（计算机软件与理论专业论文）基于移动agent的适应性供应网络的研究.pdf

兰燮堕算j 些王建与科堂掌堕工蜘土论文 基于移动a g e n t 的适应性供应网络的研究 摘要 本文分析了传统供应链管理的一般方法及其管理效果，论述了现代供应链管 理向适应性供应网络转变的要求与条件，针对传统供应链管理模式的缺点，提出 了适应性供应网络方法。当前，w e bs e t v i c e 、语义网、以及射频识别等技术的 发展与应用，推进了基于a g e n t 的实时供应网络的实现。本文讨论了基于a g e n t 的实时供应网络结构模型。 分布式计算技术是网络计算发展的重要课题，移动a g e n t 以更粗粒度的新 一代应用技术，提高了分布式计算的性能。借助于移动a g e n t 技术的发展与上 述实时供应网络模型，本文讨论了供应网络运行过程中的几个重要结构模型，并 以此提出了基于移动a g e n t 的适应性供应网络的解决方案，设计了基于移动 a g e n t 的适应性供应网络的体系结构，分析了实现其体系结构功能的管理系统。 适应性供应网络的路由问题与蚁群寻路的路由问题有很大的可比性，它们都 是寻找可以到迭目的地的最优路线。本文还分析讨论了蚁群算法在适应性供应网 络中的应用，并利用o m n e t + + 软件模拟来验证此算法的可行性。 本文的工作主要有： 1 根据当前供应链管理所面临的问题，提出了适应性供应网络，论述了适 应性供应网络存在的必然趋势。 2 ，论述了适应性供应网络的技术要求，根据此提出了基于a g e n t 供应网络 结构模型 3 基于a g e n t 供应网络结构结合移动a g e n t 技术的特点，提出了基于移 动a g e n t 的适应性供应网络的结构模型和体系结构。 4 提出了利用蚁群算法解决适应性供应网络中的路由问题的方法，并利用 模拟平台验证了其可行性。 关键词：供应链管理、适应性供应网络、移动a g e n t 、w e bs e r v i c e 、蚁群算法 i ：塑查竺生茎塑三堡兰至! 兰兰堕三量堡主堡壅 苎主垫塾垒! ! 竺堕重皇堡垡堕型竺塑竺壅 a b s t r a c t t h i sp a p e rf i r s t l yd i s c u s s e st h eg e n e r a lp r o c e s sa n dt h er e s u l to f t r a d i t i o n a l s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ( s c m ) t oi m p r o v et h e t r a d i t i o n a ls u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t sf a u l t ，t h ep a p e rp r o v i d e sa m e t h o d ，a d a p t i v es u p p l yn e t w o r k ，a n d f i n d so u tt h e c h a n g e r e q u i r e m e n t sa n dc o n d i t i o n so fa d a p t i v es u p p l yn e t w o r k d u et ot h e d e v e l o p m e n to fw e bs e r v i c e ，s e m a n t i cw e ba n dr f i d ，t h er e a l t i m e s u p p l yn e t w o r kb a s e do nm o b i l ea g e n tb e c o m e sr e a l i s t i c t h i sp a p e r g i v e s t h es t r u c t u r a lm o d e lo fm o b i l e - a g e n t - b a s e d r e a l t i m e s u p p l y n e t w o r k d i s t r i b u t e dc o m p u t i n gi sak e yq u e s t i o ni nt h ef i e l do fc u r r e n t n e t w o r kt e c h n o l o g y ，a n dm o b i l ea g e n t ，a st h en e wg e n e r a t i o no ft h e t e c h n o l o g ya n db e c a u s eo fm o r ec o a r s e g r a i n e dg r a n u l a r i t y ，i m p r o v e s t h ee f f i c i e n c yo fd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g w i t ht h et e c h n o l o g yo fm o b i l e a g e n ta n dt h em o d e lo fr e a l t i m en e t w o r k ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e ss e v e r a l i m p o r t a n ts t r u c t u r a lm o d e l sd u r i n gt h er u n n i n gp r o c e s so fs u p p l y n e t w o r ka n da n a l y z e st h ea r c h i t e c t u r ea n dm a n a g e m e n ts y s t e m t h i sp a p e ra l s od i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o no fa n ta l g o r i t h mi nt h e a d a p t i v es u p p l yn e t w o r k d u et ot h es i m i i a r i t y ，t h a tt h es a k ei st r y i n gt o f i n dt h eo p t i m a lp a t h ，o fa d a p t i v es u p p l yn e t w o r k sr o u t i n ga n da n t g r o u p sf i n d i n gt h ep a t h s ou s i n ga n ta l g o r i t h mt os o l v et h ep r o b l e mo f s u p p l yn e t w o r k sr o u t i n gi sa f i n es o l u t i o n t h i sp a p e ru s i n go m n e t + + t os i m u l a t ea n dv a l i d a t et h ef e a s i b i l i t y t h ea c h i e v e m e n t si nt h i sp a p e ri n c l u d i n g ： 1 a c c o r d i n g t o t h e p r o b l e m s o f c u r r e n t s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ，t h i sp a p e ra d v a n c ea d a p t i v es u p p l yn e t w o r ka n d d i s c u s si t si n e v i t a b l et r e n d 2 t h i sp a p e ra l s od i s c u s s e st h ed e m a n dt e c h n o l o g yf o ra d a p t i v e s u p p l yn e t w o r k ，a n dp r e s e n tt h em o d e l so fa g e n t b a s e ds u p p l y n e t w o r k 3 t h em o d e lo fa g e n t b a s e ds u p p l yn e t w o r kt i ei nt h et r a i t so f m o b i l e a g e n t ，p r o v i d e t h em o d e la n da r c h i t e c t u r eo f m o b i l e - - a g e n t - b a s e da d a p t i v es u p p l yn e t w o r k 4 t h i sp a p e ra l s od i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o no fa n ta l g o r i t h mi nt h e 上海丈学计算机工程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应网络的研究 a d a p t i v es u p p l yn e t w o r k sr o u t e r ，a n du s i n gs i m u l a t o rv a l i d a t e s t h ef e a s i b i t i t y k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，a d a p t i v es u p p l yn e t w o r k s m o b i l ea g e n t ，w e bs e r v i c e ，a n tc o l o n ya l g o r i t h m s 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 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发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他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了谢意。 签名：彳孚k 吐一日期。幽立 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：匀k i 生、 导师签名：釜盘日期： 海大学计算机工程与科学学院工学硕士论文 基十移动a g e n t 的适应性供应嘲皇符的研究 1 1 研究背景 第1 章绪论 网络经济时代，经济全球化趋势，造成市场竞争日益激烈。在过去，企业是 整个供应链的驱动者，主导整个产品制造及物流的流程，而客户则安排在供应链 之后；在大量标准化产品制造完成并运送到各个分销商后，客户仅能由有限的产 品样式中，寻找较能符合需求的产品。然而时至今日，因为全球化、市场自由化、 客户更多样化的需求偏好、信息及运输科技的迅速发展等，都直接或间接地增加 了竞争环境的复杂度，而供应链的主导权转移到客户手上：企业无法只依赖少数 规格产品以获取利润，反而需要配合客户的选择、偏好，增加产品的样式、扩展 生产线、开发定制流程，并快速的满足订单要求，将产品迅速地送到客户手中， 如此才能应对整个大环境的变化与挑战。 在现今全球化市场中，企业所面临的最大挑战便是如何设计、制造出能符合 客户多样化需求的产品。产品的多样性来自于地理区域的不同、语言或环境上的 差异、政府法规限制、甚至是客户偏好等。而不同形态的产品可满足不同地理区 域的特殊需求。即便在同一地理荡然无存，仍可提供在功能或容量上的不同选择， 以反应市场不同需求( 如企业或教育需求等) 的家族性产品；再加上技术上的演 进，也会造成不同版本的产品产生。以上种种因素，便构成了产品定制 ( c u s t o m i z a t i o n ) 的需求，也大大增加了市场需求的不确定性。 在过去，当企业面对下游的市场的需求不确定时，是普遍的做法就是利用销 售历史纪录来预测未来可能的销售量，再运用“预测性生产”的方式来进行产品 的制造及配送，如此可使企业达到制造与配送的规模经济，并缩短客户的等待时 间，在需求产生时可立即供应产品。然而时至今曰，面对客户化的需求所造成产 品种类激增的情况，除产品复杂度的提高意味着更高的制造成本，以及因产品种 类繁杂、管理不易而造成供应链作业效率低落外，多种不同版本产品的需求预测， 对企业而言更是一场梦魇。而预测性生产应用在如计算机及其外围等高科技产品 时，所造成的误差亦往往在百分之四百以上。因此，在供过于求的情况下，使得 某些产品大量存货，造成存货成本增加，甚至有产品过时、过剩的风险；而在供 不应求的情况下，则因某些产品短缺，不仅产生缺货成本，更因此延长了客户的 等待时间，造成客户服务水平降低。 因此，企业开始对供应链管理方式着手，进行供应链优化，供应链优化即“在 有约束条件或资源有限的情况下的决策方案”。它主要有整体优化和局部优化两 种类型。整体优化是从大量方案中找出最优方案，然而，实际情况下可能没有最 卜海夫学计算机工程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应阐络的研究 优方案或者没有方法来检测所得方案是否最优，因此有必要进行局部优化：局部 优化是在大量类似方案中找出最优方案，此法取决于方案的最初解，最初方案不 同，优化结果也不同。 优化问题由决策变量、目标函数和约束条件组成。决策变量是需要作的决策， 物流中有如下决策变量：何时、何地从供应商中订购原材料；何时生产；何时把 产品交给客户、交多少。目标函数是经济上或其它方面所要达到的目标，物流中 有如下目标函数：利润最大；供应链成本最低、生命周期最短：客户服务质量最 高；延误最短；产量最大；满足所有客户需求等。约束条件是变量必须满足的条 件，物流中有下列约束条件：供应商生产材料、零件的能力；生产线每天工作的 时间、负荷；配送中心的处理收据等能力。 虽然供应链优化可能会节省一些供应链的作业成本，但很多企业所节省的成 本还没有企业投入到供应链优化所需成本多。然而，随着当前越来越多的公司联 手提高响应速度，向市场推出具有创新性质的产品，并且越来越多地将业务活动 外包出去，以集中于自己的核心业务，供应链涉及的业务合作伙伴也日益增多。 这样，越来越多的公司需要跨越组织界限开展业务，并对虚拟的业务伙伴网络进 行管理。这些公司已经发现，合作伙伴间传统的有序、直线型信息处理方式已经 不合时宜。合作伙伴经常不得不面对不全面或者过时的信息，并且在交流信息时 经常要遇到很多冲突。 为了避免这些问题。需要超越传统供应链的有序、线性的管理方式，而采用 种动态网络方式。应用设计功能完美的适应性供应网络来支持新的战略，并且 随着业务变化的速度和精确度进行不断调整。用适应性供应网络取代传统的直线 型方式。该网络可通过供应链同步来为合作伙伴提供在需求、供应和运作活动方 面的正确信息，以便于他们能够携手对出现的变化做出响应，并且更迅速地适应 新形势。 适应住供应网络拥有大量的相关详细资料，并有助于企业对多种选项做出评 估，包括战略性的资源获取机会以及生产能力与仓库空间的长期要求。该网络能 够使企业与所有供应链合作伙伴密切合作，以制订出运作计划，并共享一致而准 确的信息。除此之外，适应性供应网络还应使供应链中的所有成员能够通力协作， 以迅速更改计划、优化供应链，从而满足新产品、促销、客户的要求以及其它物 流及供应链管理的关键因素。对此，r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 射频识 别技术能够提供充分的保证。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数 据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。r f i d 系统使供应链的透 明度大大提高，物品能在供应链的任何地方被实时的追踪，同时消除了以往各环 节上的人工错误。安装在工厂、配送中心、仓库及商场货架上的阅读嚣能够自动 记录物品在整个供应链的流动一从生产线到最终的消费者。 由此可见，适应性供应网络能够满足现今企业战略发展的需要，通过适应性 卜海大学汁算机二【二程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适虎性供应网络的硎究 供应网络企业可以缩短产品周期，减少库存，减少成本，提高客户服务质量。提 高自身企业的竞争力1 1 2 问题的提出与研究内容 在提出适应性供应网络之后，我们所要面临的问题是如何实现它。首先， 企业必须为从传统供应链管理向适应性供应网络作好准备，包括组织、执行、 实施上的准备，然后借助现代网络技术来实现适应性供应网络，相关技术包括x 互联网( x i n t e r n e t ) 和w e bs e r v i c e 【4 j 。x 互联网指那种“可执行( e x e c u t a b l e ) ”、 并且“扩展的( e x t e n d e d ) ”互联网，它可以让连接超越电脑，达到像手提电话 或电视机这样的互动设备上，甚至将范围扩大到消费产品从汽车到罐头汤。 a g e n t 技术是x 互联网中个体之间协调、交互的重要载体。a g e n t 起源于分布式 人工智能领域。是指模拟人类行为与关系、具有一定智能并能够自主运行和提 供相应服务的程序，也就是我们所说的软件a g e n t ，包括多a g e n t 系统 ( m u l t i - a g e n ts y s t e m ) 和移动a g e n t ( m o b i l ea g e n t ) 。与现在流行的软件实 体( 如对象、构件) 相比，a g e n t 的粒度更大，智能化程度更高。随着网络技术、 电子商务的发展，用户要求a g e n t 能够在网络中移动并执行，完成某些功能， 也就是移动a g e n t 的思想。 w e b 服务系统的应用为企业间的信息集成以及企业与消费者的交互提供了 极大的方便，形成了一种新的消费渠道。作为该消费渠道上的重要支撑体系，供 应网络是一个由地理上分散的、独立的、相互信任的多个成员组成的自组织系 统，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模式。从 而在战略、战术以及操作等层次上做出最优的选择。各成员则通过各自核心专 长或资源的相互补充、紧密协作，以实现快速响应市场机遇和用户需求的目标。 当目标实现后，该组织即自行解体。一旦有新的机遇和需求出现，这些独立的个 体、组织或组织单元将根据业务对技术和资源的要求重新配置而建立新的供应 链。 动态供应链的形成是相关或相近行业的企业出于竞争与合作的需要而组建 的。贯穿组建过程的核心是成员专长信息的收集以及供应链上商业伙伴的物质和 信息的传递。动态供应链形成的首要问题是寻找最为合适的合作伙伴，并迅速与 其信息系统集成以实现在线交易。即获得项目相关厂家的各种信息，从中挑出合 适的合作伙伴，并动态地与其提供的相关服务绑定。通过u d d l 0 1 或e b x m l 。”实现代 理注册中心。同时移动a g e n t 不借助第三方的具有自组织特性的机制来描述、发 现和集成企业的应用系统，实现全球范围内的企业动态联盟。 每个企业都有至少有一个独立的移动a g e n t 平台作为供应网络中的结点，每 个结点完成它最适应的工作能力，这些结点组成一个适应性供应网络。当适应性 卜海大学计算机1 ：程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应网络的研究 供应网络中有企业有项目时，那么它作为核心企业发出项目招标信息用w e b s e r v i c e 封装后发布移动a g e n t 至0 网络中所有结点。招标信息a g e n t 包含判断依据， 可以直接对a g e n t 移动到的站点数据在本地做出判断，以决定其是否满足要求。只 有满足要求后，才将其传输到指定地点进行下一步的操作。为了能使a g e n t 在网络 的异构环境下可以自由移动到各个站点，各个有意向加入动态供应链的厂商需要 将其所属网上结点先用w e bs e r v i c e 封装。 企业内部相关数据，信息的集成要求实时监控，r f i d 技术使得适应性供应 网络更具有透明性，实时的更新数据与信息。同时能让适应性供应网络能准确 的实时的产生供应需求，指导需求双方安排生产与物资供应，让适应性供应网 络中每个企业都成为“实时企业”。 由此本文着重论述移动a g e n t 在供应网络上的应用研究，以及相关技术在 供应网络上的应用；提出了基于移动a g e n t 的供应网络体系结构，并论述了各 部分工作原理；同时也讨论了蚊群算法在本课题的应用分析。 1 3 论文结构 本文第一章为绪论，讨论了本课题目的背景与动机；第二章讨论了目前的 供应链管理技术；第三章论述了为什么供应链必然走向适应性供应网络，并讨 论了实现适应性供应网络的技术要求，提出了基于a g e n t 的实时供应网络结构； 第四章提出了基于移动a g e n t 的适应性供应网络，讨论了基于移动a g e n t 技术的 适应供应网络的优势，势提出了基于移动a g e n t 的适应性供应网络的结构模型 与体系结构：第五章是对软件蚂蚁在供应网络系统中的应用与分析，讨论了蚁 群算法在供应网络上的应用，并作了实例分析：第六章是结论与进一步研究设 想。 ! ：塑叁竺：! 篓墨三堡兰型兰兰堕三堂堡圭堡兰苎王壁型皇竺! 塑垩些堡堡堕旦堡竺望堕! 第2 章供应链管理 2 1 供应链管理概念 供应链( s u p p l yc h a i n 。s c ) 的概念在8 0 年代末提出，近年来随着全球制 造( g l o b a lm a n u f a c t u r i n g ) 的出现，供应链管理在制造业管理中得到普遍应 用，成为一种新的管理摸式。据统计，2 0 0 2 年全球物流费用总支出将达到4 万 亿美元，据中国仓储协会对全国4 5 0 家大中型企业进行的调查显示，7 5 的企业 将会选择新型的现代物流企业，并把自己的所有综合物流业务外包给这些第三 力物流公司。因此，我国第三方物流市场需求相当可观。尤其是在沃尔玛、d e l l 等著名企业在采用供应链管理、大量利用第三方物流的模式获得巨大成功之扁， 物流与供应链管理成为继e r p 以来的又一大信息化热点。供应链资源的管理不 仅是企业的关键，也是企业的生命线，怎么让供应链中的每一个角色更好的协 同工作是企业信息化的重点。供应链中涉及的角色众多，除了资金流和物流外， 信息流也是一个重要的组成。 1怎样让供应商方便地、自动地、及时地知道其采购需求，并且针对采 购需求，迅速提供相应的报价方案，并在得到确认后积极为客户的需 求备货? 2能否实时地了解所有供应商的动作，咀便针对实际变化的问题及时调 整采购计划? 3 客户能否及时地了解其订单的状况，并能得到销售部门的全力支撑? 4 销售部门在接到客户订单的时，能否尽快知道公司的供应能力? 以上这些问题，如果没有一个强大的供应链管理系统来支撑，要做到其中各 环节的协同工作是相当困难的，于是，供应链管理问题便自然而然地被人们提到 了一个新的高度。 2 1 1 供应链管理的概念 在供应链管理模型中，按照商品从诞生到交付给客户的过程，将与产品相关 的企业和业务单位看作的一条环环相扣的链条，链条文字。图1 所示，供应链管 理的作用就是把这个链条内的资金流、信息流和物流三者整合起来，使企业能够 获得采购、生产和销售的最优路线，提高企业的竞争力。 获得采购、生产和销售的最优路线，提高企业的竞争力。 l 海大学计算机工程与科学学院工学硕士论文基于移动a g e n t 的适应性供应网络的研究 第2 章供应链管理 2 1 供应链管理概念 供应链( s u p p l yc h a i n ，s c ) 的概念在8 0 年代末提出，近年来随着全球制 造( g l o b a lm a n u f a c t u r i n g ) 的出现，供应链管理在制造业管理中得到普遍应 用，成为一种新的管理摸式。据统计，2 0 0 2 年全球物流费用总支出将达到4 万 亿美元，据中国仓储协会对全国4 5 0 家大中型企业进行的调查显示，7 5 的企业 将会选择新型的现代物流企业，并把自己的所有综合物流业务外包给这些第三 方物流公司，因此，我国第三方物流市场需求相当可观。尤其是在沃尔玛、d e i 上 等著名企业在采用供应链管理、大量利用第三方物流的模式获得巨大成功之后， 物流与供应链管理成为继e r p 以来的又一大信息化热点。供应链资源的管理不 仅是企业的关键，也是企业的生命线，怎么让供应链中的每一个角色更好的协 同工作是企业信息化的重点。供应链中涉及的角色众多，除了资金流和物流外， 信息流也是一个重要的组成。 1 怎样让供应商方便地、自动地、及时地知道其采购需求并且针对采 购需求，迅速提供相应的报价方案，并在得到确认后积极为客户的需 求备货? 2 能否实时地了解所有供应商的动作，以便针对实际变化的问题及时调 整采购计划? 3 客户能否及时地了解其订单的状况，并能得到销售部门的全力支撑? 4 销售部门在接到客户订单的时，能否尽快知道公司的供应能力? 以上这些问题，如果没有一个强大的供应链管理系统来支撑，要做到其中各 环节的协同工作是相当困难的，于是，供应链管理问题便自然而然地被人们提到 了一个新的高度。 2 1 1 供应链管理的概念 在供应链管理模型中，按照商品从诞生到交付给客户的过程，将与产品相关 的企业和业务单位看作的一条环环相扣的链条，链条文字。图l 所示，供应链管 理的作用就是把这个链条内的资金流、信息流和物流三者整合起来，使企业能够 获得采购、生产和销售的最优路线，提高企业的竞争力。 ，卜海人学计算机t 程与科学学院工学硕： 论文基于移动a g e m 的适应性供应网络的研究 供应商截造商 箍蓥藩 零售商 客户 图1 ：供应链管理模型 关于s c m ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，供应链管理) 的定义 2 有多种不同 的表述，如： 尹文斯：供应链管理是通过前馈的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。 飞利浦：供应链管理不是供应商管理的别称，而是一种新的管理体制策 略，它把不同企业集成起来以增加整个供应链的效率，注重企业之间的 合作。 其它：供应链管理是在满足服务水平需要的同时，为了使系统成本最小 而采用的把供应商、制造商、仓库和经销商有效地结合成一体来生产商 品，并把合适数量的商品在合适的时间配送到合适地点的一套方法。 虽然上述定义不同，但基本含义是一致的，即都强调： 追求整个系统总成本最低： 强调一种集成的管理思想和方法； 把对成本有影响和产品满足客户需求的过程中，起作用的每一方都考虑 在内； 在多个合作组织间提供早期的需求变动，使各方及早得知需求变动的信 息； 把供应链上的各个环节有机结合，实现供应链整体效率最高。 供应链管理是对供应链中的信息流、物流和资金流进行设计、规划和控制的 过程。是一套通过商业伙伴一起紧密合作，务求以最低的供应链成本，向消费者 或客户提供最大益处的商业策略。 当我们对上述定义再进行一下深究归纳时，发现它们可分为两类： 静态、拓扑结构型供应链强调供应链管理是一个网络( 链接了企业、供应商、 客户、合作伙佯等等) 。从这种定义我们不难推论，既然甲企业在一张网上，乙 海夫学计算机工程与科学学院t 学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应删络的硼究 企业在另一张网上，那么，甲企业与乙企业之间的竞争自然可以扩展为两张网、 也就是供应链与供应链间的竞争。在这张网上，有与客户相关的c r m ，对应地自 然有与供应商相关的s r m ( 供应商关系管理) ，因此，广义的供应链管理( 也有 译成“供需链”，可能歧义会比较少) 是覆盖了从这张网的这端到那端的 s r m e r p c r m ，而s r m 贝j 可以较狭义地指称其中更强调靠近供应商的一段。 动态、运行枫制型供应链强调供应链管理是一个沿时序展开的过程( 对物流、 信息流、资金流，进行协同计划、组织、协调及控制) 。从这种定义我们可以发 现，物流是供应链中若干“流”的种。同时，这种定义隐含了这样的意思：用 供应链管理技术可以换取计划和组织的效率，供应链上的信息共享后，协调和控 制的决策将更加科学。 2 1 2 。供应链结构的形式和层次 供应链发展到动态联盟阶段时，上下游企业之间的关系和结构的处理，便将 提上议事日程。一般而言，供应链的结构有两种存在的形式：紧密型和动态联盟 型。 1 紧密型( 公司制) ：这种供应链各结点之间关系紧密，有一个集中控制的 集团总部协调供应链的运转，有明确的系统边界，而且系统边界较小； 2 动态联盟型( 联邦制) ：系统边界模糊，而且系统边界较大。系统成员间 大多不存在很明确的控制与被控制的关系，而是种松散的合作关系，企 业以加盟的形式加入供应链，并且各自从自身的利益出发，谋求自身利益 的最大化。 由于供应链牵涉到多方，因此对供应链的管理能力就可以构成企业的核心竞 争力。这便形成了供应链管理的三个层次；战略层、战术层、作业层。 战略层：上下游厂商的选择与谈判，工厂、仓库及销售中心的数量、布局 和能力，供应链协同的管理。 战术层：配额的分配，采购和生产决策、库存策略和运输策略。 作业层：具体的生产计划、运输线路安排等。 2 2 供应链管理的发展历程 从2 0 世纪4 0 代年代到现在，人类的物资供应和管理活动，按照其服务能力和 客户响应速度由低到高的顺序，可分为5 个发展阶段：供给式供应阶段、仓库管 理和运输管理阶段、后勤管理阶段、供应链管理和供应链协同( 动态联盟) 阶段。 如图2 所示。 l 海大学计算机_ 亡程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应网络的研究 b “m 虚h o f 辅r v k ：e & c u s t o i n o r c o l l a b o r a l i o n 图2 供应链管理的发展历程 而在供应链管理的发展过程中始终伴随着i t 应用技术的发展，如图3 所示。 随着a g e n t 技术，语义网( s e m a n t i cw e b ) ，网格计算( g r i dc o m p u t i n g ) 技术，以 及无线网络技术，第四代无线网络，r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t f i c a t i o n ) 等 技术的发展，未来供应链管理不断的向适应性供应网络发展。 鬻壤瞒醺鹾；潮_ 嘲 图3 供应链管理的发展始终伴随着技术的发展 2 3 供应链管理的长鞭效应与信息共享 在近几年对供应链进行管理的过程中人们已经注意到，尽管特定产品的顾客 需求变动并不大，但是他们的库存和延期交货水平的波动却很大这被美国著 名的供应链管理专家李豪( h a ul l e e ) 教授称为“长鞭效应 3 ( b u l l w h i p 海人学计算机t 程弓科学学院工学硕士论文基于移动a g e n t 的适应性供应刚络的剥宄 e f f e c t ) ”。 在英语中，“b u l l w h i p ”使指旧时赶牛或牲口用的粗而长的鞭，而“长鞭效 应”是对需求信息扭曲在供应链中传递的一种形象的描述。其基本思想是：当供 应链上的各结点企业只根据来自其相邻的下级企业的需求信息进行生产或者供 应决策时，需求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上，产生逐级放大的现象。 当信息达到源头的供应商时，其所获得的需求信息和实际消费市场中的顾客需求 信息发生了很大的偏差。由于这种需求放大效应的影响，上游供应商往往维持比 下游供应商更高的库存水平。图5 中的4 条曲线分别表明了零售商、批发商、分 销商和制造商的订单波动，我们可以看出在供应链中，每一个供应链的结点企业 的信息都有扭曲，零售商批发商分销商制造商，逐级而上，信息的 扭曲越来越严重。 舟 诃 l _ ! o 图4 长鞭效应 2 3 。1 。产生长鞭效应 信息传递不及时。供应链本身是一个多层次的系统，链上的各个企业的库存 情况和需求预测等重要数据分布在不同的组织内。信息只在相邻的两个结点企业 间进行传递，企业根据自己掌握的信息各自进行独立的库存决策而没有与其他成 员进行沟通。随之，企业就会加入自己对市场的主观预测并将信息继续沿着供应 链传递，这样层层下去，其他的企业得不到真实的市场需求的数据而是被人为扭 曲了的需求信息。这样，由于供应链上的信息并没有能够很好地集成起来，使得 结点上的企业得到的信息往往是延迟的和不准确的。 由于供应链中存在的不确定性，每个层次的经营者都会设置一定数量的安全 库存。企业控制库存的目的往往在于应付需求的不确定性，以保障供应链运行的 卜海大学计算机工程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适成性供应网络的研究 连续性和平滑性。尤其是当企业的库存管理仅仅依靠内部信息来进行时，只考虑 了企业短期和自身的情况，而无法预见到外在因素，没有从整个供应链来协调。 因此，事实上，供应链中的企业接收的信息都是被上级供应商放大了的。 由于供应链管理中库存、运输、提前期以及客户服务水平等因素存在着成本 的悖反( t r a d e o f f ) 由于大多数企业实施的分期订货、预先购买等措施以及从运 输的规模经济效益、定货成本等方面的考虑，使得订货没有真实反映需求的变化。 供应链的多层需求累计下来，库存数量较之真实的数量数倍增加，从而产生需求 放大效应。 2 3 2 供应链的信息共享 在供应链整合运作中，企业成员间的信息共享是必要而且重要的，但信息共 享的不完全也会使供应链存在信息扭曲的现象。学者d a m o u r s 等对供应链企业 成员问的信息共享 5 ，以三种信息共享程度不同的议价类型( b i d s ) ，说明信 息共享与供应链接合运作成本的相关性：议价类型是指供应链网络中企业成员 ( 买方) 提出需求，其它成员( 卖方) 对此需求提出个别的方案( 包括资源价格、 时间与产能等信息) 供选择，透过产能、时间冲突等限制调整后，而得出最后的 解决流程，d a m o u r s 提出的三种议价类型为： 1 供应型议价( s u p p l y t y p eb i d s ) ：信息共享程度最小，卖方提供的活动资源 都只有价格信息，买方只能如依目录选购商品般地以仅有的价格信息来选择； 2 客户化议价( c u s t o m i z i n g t y p eb i d s ) ：信息共享程度较大，卖方根据买方 需求设计符合产能限制的方案，买方获得价格信息与部份卖方产能信息； 3 网络型议价( w e b b i n g t y p eb i d s ) ：信息共享程度最大，买方获得卖方完 整的资源价格与各期产能信息，可用以找出最佳流程。 模式分析的结果，三种议价类型下以信息共享最完全的网络型议价的供应链 成本最小，而信息共享最少的供应型议价的供应链成本最大。 长鞭效应会扭曲实际需求，造成过多的生产与存货，使供应链的成本增加而 效能降低。根据上面学者提出供应链中信息共享的性质与信息扭曲的问题，本研 究中假设供应链中各成员的产能与成本信息等都是完全的共享，并假设无经济规 模效应，不存在生产与运输批量，又产能与成本信息各期都是固定不变的，因此 本研究中信息共享完整且不讨论长鞭效应的影响。 ! ! ! 坠学堕羔堕堕三程与科学学院工学硕士论文基于移动a g e n t 的适戍性供应州络的研- 究 第3 章供应链必然走向适应性供应网络 随着经济全球化的不断深入，企业的越来越多的业务外包表明经济全球化要 求企业必须转向为更少结构性的供应链，在这种供应链中具有不可预知的用户需 求和供应方的不规则性以及不可或缺的例外。这是没有严密地计划和协作所导致 的结果。因此，我们相信公司将推进形成适应性供应网络来适应不断变化的商业 环境。下面我们将讨论为什么我们要建立适应性供应网络，以及我们要做哪些准 备。 3 1 供应链所面临的问题 2 0 0 2 年c i s c o 宣布它有2 2 亿美元的库存和北电网络的外包它的物流管理表 明本来就脆弱的供应链危机就象多米诺骨牌一样在下面的分裂性的业务驱动影 响下推倒了： 不断加速遗全球性外包。随着越来越多的o 戳( o r i g i n 。a le q u i p m e n t m a n u f a c t u r e s ) 制造商外包他们的非核心部分和组成多种全球性联盟，垂 直整合的供应链正在向松散联合的供应网络转变，但是随着商业伙伴的业 务增长，业务所表现出来的变化和不确定性，即便在供应网络上的很小的 例外都会产生很大的分裂作用： 越来越多的竞争对手。增加了竞争性意味着制造商要使他们的新产品在很 小的机会中获胜。产品周期要求更短，机会成本对于制造商来说太高了， 以至于对颛产品的时间数量边际效应不能出任何差错； 需求不匹配。制造商最优先考虑的是在控制开支的同时保持高水平的客户 服务。这种承诺转化为贵重的车间产品，以及当客户不可预知地增加产品 数量或要求提前发送时所锝到的顺畅的运输。为了处理不可预测地供应条 件，这些条件可能会击垮客户服务，制造商情愿积累过剩库存。 3 1 1 现有的应用程序使制造商对环境变化不透明 也许我们想让制造商不要想当然地去处理需求计划，但现有的供应链应用 软件不能帮助制造商感知和响应他们操作网络上的变化，是因为： 静态计划与动态现实分离。设计了优化应用来支持o d i 制造商，以让他们 能够在办公室内可以预测积模拟所有瓷源和生产能力约柬来面对执行中计 划。但是随着o e m 制造商开始外包执行他们的供应链计划给供应商和承包 ! 塑盔堂寸算塑! ! 堕呈罗科学学院工学硕士论文基于移动a g e n t 的适应性供成网络的研究 商时，这些计划表现地更加可变化性，迫使他们不断地调整计划。 依赖子集中式的问题解决框架。像o r a c i e 所提供的企业集中式，基于批量 式的供应链工具不能支持快速解决供应链中小失效，为什么? 这些应用程 序都需要时间来集中和合成来自多方的数据，就算这些小失效可能并会有 影响也耍如此。这些集中式数据体系，不能把问题往下传到组成部分以及 发布到相关拥有相应所需信息来解决问题的供应网络成员。 忽略了无数的物理供应链设备。在服装行业，纺织品生产在多重全球化地 分布的工厂中执行。于是，尽管i 2 可以帮助n i k e 管理和优化供应链活动 的信息流，但它并不把制造和运输n i k e 产品的物理设备数据数字化。结果 会怎么样呢? n i k e 不能意识到因为在印度工厂里车间机器坏了，他们的为 了促销新运动鞋的“最佳”产品计划正处在风险中。 3 1 2 供应链必然发展到供应性供应网络 对于制造商来说，不断地适应变化的环境现在是一种公认的事实。像能源， 电信和航空等行业自豪他们有灵活反应能力的运营网。他们的运营失灵，比如电 信网堵塞或涡轮过热，都是实时探测和解决的。未来十年，我们预测不管是具有 灵活反应能力的长期存在的网络还是被扩展到物理设备的供应链也好，都会发展 为适应性供应网络t 即一种供应链合作伙伴的业务网络，利用技术以同等的方式 来感知和响应他们所处环境地变化。如图5 图5 适应性供应网络的特点 不同于静态的、线性的供应链，适应性供应网络将被网络的多合伙人事务具 有很大的推动力，传统供应链管理与适应性供应网络的区别如下表： 海人学计算机工程与科学学院工学硕士论文 基于移动a g e n t 的适应性供应嘲络的研究 表1 传统供应链管理与适应性供应网络的区别 传统的供应链管理适应性供应网络 自我感知 通过预测决定非线性的综合适应性系统 预测驱动。由从上到下的进度编组需求驱动。通过由下而上的进 生产模式 专门的车间 度车间多样化运行 根据实际条件敏捷的做出决 操作规则 根据预期的条件产生长期计划 定 指令与控制企业性的承担风险 组织原则 集中式决策权分布式决策权 反应时间 儿小时儿秒 来自执行系统和实际资产的 决策数据 通过历史数据 实时数据 接受客户的标准可信的承诺 有利可图的承诺 计划与预测 实验与学习 执行时间予 完成预定的目标再次设想 3 1 3 适应性供应网络的特点 适应性供应网络的特点是： 事件驱动：实时的数据收集和反映事件的发生一敏感预测和解决问题 现场可知：通过利用r f i d 技术、g p s 等智能标签实时跟踪产品的标识， 地点和状态 自我调控：网络中每个结点利用它的自由能动性追求个体目标我处理 本地约束，现时也要遵守全局目标，最大化网络的性能。 1 事件驱动：使公司闻事务处理不受意外干扰 为了使供应网络具有自适应能力，利用具有能量的实时电子标签实现的实时 供应网络协同机制，将使多种商业活动被分解成电子地可跟踪的实时事件队列。 这种适应性计划策略会被如下方法激活： 实时同步多层处理。为了协同公司间的事务，供应链合作伙伴已经投资了基 于工作流的b 2 b 集成软件来整合客户业务。但是由缺乏公司间业务处理标准， 使之不同配置超过第一层合作方的业务处理。适应性供应网络使用如w e b s e r v i c e 这样的整合标准来快速整合多层合伙人的拥有权系统。 提前探测异常。用w e bs e r v i c e 来简化合伙者的整合，公司现在可以建立多商 业事务的实时“电子踪迹”，这样可以用来检测每一步结果是否合乎自己的目 塑叁堂塑蔓垫王望堕型堂堂院工学硕= 兰堡文 基于移动a g e n t 的适鹰性供应网络的研究 标。任何超出期望的结果都会形成一条例外，不管是预测到的还是不曾预料 到的，都会迅速地得到解决。合作伙伴也可以做“假设分析”来分析提前模 拟当本地事务放到他们的供应网络实行时所能得到的事务流。 2 现场可知：最优化资产乖用和推进客户服务满意度 调查统计表明3 8 的制造商对他们的车间缺乏可见度( 2 0 0 0 年7 月f o r r e s t e r 报告“m a n u f a c t u r i n gd e c o n s t r u c