（计算机应用技术专业论文）基于htn的供应链过程优化策略及其应用研究.pdf

中文摘要 供应链管理涉及到大量潜在的业务过程，这些她务活动由不嗣的 供应链参与方执行，并且项活动可能由不闻的伙伴各方煞同担当。 只有这些关系和活动被瀵楚的识别并加以管理，供皮链才能高效的运 俸。传统工韭系统中广泛应掰的计算视集成割造系统( c o m p u t e r i n t e g r a t e dm a n u f a c t u r es y s t e m ，c i m s ) 往往是高度集中的，并依赖 予全蜀诗涮，系统酶运李亍柔整欠佳，不毵满跫这种敏捷制造瀚要求。 本文从供应链生产服务任务的角度来看待供应链的优化。首先分 辑了供瘦链譬毽熬特点，提出袋燕分奄式夫工智能瓣划技术霹馥爨遥 任务描述和分解方法的策略进行供应链优化。然后，在具体方案的层 次上，基于层次饪务嬲终( h i e r a r c h i c a lt a s kn e t w o r k ，h t n ) 方法 的多智能主体系统( m u l t i a g e n ts y s t e m ，m a s ) 来处理这燧潜在的复 杂性，该系统楚逶过对供应链参与套方懿关键活动裰关系滋褥识别释 建模来实现的，在a g e n t 通信的基础上通过智能的任务分解分配朱进 步优化供应链过程。矮厦，以u n c a e f e c t 组织( u n i t e dn a t i o i s c e n t e rf o rt r a d ef a c i l i t a t i o na n de 1 e c t r o n i cc o m m e r c e ，联台国 促进贸易靼电子商务中心) 的研究成巢为依壤，以一套具体业务流程 为研究对象，颤e b x m l 为搐述背景，给出了燕子h t n 进行傲应链过程 优化的步骤和实现方案。 本文提出静供痘链酌运作管理优纯策滔鬻在实黼对供波链上的韭 务过程进行合理地规划调度。在任务分解分派的基础上，避过供成链 上各实俸间静合作，兖分翻壤链上资源，递一步鞠强垒韭阁鹃韭努过 程、信息的集成，完成较为复杂的供应链业务过程管理。 关键词：供应链；分布式人工橱能；多智能主体系统；层次任务网络 优化 a b s t r a c t t h e s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti n v o l v e sap o t e n t i a l l yl a r g en u m b e r o f b u s i r i e s s p r o c e s s e sp e r f o r m e db y an u m b e ro fd i f f e r e n t p a r t i e s t h e s u p p l yc h a i nc o u l db eo p e r a t e de f f i c i e n t l yo n l yw h e nt h e s ea c t i v i t i e s o r r e l a t i o n sw a si d e n t i f i e da n d m a n a g e d ，t h e c i m sa p p l i e d w i d e l y i n t r a d i t i o n a l i n d u s t r ys y s t e m s c a n n o tm e e tt h ed e m a n d so ft h e a g i l i t y m a n u f a c t u r i n gf o ri tu s u a l l yh a sc e n t e r e da r c h i t e c t u r ea n dd e p e n d so nt h e g l o b a lp l a n n i n gs oa st ob e ai n f l e x i b l ea l t e r n a t i v e t h i sd i s s e r t a t i o nv i e w st h eo p t i m i z a t i o nf r o ms t a n d p o i n to fs u p p l y c h a i nt a s k so np r o d u c ta n ds e r v i c e s 。f i r s t l y ，o nt h e b a s i so ff e a t u r e a n a l y s i so fs u p p l yc h a i n ，t h e p l a n n i n gt e c h n o l o g i e s ，w h i c h a r ew i d e l y u s e di nd is t r i b u t e di n t e l l i g e n ta r t i f i c i a ld o m a i n ，c o u l db ea p p l i e dt ot h e o p t i m i z a t i o n o fs u p p l yc h a i nt h r o u g ht h ep o l i c yo ft a s kr e p r e s e n t a t i o na n d d e c o m p os i t i o n f u r t h e r m o r e ，o nt h ep r a c t i c a l l e v e la m u l t i - a g e n ts y s t e m c o m b i n e dw i t ht h eh i e r a r c h i c a l t a s kn e t w o r k ( h t n ) w a se s t a b l i s h e dt o h a n d l et h ec o m p l e x i t yo fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h es y s t e m w a s b a s e do nt h ei d e n t i f i c a t i o na n dm o d e l so ft h ek e ya c t i v i t i e so ft h ep a r t so f t h es u p p l yc h a i na n do nt h ei n t e l l i g e n tt a s k sd e c o m p o s i t i o na n dd i s p a t c h b a s e do nt h ec o m m u n i c a t i o na m o n gs o f t w a r ea g e n t s ，f i n a l l y t h i sp a p e r g i v e st h es t e p sa n ds c h e m at oo p t i m i z et h es u p p l yc h a i nb a s e do nh t n ， a n d t a k e st h e p r a c t i c a ls u p p i y c h a i n p r o c e s s e s a sr e s e a r c h o b j e c t a c c o r d i n gt o t h ee f f o r t so fu n c a e f e c t ( u n i t e dn a t i o n sc e n t e rf o r t r a d ef a c i l i t a t i o na n de l e c t r o n i cc o m m e r c e ) a n da d o p t e dt h ee b x m l a r c h i t e c t u r e a i m e da tp l a n n i n ga n ds c h e d u l i n gt h eb u s i n e s sp r o c e s s e se f f i c i e n t l y ， t h eo p t i m i z a t i o ns t r a t e g yo fs u p p l yc h a i np r o c e s so p e r a t i o ni sd e v e l o p e d t oa r c h i v ec o m p l e xs u p p l yc h a i np r o c e s s e sm a n a g e m e n t ，t h ei n t e g r a t i o n o fb u s i n e s sa n di n f o r m a t i o na m o n gt h ee n t e r p r i s e si se n f o r c e do nb a s i so f d e c o m p o s i t i o n a n d d i s p a t c h o ft h e p r o d u c t i o n o rs e r v i c e t a s k s ，t h e c o o p e r a t i o n b e t w e e nt h ee n t i t i e so ft h e s u p p l y c h a i n ，a s w e l lt h e s u f f i c i e n c ya p p l i c a t i o no f t h ep r o d u c t i o nr e s o u r c e k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ，d i s t r i b u t e di n t e l l i g e n ta r t i f i c i a l ，m u l t i a g e n t s y s t e m ，h i e r a r c h i c a lt a s kn e t w o r k ，o p t i m i z a t i o n 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和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁洼盘鲎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己在论文中 作_ r 明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：谷长装签字日期：年 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盘洼盘茎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权盘生盘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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：；占球誓导师签名： 签字日期：年月 日 签字目期：a 叩年，月u 7 日 第一章缝诠 1 1 研究目的和意义 第一章绪论 市场需求的不断变化和客户对产品多样化要求的提高，使得企业 不霹能奁舞场竞争中獯善其努，焉茹须在翔强本努静核心髓力、扩大 优势的同时把经营过程中有关各方如供应商、制造商、分销商、客户 等缡入一个紧密懿袋残链中，发展含俸关系，方戆毒效魏安簿垒照懿 经营活动，以期进一步提高敬率，获得更多的市场竞争优势和发展机 会t “。市场竞争盎囊家之闻憋蹙争变成了供疲链之阅的竞争。 虽然企业管理者在试图改进企业性能时常常摅到“供应链管理” 一谰，但是“供应链管理”的真正会义蒡来被人们所理解。人们仅仅 认为它是为了改进供应管理的一种强化行为。这撩然是片面的理解供 应链管理的内涵。良好的供应链管理，如果不同时去努力改进由提供 产晶绘客户过程中的各种管理行为，仍然称不上悬优良的供应镳管理。 供应链管理旨在使生产系统能较好地管理由原料到产品、到客户的生 产过程，矮终疆离客户酾满意程度，劳缩小总生产成本l 引。 客户需求就是供应链管理的驱动力，也是供威链管理要完成的任 务。餐盛链良台疆酶倏格离客户提供符舍需要熬、有蔽萼| 力的产晶， 以一定的工艺水平来完成生产服务任务，形成客户、供陂链双赢的局 瑟。金盟鍪绥避遥聂好麓疆务来囊褥客户，知采浚有有效煞筷旋链管 理，企业将无法向客户提供有效的服务，有效的供应链管理就怒在正 确瓣露阂器逮点囱客户捷供菠麓熬产瑟，鞭黠使经营残本窝产鹣售价 控制在最低的水平【3 】。这个过程是一个多任务集成的过程。 为了达戮以最低成本，最短砖阕、羧楚震爨潢是褰户静令瞧诧 需求，企业必须快速制定出合理可行的生产计划。由于计划的制定和 执行要练合考虑摩存、采赡、运输、资垒等多耪信息，囊虽瞧嘉要 地域上分散、职权自主的多个实体或部门的多个人的协同运作，信息 可能存在滞后性郛欠准确性。这就决定了务部门必须对制定能诗划进 行协调，以保i 正计划的可行性。在这种情况下，计划与协调各个实体 之间的物流、资金流、信息流，增加动态联盟对外界环境的反艨能力 魑至关重要的。 在某种程度上，对于供应链的管理，信息共享是实现供应链镣理懿 第一章缝论 基础。供应链的协调运行建立在各个节点众业高质量的信息传递与共 事的基础之上，。有效的供应链管理离不开信息技术系统提供可靠的支 持。a n d r e av i n e l l i 和c i p r i a n of o r z a 提出谯企业建立快速反应( q u i c k r e s p o n s e ，q r 策略，醴便企韭能邂好静黼对竞争激烈、快速变化、 不确定因素增多的市场环境。通过q r 策略获得缩短整个提前期，实现 菇验共事、提离辍务承平等舀的，雨信惫技术在q r 策洛中握彳壬了不可 替代的角色”j 。 目眩，在供寝链管疆系统魏粱稳羔，磅究人爨撬密了多蘩竣想。莫 中多智能主体系统( m u l t i a g e n ts ys t e m ，m a s ) 慰一个研究热点。基 予m a s 黪供应键援他多鼓售惑逶售发主蒋逶售语褰逶意句法静蹙度采 研究解决供应链上各企业问的集成，在利用网络协议进行广播资源， 主俸通信语言等方蘑遴行了发展。也毒从攘毅供疲链的建度亲进行仿 真分析的，为每个供应链的参与者设鼹代理主体，利用某种a g e n t 架构， 如z e u s 等来模拟供应链。在供应链众业业务流程上也有研究采媛工作 流技术来解决其流程自动化的问题。 本文认为对于如何使得企业的业务流稷变化以使之能够快速适应 采自供应链以井的需求变化，如何进行供j 避链韵流程规划方面的问题 述有待进一步研究。袋用智能技术使主体舆正具肖具备推理规划能力 帮推理机制来动态豁瘦应供应链任务漉程各方萄羽情况，对各种方案 进行评判，做出合理的流程规划是个要解决的复杂问题 热蒙在供瘦链静饶毒乏管憨上镌够实现逶过警黥圭僖戳及其瓶翔能 力使得企业具有达成熬识的任务描述以及自主的规划能力，合理地在 鬟瘦链参与各方之闻分配任务，必褥绘供瘦毽管璞懿饶傀带来辍丈懿 进步。 本谂文戆臻兖窝骜作垂怒姨这一基的爨发，提毒了激廷分奄式人 工智能规划技术，并使用层次任务网络( h t n ) 为这种规划技术的逻辑 袭达方式，充分裂用冀在饪务表达、分解、势滠上鲍优势，实现黠供 应链企业业务过程的优化。同时对h t n 结构进行了改进以使之能与多 智能主体系统紧密缝台，使之越更邋会予分毒式熬冥构环境中。最爱 描述了建立基于h t n 瀚供应链过程优化方法的步骤。 通过使用本文提出躲供应链的运作管理优化繁路，供应链上的各 企业将更有效的进行信息的交互以及业务流程的熬合，从而提高供应 链的整体效率和客户服务率，这是本文研究的重要意义所在。 第一章绪论 1 2 本领域的研究现状 目前，国内外有许多团体和组织正致力于供应链过程优化领域的 研究，各自的研究侧面不尽相同，以下是主要的一些研究内容和成果。 1 21 供应链企业建模体系的研究 国际上的非赢利组织一一供应链委员会( s u p p l yc h a i n c o u n c i l ， s c c ) 提出的供应链运作参考模型( s u p p l y c h a i no p e r a t i o nsr e f e r e n c e ， s c o r ) 是一个目前公认的比较成熟的供应链建模方法体系。该模型由 原料、制造、储运和计划四个部分组成，可分为四个层次：第一层是 过程层，可以在此层定义运行模型的范围和内容；第二层是过程配置 层，使用约1 9 个基本的“过程类”来配置不同的供应链过程；第三层 是过程单元层，企业可以在此层协调其运作策略；第四层不属于s c o r ， 但企业可以在此层改善一些特定供应链管理的实践方式。与s c o r 模型 配套的软件工具有i s e a s v s c o r 、以及g e n s p o 公司的s c o r q - 具”j 。该 模型较好地描述了构成供应链相邻节点的企业之间的关联关系，尤其 是对企业过程进行了深入地研究。但从本质上来说，s c o r 模型只是一 个过程的参考模型，而对供应链系统的描述光靠过程建模是不够的， 还需要具有包括企业间交互的信息、供应链组织结构、供应链资源在 内的多方面的内容。 1 2 2 业务过程模型的研究 除s c c 外，另一个研究组织一一联食国促进贸易和电子商务中心 ( u n c e f a c t ) 也在关注并努力在这方面进行研究，其下属机构业务 过程分析工作组( b u s i n e s sp r o c e s sa n a l ys isw o r k i n gg r o u p ，b p a w g ) 进行的业务建模工作由u n c e f a c t 资助，它是联合国电子数据交换研 究组( e d f a c t ) 制定的未来电子商务标准化的基础，并可通过它辅助 简化国际贸易程序。b p a w g 随着分析业务过程的变化和商务领域模型 的发展而变化。业务过程模型提供了一种描述商务营销过程如何运作 的形式化方法，并使对该领域的关键特征或需求的共同理解成为可能。 在此基础上通过进一步精简业务需求，可以使得u n c e f a c t 或独立软 件商有能力提供一些电子商务解决方案，这些方案能覆盖部分甚至全 部业务领域，并可以基于不同的技术来实现。业务过程模型以当前的 最佳商业实践过程为基础，通过分析国际贸易活动中所必需的业务流 第一章绪论 程，识别出主要的业务过程目标”】。这些工作为u n c e f a c t 的参考标 准模型的开发奠定了基础，并且支持独立软件商进行电子商务解决方 案的开发。 1 23 信息技术对供应链管理优化支持的研究 随着网络技术的发展，对供应链中信息技术的研究越来越多，由 早期的电子数据交换( e l e c tr o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，e d i ) 发展到后来 基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的供应链管理。由于w e bs e r v i c e s 的出现， u d d i ( u n i v e r s a ld es c r i p t i o n ，d is c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，统一描述、发 现和集成协议) 和e b x m l ( e - b us i n e sse x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ， 电子商务扩展标记语言) 也成为了供应链信息模型的热点。u d d i 主要 针对的是包括所有公司信息的黄页目录，而e b x m l 将包括可靠性、安 全性在内等一系列开展电子商务的规定。也就是说，u d d i 用来找寻所 需的厂商，而e b x m l 则能够满足成千上万的交易需求1 6 j 。 e d i 在供应链管理思想出现以前就已经广泛地应用在了大型企业 之间实现定单、分销以及库存信息的共享和合作。e d i 实现了标准化的 商业文件在计算机之间的传送。e d i 国际标准化组织将e d i 定义为：“为 商业或行政事务处理，按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理 或消息报文格式，从计算机到计算机的数据传输方法”，e d i 使传统贸 易各行业、部门间各种单据、票证被计算机及网络的数据传送交换所 取代。 在过去的2 0 到3 0 年的时间内，交易可以通过电予方式实现。但是， e d i 并不是基于x m l 的，甚至不是基于因特网的。这项技术是和一套预 先定义好的，是一种格式固定的消息集合，以及增值网络( v a l u ea d d e d n e t w or k ，v a n ) 紧密地联系起来的。v a n 是一套私有的网络，它的作 用是保证消息的安全传递，传统e d i 的工作流程如图l 所示i3 i 。 公司ae d i 服务器e d i 服务器公司b 图l传统e d i 的工作流程 4 第一章缝论 e d i 蜓应熙健企业之闻鲍交晏熊大大减少对趣、金钱帮效率上的舞 销。在踌行监的商务活动警中，e d i 的通用谱言鼹a s cx 1 2 和 e d i f a c t 。a s cx 1 2 在北美非鬻滚符，e d i f a c t 在其他的阑家鄢缝区应 爝缀广，蕊有鏊企监剐褥释语言都蔼。 但嫩，在世界前10 0 0 强的企业当巾，有9 8 运熙了e d i ，而在能10 0 0 强之努翡公司中，爱蠲e d t 药比骥帮只有5 冁。产生这一蕊象静最掇奉骧 因就是实现e d i 的成本过于昂贵。对于中小型的企业来说，维护v a n 的 开销是难疆承受瓣。在太垄金、显当中，毫予消患簸蕊遂转霉彗逑，蔼 在中小企业当中还是电话加传真的老式办公方法。传统e d i 的消息被人 为蟪分藏了a 块，凌孛又势蠹_ 子块，子褒又势兔域，潼爨露影式棼鬻 固定。相关的信息必须被放张相应的位置，否则檄有可能被忽赂掉。 戴努，数据龟不是叁胬释戆，专超为e d i 爨务懿王蕻一鼗豁是跨鼢戆， 所以价格也就很舞。 e b x m l 懿出现将会菠变这耱传统懿e 移l 模式。e b x m l 是基予x m l 标准的，是一个统一韵垒球能x m l 标准模块，建立在x m l 和甄联网 蛉熬礁上，能够实理繁杂的贸易饮俅管理、安全麴僖息传羧及餐褒蓑 娩交易活动的窝动纯。e b x m l 的茸稀是“提供一种全球化前、开敖的、 基予x m l 的架构，使不恩企业蝇模的甩户之闻的呶子意务交换黪够成 功、安全和可靠缝避幸亍。”e b x m l 彼垒监在传递黼监讯恿、建立贸易 关系、开展一般性数据交流以及注艇时有_ 一个橼准的方法，企业可 赣此完善它翻现蠢静鏊璐设藏两不努更换当藩韵数括黄输系统。 e b x m l 的标凇倡议提出予1 9 9 9 华9 月，成立予l9 9 9 年1 1 月，是由 u n c e f a c t 霸o a s i s ( o r g a n i z a t i o nf o rt h ea d v a n c e m e n to fs t r u c t u r e d i n f or m a t i o ns y s t e m s ，结构化信息累统发展组织) 发超的，其中 u n c e f a c t 提联较关豹囊务技零，o a s i s 爨供x m l 及摆美援术翡支磐。 e b x m l 的目标是建立垒球统的电予市场，即发腿一套舰范使任何剃 旗、任褥， 亍遂熬金壁之耀麓在整器的任赣逑方发瑷对老、透过协囊藏 为业务伙伴并从事商务活动，这切活动都是自动的，尽可能不需要 太王干预。 全球髑务促进委员会( g l o b a lc o m m e r o ei n i t i a t i v e ，g c i ) 的所有 或爨金监在二零零一警丸是镑蓑宣帮瘩采雳曲x m l 作为寒亲b 2 b 毫子 商务的主幕数据交换标准。嗣前，奎球已有超过8 5 万家公司准备采用 e b x m l 。这标惑惹e b x m l 正在鼓嚣发阶段走懿搬终懿发毒除段。 第一章缝论 c e f a c t 郄o a s i s 组织也爝为“全球商务互联网协议( g l o b a lc o m m e r o e i n t e r n e tp r o t o c a l ，g c i p ) ”提供技术基础架构，g c i p 是负责i n t e r n e t 通 讯和b 2 b 商务互动的数据管理协议，同时也是e b x m l 能适用于未来b 2 b 电子商务的重餮证明。图2 所示为使糟e b x 女i l 避行电予商务的过糕图1 7 1 。 本论文将应用e b x m l 的规范协议作为a g e n t 之间进行信息交换的标准 穗议。 鞫2 僮蔫e b x m l 避行电子商务韵过程 2 。4 分布式人工智能技术在供应镁中的成甩研究 采用传统的分布对象( 或组件) 技术实现一个能满足难以预测的变 化繇凌鲍葵零是镶困难的。为了逶盛嚣 l 萋臻态繇凌熬要求，雾要一耱 新的计算系统能够在对外界环境并不完全了解的情况下谶行工作，而 曼，耀互交互魄实体之阀应该是一秽艇辗会瓣关系。餐能童体( a g e n t ) 技术的产生和发展恰好弥补了分布对象技术的不足。 a g e n t 技术最早来源于分布式人工智熊( d i s t r i b u t e da r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ，d a i ，其概念在6 0 年代就己提出来。最初的分布式问题 求解是为了解决计算效率的问题【sj 。但从2 0 世纪8 0 年代束拜始，a g e n t 理论及技术酌研究从d a i 领域中拓展评来，弗与许多其袍领域相蟊借鉴 和融合，谯许多不同于最初d a i 应用的领域褥到了鼹为广泛的应用，如 6 第一章绪论 虚拟企业，电子商务等。近年来，有关a g e n t 的理论和应用在计算机科 学界越来越受到人们的关注，有关a g e n t 的各项研究工作也迅速地展 开。支持分布信息系统敏捷化的多智能主体系统( m a s ) 是当前d a i 研究 的主要方向和热点p j 。m a s 系统由多个a g e n t 组成，每个a g e n t 都是一 个半自治系统，a g e n t 之间以及a g e n t 与环境之间并发运作并彼此交互， 从而完成对复杂问题的求解。 供应链的计划和协调是一个在具有独立性、自主性、分布性的多 个实体之间交互协作的并行过程。在动态变化的环境中，企业业务种 类和经营流程的变化，要求计划和协调系统具有高度的柔性和自治性。 由于m u l t i a g e n t 系统具有适应环境的动态自组织特性【7 1 ，因此以这种 体系结构为基本架构应用于供应链过程规划的研究也就顺理成章了。 12 5 供应链管理优化研究的新进展 在供应链管理优化的研究领域中，目前也取得了一些进展。下面 是两个比较典型的例子。 i s c m ( i n t e g r a t e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 是加拿大t o r o n t o 大 学的基于m u l i t a g e n t 协作的供应链管理系统研究项目【l o i 。i s c m 将企 业分解为7 个功能模块：订单、后勤、调度、资源、发送、运输和工厂 管理，用相应的7 类主体建模，并用一个信息主体作为中央通讯机制， 处理各主体间的知识管理、冲突解决和协同。i s c m 主体具有记忆能力， 能对环境和其它主体进行推理和自行动规划。i s c m 的主体协同语言 c o o l ，可以用于构造各种复杂的交互。i s c m 的研究目的主要是实现 基于约束的供应链协调和计划调度。 m a s c o t ( m u i t i a g e n ts u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o nt 0 0 1 ) 是卡耐基一 梅隆大学智能协调与后勤实验室提出的供应链多主体协调框架。它支 持以事件驱动的协调和混合状态计划与协调。其中的主体有层次的概 念，下层主体负责底层的调度策略形成的协调，上层主体负责供应链 总战略层和策略层问题决策。协调过程由纵向和横向组成，横向协调 协议支持同级主体之间的协调，纵向协调协议支持上下级主体之间的 协议，该系统与几个商业公司联合进行了小范围供应链实践的测试i 】。 第一章绪论 13 本文的章节安排 本论文共分为6 章： 第一章绪论，指明了本文的研究目的和意义，并对目前本领域的 研究现状进行了总结； 第二章供应链管理的背景知识，介绍了供应链管理和其关键要素， 对本文涉及的供应链管理相关知识作了较为详细的阐述； 第三章分布式人工智能，介绍了其应用领域及与多智能主题系统 的关系，对a g e n t 采用的分布式规划技术做出总结； 第四章h t n 规划，详细阐述了h t n 相关知识和其在规划领域中较 其他技术的优势； 第五章基于h t n 的供应链优化策略，提出本文要研究解决的供应 链管理中存在的问题，针对这些问题提出了基于h t n 的优 化策略，并给出建立基于h t n 的供应链优化系统的步骤； 第六章对论文进行总结并对将来的研究做出展望。 第二章谈瘦链管理 第二肇供应链管理 2 1 供应链管理及其关键过程 2 ，1 绥应链警理豹攒密 有鉴于“皱向一体化”管理模式的静种弊媸，从s o 年代后期开始， 国际上越来越多的企业放弃了这种缎营模式，缱之的是“横向体化” 患想的兴起，郎利用企业夕 部资源快速响艘市场需求，本企业只抓最 核心的东西：产品方向和市场。至予生产，只抓关键零都件的制造， 甚至全部委托其他企业加工。例如，福特汽车公闭的f e s t i v a 车就是由 美国入设计，在舀本酌马鲁达生产发动瓶，宙韩溺的制造厂生产其他 零件和装配，最后再在美国市场上销售。制造商搬l 零部件生产和整车 装琵帮毅在了企韭努帮，这样激豹瓣翦是剩角萁德金鼗鹃资滚链使产 品快速上马，避免自己投资带来的赫建周期长等问题，赢得产品在低 成本、蔫质量、早上帝洛方瑟豹竞争优势。“横巍一彝铯”形成了一 条从供应商到制造商辩到分销商的赏穿所有企业的“链”。由于相邻 苇点佥鼗表囊凌一静嚣求与袋癍静关系，囊怒瘊蠢辍邻企韭蔌魏连接 起来，便形成了供应链( s u p p l yc h a i n ，s c ) i l ”。 s c 露嚣瓷拳形成绕熬定义，谗多学纛麸苓鼹煞爨疫绘窭了谗多 不问的定义。垒球供威链论坛( g 1 0 b a ls u p p l yc h a i nf o r u m ) 将供 应链定义奠：“为消赞者带求蠢价馕的产熙、鼹努以及信息的，从派 头供应商到最终消费者的集成业务流程”i 1 3 i 。早期的定义认为供应链 是由物料加工成中间传或成晶，再姆成品送到用户手中的一些众业郡 部门构成的网络。而v k k h n n n a 等对供应链的定义得到酱遍承认，他 认为“供应链是自治或半自治的商业实体，他们熬同合作，负资管理 一个或多个相关产品的采购、生产私分配活动。”i i “。我国学者认为 供应链就是通过计划、获得、存储、分销、服务等一些活动，在顾客 帮供应商之闻形成的种衔羧，麸掰傻企渡能够满足内部和外部颧客 的需求i l2 1 。 获笈震阶段看，骰应链经历了众监肉都供应键、徼鬻链、双囱供 应链等阶段，目前发展成为网络结构的供应链形式。 筷瘦链痰该包捂金犍内部镖痤镳帮垒渡之褥鹣侯盛键。蠹都供应 第二章供应链管理 链用于管理企业生产过程中原材料或半成品采购、在制品或成品库管 理、成品及备用零部件的销售、售后服务等经营活动，这些经营活动 位于企业管理的不同层次和领域。企业之间的供应链用于管理产品联 盟中从原村料经过各个企业加工转换成产品再到用户手中的全过程中 各个企业的产品供应关系、库存情况。本文研究的对象是企业之间的 供应链管理。 212 供应链管理中的关键过程 供应链管理的内容一切源自客户，无论供应链还是公司的角色都 是因客户而存在的。在供应链中管理客户关系和订单不是简单的事情， 而是成功的关键要素。也就是说，要实现供应链管理的优化就必须对 供应链中的各种关系进行管理，使得供应链成功的运行，有效的和其 它的供应链竞争。 消费需求是供应链运作的起点。消费需求可以激发订购活动，并 逐渐向下游的零售商移动。理想的状况是这些信息的流动全程无纸化， 且在整个生产过程当中被共享。这样制造企业就可以方便地取得需求 的信息，来制定制造时间表，并获得原材料。只有当顾客的购买需求 驱动整个供应链的时候，库存才会从供应链的整个商务过程中消失， 而不只是被“推”到供应链上。要形成以“拉”为主的模式，规划系 统必须有效收集顾客需求的资料，并能够处理需求的变化，还要能根 据顾客需求的资料完成库存投资规划，包括安全库存、库存变化和补 货的频率等。此外，企业必须有效整合订单的产生和规划过程，爱能 通过市场分析来帮助预测客户需求。在接受订单和生意后，可以产生 补充存货规划，并根据实际需要选择不同的库存管理方式如分销需求 规划( d i s t r i b u t i o n r e q u i r e m e n t s p l a n n i n g ，d r p ) ，供应商库存管理 ( v e n d orm a n a g e di n v e n t o r y ，v m i ) 和持续补充存货规划( c o n t i n u o u s r e p l e n i s h m e n tp l a n n i n g c r p ) 等。 供应链管理可依其层级划分成三个关键过程：规划过程、执行过 程和效能测量过程。这三个过程的共同点就是超越狭隘的功能区域， 充分考虑顾客需求，实现流程最优化。为了实现该目标，必须把个别 交易型态改变成联机操作流程。规划系统的重点在于确定合适的时间、 合适的地点和正确的采购供应产品。该系统从顾客那里接受订单并收 集资料后，就在整个供应链中下订单，取得原材料并完成最终的流程。 】o 第二章供应链管理 在这个过程中需要了解顾客的货鼎需要的时间、交货的地点等内容， 这些郝是残功警理供应越姻基本要素。 2 2 本文所涉及的供应链管理过程 供应链最终体现为价慎链，就是要减少从服材料到最终产品之间 各巧节静季臻擅熬过程。零论文主要探讨在供瘦链瘴存、供应蠹管理 和分销方面涉及到的各种众业间业务往来过程方面的优化，论述在把 这些过程看 乍一个个相对独立又饺_ l 迦相关的任务时，懿留进行这些任 务的处理和规划，本节将对相关内容进行介绍。 2 2 企翌遴徽模式 供应链上企业逡作的模式主要有以下三种： 1 m t s ( m a k et os t o c k ) 模式这种模式是罄子需求预报靛，荠试 图通过限制产品范尉来控制风险。 2 m t o ( m a k et oo r d e r ) 模式这释模式可以据供经鹰客户需要豹 产品，但只有在接收到客户公司的订单时才开始生产。这种方式的库 存警瑗熬过程纛爻手不大骞爨，因梵它和爨薅懿垒产模袋骞紧密懿联系。 3 a t o ( a ss e m b l et oo r d e r ) 模式该模式介于m t s 和m t o 之间， 麓于& 霹褥续发展熬产品。爱a t o 方法，客户定单鹃嶷夔蘩竣最夺 化，遮通过于巴价值链分为两个阶段来实现，首先是基于预报的模块制 造黔段，然瑟是客户诧产熬约装熬验段。通过模块纯螅生产粒尽可糍 多的标准模块使风险降到最低f l ”。 m t s 、m t o 、a t o 本矮上可以通过不同的分段点燃以区分。一个 分段点定义为生产系统的价值链上存在的一个位置点，它把投资阶段 和实现除段分野。程投资阶段，髓进彳亍的运作都是来反应公司葺玎参与 方的要求的。而在震现阶段，生产依靠公司客户的订单。分段点决定 了最小豹客户定单提前期。分段点必须与供应链的库存相符合，这也 是预报不十分准确这个事炎的结策。分段点的位置决定了一个企她对 市场如何反鹰的类型。 产品多样往新；l 起懿簸杂茬将最终等致产懿、零释、侯鹰商酶激 增以及企业的过程的多样化。这一领域的研究w 以分为两类，分别怒 减小复杂性程度的策略和滤过减小瘸期辩闻来降低不确定往彩响酶模 型。 g a r g l l 6 ) 称之为；非提前期减少策略和提前期减少策略。这两种 第二章供应链管理 策略包含的内容有减少零件和流程的复杂性、延迟，和缩短某个项目 的预报期等等。 各种供应链的性能指标可以通过不同的供应链网络配置获得，不 同的网络配置包括在原材料、部件和产品上的不同的库存水平，安全 库存的位置，生产策略( m t o ，m t s ) ，生产能力( 数量和柔性) ，有 限供应的分配原则，运输模式等。对供应链网络的重新配置是商务获 得其竞争优势的本质所在。供应链配置优化包括安全库存水平的决策、 定货点、仓库位置、生产策略等部署策略，其目标就是要发现最优的或 次优的配置来达到高性能。现在，研究者和实际运做供应链的人逐渐 把注意力放到了把供应链看作一个蹩体时其性能设计和分析上，而不 像以前那样孤立地对待和研究供应链的各种过程。通常有以下两类配 置问题，一个是结构问题，即长期的战略问题，包括，工厂、仓库、 零售商的位置，每个设施的能力，运输模式等；另一个是协作问题， 主要是短期的和运作上的问题，诸如供应链企业的流程规划，库存的 补充策略，企业间的协作方式，企业和供应商关系的确定等。这个方 面的问题也是本文所要进行的研究内容。 222 供应商管理 实施供应链合作关系就意味着产品技术的共同开发、数据和信息 的交换、市场机会共享和风险共担。在供应链合作关系环境下，制造 商选择供应商不再只考虑价格，而是更注重选择能在优质服务、技术 革新、产品设计等方面进行良好合作的供应商。供应商为制造企业的 生产和经营供应各种生产要素( 原材料、能源、机器设备、零部件、 工具、技术和劳务服务等) 。供应商所提供要素的数量、价格，直接影 响到制造企业生产的好坏、成本的高低和产品质量的优劣。因此，制 造商与供应商的合作关系应着眼于以下几个方面1 1 1 ； l 、让供应商了解企业的生产程序和生产能力，使供应商能够清楚 地知道企业需要产品或原材料的期限、质量和数量。 2 、向供应商提供自己的经营计划、经营策略及其相应的措施，使 供应商明确企业的目标，从而能随时达到企业要求的目标。 3 、企业与供应商要明确双方的责任，并各自向对方负责，使双方 明确共同的利益所在，并为此而团结一致，以达到双赢的目的。 供应商要具备创新和良好的设计能力，以保证交货的可靠性和时 第二章供应链管理 间的准确性。这就要求供应商采用先进的管理技术( 如j i t 、t q m 等) ， 管理和控制中间供应商网络。而对制造商来说，要提供的活动和服务 包括控制供应市场、管理和控制供应网络、提供培训和技术支持、为 供应商提供财务服务等。 供应链合作关系发展的主要特征就是从以产品，物流为核心转向以 集成合作为核心。在这种逻辑思想指导下，供应商和制造商把他们相 互的需求和技术集成在一起，以实现为制造商提供最有用产品的共同 目标。因此，供应商与制造商的交换不仅仅是物质上的交换，还包括 一系列可见和不可见的服务( 研究与开发、设计、信息、物流等) 【”l 。 2 23 库存管理 供应链管理环境下的库存控制问题是供应链管理的重要内容之 一。库存控制系统的构成要素和一般的系统一样，包括受控对象、控 制主体、信息传导系统和系统的结构。目前我国企业的库存控制系统 程度不等地存在着缺陷。其中一个共性问题是控制主体自身缺乏艇体 性。也就是供、产、销三环节的库存控制往往各自为政，缺乏整体的 统筹和协调，导致了整个企业系统库存控制的效率低、效益差l l 2 】【”1 。 一般情况下，设置库存的目的是防止短缺。另外，它还具有保持 生产过程连续性、分摊订货费用、快速满足用户订货需求的作用。在 企业生产中，尽管库存是出于种种经济考虑而存在，其实库存也是一 种无奈的结果，它是由于人们无法预测未来的需求变化，才不得己采 用的应付外界变化的手段。马士华在供应链管理i ”】一书中分析了 供应链库存管理与一般的企业库存管理的不同特点以及其需要解决的 问题后，总结介绍几种先进的供应链库存管理技术与方法，包括v m i ( v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ，供应商管理库存) 库存管理系统、联合 库存管理、多级库存优化等。 一、v m i 库存管理系统【1 2 】1 1 1 1 18 l v m i 是基于客户和生产商问的合作规划和预测来进行库存管理 的。企业通过v m i 库存管理系统可以即时掌握各地分销机构的库存， 确保及时供货，降低整个分销网络的总体库存和总成本；提高客户响 皮速度，避免缺货，提高按时发货率。使企业内部各分支机构与分销 渠道伙伴之间都通过联网操作，减少了企业管理信息失真或者延迟的 问题，决策者根据这些传递的数据可以更加快速地做出正确的决策。 第二章供应链管理 v m i 起始于由采购方提出的补充库存模型，该模型通常以客户的 历史周期性的销售曲线为基础，涉及到销售模型和安全库存级别，同 时生产和传送商品的提前期也要纳入考虑之中。 所以，在v m i 中存在着三个操作步骤。首先，客户需要向生产商 或制造商提供一个库存补充模型，以此作为补充货物的依据。生产商 在核查完其可用的资源后，可能要和其客户通信来请求客户更改这个 补充模型。最后，生产商产生自己的库存模型。 在供应商管理的库存中，供应商的生产计划由其客户进行规划， 客户产生一个周期性的主订单或合同框架并发送给生产商。生产商将 查阅主订单的条款，连同补充模型和物料存货模型一起，来为每个客 户建立产生伪商品订单。然后，相应的进行出货和运送产品的计划。 当客户的地区分销中心收到货品时，根据伪商品订单，转送到其区域 内的商店。送达记录由生产商来保管，然而每个区域的和每个商店的 关于产品项目的销售记录自动通过p o s 系统收集并反馈给分销中心， 由它把信息发送给生产商。这个过程之后又开始一个新的循环周期。 生产商需要根据补充模型来核查销售和送达记录，以决定它是否要建 议客户调整销售预报和补充模型。生产商每周根据已调整的补充模型 进行生产和送达出货。需要注意的是，生产商需要核查是否某个产品 已经用完