復雜適應系統(tǒng)理論及其應用

復雜適應系統(tǒng)理論及其應用第一頁，共四十頁，2022年，8月28日

1.

32.

73.184.

255.316.397.

48主要內(nèi)容復雜適應系統(tǒng)理論供應鏈演化機理分析供應鏈系統(tǒng)主體模型及算法實現(xiàn)基于SWARM多主體仿真分析總結(jié)與展望供應鏈研究現(xiàn)狀及存在問題基于CAS理論供應鏈系統(tǒng)分析第二頁，共四十頁，2022年，8月28日1

復雜適應系統(tǒng)理論第三頁，共四十頁，2022年，8月28日CAS理論是現(xiàn)代系統(tǒng)科學的繼續(xù)和發(fā)展代表人物：維納，馮.諾意曼，香農(nóng)背景：機器主要思想：信息和反饋主要工具：早期的控制論和運籌學管理模式：集中控制系統(tǒng)元素：死的，被動的，沒有自身利益和目標的對象。以工程系統(tǒng)為主的階段第四頁，共四十頁，2022年，8月28日CAS理論是現(xiàn)代系統(tǒng)科學的繼續(xù)和發(fā)展代表人物：普里高津,哈肯背景：熱力學系統(tǒng)，激光等主要思想：漲落，自組織主要工具：概率統(tǒng)計方法管理模式：間接控制，場，環(huán)境系統(tǒng)元素：具有隨機的運動方式，其本身仍然是無意識的，死的。以熱力學系統(tǒng)為主的階段第五頁，共四十頁，2022年，8月28日CAS理論是現(xiàn)代系統(tǒng)科學的繼續(xù)和發(fā)展代表人物：J.Holland背景：生物和經(jīng)濟系統(tǒng)主要思想：適應和學習主要工具：計算機模擬，遺傳算法管理模式：機制設(shè)計，委托代理系統(tǒng)元素：活的，主動的，具有自身利益和目標，能夠積累經(jīng)驗和學習以生物和經(jīng)濟系統(tǒng)為主的階段第六頁，共四十頁，2022年，8月28日CAS理論的基本內(nèi)容與觀點具有適應性的主體（AdaptiveAgent)與環(huán)境有信息和物質(zhì)的交流在反復的交流中改變自身個體和整體都在過程中演變適應性產(chǎn)生復雜性把系統(tǒng)的成員看作是具有自身目的與主動性的、積極的主體。主動性以及它與環(huán)境的反復的、相互的作用，才是系統(tǒng)發(fā)展和進化的基本動因。宏觀的變化和個體分化都可以從個體的行為規(guī)律中找到根源。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日螞蟻覓食每只螞蟻遵循簡單的規(guī)則四處尋找食物如果某只螞蟻找到了食物就開始返回，并往環(huán)境釋放信息素當另外一只螞蟻過來后會根據(jù)信息素的大小選擇路徑，信息素越大，選擇該路徑的可能性越大螞蟻因為會犯錯誤，所以總會產(chǎn)生創(chuàng)新性作為整體涌現(xiàn)的結(jié)果，最短的道路會自發(fā)出現(xiàn)第八頁，共四十頁，2022年，8月28日CAS理論的基本內(nèi)容與觀點染色體及其適應度（Fitness)規(guī)則的載體——染色體。染色體的評價——適應度。適應度的調(diào)整。適應性的基本機制（刺激—反映模型）“IF——THEN”規(guī)則。規(guī)則的多樣性和可變性。第九頁，共四十頁，2022年，8月28日自底向上的建模方法第十頁，共四十頁，2022年，8月28日2

供應鏈的研究現(xiàn)狀及存在問題第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈的基本概念供應鏈(SupplyChain)是指由原材料的供應商、制造商、分銷商、零售商和顧客等成員，通過與上游、下游成員的連接(linkage)組成的鏈狀結(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是連接上、下游企業(yè)的合作經(jīng)營鏈條，是基于產(chǎn)品流程的跨越多個企業(yè)、多個職能部門活動的企業(yè)網(wǎng)鏈組織。供應商的供應商供應商制造商分銷商銷售商顧客供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日國內(nèi)外理論研究回顧供應鏈體系結(jié)構(gòu)研究供應鏈建模技術(shù)研究供應鏈上優(yōu)化問題研究供應鏈上的合作關(guān)系管理供應鏈的績效評價第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日存在的問題和研究發(fā)展趨勢研究方法研究對象研究目的存在問題第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日3

基于CAS理論的供應鏈系統(tǒng)分析第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈中復雜性動態(tài)性實體的復雜性開放性環(huán)節(jié)交互的復雜性行為復雜性結(jié)構(gòu)復雜性供應鏈復雜性第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈中的CAS特征CAS理論中的基本概念供應鏈發(fā)展演化中的特征聚集供應鏈上各主體之間的聚集，包括：技術(shù)、企業(yè)文化、制造工藝流程等，具有很強的抗外界風險的能力非線性供應鏈上各主體的發(fā)展路線和性質(zhì)特征以及供應鏈系統(tǒng)的性質(zhì)都是在動態(tài)變化的流供應鏈內(nèi)部存在著物流、信息流、資金流，并且這些流通暢的程度直接影響著供應鏈系統(tǒng)的穩(wěn)定性多樣性供應鏈上的企業(yè)以及整個供應鏈的發(fā)展呈現(xiàn)出路徑多樣性標識供應鏈發(fā)展演化過程的企業(yè)文化、技術(shù)、商標、新產(chǎn)品、新工藝等都是一個個的標識，它們直接或者間接的影響著整個供應鏈的發(fā)展演化內(nèi)部模型供應鏈系統(tǒng)具有層次的，每個主體都是一個內(nèi)部模型，這些內(nèi)部模型是一些具體處理問題形成的經(jīng)驗模式或者行為模式的總結(jié)積木供應鏈系統(tǒng)內(nèi)部各個模型的不同組合，依次供應鏈系統(tǒng)性地處理遇到的問題，靜態(tài)上講，各個積木的組合演化形成一個個內(nèi)部模型張丹松，牛文學.基于CAS理論的供應鏈系統(tǒng)分析[J].物流科技，2005.9第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈復雜系統(tǒng)的符號描述供應鏈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)學符號描述數(shù)學符號表示供應鏈涌現(xiàn)結(jié)果描述第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日4

供應鏈的演化機理分析第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化的定義供應鏈演化中的要素流動供應鏈演化中的學習供應鏈演化中的創(chuàng)新供應鏈演化中的知識共享供應鏈演化中的信任供應鏈是由關(guān)聯(lián)企業(yè)群體組成的復雜經(jīng)濟系統(tǒng)，供應鏈發(fā)展演化是一個由自組織與環(huán)境適應混合作用的系統(tǒng)演化過程。

第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化的內(nèi)涵供應鏈之間的關(guān)系供應鏈內(nèi)企業(yè)之間的關(guān)系供應鏈演化中，根據(jù)供應鏈提供的最終產(chǎn)品或者服務(wù)之間的關(guān)系，可以把供應鏈之間的作用關(guān)系可以分為以下三種：共生、寄生和競爭。競合的關(guān)系

供應鏈的演化具有雙層含義：首先，供應鏈的演化將決定了整個宏觀層次上產(chǎn)業(yè)鏈的演進及其產(chǎn)業(yè)生命周期的推進；其次，就單個供應鏈而言，它的演化將是一個學習積累的過程，創(chuàng)新是內(nèi)在根本動力，組成單位的創(chuàng)新行為是供應鏈上核心企業(yè)演變的內(nèi)在原因，同時，核心企業(yè)的演變也恰恰帶來了供應鏈的演化。

第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化的界定供應鏈上核心企業(yè)的類型是供應鏈系統(tǒng)形態(tài)的標志，核心企業(yè)的改變意味著供應鏈系統(tǒng)內(nèi)部主體作用模式和整個系統(tǒng)特征發(fā)生轉(zhuǎn)變。核心企業(yè)處在供應鏈上的不同環(huán)節(jié)決定著供應鏈的類型。比如：以生產(chǎn)型企業(yè)為中心、以終端銷售企業(yè)為中心、或以上游原材料為中心等不同類型供應鏈。第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化中的機制差異選擇維續(xù)體現(xiàn)在稟賦、行為模式和組織模式等方面企業(yè)的經(jīng)營策略也有主動適應環(huán)境和被動適應環(huán)境之分維續(xù)意味著組織的存續(xù)，既包含對系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)及其有效機能的遺傳，也包含對學習中所獲得的成功變異的保持。企業(yè)及供應鏈的存在之所以能夠被識別，是因為它們具有特殊的系統(tǒng)質(zhì)的規(guī)定性及其穩(wěn)定標識物。第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈動態(tài)適應演化的數(shù)學模型表示張丹松，牛文學.供應鏈演化的內(nèi)涵及其機制分析[J].商業(yè)研究，2006.11(已錄用)第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日5

供應鏈系統(tǒng)主體模型及算法實現(xiàn)第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日主體結(jié)構(gòu)模型主體行為其他主體信息環(huán)境信息外部環(huán)境探測器IF－THEN規(guī)則處理器效應器交易關(guān)聯(lián)主體主體行為主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)供應鏈系統(tǒng)中主體結(jié)構(gòu)模型第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化中算法的實現(xiàn)供應鏈之間相互作用對供應鏈演化的影響編碼及有關(guān)計算

染色體編碼創(chuàng)新型供應鏈模仿性供應鏈

算法實現(xiàn)流程算法中的選擇算子演化中的交叉演化中的突變第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日研究思路研究思路圖追求利益最大化經(jīng)濟學中企業(yè)性質(zhì)假設(shè)核心企業(yè)經(jīng)濟優(yōu)勢企業(yè)在供應鏈中價值分成改變核心企業(yè)變動供應鏈演化的環(huán)境適應性市場經(jīng)營環(huán)境決定了企業(yè)創(chuàng)新的成敗，也說明了企業(yè)對市場環(huán)境的適應狀況供應鏈演化的自組織性供應鏈演化創(chuàng)新學習知識共享信任供應鏈內(nèi)部企業(yè)相互作用與供應鏈演化第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈演化中算法的實現(xiàn)供應鏈內(nèi)部企業(yè)相互作用與供應鏈演化主動創(chuàng)新型企業(yè)染色體編碼被動配合型企業(yè)染色體編碼張丹松,牛文學.遺傳算法在供應鏈演化研究中的應用[J],數(shù)學的實踐與認識，2005（8）第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日6

基于SWARM多主體仿真分析第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日SWARM平臺的特點領(lǐng)域無關(guān)性自由軟件豐富的類庫良好的時間調(diào)度機制和通訊機制第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈系統(tǒng)的仿真設(shè)計供應鏈系統(tǒng)與SWARM仿真系統(tǒng)對照第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈系統(tǒng)的仿真設(shè)計供應鏈系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)計第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日供應鏈系統(tǒng)仿真結(jié)果分析在演化仿真開始時，市場價格偏高市場中的所有供應鏈最后全部演化成創(chuàng)新型供應鏈，使得整個產(chǎn)業(yè)在演化進行了100個周期后仍然能夠持續(xù)向前發(fā)展市場價又開始下降并出現(xiàn)了一定的波動，意味著剛成為創(chuàng)新類型的供應鏈創(chuàng)新行為成本變得很低隨著市場創(chuàng)新和模仿行為的增強，市場中的創(chuàng)新型供應鏈和模仿型供應鏈比例趨于穩(wěn)定，市場供給也趨于穩(wěn)定第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日仿真要點總結(jié)市場價格趨于穩(wěn)定時候，市場中的供應鏈比例也同時趨于穩(wěn)定，但是隨著仿真繼續(xù)進行創(chuàng)新型供應鏈占據(jù)了整個市場當市場價格達到最高的時候市場中的模仿型供應鏈也達到最多供應鏈角色選擇圖分析第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日仿真要點總結(jié)供應鏈平均適應度結(jié)論：供應鏈演化起初時，模仿性供應鏈略顯強勢，但是長期來看，創(chuàng)新型供應鏈顯示出持續(xù)的競爭力第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日7

小結(jié)與展望第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日小結(jié)與展望總的來說，供應鏈演化機理研究是對供應鏈理論與供應鏈管理理論從復雜系統(tǒng)理論角度進行的一次很好的補充與完善，同時對于以下方面可以有更加深入的研究與認識：從多層次、多角度分析供應鏈如何涌現(xiàn)出的，也就是對供應鏈聚合的動態(tài)過程進行一個詳細研究，這樣可以鞏固供應鏈動態(tài)演化研究的基礎(chǔ)。把供應鏈演化中的影響因素加以豐富，充分考慮現(xiàn)實中影響企業(yè)決策的市場因素和非市場因素，使得供應鏈研究更加符合現(xiàn)實。比如：要充分考慮供應鏈內(nèi)部企業(yè)之間性質(zhì)、企業(yè)文化、企業(yè)領(lǐng)導者的風格和及他們個人文化背景關(guān)系等因素與供應鏈構(gòu)成的穩(wěn)定性和發(fā)展動態(tài)模式之間的關(guān)系。深入研究衡量供應鏈系統(tǒng)發(fā)生動態(tài)演化的指標體系，從單一指標（核心企業(yè)）發(fā)展成為多指標體系。比如供應鏈結(jié)構(gòu)的變化除了包括組織結(jié)構(gòu)變化（企業(yè)組成）外，還應該考慮信息結(jié)構(gòu)、決策結(jié)構(gòu)、拓補結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)的多維研究分析；從物流、信息流、資金流和工作流等方面綜合考察供應鏈發(fā)生動態(tài)變化也將是一個很