集群式供應鏈跨鏈間庫存控制及仿真研究

中文摘要

隨著科學技術的進步和生產力的發展，顧客消費水平不斷提高，企業之間競爭日益加劇，加上經濟和社會環境的巨大變化，使得整個市場需求的不確定性增大。特別在當前我國正面臨著經濟轉型和融入全球經濟體系的進程中，內外部環境不確定性變化，使得我國企業不得不進行組織和制度形式的創新，提高自身國際競爭力就成為當務之急。集群式供應鏈作為一種新的供應鏈組織形式，就是在這一背景下產生的。集群式供應鏈不同於一般單鏈式供應鏈。它是在特定集群地域中，存在圍繞同一產業或相關產業價值鏈不同環節的諸多研發機構、供應商、製造商、批發商和零售商，甚至是終端客戶等組織，以“供應商—客戶”關係，通過“信任和承諾”非正式或正式契約方式進行連線，形成基於本地一體化的供應鏈；該集群地域供應鏈核心企業的非唯一性和生產同業性，導致在該地域中供應鏈的多單鏈性和生產相似性，集群中每條單鏈式供應鏈企業不僅內部之間相互協作，而且不同單鏈的企業存在著跨鏈間的協調，與此同時還游離著大量位於這些單鏈式供應鏈之外、但在集群地域之中的專業化配套中小企業，配合和補充著這些單鏈式供應鏈生產，這樣的一個敏捷性的網路組織系統就是“集群式供應鏈”。故集群式供應鏈在運作中表現出：跨鏈性、大規模定製性、中小企業普遍適用性、敏捷性和柔性。而這些特性的長效維繫，則依賴於集群式供應鏈不同環節企業，以及跨鏈間供應鏈企業的相互合作和協調。而其中的庫存合作協調是供應鏈(包括集群式供應鏈)管理的重要內容之一。基於此，本文從庫存角度出發，圍繞集群式供應鏈跨鏈間庫存合作進行研究探討。因此，文章在研究中分析了如下問題：首先，針對集群式供應鏈與市場需求情況的密切關係，建立了信息不對稱下的Stackeberg Nash博弈模型，在此基礎上將資金時間價值和決策者對預期置信約束加以考慮，並對模型進行求解，然後具體分析說明相關需求變數的變動對集群核心企業作出供應鏈戰略合作決策的影響，及相應決策的結果。另外，從單周期庫存檔點角度出發，以集群式供應鏈整體利潤最大化為目標，構造了集群式供應鏈在相互競合條件下，跨鏈間庫存合作模型，並針對有無約束情況進行了最佳化和分析。其次，將集群式供應鏈庫存合作擴展到多周期情形，建立了多周期、多階段集群式供應鏈庫存系統模型，給出了其牛鞭效應的魯棒控制算法。具體來說，文中首先針對兩供應鏈跨鏈零售商間互相補貨情形，建立了庫存控制模型及H〓算法求解過程。研究了牛鞭效應抑制問題與魯棒控制器求解過程中的性能指標關係，並展開了與無跨鏈間合作情形的仿真對比分析。隨後，針對跨鏈批發商零售商間互相補貨情形，建立了庫存控制模型及H〓算法求解過程，並展開了與前述模型仿真結果的對比分析。最後，文中對含多供應鏈的一般化集群式供應鏈庫存控制系統進行了描述，並給出H〓控制器存在的條件及求解算法。再者，將集群式供應鏈跨鏈間合作系統看作任意受控切換系統，引入線上庫存決策模組，構建了含實時最佳化仿真、線上合作博弈的同步仿真系統概念模型。圍繞集群式供應鏈庫存切換系統，先後探討了參數確定和參數不確定兩種情形下切換系統的模型，分別給出了兩種模型切換穩定性的條件及切換控制律的求解算法。仿真算例表明，算法是有效的。最後，考慮到實際訂貨(或生產)時，由於運輸、倉儲、生產等代價的原因，系統庫存量和訂貨量往往要受到實際約束。因此，文中進一步對考慮庫存和訂貨約束的不確定系統H〓控制算法作了深入探討，並作了相關算例仿真。然後，建立了集群式供應鏈時滯切換系統模型。針對參數確定和不確定兩種情形，利用線性矩陣不等式方法，分別給出了帶記憶魯棒控制算法，該算法不僅能保證切換系統穩定，還滿足一定的H〓性能。最後，對全文進行了總結，並對下一步研究進行了展望。

集群式供應鏈跨鏈間庫存控制及仿真研究

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