弹性供应网络系统的防御策略和应急方法研究

发布时间：2020-05-24 16:53

【摘要】：随着科学技术的发展和经济的全球化,社会分工日益精细,供应网络上的企业越来越多,且地域分布更加宽泛。供应网络变成了一个由全球分布的供应商、制造商、分销商、批发商和零售商组成的复杂网络系统。众多的网络参与者和它们之间的相互依赖关系使得网络更加复杂,而且运营环境也更加不确定。供应网络在失效事件面前往往表现的十分脆弱,任何节点和连接上发生的失效会很快影响到网络上的其它企业,对整个供应网络的正常运营产生严重的影响,这样的例子在近几年时有发生。因此,在设计和运营策略上考虑失效事件的存在,使供应网络具备在失效事件发生后,能快速恢复到正常运作状态的能力无疑具有重要的价值和意义。本文定量和定性地对供应网络弹性进行研究,提出了供应网络弹性研究的理论框架,重点建立了基于弹性的供应网络战略设计模型并进行了分析。全文分为四个部分,主要研究内容与结论如下： (1)节点重要性评价研究。本文针对供应网络不同区域节点重要性不同的问题,提出了供应网络中重要性节点的界定规则,考虑了网络的级联效应,建立了系统化的评价节点重要性的方法。通过该方法的测试,识别出了算例网络的关键节点,进而计算出最大连通子图规模,衡量了该节点失效对整个供应链造成的破坏性,最后,本文并给出了具体的实例来说明该方法的工作过程。 (2)弹性供应链应急计划研究。本文针对供应网络单一节点失效后的应急调度问题,以制造商、供应商、分销商、零售商组成的供应网络为背景,建立了在有限资源约束下单目标成本优化数学模型,得出了节点失效后的应急调度方案。该模型使用CPLEX软件进行求解,数值仿真结果表明,该方案虽然暂时性的增加了网络的总成本,但弥补了节点失效带来的损失,满足了用户的需求,维持了供应链的正常运行。 (3)弹性应急物流配送计划研究。本文针对供应网络单一节点失效后的应急调度问题,以制造商、供应商、分销商、零售商组成的供应网络为背景,建立了在有限资源约束下单目标成本优化数学模型,提出了节点失效后剩余节点的紧急扩容方案。该模型使用CPLEX软件进行求解,通过与网络正常运行时的比较,得到按比例满足用户需求时各节点的扩容量,扩容比例。 (4)易腐品弹性物流配送计划研究。本文针对易腐品供应链的应急物流配送问题,以供应商、分销商、零售商组成的供应网络为背景,建立了在有限资源约束下的单目标多时段成本优化数学模型,得出了易腐品供应链节点失效之后的应急物流配送方案。该模型使用CPLEX软件进行求解,通过与网络正常运行时的比较,得到了各时段各节点的库存量和扩容的详细方案。
【图文】：

示意图,节点,凝聚度,最短路径法

J特，，N(N一l)点i到节点j的连同参数;N为网络的规模即节点数目[103]。对与网络总节点对数目的比值，反映网络在攻击下被分割的，取网络直径梯度为节点重要性指标;当c0<0.7时，取连通标。法弥补了网络中最短路径法不能评估网络被分割时节点重要本身也存在着一定问题，如表征网络向量的二个量:网络直径办法归一化。节点收缩法和谭跃进提出了将节点收缩，计算网络凝聚度的方法来评价节后得到的网络凝聚度程度越高则该节点越重要[’041。所谓将节节点vi相连接的凡个节点都与节点vj融合，即用一个新节点代先与它们关联的边现在都与新节点关联，如图2所示.

关系图,曲线,攻击方式,第一

该表反映出，采用第二种攻击方式时，剩余网络最大连通子图的节点相对较少，规模相对较小，说明第二种攻击方式同第一种相比对网络的破坏性更大，具体说明见图4.2:图4.2是最大连通子图的规模图，反映了G和a的关系曲线，实线表示了第一种攻击方式的G和a关系图，虚线表示了第二种方式的G和a关系。从图中可以看出，当容忍系数a较小时，第二种攻击方式同第一种相比产生的破坏性大。当容忍系数a较大时，第一种攻击方式的破坏性大，但在实际情况中由于成本的限制容忍系数a通常小于0.3。所以，通常情况下，攻击负载大的点要比攻击度数高的点破坏性更大。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：F274;F224

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