基于复杂系统理论的供应链适应能力研究.doc

山东大学 硕士学位论文 基于复杂系统理论的供应链适应能力研究 姓名 张晶 申请学位级别 硕士 专业 管理科学与工程 指导教师 彭志忠 20070318 山东大学硕士学位论文 摘要 供应链模式的产生是其适应市场环境变化能力的体现 由于供应链系统的实 体元素多 加之不确定的环境及动态变化的特点 供应链系统又是一个复杂系统 复杂系统理论为供应链管理中复杂问题的解决提供了一种非线性方法 本文在分 析供应链复杂性基础上提出了符合分形原理的供应链管理与供应链复杂系统适应 能力的概念 并对供应链复杂系统适应能力的驱动力进行分析 基于复杂系统理 论建立了供应链复杂系统适应能力评价模型 具体内容分为以下 章 第 章绪论 对论文研究背景和现状进行分析 提出问题 第 章阐述复杂系统理论和供应链理论的基本原理 指出供应链是一个复杂 系统 第 章从复杂系统的角度对供应链进行描述 这部分主要说明 以网络组织 形态表现的供应链系统 是由作为独立业务单位运作的各节点企业系统构成部分 在动态的互动关系中所形成的复杂系统 供应链作为一个复杂系统 具有结构复 杂性 不确定性 信息的失真与放大 组织机构的动态性等特征 利用分形理论 对供应链复杂系统进行分析和重组 使供应链系统具有自组织的结构和功能 使 供应链系统具有很大的灵活性和很高的效率 第 章基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型的建立 提出了供应链复 杂系统适应能力的基本概念 特征及其技术 指出适应性供应链是供应链发展的 最新形式 从供应链系统整体结构的考察中 探讨了供应链适应系统的使能技术 供应链演化过程中不断加强的可视化程度 运行速度和可变性的能力 基于复杂 系统理论 提出了供应链复杂系统的层次结构适应模型 对其适应性运作机理进 行了研究 最后建立了对该系统运作分析的基本框架 第 章供应链复杂系统适应能力的评价 包括供应链复杂系统适应能力的评 价指标体系的建立 评价方法和评价步骤设计 最终得出供应链复杂系统适应能 力指数 第 章实证研究 对汽车制造企业供应链进行复杂性分析 选择三家企业评 价汽车制造企业供应链复杂系统的适应能力 第 章结论 总结了以上六章研究的内容及创新点 并提出了继续研究的方 山东大学硕士学位论文 向 本文的主要贡献有从复杂系统理论角度 描述供应链系统中存在的复杂现象 提出符合分形原理的供应链管理 建立了基于复杂系统理论供应链复杂系统适应 模型 建立了基于复杂系统理论供应链复杂系统适应能力评价指标体系 最后运 用 神经网络对供应链复杂系统适应能力进行评价 得出供应链复杂系统适应能 力指数 关键字 复杂系统复杂性供应链适应能力 山东大学硕士学位论文 缸 嵋船 部哺 山东大学硕士学位论文 山东大学硕士学位论文 第 章绪论 市场环境的迅速变化与无法预测 使得传统的生产与经营模式对市场的响应 越来越迟缓和被动 企业单靠自身的改造是无法从根本上解决快速满足客户个性 化需求的问题 因此企业必须从根本上转变经营思想 运用先进的管理思想 信 息技术 网络技术以及先进的制造技术 充分利用企业内外的资源 增强企业的 适应性响应速度 最大限度的满足客户对产品和服务的需求 供应链模式的产生 就顺应了企业生存发展的需求 是其适应市场变化能力的体现 研究背景及现状 研究背景 世纪 年代以来 消费者的需求特征发生了前所未有的变化 整个世界的 经济活动也出现了以前未曾有过的全球一体化的特征 企业面临着缩短交货期 提高产品质量 降低成本和改进服务的压力 经受着瞬息万变 个性化需求的市 场挑战 企业外部环境的不确定性 增加了企业内部管理的复杂性 对企业的运 作模式提出了更高的要求 因此 企业要想在这种严峻的竞争环境中生存下去 必须具有较强的处理由 环境及其变化引起的复杂问题的能力 当前的阶段是以复杂性研究为主流的新的发展阶段 我们可以看到系统科学 的发展经历了从元素数量较少 关系比较单纯的系统的过程 到元素个数较多 研究系统自身演化与发展的过程 到现在元素具有主动性 能与外界交流并会根 据经验改变自身的动态系统的过程 我们的研究重点就放在于复杂性的一个侧面 适应性上 研究现状 目前 国内外对供应链的研究基本上没有考虑到系统的复杂性问题 很少有 学者把供应链系统作为一个复杂系统进行研究 从复杂系统的角度研究供应链管 理的研究成果非常少 而且都是仅仅建立一个概念框架 在此框架下从宏观层次 上对供应链作定性分析 具体细节及定量分析研究方面发表的论文很少 研究深 度还很不够 年 分析了供应链系统的复杂适应性本质 从 复杂适应系统的角度对供应链系统进行了若干定性分析 提出了对供应链系统管 理的新思路 但是没有涉及定量的研究工作 们 山东大学硕士学位论文 年 及 等针对供应链系统的涌现结构和 仿真问题进行了初步探讨 年 任常锐 在 多 系统及其在制造系统中的应用研究 一文中 仅 仅建立了供应链系统的复杂适应系统概念模型 并给出了初步的基于 仿真 平台的供应链系统仿真研究 细致的工作还有待深入 年 王丹力 在 供应链管理的复杂性研究 一文中 从复杂性科学的角 度对敏捷供应链系统的复杂性进行了分析 提出了敏捷供应链管理的综合集成研 讨厅体系框架 具体实现方法和细节都未展开 年 姚李刚 在 基于多 概念的供应链仿真 一文中 介绍基于多 的供应链仿真及初步的案例研究 说明离散系统仿真在求解供应链问题中的 应用前景 年 左秀峰 在 应链系统动态运转的模拟模型研究 一文中 从实际 供应链系统的构成入手 分析了供应链的实体元素和活动过程 探讨了供应链系 统中实体对象的状态属性和状态转移 建立了供应链中实体元素相互作用的模拟 模型 年 王凤彬 在 全息 原理在供应链管理中的应用 一文中 从复杂 系统理论与企业组织理论的跨学科视角评价和探析 全息 原理及 分形结构法 在供应链网络组织中的应用 霍红 在 熵与供应链管理系统研究 一文中 通过 分析熵势能与管理系统的关系 并针对供应链复杂系统 结合熵增原理和耗散结 构理论 提出了降低供应链系统的混乱度和提高供应链管理效益的有效途径 年 白世贞 在 供应链管理复杂系统三层一回声模型的研究 一文中 按照供应链系统的特点 采用染色体编码技术 将供应链管理复杂系统分成原料 供应商 第三方物流企业 批发商 零售商和终端消费者 个主体 给供应链系统 中每个主体的物流 信息流 资金流 管理流 技术流 理念流 市场流共 个因 素按照一定的规则进行赋值 并作为主体按照新进化论的观点参与供应链系统的 相互作用动态过程中 并采用复杂自适应系统软件 对供应链管理复杂适应 廿 任常锐 柴跃廷 刘义 敏捷供需链的复杂适应系统建模 清华大学学报 乇丹力 王宏安 戴国忠 供应链管理的复杂性研究 系统仿真学报 姚车刚 黄晓云 冯允成 基十多 概念的供应链仿真 武汉理工大学学报 秀峰等 供应链系统动态运转的模拟模型研究 中国矿业大学学报 风彬 全息 原理在供艟链管理中的麻用 系统 程 霍红 冀方亮 丁晨光 熵与供应链管理系统研究 哈尔滨商业人学学报 社会科学版 年第 期 白世贞 供应链管理复杂系统三层一回声模型的研究 科学技术与工程 山东大学硕士学位论文 系统进行模拟仿真 关于供应链能力方面的研究 年计国君 在 供应链中知识集成及其能力 模型分析 一文中 探讨了知识吸收能力与协作能力对供应链中企业知识集成能 力的影响 以及知识集成能力与创新绩效的关系 年 马士华 申文 在 基于快速响应的供应链物流运作能力诊断模型 一文中 研究了供应链环境下物流运作能力的诊断问题 应用层次分析法的原理 建立了基于快速响应的供应链物流运作能力评估模型 刘伟华 等在 供应链物流 能力的管理过程分析 一文中 分析了供应链物流能力的构成及影响因素 提出 了常见的几种供应链物流能力 从 计划 执行 监督控制 三个主要的管 理过程出发 对供应链物流能力管理过程进行了系统的分析 刘宗汉 等在 供应 链物流能力的管理过程分析 一文中 研究了基于物流能力合作的信息共享的范 围 模式并构建了相应的模型 从宏观方面看 上述研究工作仅是一个开始 尚未形成完善的体系结构 有 许多问题有待继续深入研究 如供应链系统的复杂适应系统建模方法 运作模式 怎样建立比较合理有效的仿真模型 如何用一种恰当的工具和方法反映个体与总 体之间的复杂关系等 另一方面 从微观和应用角度来看 供应链系统中存在 大量的问题有待深入探讨 如供应链环境下一些优化问题往往是非常复杂的 尚 没有形成快速 稳定 有效的系统的方法 问题提出 组成供应链的各个主体更多的是以管理 技术 信息和理念等无形资本的融 合为核心纽带而成的整体 如果上述因素的组合在这个整体中得到很好地拟合 该供应链系统便会在极大程度上降低整体以及各个成员的运营成本 增强整体的 核心竞争能力 否则 系统会发生强大的内耗 降低供应链的核心竞争能力 使 得供应链系统成为一个毫无创造力的框架 由于供应链系统的实体元素多 加之 不确定的环境及动态变化的特点 供应链系统又是一个复杂系统 一般的理论分析和数学模型难于深入研究 应以复杂系统理论为指导 把供 应链问题当作复杂问题来研究 然而 由于现实生活中供应链系统面临各种错综 复杂的环境以及环境在不可预测的变化着 能够找到一个均衡点确实很难 本文 将采用复杂系统理论就此领域尝试性地进行一些有益的研究 计国君 供应链中知识集成及其能力模型分析 物流技术 年第 期 马士华 申文 基于快速响应的供麻链物流运作能力诊断模型 物流技术 年第 期 珏刘伟华 季建华 王吉林 供成链物流能力的管理过程分析 重庆交通学院学报 刘宗汉 姚冠新 安顺发 供腑链物流能力的管理过程分析 现代物流 郭锐锋 多 系统及其在制造系统中的麻用研究 博士学位论文 东北大学 硒任常锐 柴跃廷 刘义 供应链仿真技术的发展现状与趋势 计算机集成制造系统 山东大学硕士学位论文 复杂性科学能够更好地适用于经济 管理 社会 生态等其它方法难于应用 的复杂系统 分析与描述其发生 创新 学习和适应等行为的本质 所以 本文尝试以复杂系统理论作为基础 从新的角度系统性诠释供应链的 整体运作模式 以及研究和分析供应链中出现的复杂性问题与现象 提出供应链 复杂系统适应能力研究的思路 来解决我国的供应链能力问题 研究意义 论文的理论意义 经典数理经济理论中统计和线性的方法己无法深入刻画伴随着不断加快的 经济全球化步伐而日趋复杂化的供应链管理系统动态演化的不规则行为 引入复 杂系统理论为供应链管理研究注入了新的生机 复杂系统理论必将在供应链管理系统研究中扮演重要的角色 为描述集成 供应链管理系统动态演化行为提供了崭新的方法论 论文从复杂系统理论出发 借助于分形等非线性动力学分析工具来研究供 应链管理系统中存在的复杂现象 通过建立供应链适应系统模型 描述了供应链 系统对外部环境扰动与系统内部节点企业之间目标冲突及非线性适应机制 对于 研究适合经济全球化背景下的供应链管理模式具有重要的学术价值 论文的现实意义 基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型建立 为企业供应链管理提供 了参考模型 通过供应链复杂系统适应能力评价方法的研究 为企业对自身供应链系统 对外部环境扰动与系统内部节点企业之间目标冲突及适应能力的认识提供手段 研究内容 方法及创新点 论文研究内容 论文分为五部分和三个层次 五部分依次为问题的提出和基础理论阐述 供 应链复杂系统描述 供应链复杂适应系统模型建立 供应链复杂适应能力的评价 和实证研究 三个层次包括理论层 拓展层和应用层 第一部分问题的提出和基础理论阐述包括两章 第一章绪论对论文研究背景 和现状进行分析 提出问题 第二章阐述复杂系统理论和供应链理论的基本原理 指出供应链是一个复杂系统 第二部分从复杂系统的角度对供应链进行描述 这部分主要说明 以网络组 织形态表现的供应链系统 是由作为独立业务单位运作的各节点企业系统构成部 分 在动态的互动关系中所形成的复杂系统 供应链复杂系统具有结构复杂性 不确定性 信息的失真与放大 组织机构的动态性等特征 利用分形理论对供应 链复杂系统进行分析和重组 从而使供应链系统得到简化和优化 使供应链系统 具有自组织的结构和功能 使供应链系统具有很大的灵活性和很高的效率 第三部分基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型的建立 提出了供应链 复杂系统适应能力的基本概念 特征及其技术 指出适应性供应链是供应链发展 的最新形式 从供应链系统整体结构的考察中 探讨了供应链适应系统的使能技 山东大学硕士学位论文 术 供应链演化过程中不断加强的可视化程度 运行速度和可变性的能力 提高 了企业的运作效率并产生巨大财务利益 适应能力是提高供应链复杂系统竞争力 的重要手段 基于复杂系统理论 提出了供应链复杂系统层次结构适应模型 对 其适应性运作机理进行了研究 建立了对该系统运作分析的基本框架 第四部分供应链复杂系统适应能力的评价 包括供应链复杂系统适应能力的 评价指标体系的建立 评价方法和评价步骤设计 最终得出供应链复杂系统适应 能力指数 第五部分实证研究 对汽车制造企业供应链进行复杂性分析 选择三家企业 评价汽车制造企业供应链复杂系统的适应能力 论文的研究框架如下图 所示 图卜 论文研究框架 论文研究方法 复杂系统研究方法 与复杂系统思考问题的独特思路相对应 复杂系统研究问题的方法与传统的 方法也有不同之处 复杂系统方法的核心是通过在局部细节与全局 整体行为 突现现象 间的循环反馈和校正 来研究局部细节变化如何突现出复杂的全局行 为 它体现了一种自底向上的建模思想 与传统的从系统分析与描述思路是不相 同的 表 对比了两种方法的特点 任常锐 柴跃廷 刘义 敏捷供需链的复杂适应系统建模 精华大学学报 山东大学硕士学位论文 表卜 复杂系统与传统方法比较 传统方法复杂系统 主要手段负反馈正反馈 主要思路预测 控制适应 复杂原因结构的复杂性适应性造就复杂性 环境特点环境是给定的环境是演化的 与环境关系被动的对环境做出反应主动从环境中学习 模型参数少量的大量的 模型组成基于方程式的适应性个体 运行结果确定的随机的 复杂系统方法最本质的特点在于强调适应性 强调正反馈的作用 这与传统 的控制思想有着根本的不同 传统方法强调利用负反馈来实现控制 神经网络 关于供应链绩效的评价方法 曾有人采用了层次分析法 模糊综合 评判法和数据包络分析 法等 并取得了一定的效果 但是 由于这些方 法要靠专家打分法来确定权重 评价结果带有一定的主观性和随意性 为此 本 文提出了一种基于人工神经网络的供应链适应能力评价与排序方法 其优点是 通过对参与评价企业样本的学习就能确定人工神经网络模型的结构 按 照供应链适应能力评价的最优算法准则反复迭代 不断调整神经网络结构 直至 达到相对稳定的状态 从而可以确定人工神经网络的结构 并以该模型进行评价 和排序 这样有利于保证评价结构的客观性 计算误差小 人工神经网络模型对参与评价的样本不断学习 能使系统 误差达到任何精度要求 且有收敛性 动态评价性好 随着参评样本的增加和时间的演进 能够进行进一步的 样本学习并实行动态跟踪评价 论文创新点 本文创新点有以下几个方面 从复杂系统理论角度 描述供应链系统中存在的复杂现象 提出符合分形 原理的供应链管理 建立基于复杂系统理论供应链复杂系统适应模型 建立基于复杂系统理论供应链复杂系统适应能力评价指标体系 运用 神经网络对供应链复杂系统适应能力进行评价 得出供应链复杂系 统适应能力指数 山东大学硕士学位论文 本章小结 本章首先对论文的背景与研究现状进行了分析 指出如今企业所处的是多变 的市场环境与激烈的竞争环境 企业要想生存下去 必须具有较强的处理由环境 及其变化引起的复杂问题的能力 而且从复杂系统的角度研究供应链管理的研究 成果非常少 而且都是仅仅建立一个概念框架 在此框架下从宏观层次上对供应 链作定性分析 具体细节及定量分析研究方面发表的论文很少 然后提出以复杂系统理论作为基础 从新的角度系统性诠释供应链的整体运 作模式 以及研究和分析供应链中出现的复杂性问题与现象 并阐释了其理论意 义与现实意义 最后 本章介绍了论文研究内容 方法和创新点 论文分为五部分 依次为 问题的提出和基础理论阐述 供应链复杂系统描述 供应链复杂系统适应模型建 立 供应链复杂系统适应能力的评价和实证研究 三个层次包括理论层 拓展层 和应用层 论文中主要运用了复杂系统和神经网络研究方法 在四个方面进行了 创新 山东大学硕士学位论文 第 章基于复杂系统理论的供应链管理 世纪 年代以来 中外学者不约而同地把注意力集中到个体与环境的互动 作用上 我国学者提出 开放的复杂巨系统 的概念 澳大利亚学者通过大量例 证 研究了生物界的涌现规律 许多学者从学习 认知等方面 对于知识的表达 和获耿进行探索 提出人工神经网络 基于案例的推理等许多新概念 以圣菲研 究所为中心的 关于复杂自适应系统的研究 是一个十分引人注目的方向 供应链和供应链管理 供应链概念及模型 供应链概念 供应链是指在某种产品生产过程中相互关联的业务流程及业务伙伴之间发生 的贯穿从产品设计 原材料采购 生产计划 加工制造大批量产品到提交给客户 的整个过程中物流和信息流所构成的价值链 供应链至今尚无一个公认的定义 在供应链管理的发展过程中 有关的专家和学者提出大量的定义 这些定义其实 是在一定的背景下提出的 而且是在不同发展阶段上的产物 可以把这些定义大 致划分为三个阶段 强调是物流管理过程的阶段 早期的观点认为 供应链是指将采购的原材料和收到的零部件 通过生产转 换和销售等活动传递到用户的一个过程 因此 供应链也仅被视为企业内部的一 个物流过程 它所涉及的主要是物料采购 库存 生产和分销诸部门的职能协调 问题 最终目的是为了优化企业内部的业务流程 降低物流成本 从而提高经营 效率 基于这种认识 在早期有人将供应链仅仅看作是物流企业自身的一种运作 模式 强调是价值增值链的阶段 进入二十世纪九十年代 人们对供应链的理解又发生了新的变化 首先 由 于需求环境的变化 原来被排斥在供应链之外的最终用户 消费者的地位得到了 前所未有的重视 从而被纳入了供应链的范围 这样 供应链就不再只是一条生 产链了 而是一个涵盖了整个产品 运动 过程的增值链 强调是 网链 的阶段 随着信息技术的发展和产业不确定性的增加 今天的企业间关系正在呈现日 益明显的网络化趋势 与此同时 人们对供应链的认识也正在从线性的 单链 转向非线性的 网链 实际上 这种网链正是众多条 单链 纵横交错的结果 正是在这个意义上 哈理森 才将供应链定义为 供心链是 执行采购原材料 将它们转换为中 日 产品和成品 并且将成品销售到用 的功能 山东大学硕士学位论文 网链 供应链定义的范围有逐渐扩大的趋势 甚至包括产品使用后回收再利用的逆 向物流 马士华认为供应链是围绕核心企业 通过对信息流 物流 资金流的控 制 从采购原材料开始 制成中间产品以及最终产品 最后由销售网络把产品送 到消费者手中的将供应商 制造商 分销商 直到最终用户连成一个整体的功能 网链结构模式 它不仅是一条联接供应商到用户的物流链 信息链 资金链 而 且是一条增值链 物料在供应链上因加工 包装 运输等过程而增加其价值 给 相关企业部带来收益 供应链模型 在供应链上的企业都具有两重身分 既是客户又同时是供应商 它不仅是交 易 它更重要的是构成该供应链的一个元素 越来越多的客户不仅以购买产品的 方式来实现其需求 而是更看重未来应用的规划与实施 系统的运行维护等 本 质上讲他们需要的是某种效用或能力 而不是产品本身 这将极大地改变供应商 与客户的关系 供应链网络结构如图 一 所示 资金流 问上户 一一擘 信息流 二二二匦堕匝堕二二 图 供应链网络结构图 供应链的类型 根据稳定性 我们可以将供应链分为以下 种类型 稳定的供应链和动态的供应链 根据供应链存在的稳定性划分 可以将供应链分为稳定的和动态的供应链 山东大学硕士学位论文 基于相对稳定 单一的市场需求而组成的供应链稳定性较强 而基于相对频繁变 化 复杂的需求而组成的供应链动态性较高 在实际管理运作中 需要根据不断 变化的需求 相应地改变供应链的组成 平衡的供应链和倾斜的供应链 根据供应链容量与用户需求的关系可以划分为平衡的供应链和倾斜的供应 链 一个供应链具有一定的 相对稳定的设备容量和生产能力 所有节点企业能 力的综合 包括供应商 制造商 运输商 分销商 零售商等 但用户需求处 于不断变化的过程中 当供应链的容量能满足用户需求时 供应链处于平衡状态 而当市场变化加剧 造成供应链成本增加 库存增加 浪费增加等现象时 企业 不是在最优状态下运作 供应链则处于倾斜状态 平衡的供应链可以实现各主要 职能 采购 低采购成本 生产 规模效益 分销 低运输成本 市场 产品多样化 和财务 资金运转快 之间的均衡 有效性供应链和供应链复杂系统 根据供应链的功能模式 物理功能和市场中介功能 可以把供应链划分为两 种 有效性供应链 和供应链复杂系统 有效性供应链主要体现供应链的物理功能 即以最低的成本将原材料转 化成零部件 半成品 产品 以及在供应链中的运输等 供应链复杂系统主要体 现供应链的市场中介的功能 即把产品分配到满足用户需求的市场 对未预知的 需求做出快速反应等 供应链管理的内涵 供应链管理就是对整个供应链中各参与组织 部门之间的物流 信息流与资 金流进行计划 协调和控制等 其目的是通过优化提高所有相关的过程的速度和 确定性 最大化所有相关过程的净增加值 提高组织的运作效率和效益 供应链管理作为一种新的学术概念首先在西方被提出来 很多企业也并始这 方面的实践 供应链管理是指通过前馈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 供应链管理一 词原先用于零售业 指的是物流及实物销售功能的整合 其目的是为了降低准备 时间及运送时间 制造业及服务业后来亦同样采用供应链管理一词 指的是与供 应商整合或合伙的效果 为的是降低成本 提升品质及减少运送时间 对于供应链管理 克里斯托夫 在 年所下的定义为以供应 链整体的考虑公司与上游供应商及下游客户的关系 期望以更低的成本 提供更 高的顾客价值 罗斯 对供应链管理定义如下 供应链管理是一 个不断演进的管理哲学 其目的在于整合企业内与供应链通路相关结盟伙伴整体 的生产能力与企业资源 以形成具备高度竞争力 造福顾客的供应体系 专注于 山东大学硕士学倥论文 发展创新解决方案 并与市场产品 服务及信息的流动同步 罗斯认为供应链管理有三个层次 第一个层次为最佳化的跨功能营运管理 第二个层次为整合化物流管理 第三个层次为策略互动层次 第一级供应链管理为企业内部作业层次的物流管理 第二级供应链管理为跨企业 作业层次的物流管理 第三级供应链管理为跨企业的策略层次 一 二级供应链 管理的物流管理 包括采购 验收及制造等物料管理 和仓储 运输及预算等实 物配销管理 三级供应链管理 不包括与上下游供需关系企业的合作或联盟 而 专指企业与其供应商的合作或联盟 供应链中的企业在传统的面向企业内部管理的基础上向企业外部需求和供应 市场两个方向延伸和扩展 在企业间建立一种合作竞争的战略伙伴关系 优势互 补 最大限度地培育和发挥各自核心竞争力 使处在供应链上的所有企业面临的 风险降至最低水平 供应链管理的最终目标是缩短产品从概念构思到用户手中的 时间 降低物流成本 满足用户需求的多样化 使顾客更加满意 复杂系统理论 复杂性科学是当今世界科学发展的热点和前沿领域 目前复杂性理论及其应 用正在向各个学科渗透 是一门正在逐步形成的新兴横向学科 而复杂系统与复 杂性研究是复杂性科学研究的核心问题 复杂性科学研究 复杂性的起源地是维也纳 年贝塔郎菲 完成描述生物 有机体系统的毕业论文 自此以后的 年 在这方面通过发表著作 做出实质性 贡献的人和著作有 马卡洛和匹茨 的神经网络 冯诺依曼 的元胞自动机和复杂性 以及维纳 的控制论 年代以后 尽管普 里高津 及哈肯 做出过重要贡献 但关于复杂性研究的进展 较为缓慢 年在三位诺贝尔奖获得者盖尔曼 安德逊 和阿若 的支持下在 组建了一个松散的研究机 构一圣菲研究所 聚集了一批不同领域 生物学 计算机科学 物理学 数学 哲学等 的科学家 他们热衷于不同科学之间的深入探讨与相互影响 试图通过 在各种不同的系统之间找出一些共性 并称之为 复杂性 的研究 其早期的主 要学术观点可以概括为 复杂系统是由大量相互作用的单元构成的系统 复杂性的研究内容则是研究复杂系统如何在一定的规则下产生有组织的行为 以及系统的进化所突现出来的行为 近年来 的一些科学家如 等 拓宽了复杂系统的研究内容 把兴趣逐步转移到对经济作为复杂白 山东大学硕士学位论文 适应系统 混沌边缘 人工生命和系统进化的研究 美国乔治梅森大学 教授针对组织管理的复杂性进行了长期的研究 提出了用交互式管理 的方法来解决组织管理中的复杂性问题 另外 教授 将美国关于复杂性的研究归纳为 个学派交叉学派 系统动力学派 混沌理论 自 适应系统理论及基于结构的学派 国内研究复杂性主要就是钱学森教授提出的开放的复杂巨系统的理论 世 纪 年代末 以钱学森教授为首的一批中国学者在系统科学研究的基础上 通过 对宏观经济的探索 提炼出 开放的复杂巨系统 的概念 并给出了解决这类问 题的方法 从定性到定量的综合集成法 综合集成法的实质 是将专家群体 数据和各种信息与计算机技术有机地结合起来 把各种学科的科 学理论和人的知识结合起来 这三者构成系统 年他又提出了 从定性到定 量的综合集成的研讨厅体系 研讨厅体系的思想是把人的思维 思维的成果 人的经验 知识 智慧以及各种情报 资料 信息统统集成起来 从多方面的定 性认识上升到定量认识 世纪 年代以来 尤其是最近几年 国内举行了多次 关于 复杂性科学 的学术讨论会 极大地推动了我国复杂性的研究 复杂系统及其特征 复杂性科学吸引了众多的不同领域的研究人员 尽管人们对于复杂性的了解 并不一致 但是对有些问题已形成了共识 研究复杂性离不开系统 的科学家们认为 复杂系统是处于混沌的边缘 混沌是指确定性系统中 存在的内部随机性 而混沌的边缘是指没有新奇的东西能够从高度有序和稳定的 系统以及等级分明 实施严格的中心控制的组织环境里出现 的复杂系统概念 表明 系统的状态可以被看到 也可以被理解 但却无法把各个要素或单元间的 复杂而简单的相互作用进行一一对应的还原 复杂性研究的主要内容是 研究复 杂系统如何在一定的规则下产生有组织的行为 新英格兰复杂系统研究所的科学家们认为 复杂系统是指系统整体行为不能 从组成单元的行为加以推断的系统 复杂系统之所以具有这样的特性 根本原因 在于非线性相互作用 而不是由于系统内部巨大的个体数目 当一个系统的行为 具有多个结果 且其行为的结果并不随行为的变化成比例地增大或减小 上升或 下降 前进或后退时 其系统具有非线性特性 系统的整体不再体现为各组成部 分之和 部分和整体之间不再只是现象上的因果关系 而是整体大于各组成部分 成思危 复杂科学与系统 程 管理科学学报 卜 林福永 复杂性科学与组织管理 管理世界 墨戴汝为 世纪组织管理途径的探讨 管理科学学报 山东大学硕士学位论文 之和 部分行为的集合表现为整体行为的涌现 涌现会带来新质的产生 涌现是 事物发展中在高层次上集聚了系统内各部分行为和意向 其形成系统整体行为和 意向对系统内各部分行为和意向构成了选择和适应的压力 由此 形成了一个系 统演化变异 和学习的环境 我国著名的科学家钱学森认为 复杂性是开放的复杂巨系统的动力学特征 复杂性问题是开放的复杂巨系统的动力学或开放的复杂巨系统问题 复杂系统通 过自组织与不断的适应 历经不同的复杂的变化阶段 向优化的 高级的秩序不 断演进 复杂性研究就是通过揭示开放的复杂巨系统在不同层次上的复杂组成 认识它们之间的相互作用 它们与环境之间的相互作用和系统整体的特性以及系 统整体的作用机理与机制等 目前该领域已经初步形成了自成一体的研究概念和 方法 即开放的复杂巨系统概念和从定性到定量的综合集成法 成思危教授 认为鼍复杂系统的本质特征是组分具有某种程度的智能 即具有了解其所处环境 预测其变化 并按预定目标采取行动的能力 复杂性是 复杂系统中通过微观元素的非线性相互作用形成的 种宏观现象 复杂系统是指具有大量交互成分 其内部关联复杂 总体行为具有不确定性 的非线性系统 即不能通过系统的局部特性形式地或者抽象地描述整个系统特性 的系统 而复杂系统的主要特征有 非线性和非平衡 复杂性是事物特定结构中的外部联系和表面特征 是事物的外在表现 而非 线性和非平衡性是事物特定结构中的内在联系和根本性质 是事物本身所固有的 特殊矛盾决定的产生系统复杂性的主要根源 一个复杂系统通常都是由许多子系统组成 它们之间以某种或多种方式发生 复杂的非线性相互作用 或开放系统在远离 非 平衡态下产生复杂的耗散结构 即非线性和非平衡导致了不仅在时间上而且在空间上产生各种复杂形式的相干结 构 只要系统存在非线性和非平衡因素 就会产生复杂的动态行为特性 多样性 客观世界的许多系统的行为既不是完全有序的和可以预测的 也不是完全随 机的和绝对不可预测的 经常处于模糊的边界 或介于二者之间 一个复杂系统 中共同存在着有序态 随机态和混沌态等多样性行为 这些行为能够依据系统内 外的不同参数条件随时间和空 自 而变化 表现出多姿多态的优化行为 多层 多重 性 钱学森 十景元 戴汝为 一个科学新领域一开放的复杂 系统及其方法论 自然杂占 纠成思危 复杂科学 系统工程 管理科学学报 卜 成思危 复杂科学弓管理 复杂性科学探索 北京 民主与建设出版社 卜 拍刘式达 关十对复杂性的几点认识 复杂性研究 北京 科学 版 山东大学硕士学位论文 复杂系统通常具有分岔 混沌和有序以及它们之间的错综复杂的相互转变 对于一个具有复杂的和内在特点的复杂性系统 同时存在着有序的元素和随机的 元素 在系统的参数空间内经常存在多重吸引子结构 事实上 复杂性系统存在 着不同的等级及层次结构 而且宏观层次和微观层次的复杂性也不一样 即使宏 观层次 在人类社会中还包含自然 社会和精神三种不同层次的属性 而每个层 次都有各自的复杂性 三种层次祸合在一起更加错综复杂 多变性 多变性是复杂系统极其重要的特征之一 在复杂的动力学系统中 大量的吸 引集和排斥集经常相互作用导致丰富的可变的动力学 通常一个复杂系统的动力 学趋向于在许多不同的行为中 突现 出某种行为 或某种行为在竞争中取胜 占主导地位 或由合作效应产生出复杂的整体图象 其中吸引集和排斥集性质的 关键作用是促使各种状态之间发生转变 整体性 对于一个复杂的非线性系统 系统的整体行为并非与子系统的局部行为之间 存在简单的联系 必须从整体上去把握系统的发展趋势和特点 不能简单地从个 体局部行为的细节去判断 系统的整体行为决不是所有局部行为的简单相加 由 于复杂系统中子系统的行为之间充满着竞争 其行为往往是共同竞争的结果 或 是协同效应 或是优胜劣汰的结果 统计性 由于复杂系统是由大量子系统组成的 所以系统的基本动力学行为都是大量 子系统统计的平均行为 表征系统复杂性的各种物理量具有统计性 应用统计理 论能够很好地描述和处理复杂性问题 自相似性 自相似性是指系统某种结构或者过程的特征 从不同的时空尺度来看都是相 似的 或者某个系统和结构的局域性质和局域结构与整体类似 在整体与整体之 间或部分与部分之间也存在自相似性 通常自相似性有比较复杂的表现形式 并 不是局部放大一定倍数后简单地和整体完全重合 非对称性 对称性破缺 在具有一定类型对称性的一些复杂系统中 不仅常常产生自相似性 而且发 生对称破缺现象 这个共同特征对于理解复杂性的多样性 包括图样形成 连续 相变 乃至宇宙起源等 都起着越来越重要的作用 不可逆性 经典自然科学的基本定律对于时问都是对称的 但在非线性系统和复杂系统 中则时问反演具有不可逆性和不对称性 产生了对称破缺 山东大学硕士学位论文 自组织与临界性 自组织是开放系统在大量子系统合作下出现的宏观上的新结构 复杂适应系统理论 复杂适应系统 最初是由美国圣塔菲研究 所 兀 的 教授于 年 在以 隐藏的秩序 为主题 的演讲报告中正式提出的 其核心思想是 适应性造就复杂性 强调主体与整 体之间 微观与宏观之间的复杂关系 的提出对于解释 解决经济和社会等 复杂适应系统中的问题和现象具有重要的意义 理论把系统的成员称为具有适应性的主体 这里的适应性指的是主体与 环境之间主动的 反复的交互作用 主体能够与环境以及其它主体进行交互作用 在持续不断的作用中学习或积累经验 并根据学到的经验改变自身的结构和行为 方式 整个系统因此而产生演变或进化 范式对于认识和解释不同领域的复 杂系统提供了新的思路和视角 在提出以后 迅速引起学术界与企业界的关注 已经得到了不同程度的应用和验证 的基本特征 是由大量的根据各自行业规则或者模式相互作用的行为主体组成的系 统 这些主体能够洞察彼此的行为并根据其它个体的行为来调整自己的行为 换 句话说 在不断地学习和进化 并且经常同其它的 相互作用 它们之所 以生存下来 是因为它们以适应的方式不断地进行学习和进化 它包括以下基本 特征 主体 中的成员称为具有适应性的主体 模式 一指对一个 所受刺激进行规范化的模型 由规范系统现时 运作和判断系统下一步运作的性质进而采取行动的一系列规则组成的 混沌边缘 一指一个 运行在有序和无序中间的相变过程 中出现的有界非稳定性的一种形式 突现 一指 中的行为主体根据各自行为规则相互作用所产生 的没有事先计划但实际却发生了的一种行为模式 自组织 一指 系统中的行为主体在没有任何统一的目 标要求它们干什么或者怎么干的情况下 根据各自的行为规则相互作用的过程 自适应 一所谓自适应是主体能够与环境以及其它主体进行交流 在这种交流的过程中 学习 或 积累经验 并且根据学到的经验改变自身的 结构和行为方式 适应的目的是生存或发展 英 组织中的复杂性与创造性 复杂科学研究丛书 宋学锋 曹庆仁译 四川 四川人 民出版社 山东大学硕士学位论文 动态 总是处在发生 发展 老化 突变 的过程中 整 体特性有时甚至突然或神秘地改变 整体性能改变并不暗示一定有外力的作用存 在 此外 还有一些其他学科已为人熟知的特性 如非平衡态 反馈 整体 大于部分之和部分影响整体 但整体也影响部分等 范式的特点 由此可见 基于 范式的分析方法具有以下的特点 主体是主动的 活的实体 复杂性正是在主体与其它主体之间主动交往 相互作用的过程中形成和产生的 个体主动的程度 决定了整个系统行为的复杂 性的程度 这点是 范式和其他分析方法的关键性的区别 中的主体与环境 包括主体之间 的相互影响 相互作用 是系统 演变和进化的主要动力 同时具有明显的层次性 层与层之间的直接关联作用少 系统中的主体并行地对环境中的各种刺激作了响应 进行演化 范式通过主体和环境的相互作用 使得主体的变化成为整个系统的 变化的基础 把主体和环境 微观与宏观有机的联系起来 从生物界的许多现象中吸取了有益的启示 全面考虑了随机性的作 用 在演化机制的各个环节上 有规律地引入随机因素 基于复杂系统理论的供应链管理 供应链复杂系统的提出 在快速满足最终用户需求的前提下 供应链必须具备对市场变化快速响应的 能力 能够实现整个供应链的优化运行 供应链中的每个企业都代表着一个智能 体 这些智能体构成了供应网络的节点 企业问的关系错综复杂 一些企业组成 联盟关系 也有一些企业之间存在对立关系 这些智能体通过对成本 质量和柔 性的管理以增强其适应性 供应链系统是一个 供应链系统具有 的以下 一些特点 就单个企业来看 供应链系统是一个自组织系统 供应链中的每个企业自 主决策 不必接受任何其它企业的指挥或命令 他们在选择上游供应商和下游经 销商的同时就形成了供应链网络 视角下的供应链中不存在着核心企业 随 时都有可能出现成员企业的进入和退出 每个在供应链上的企业都是平等的 都 有着自主性 在这条供应链上的企业同时也是其它供应链上的参与者 正是由于 这样的原因 在产业中或者是产业之间就形成了供应链网络 这个网络也表现出 谭跃进 邓宏钟 复杂适麻系统理论及其应用研究 系统工程 卜 嚣陈禹 复杂适麻系统 理论及其应用 由来 内容与启示 系统辩证学学报 山东大学硕士学位论文 了动态型和复杂性 供应链中的主体是那些独立或半独立的经济实体 这些主体之间具有竞 争 合作 动态等多种性质的供需关系 运作单元 业务流程 成员企业 供应 链系统 整个运作环境构成了不同层次上的主体 每个主体具有自己的目标 经 营策略 内部结构和生存动力 这些主体通过聚集而相互作用 以期不断的适应 环境 对于整个供应链来说 并不存在一个集中控制中心来指导各个主体的行动 但是整个供应链仍然表现出一种有序的状态 正是这种主动性以及它与环境的反 复的 相互的聚集作用 才是整个供应链系统发展和进化的基本动因 供应链中几乎每一个环节都是非线性的关系 现代企业生存在一个市场竞 争激烈 不确定性大的环境之中 在 下的企业所做出的很小的决定就能够对 相关企业产生很大的影响 例如 在信息不能完全流通的情况下 有着 蝴蝶效 应 和 牛鞭效应 的发生 这种非线性的效果使得企业生存在一种不确定的环 境中 整体的外部环境是不断发展变化的 同时 环境也能对形成企业的模式 各种规则或标准产生影响 而且由于模式 目标状态 基本的性能标准以及对环 境适应能力的变化等也都会使得供应链系统其主体对环境的适应能力的度量标准 发生变化 供应链中负反馈与正反馈需要达到平衡 也就是控制体制与适应体制之间 的均衡 这样才能保证整个供应链的生命力 控制是为了保证组织的稳定与秩序 一旦发现某个成员企业的行为表现超出正常情形 就利用控制手段将其阻止 并使整个系统回到平衡状态中 同时供应链所面对的是一个充满复杂性的环境 在这里主体的随机性在系统寻找各种可能性的过程中就扮演了非常重要的角色 有些重要的整体特性是在混沌和随机过程中产生的 这就需要在管理上允许成员 企业有更大的自由度 只有具备灵活性 适应性 应对能力和快速革新能力的供 应链才能被看作是当前复杂环境下的最佳组织结构 基于复杂适应系统范式的供应链管理 通过上面的对比 可以清楚的看出供应链具备了 的许多特性 因此我们决 定采用 范式来分析与诠释供应链的系统运作模式 应遵循以下的策略性原则 供应链是一个合作共生系统供应链成员之间是相互信任 互相理解 互惠 互利的合作伙伴关系 这种合作与共生是由利益驱动 由共同的 平等的 游戏 规则 来维持的 在这种合作模式中 个体的独立自主性和整体的协调一致性在 未来的组织 四川 四川人民出版社 一 明 师汉民 论制造企业之间的合作与共生 中国机械工程 山东大学硕士学位论文 具有充分的信息交流 完全的信息共享 并行运作的网络中被统一起来 每个个 体都是一个自律的单位 享有独立自主决策的权利 同时 这种独立自主性并不 会破坏整体的协调一致性 整个系统具有共同的目的 共同的利益和协调的行为 但是 它并不需要牺牲个体的独立自主性 这种合作模式在保证整体的协调一致性的前提下 最大限度地发挥了个体的 积极性 合作具有多样的形式 从供应链运作的整体来看 供应链成员企业可以 共享共同的目标 应用联合的策略 如供应商管理库存 联合管理库存 协同规划 预测和补货 等 具 有相同的预算 成本 价格构成 协调整个供应链成员的生产计划与生产能力等 等 供应链是一个动态演进的学习系统供应链成员之间的交互行为是互相影响 的 这种行为通常表现为输入 输出 功能以及管理控制信息的方式 例如目标 策略 政策等 通过分析这些信息流 成员企业可以调整各自的行为 更好地适 应整个供应链的期望 因此 供应链系统不是固定 永久的 而是随着环境的演 变不断地进行着动态的调整 协商和妥协是供应链运作的 游戏规则 供应链的节点企业都应该充分 认识和了解到系统整体的任务和目标 通过协商与妥协达成共识 建立起共同的 目标与价值观 实现协调工作和并行化经营 采用举行 竞赛 的办法对 重复囚徒困境 模型进行了研究与解释 给出了打交道双方的微妙关 系及最佳对策 制胜的要诀是引导对方合作 不要率先背叛 要及时回报 不要 耍小聪明 供应链这种合作与共生的模式建立在局部利益和整体效益高度一致性 的基础上 通过协商和妥协的 游戏规则 成员企业为了谋利走到一起来 每 个个体在努力挣得自己的一份利益的同时 也为整体效益做出了一份贡献 供应链系统的整体运行是 最优的 而不是数学意义上的全局最优 供应链是由 些相对独立的企业所组成的 每个企业分别处于供应链中的一个阶 段 然而供应链不同阶段的企业都有自己相对独立的目标 并且与供应链中上下 游企业存在着一些冲突 因此 在实际应用中 供应链的构成模式通常是由主权 独立但又相互协作的子供应链构成上一级供应链 在这种情况下 不存在完整的 供应链模型和全局的优化目标 而只有一些局部的模型和优化目标 在理论上 当供应链中的各成员都作为供应链的子系统 并且都能够从最大化整个供应链的 对策中的制胜之道 合作的进化 吴唪忠译 上海 上海人民出版社 芾超 龚闰华 吴新字 供戍链管理中的信息价值 现代物流 撕韩嚷 吴澄 范玉顺 供应链建模与管理的技术现状和发展趋势 计算机集成制造系统 一 山东大学硕士学位论文 效率出发来进行自己的生产和决策活动 供应链有可能实现其最大的效率 但在实际上 这往往是不可能的 由于在供应链中各成员关系的非对称性 改进的结果也是非对称的 因此必须考虑在各成员之间的利益重新分配 从这个 意义上说 供应链问题的解决方案都是 最优的 即任何重新改变资源配置的 方法已经不可能在无损于任何一个企业利益的前提下使得整个供应链运作得更 好 通过同步化策略 实现集成化供应链的协同运作同步化 并行化策略通过 供应链节点企业在功能层 业务流程层 企业内 企业间不同层次上的紧密合作 消除了企业内与企业间的瓶颈 使供应链的整体的运作效率以及有效性大大增 强 获得更快的市场响应速度 达到集成化供应链的目标 市场的变化使供应链 不确定性增加 不论是来自上游链还是下游链的变化 企业都必须从整个供应链 的角度去考虑 以获得整体优化的效果 而不仅仅从企业内部的角度去考虑问题 并使所有的功能实体同步响应 通过信息的协调和共享 优化供应链的整体绩效 簸 们 陈志祥 马士华 企业集成的系统方法论研究 供应链的系统性 协调性和运作范式 系统工程理论与 实践 山东大学硕士学位论文 本章小结 供应链的复杂性来源于系统主体的适应性 供应链系统是一个自适应系统 每个企业要在市场上得到发展 就有必要建立一种自我管理的思想 既要在供应 链中做好与其它企业的协调工作 也要注重企业的自我管理 这种自我管理表现 为 内部模式 上的选择 面对客户 供应商和竞争者等所发生的变化 企业必 须迅速调整自身目标和基础结构 建立一种快速反应机制 对于企业自身的产品 特点 管理流程 生产方式乃至对于企业文化及员工职业生涯发展进行改变和优 化 同时 供应链复杂系统是自组织的 企业还应该主动调整自己在供应链中的 位置 能够根据环境的动态变化快速