c o m p l e t i o no ru n c e r t a i n t y d e c e n t r a l i z e dd e c i s i o na n du n c e r t a i nc i r c u m s t a n c ea r ek e yc h a r a c t e r i s t i c so fs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t , a n dt h e yg r e a t l yi n c r e a s ed i f f i c u l t i e so ft h er e s e a r c h e s a f t e ra n a l y z i n gt h ef e a t u r e so fd i s t r i b u t e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n td e c i s i o nm a k i n g ，t h i s d i s s e r t a t i o ns u g g e s t st h a tc o n t r a c t u a lc o o r d i n a t i o na n dc o l l a b o r a t i v ep l a na r es u i t a b l ec o o r d i n a t i o n m e c h a n i s mo fd e c e n t r a l i z e ds u p p l yc h a i n t h ee s s e n t i a lo b j e c t i v eo ft h er e s e a r c hi st om o d e lt h e m u l t i e c h e l o ns u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o na n dp l a np r o b l e m sa n dt ow o r ko u tt h ei n t e r a c t i v e n e g o t i a t i o nm e t h o d st os o l v et h em o d e l s t h ed i s s e r t a t i o na n a l y s e st h ea p p l i c a t i o no fm u l t i l e v e l p r o g r a m m i n go ns u p p l yc h a i np r o b l e m s ，a n df u r t h e r , t h es o l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c s b a s e do n m u l t i l e v e lp r o g r a m m i n gt e c h n i q u e ，i tm o d e l st h es u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o na n dp l a np r o b l e m sf o r2 - e c h e l o na n d3 - e c h e l o ns t r u c t u r e s a c c o r d i n gt od i s t i n g u i s ht h ec o o p e r a t i o ns t r a t e g i e sa n dt h e c i r c u m s t a n c ec e r t a i n t yo ru n c e r t a i n t y , c o r r e s p o n d i n gi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o nm e t h o d sa r ed e s i g n e dt o o b t a i nt h ec o o r d i n a t e ds o l u t i o n s ，b a s e do nd i f f e r e n to p t i m i z a t i o ns t r a t e g i e s t h em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h ed i s s e r t a t i o na r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： ( 1 ) s u p p l yc h a i nm u l t i l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e l sa r eb u i l t , a n ds i g n i f i c a n c eo fc o o p e r a t i o n s c h e m e sa n dw h i c ht h ew a yt og e ta r ea l s oa n a l y z e d t h ee x i s t i n gm o d e l st h a th a v eb e e nb u i l tf o r s u p p l yc h a i n ，e s p e c i a l l yt h em a t h e m a t i c a lm o d e l s ，a l w a y si g n o r et h ed e c e n t r a l i z a t i o na n dh i e r a r c h y , a n ds c a r c er e s e a r c h e so n l yc o n s i d e r2 - e c h e l o ns t r u c t u r e s t h em u l t i - l e v e lp r o g r a m m i n gt e c h n i q u ei s a p p l i e dt om o d e lt h em u l t i e c h e l o ns u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o na n dp l a np r o b l e m s s u p p l yc h a i no f 2 - e c h e l o n ，3 一e c h e l o na n dm u l t i - f o l l o w e r sa r em o d e l e d ，a n do t h e rm o d e l i n gi s s u e s ，s u c ha st h e d i s p o s i t i o no fr e s t r i c t i o ne x p r e s s i o n s ，a r ed i s c u s s e da sw e l l b e s i d e s ，i ti se s p e c i a l l yi m p o r t a n tt og e t v i c o o p e r a t i v es o l u t i o nf o rs u p p l yc h a i nm u l t i - l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e l s t h ed i s s e r t a t i o na n a l y z e st h e c l a s s i f i c a t i o no ft h ec o o r d i n a t e ds o l u t i o n s ，a n dt h e ni ts u g g e s t st h a ti n t e r a c t i v em e t h o d st h r o u g h i t e r a t i v ec o m m u n i c a t i o no nl o c a li n f o r m a t i o na r ef e a s i b l et oa c h i e v ec o o p e r a t i o n ( 2 ) f o rs u p p l yc h a i nc o n t r a c t u a lc o o r d i n a t i o ni s s u e s ，at w o s t e pi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o nm e t h o d a i m i n gt oo b t a i ni n t e g r a t i v eo p t i m i z a t i o ns o l u t i o ni sd e s i g n e d i nt h es i t u a t i o no fi n f o r m a t i o n i n c o m p l e t i o n ，t h ec o n t r a c tp a r a m e t e r sa r eb e e nw o r k e do u tt h r o u g hi t e r a t i v ec o m m u n i c a t i o na n d r e p e a tg a m et oa r c h i v ec o o r d i n a t i o n i t i sr a t i o n a lf o rc o m m u n i c a t o r st or e s e r v et h e i r l o c a l i n f o r m a t i o n ，a n dt og a m et e n t a t i v e l ys t e pb ys t e p i nt h ed i s s e r t a t i o n , t h ep r i n c i p l eo fs a t i s f y i n g d e g r e ei sa p p l i e dt ot r a n s f o r mt h em u l t i l e v e lp r o g r a m m i n gp r o b l e mi n t os i n g l e l e v e l a d d i t i o n a l l y , l o c a li n f o r m a t i o no fm o d e l ss u c ha so b j e c t i v eo rr e s t r i c t i o nf u n c t i o n si sa v o i d e df r o ma b s o l u t e l y e x p o s i n gt oo t h e rp a r t n e r sb yc o n s t i t u t i n go b j e c t i v eo rv a r i a b l es a t i s f y i n gf u n c t i o n s f o r2 - e c h e l o n s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t e db yc o n t r a c t , w ep r o p o s et h et w o - s t e pi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o nm e t h o d s t h e n e g o t i a t i o nm o d e l sa r ed e t a i l e dd e s c r i b e d , a n dt h en e g o t i a t i o np r o c e s s e sa sw e l l i nt h ef i r s ts t e p ，t h e b i - l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e li sb e e nt r a n s f o r m e di n t os i n g l el e v e lp r o g r a m m i n gp r o b l e mo nt h e p r i n c i p l eo fs a t i s f y i n gd e g r e e e m p h a t i c a l l y , t h es e c o n ds t e pn e g o t i a t i o nm o d e li sb u i l dt om a x i m i z e t h es u mo ft h eo b j e c t s s a t i s f y i n gd e g r e e s ，b a s e do nt h et r a d e - o f fs o l u t i o no b t a i n e di nt h ef i r s ts t e p t h ed e s i g n e dm e t h o di s a p p l i e dt os o l v ea2 - e c h e l o ns u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o np r o b l e ma b o u t p r i c e - d i s c o u n tc o n t r a c t e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h ea l g o r i t h mh a sb e t t e rp e r f o r m a n c e ， c o m p a r e dw i t ho t h e ro p t i m i z a t i o na l g o r i t h m s ( 3 ) f o rs u p p l yc h a i nc o l l a b o r a t i v ep l a ni s s u e s ，w ep r o p o s et h et w o - s t e pi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o n m e t h o do nt h ep r i n c i p l eo fc o o p e r a t i v eg a m et h e o r y t h ee x i s t i n gm a t h e m a t i c a lm o d e l sb u i l tf o r d i s t r i b u t e ds u p p l yc h a i n ，h a v et h ed e f i c i e n c i e so fb a d q u a l i t ys o l u t i o no rr e q u i r i n gm u c hi n f o r m a t i o n t h ed i s s e r t a t i o na p p l i e sc o o p e r a t i v eg a m et h e o r yt oc o l l a b o r a t i v ep l a np r o b l e m f o r3 - e c h e l o n s u p p l yc h a i nc o l l a b o r a t i v ep l a n , t h et w o - s t e pi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o na l g o r i t h mi sd e s i g n e d t h e n e g o t i a t i o nm o d e l sa r ed e t a i l e dd e s c r i b e d ，a n dt h en e g o t i a t i o np r o c e s s e sa sw e l l f i r s t l y , t h et r i l e v e l p r o g r a m m i n gm o d e li sb e e nt r a n s f o r m e di n t os i n g l el e v e lp r o g r a m m i n gp r o b l e m e m p h a t i c a l l y , t h e s e c o n ds t e pn e g o t i a t i o nm o d e li sb u i l to nn a s hb a r g a i n i n ga p p r o a c h , w i t ht h es l a c kr e s t r i c t i o n sb y r e l a x i n gt h et r a d e - o f fs a t i s f y i n gd e g r e eo b t a i n e di nf i r s ts t e p a d d i t i o n a l l y , af u z z yg e n e t i c a l g o r i t h m si sp r e s e n t e dt oo b t a i nt h ef e a s i b l es o l u t i o n sf a s t e r t h ed e s i g n e dm e t h o di sa p p l i e dt o s o l v ea3 - e c h e l o ns u p p l yc h a i np r o d u c t i o n - d i s t r i b u t i o np r o b l e m e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h e a l g o r i t h mh a sb e t t e rp e r f o r m a n c e ，c o m p a r e dw i t ho t h e ro p t i m i z a t i o na l g o r i t h m s ( 4 ) f o rs u p p l yc h a i np l a np r o b l e mi nf u z z ye n v i r o n m e n t s ，at w o - l o o pi n t e r a c t i v ea l g o r i t h m w i t hp a r a m e t e r sa d j u s t m e n ti sd e s i g n e d i np r a c t i c e ，s u p p l yc h a i na l w a y so p e r a t e si nu n c e r t a i n t y c i r c u m s t a n c e ，a n dt h ev a l u eo fu n c e r t a i np a r a m e t e r si nd i s t r i b u t e dh i e r a r c h i c a ld e c i s i o ns y s t e mi s v h i g h e rs e n s i t i v et oc h o o s e t h ed i s s e r t a t i o ne s t a b l i s h e st h ef u z z yc h a n c e - c o m u a i n e dm u l t i - l e v e l p r o g r a m m i n gm o d e l ，a n dt r a n s f o r m si ti n t oc r i s pe q u i v a l e n tw i t ha d j u s t a b l ep a r a m e t e r s t os o l v et h e p r o b l e m ，i tp r o p o s e sat w o - l o o pi n t e r a c t i v ea l g o r i t h mt og e ts a t i s f a c t o r ys o l u t i o nb yi t e r a t i v e l y a d j u s t i n gp a r a m e t e r s i nd e t a i l ，t h ea l g o r i t h mi n c l u d e st w oi n t e r a c t i v ep r o c e d u r e s ：i n n e r - l o o pa n d o u t e r - l o o p t h ef o r m e ri sm a j o rf o rt h ep r e f e r e n c eo ft h ed m , r e a l i z e db yf u z z ym e m b e r s h i p f u n c t i o n sr e f l e c t i n gg o a l sa n dd e c i s i o n sa t t a i n m e n t s ；t h el a t t e ri sf o rt h ei m p r e c i s i o no fp a r a m e t e r s ， d e s c r i b e db yp o s s i b i l i t yd e g r e e e x p e r i m e n t a lr e s u l tv a l i d a t e st h ef e a s i b i l i t yo f t h ea l g o r i t h m ( 5 ) t w o - e c h e l o ns u p p l yc h a i nw i t hm u l t i p l ef o l l o w e r si ss t u d i e dt ob u i l dt h em o d e l sa n dt h e r e s p e c t i v en e g o t i a t i o na l g o r i t h m s i np r a c t i c a ls u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t , i ti sc o m m o nt h a tm u l t i p l e c o m p e t i t o r i nas a m ee c h e l o n a c c o r d i n gt od e c i s i o nr e l e v a n c ya n dc o o p e r a t i o np o l i c y , i t d i s t i n g u i s h e st h es u p p l yc h a i nw i t hm u l t i p l ef o l l o w e r si n t o3c a s e sa s m u l t i p l ef o l l o w e r sw i t hn o d e c i s i o n c o n n e c t i n g , m u l t i p l ef o l l o w e r sw i t hd e c i s i o n - c o n n e c t i n gb u tn oc o o p e r a t i o n , a n dm u l t i p l e f o l l o w e r sw i t hd e c i s i o n - c o n n e c t i n ga n da l s oc o o p e r a t i o n t h em o d e l sa n dr e s p e c t i v en e g o t i a t i o n a l g o r i t h m sa r es e p a r a t e l ys t u d i e sf o r t h et h r e ec a s e s t h er e s e a r c hr e s u l t sp r e s e n t e da b o v ee x t e n dt h ei d e a so fs u p p l yc h a i nm o d e l i n g t h es t u d i e s a l s oe n r i c ht h ec o n t e n to fi n t e r a c t i v en e g o t i a t i o np r i n c i p l ef o rd e c i s i o nc o n d i t i o n sw i t hi n f o r m a t i o n i n c o m p l e t i o na n dg a m ew i t hc o o p e r a t i o na n dc o m p e t i t i o nc o e x i s t e n c e a n di tp r o v i d e sn e w n e g o t i a t i o nm o d e l sa n ds o l u t i o n sf o rs u p p l yc h a i no r i e n t e dn e g o t i a t i o ns u p p o r ts y s t e m k e y w o r d s ：d i s t r i b u t e dd e c i s i o n ；m u l t i l e v e lp r o g r a m m i n g ；c o n t r a c t u a lc o o r d i n a t i o n ；c o l l a b o r a t i v e p l a n ；i n t e r a c t i v en e g o t i a t i o n ；p r i n c i p l eo fs a t i s f y i n gd e g r e e h 插图清单 图1 1 供应链d d m 系统的分类2 图1 2 论文结构1 0 图4 1 变容许度的隶属度函数4 3 图4 2 交互式多阶层规划法决策过程4 7 图6 1 三角模糊数7 5 图6 2 两层交互式算法流程图8 3 图6 3 供应链系统8 5 图7 1 下层多人无关联交互示意8 9 图7 2 下层多人有关联非合作交互过程示意。9 l 图7 3 下层多人有关联合作交互过程示意9 4 表格清单 表3 1 供应链决策模式2 3 表4 2 优化过程5 l 表4 3 不同策略时的计算数值5 2 表5 1 谈判合作与其它计划策略的规划结果比较7 0 表6 1 独立决策解8 5 表6 2 万，f ，值调整前后所得近似最优解比较。8 6 x 独创性声明 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，也不包含为获得 金自曼王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的 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。 学位论文作者签名孝矗 签- 7 1 1 j l l ：砷钆肥日， 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、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。本人授权金目坠王 些盔堂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。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者躲考 i i i - 字i i i i ：叩年2 月加 学位论文作者毕业去向： 工作单位： 通讯地址： v 导师签名： ! i ! i i i = i ii i 。叩年，2 月2 日 j 电话： 邮编： 致谢 值此论文完成之际，谨向辛勤培育我的导师杨善林教授致以崇高的敬意和衷心的感谢。 自本人读博以来，杨老师一直对作者进行学术上的指导和工作上的指引。长期以来作者取得 的每一点成绩和进步，都蕴含着杨老师的殷切期望、凝结着他倾注的大量心血。杨老师渊博 的学识造诣、严谨的治学态度、敏锐的学术思想、忘我的拼搏精神，以及他那博大的胸怀和 对学生至真至诚的关爱，使我终生难忘，并成为我工作和学习的楷模。 感谢合肥工业大学管理学院及智能管理研究所为本人提供的良好研究条件，特别感谢智 能所所长倪志伟教授在本人读博期间给予的工作和学业上的关照。感谢任明仑教授对全文的 批阅、指导。感谢刘心报教授、梁昌勇教授、刘业政教授、朱卫东教授和李凯老师对论文提 出的宝贵意见。感谢马溪骏老师和左春荣老师等对我的关心和帮助。 感谢我的家人多年来对我的理解、支持和无微不至的关怀，正是他们的支持使我能最终 完成学业和论文。 感谢各位评审专家，感谢他们在百忙之中抽时间对论文进行了仔细的评阅。 最后，再次向所有帮助和关心过我的人们表示衷心的感谢! i x 作者：李应 2 0 0 9 年9 月 第一章绪论 1 1 研究的背景和动机 第一章绪论 供应链( s u p p l yc h a i n ，s c ) 是包括原材料及零部件供应商、制造商、批发商、零售商及运输 商等一系列企业及最终消费者在内的，涉及物流、信息流和资金流的企业网络系统。原材料 及零部件依次通过“链”中的每个企业，实现商品增值过程，最后交到消费者手中。供应链 管理是对整个供应链中各实体和活动间物流、信息流和资金流进行计划、协调和控制，提高 所有相关过程的速度和确定性，最大化相关过程的净值增加，提高组织的运作效率和效益。 供应链管理思想对企业管理最大的影响就是对现行生产计划与控制模式的挑战。在供应 链中，企业的经营活动是以顾客需求为驱动、以生产计划与控制活动为中心展开的。与传统 的计划与控制模式相比，供应链计划与控制的特点剧l 】：信息来源多样性：供应链计划与控 制信息来自于供应商、生产商、分销商和用户等多种渠道。分布式：供应链中的每个实体 成员各自拥有决策权和私有信息，独立优化自身目标，同时各实体的决策相互影响，共同决 定着供应链的整体绩效。并行性：供应链管理强化了链中各企业活动之间的联系，使得离 散的活动成为链上的有机环节。为了做到供应链的协调运作，供应链计划与控制应采用并行 化模式。不确定性：复杂多变的市场环境增加了供应链运行的不确定性，供应链计划与控 制必须考虑不确定因素，使得计划具有更好的柔性和敏捷性，及时应对市场变化。 基于以上论述，分布性和不确定性是供应链计划与控制的两大突出特点，研究分布与不 确定环境下的供应链计划与协调是供应链研究中的热点与难点。 1 1 1 供应链分布式决策问题 供应链是包括供应、制造、销售活动在内的物流、资金流、信息流的企业网络系统。供 应链决策系统由多个各具目标的独立决策者组成，需要平衡个体之间以及个体与整体之间的 利益，进一步实现供应链整体优化。 供应链各成员是独立的利益主体，具有典型的竞争合作关系。对于各成员，追求自身利 益最大化是其根本目标。同时为了提高供应链整体竞争力，成员之间又必须加强合作。供应 链协调研究根据决策模式的不同分为两大领域。一是集中式决策模式，假定供应链存在中央 集权的控制者，掌握全局信息进行全局最优决策；二是分散式决策模式，各成员依据自己掌 握的信息，独立地为最优化自身目标而决策。集中式决策和分散式决策各自缺点明显，所以， 目前的研究热点是分布式供应链的协同决策。 2合肥工业大学博士论文 传统的供应链和库存理论研究致力于通过运筹学等优化方法寻找系统集中控制的最优 解，发展相对成熟。但是其建模和求解方法建立在严格的假设条件下：通过中央决策机构规 划供应链系统的运作，其掌握集中决策所需的所有信息。但实际的供应链往往是由不同利益 主体构成的，并拥有独立决策权，各成员在考虑自身利益前提下接受合作。这种由不同利益 主体构成的供应链决策问题，不能被简单处理成集中控制条件下的传统的供应链管理问题， 其实质上是典型的分布式决策问题( d i s t i l b u t e dd e c i s i o n m a k i n g ，d d m ) 。 文献【2 】对供应链管理中的d d m 问题分类及特点做了综述。d d m 系统依据所涉及的决策主 体数量，信息的对称性与非对称性的，成组与非成组特性等来分类。图1 1 是分类示意图。 单个决ll 多个决 策单元ll 策单元 成组il 非成组 非冲突il 强裂成il 单豢调il 多黎调 躺d d m 型i 旧d d m 型l d d m 型i 旧d d m 型li 错ll 榭il 糊liliiiii 商型 ll 商型 ii 弈型 图1 1 供应链d d m 系统的分类 d d m 系统依据决策者数量划分为两大类：只有一个决策单元( d m u ) 的，一个以上决策 单元的。只有一个决策方的系统自然不会产生互相冲突的计划；而对于存在多个决策方的系 统，还需进一步按照基于成组( t e a m ) 或非成组( n o n - t e a m ) 的决策状态进行区分。 基于成组的分布式决策系统如同