供应链突发事件应急协调机制研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
供 应 契 约 的 设 计 和 信 息 共 享 是 供 应 链 协 调 的 主 要 内 容 [1]。 但在突发事件应急环境下, 原有的供应契约通常不能再起到 协调供应链的作用, 而且信息沟通也可能因为某方成员出于 保护自身受损成本最小化的目的而变得迟缓, 这无疑加重了 供应链抗突发事件能力的脆弱性。因此, 突发事件下的供应 链 契 约 设 计 及 信 息 共 享 是 供 应 链 应 急 协 调 的 重 要 内 容 。从 文 献搜索的结果来看 , 第一篇由 Qi, Bard 和 Yu[2]关于突发事件 造成市场规模变化对协调供应链所带来影响的分析也是基 于数量折扣问题, 并假设双方信息完全。其后, Yang et. al.[3]、 Xia et. al. [4]、Xiao et. al. [5]、于 辉 等[6]关 于 生 产 费 用 扰 动 、生 产存储系统扰动、一个制造商和两个零售商之间的投资竞 争 、突 发 事 件 引 起 需 求 价 格 敏 感 系 数 变 化 对 供 应 链 应 急 协 调 策略的影响进行了有益的尝试。总体上看, 这方面的研究还 刚刚起步, 还有很多内容没有被充分地认识和挖掘。我们认 为, 要实现应急管理的最终目标, 必须为供应链协调提供一 个 能 够 保 持 信 息 沟 通 顺 畅 、并 具 有 知 识 的 智 能 平 台 。
1 供应链突发事件应急协调的相关概念
1.1 供应链结构模型
本文考虑的供应链是由一个供方和一个需方构成的典
型的二阶段供应链
系统, 其中信息流和
物流方向都是双向
的( 物流双向是考虑 存在退货的情况) 。
图 1 二阶段供应链
假定图 1 所示的供应链为一个单产品单周期的系统, 而
且是复杂供应网络中的一部分, 即供方不止为一个需方提供
2 基 于 多 Agent 的 供 应 链 突 发 事 件 应 急 协 调框架
2.1 供应链多 Agent 组织结构设计 多 Agent 系统是指由多个 Agent 协调与合作而构成的问
题求解网络, 以实现单个 Agent 无 法 实 现 的 全 局 目 标 。 根 据 研究的需要, 建立粒度适中的 Agent 是构建多 Agent 系统的 核心前提。本研究着重于供应链成员间进行应急协调的过 程, 由于供应链突发事件的来源和影响多变复杂, 因此将系 统的抽象粒度确定为供应链企业下的功能单元是合适的, 而 且整个供应链突发事件应急协调决策体系可视为由支持不 同决策任务类型的 Agent 联邦耦合而动态构成的多 Agent 联 邦。这里引入 Agent 联邦的概念是考虑到按供应链企业下的 功能单元划分的 Agent 结构复杂, 若直接由底层的 Agent 完 成所有任务, 会因系统通信代价过大而难以满足供应链突发 事件处理的紧急性要求。Agent 联邦的组织结构随供应链突
图 2 供应链突发事件应急协调 MAS 结构模型 2.2 Agent 体系结构
根 据 研 究 问 题 的 不 同 特 征 , Agent 的 结 构 模 式 没 有 固 定 类型, 本文研究的 Agent 体系结构如图 3 所示。
图 3 Agent 体系结构
通常以下三个模块是 Agent 的主要结构。 输 入 模 块 : 输 入 模 块 一 般 由 人 机 接 口 、会 话 管 理 器 和 消 息解释组成。它负责解释用户命令或其他 Agent 发送的请求 或控制信息, 然后根据不同情况传送给处理模块。其中, 会话 管 理 器 通 过 人 机 接 口 提 供 的 用 户 界 面 提 醒 Agent 系 统 用 户 对相关会话规则的细节进行配置, 并为配置提供向导。 处理模块: 处理模块主要由知识库、数据库、规则库和推 理机构成, 它根据会话管理器得到的信息及知识库中的相关 知识, 利用推理机对感知的外部信息进行智能化的处理。当 输入消息不需要新的会话规则时, 消息通过排队识别后直接 发 送 到 推 理 机 , 推 理 机 利 用 规 则 库 、知 识 库 和 数 据 库 的 相 关 信息, 生成新的任务或会话结果, 发送到任务生成器。 输出模块: 输出模块主要部分是决策生成功能。决策生 成 不 仅 要 负 责 生 成 决 策 , 而 且 要 把 决 策 结 果 发 送 给 相 关 A- gent。
企业管理
供应链突发事件应急协调机制研究
韩梅琳, 樊瑞满, 郑建国
( 东华大学 旭日工商管理学院, 上海 200051)
摘 要: 多智能代理技术是实现供应链突发事件应急协调的重要手段。本文首先归纳了供应链风 险类型, 然后探讨不同合作关系下的供应链应急协调机制, 并构建了以供应链各企业下功能单元为任 务粒度的供应链多 Agent 应急协调体系结构。本研究提供了基于多 Agent 的供应链突发事件应急协调 机制的初步解决方案。
企业管理
供应链中各环节的复杂性、异构性以及市场的瞬息万 变, 使得计划很难按部就班地进行。例如采购环节的延误、生 产 设 备 的 故 障 、市 场 需 求 猛 增 、恐 怖 袭 击 致 使 航 运 延 误 等 突 发 事 件 都 可 能 迫 使 企 业 修 改 原 来 的 计 划 。根 据 引 发 供 应 链 波 动的突发事件来源, 供应链风险被分为操作层风险和中断风 险 两 种 情 况 [1]。 供 应 链 的 操 作 层 风 险 是 指 供 应 链 与 生 俱 来 的 不确定性, 比如需求不确定、供应不确定和成本不确定; 供应 链的中断风险是指由自然因素或人为破坏所导致的供应链 物流、资金流、信 息 流 的 暂 停 甚 至 崩 溃, 比 如 9.11 恐 怖 袭 击 、 SARS、经济危机。值得注意的 是 , 中 断 风 险 同 样 可 能 引 起 需 求、供应、成本的波动, 而且供应链应急协调较一般的供应链 计 划 、任 务 分 配 更 紧 急 , 需 要 考 虑 的 因 素 和 受 到 的 资 源 约 束 更多。因此, 本文在探讨具体协调机制之前, 以突发事件对供 应 链 造 成 的 影 响[2]归 纳 了 两 大 供 应 链 风 险 类 型 : 需 求 波 动 和 供 应 中 断 或 延 迟 。因 此 关 于 供 应 链 突 发 事 件 的 应 急 协 调 主 要 就是对由需求波动或供应中断 /延迟引起的供应链成员应急 合作的协调问题。
Βιβλιοθήκη Baidu
统计与决策 2007 年第 20 期( 总第 248 期) 171
企业管理
协调策略[7]。但在供应链遭遇突发事件的紧急情况下, 不能再 用原有协调机制中的惩罚条款来约束双方的补救工作, 或继 续使用该协调机制展开应急工作, 有时为了挽回局面, 供应 链企业甚至需要与新的伙伴建立临时合作关系, 这一切都表 明 供 应 链 突 发 事 件 应 急 协 调 机 制 的 复 杂 性 。虽 然 第 一 篇 协 调 供应链突发事件的文献[2]也是从一类 Stackelberg 博弈过程出 发, 而且很多文献研究表明, 博弈论可以提供更有实际意义 的供应链协调机制, 但我们认为供应链突发事件应急协调机 制应根据突发事件类型及合作伙伴关系而作动态选择, 而多 Agent 技术的引入为应急协调机制的动态选则及实现提供了 良好的平台。
关键词: 多智能代理; 供应链; 突发事件协调; 应急管理 中图分类号: F270.5 文献标识码: A 文章编号: 1002- 6487( 2007) 20- 0170- 03
0 引言
供 应 链 管 理 是 对 一 种 商 品 从 原 料 采 购 到 生 产 制 造 、管 理 运输、分销库存以及成品销售等一系列过程的规范与优化, 但实际中的供应链往往是由不同的利益和决策主体构成的 合作性系统, 他们在维护供应链完整的基础上争取自身利益 的最大化, 因此, 协调各节点企业的活动成为供应链管理的 核心问题, 而且供应链协调渗透到供应链生命周期的各阶 段。近年来新发展的供应链突发事件应急管理领域中, 供应 链应急协调更成为国内外学者关注的重点。
( 1) 战略型合作: 突发事件对供应链的影响较低, 生命价 值与替代风险很高的合作伙伴。
( 2) 紧密型合作: 突发事件对供应链的影响较低, 生命价 值高但替代风险低, 或者替代风险高而生命价值低的合作伙 伴。
( 3) 松散型合作: 突发事件对供应链的影响高, 生命价值 或替代风险都很高的合作伙伴。
进一步, 在研究协同技术之前必须对供应链合作伙伴关 系进行定位[6], 本文 在 借 鉴 文 献[6]划 分 合 作 伙 伴 标 准 的 基 础 上 加入突发事件后果这一影响因素, 把合作伙伴分成战略型、 紧密型和松散型三种类型。一般, 突发事件影响越严重, 原来 的合作伙伴没有能力应付, 只能通过与供应链外部的非合作 伙伴建立临时的应急合作关系, 因此他们属于松散型合作关 系。
应用多智能代理( Multi- Agent) 技术, 是解决这 一 问 题 的 重要思路。首先, 供应链是一个典型的分布式系统, 这与多 Agent 系统在系统结构上十分相似; 其次, Agent 的自治性、智 能性和自学习能力特点与供应链各决策主体的诸多特性类
似; 再者, 供应链不存在全局控制者, 成员间的协调就好比 A- gent 作 为 单 独 的 软 件 实 体 在 不 同 的 计 算 机 平 台 之 间 进 行 通 信。正是因为多 Agent 技术符合供应链管理中决策活动的实 际 情 况 , 所 以 基 于 多 Agent 的 供 应 链 协 同 技 术 的 研 究 非 常 多。然而, 供应链突发事件环境下的应急协调较一般情况下 的 供 应 链 协 调 在 时 间 响 应 、契 约 变 化 、信 息 传 递 上 有 更 高 的 要求, 故本文首先归纳了供应链风险的类型, 探讨不同合作 关系下的供应链应急协调机制, 并构建了以供应链各企业下 功能单元为任务粒度的 供 应 链 多 Agent 应 急 协 调 体 系 结 构 。 本 研 究 的 主 要 目 的 是 提 供 一 个 基 于 多 Agent 的 供 应 链 突 发 事件应急协调机制的初步解决方案。
发事件的应急协调内容变化而动态组建, 本文为供应链突发 事 件 应 急 协 调 决 策 体 系 中 的 MAS 设 计 了 若 干 个 上 层 Agent 联 邦 : 合 作 关 系 Agent 联 邦 、协 商 谈 判 Agent 联 邦 、契 约 维 护 Agent 联 邦 、决 策 模 型 Agent 联 邦 、利 益 分 配 Agent 联 邦 和 突 发事件 Agent 联邦, 如图 2 所示。其中, 突发事件 Agent 联邦 是其他所有上层 Agent 联邦的协调管理中心。至于这些上层 Agent 联邦的下层, 则由每个上层 Agent 联 邦 按 照 供 应 链 突 发 事 件 的 决 策 任 务 类 型 , 决 定 Agent 联 邦 的 具 体 构 成 , 并 且 负责联邦内的任务分配 , 同 时 要 代 表 下 层 Agent 的 意 愿 与 外 部 Agent 联邦通信。
产品, 而对需方而言, 在整个供应市场上, 还存在其他与之没
有 合 作 关 系 但 也 提 供 该 产 品 的 供 方 。从 该 二 阶 段 供 应 链 整 体
的角度看, 用表示供方正常情况下向该供应链中需方供应产
品数。其中, 表示供方的正常全部供应能力, 是供方的供应比
例系数。同样, 系统的外部需求仅发生在需方处, 这里仅考虑
3 供 应 链 突 发 事 件 多 Agent 应 急 协 调 机 制 分析
供 应 链 协 调 本 质 上 是 完 全 信 息 或 不 完 全 信 息 下 、通 过 多 阶段协商达到均衡点的动态博弈过程, 这与集权下的供应链 效率相比明显降低。为了平衡两者的矛盾, 大部分供应链的 核心企业会通过转移支付契约的方式激励对方选择最优的
该系统的总需求, 用表示。则双方的供需关系表达式为, 其
中, 为价格需求敏感系数, 为零售价格。
1.2 供应链突发事件分类及应急合作伙伴关系划分
基金项目: 上海市自然科学基金资助项目(06ZR14004); 上海市社科基金资助项目(2005BJB001)
170 统计与决策 2007 年第 20 期( 总第 248 期)
1 供应链突发事件应急协调的相关概念
1.1 供应链结构模型
本文考虑的供应链是由一个供方和一个需方构成的典
型的二阶段供应链
系统, 其中信息流和
物流方向都是双向
的( 物流双向是考虑 存在退货的情况) 。
图 1 二阶段供应链
假定图 1 所示的供应链为一个单产品单周期的系统, 而
且是复杂供应网络中的一部分, 即供方不止为一个需方提供
2 基 于 多 Agent 的 供 应 链 突 发 事 件 应 急 协 调框架
2.1 供应链多 Agent 组织结构设计 多 Agent 系统是指由多个 Agent 协调与合作而构成的问
题求解网络, 以实现单个 Agent 无 法 实 现 的 全 局 目 标 。 根 据 研究的需要, 建立粒度适中的 Agent 是构建多 Agent 系统的 核心前提。本研究着重于供应链成员间进行应急协调的过 程, 由于供应链突发事件的来源和影响多变复杂, 因此将系 统的抽象粒度确定为供应链企业下的功能单元是合适的, 而 且整个供应链突发事件应急协调决策体系可视为由支持不 同决策任务类型的 Agent 联邦耦合而动态构成的多 Agent 联 邦。这里引入 Agent 联邦的概念是考虑到按供应链企业下的 功能单元划分的 Agent 结构复杂, 若直接由底层的 Agent 完 成所有任务, 会因系统通信代价过大而难以满足供应链突发 事件处理的紧急性要求。Agent 联邦的组织结构随供应链突
图 2 供应链突发事件应急协调 MAS 结构模型 2.2 Agent 体系结构
根 据 研 究 问 题 的 不 同 特 征 , Agent 的 结 构 模 式 没 有 固 定 类型, 本文研究的 Agent 体系结构如图 3 所示。
图 3 Agent 体系结构
通常以下三个模块是 Agent 的主要结构。 输 入 模 块 : 输 入 模 块 一 般 由 人 机 接 口 、会 话 管 理 器 和 消 息解释组成。它负责解释用户命令或其他 Agent 发送的请求 或控制信息, 然后根据不同情况传送给处理模块。其中, 会话 管 理 器 通 过 人 机 接 口 提 供 的 用 户 界 面 提 醒 Agent 系 统 用 户 对相关会话规则的细节进行配置, 并为配置提供向导。 处理模块: 处理模块主要由知识库、数据库、规则库和推 理机构成, 它根据会话管理器得到的信息及知识库中的相关 知识, 利用推理机对感知的外部信息进行智能化的处理。当 输入消息不需要新的会话规则时, 消息通过排队识别后直接 发 送 到 推 理 机 , 推 理 机 利 用 规 则 库 、知 识 库 和 数 据 库 的 相 关 信息, 生成新的任务或会话结果, 发送到任务生成器。 输出模块: 输出模块主要部分是决策生成功能。决策生 成 不 仅 要 负 责 生 成 决 策 , 而 且 要 把 决 策 结 果 发 送 给 相 关 A- gent。
企业管理
供应链突发事件应急协调机制研究
韩梅琳, 樊瑞满, 郑建国
( 东华大学 旭日工商管理学院, 上海 200051)
摘 要: 多智能代理技术是实现供应链突发事件应急协调的重要手段。本文首先归纳了供应链风 险类型, 然后探讨不同合作关系下的供应链应急协调机制, 并构建了以供应链各企业下功能单元为任 务粒度的供应链多 Agent 应急协调体系结构。本研究提供了基于多 Agent 的供应链突发事件应急协调 机制的初步解决方案。
企业管理
供应链中各环节的复杂性、异构性以及市场的瞬息万 变, 使得计划很难按部就班地进行。例如采购环节的延误、生 产 设 备 的 故 障 、市 场 需 求 猛 增 、恐 怖 袭 击 致 使 航 运 延 误 等 突 发 事 件 都 可 能 迫 使 企 业 修 改 原 来 的 计 划 。根 据 引 发 供 应 链 波 动的突发事件来源, 供应链风险被分为操作层风险和中断风 险 两 种 情 况 [1]。 供 应 链 的 操 作 层 风 险 是 指 供 应 链 与 生 俱 来 的 不确定性, 比如需求不确定、供应不确定和成本不确定; 供应 链的中断风险是指由自然因素或人为破坏所导致的供应链 物流、资金流、信 息 流 的 暂 停 甚 至 崩 溃, 比 如 9.11 恐 怖 袭 击 、 SARS、经济危机。值得注意的 是 , 中 断 风 险 同 样 可 能 引 起 需 求、供应、成本的波动, 而且供应链应急协调较一般的供应链 计 划 、任 务 分 配 更 紧 急 , 需 要 考 虑 的 因 素 和 受 到 的 资 源 约 束 更多。因此, 本文在探讨具体协调机制之前, 以突发事件对供 应 链 造 成 的 影 响[2]归 纳 了 两 大 供 应 链 风 险 类 型 : 需 求 波 动 和 供 应 中 断 或 延 迟 。因 此 关 于 供 应 链 突 发 事 件 的 应 急 协 调 主 要 就是对由需求波动或供应中断 /延迟引起的供应链成员应急 合作的协调问题。
Βιβλιοθήκη Baidu
统计与决策 2007 年第 20 期( 总第 248 期) 171
企业管理
协调策略[7]。但在供应链遭遇突发事件的紧急情况下, 不能再 用原有协调机制中的惩罚条款来约束双方的补救工作, 或继 续使用该协调机制展开应急工作, 有时为了挽回局面, 供应 链企业甚至需要与新的伙伴建立临时合作关系, 这一切都表 明 供 应 链 突 发 事 件 应 急 协 调 机 制 的 复 杂 性 。虽 然 第 一 篇 协 调 供应链突发事件的文献[2]也是从一类 Stackelberg 博弈过程出 发, 而且很多文献研究表明, 博弈论可以提供更有实际意义 的供应链协调机制, 但我们认为供应链突发事件应急协调机 制应根据突发事件类型及合作伙伴关系而作动态选择, 而多 Agent 技术的引入为应急协调机制的动态选则及实现提供了 良好的平台。
关键词: 多智能代理; 供应链; 突发事件协调; 应急管理 中图分类号: F270.5 文献标识码: A 文章编号: 1002- 6487( 2007) 20- 0170- 03
0 引言
供 应 链 管 理 是 对 一 种 商 品 从 原 料 采 购 到 生 产 制 造 、管 理 运输、分销库存以及成品销售等一系列过程的规范与优化, 但实际中的供应链往往是由不同的利益和决策主体构成的 合作性系统, 他们在维护供应链完整的基础上争取自身利益 的最大化, 因此, 协调各节点企业的活动成为供应链管理的 核心问题, 而且供应链协调渗透到供应链生命周期的各阶 段。近年来新发展的供应链突发事件应急管理领域中, 供应 链应急协调更成为国内外学者关注的重点。
( 1) 战略型合作: 突发事件对供应链的影响较低, 生命价 值与替代风险很高的合作伙伴。
( 2) 紧密型合作: 突发事件对供应链的影响较低, 生命价 值高但替代风险低, 或者替代风险高而生命价值低的合作伙 伴。
( 3) 松散型合作: 突发事件对供应链的影响高, 生命价值 或替代风险都很高的合作伙伴。
进一步, 在研究协同技术之前必须对供应链合作伙伴关 系进行定位[6], 本文 在 借 鉴 文 献[6]划 分 合 作 伙 伴 标 准 的 基 础 上 加入突发事件后果这一影响因素, 把合作伙伴分成战略型、 紧密型和松散型三种类型。一般, 突发事件影响越严重, 原来 的合作伙伴没有能力应付, 只能通过与供应链外部的非合作 伙伴建立临时的应急合作关系, 因此他们属于松散型合作关 系。
应用多智能代理( Multi- Agent) 技术, 是解决这 一 问 题 的 重要思路。首先, 供应链是一个典型的分布式系统, 这与多 Agent 系统在系统结构上十分相似; 其次, Agent 的自治性、智 能性和自学习能力特点与供应链各决策主体的诸多特性类
似; 再者, 供应链不存在全局控制者, 成员间的协调就好比 A- gent 作 为 单 独 的 软 件 实 体 在 不 同 的 计 算 机 平 台 之 间 进 行 通 信。正是因为多 Agent 技术符合供应链管理中决策活动的实 际 情 况 , 所 以 基 于 多 Agent 的 供 应 链 协 同 技 术 的 研 究 非 常 多。然而, 供应链突发事件环境下的应急协调较一般情况下 的 供 应 链 协 调 在 时 间 响 应 、契 约 变 化 、信 息 传 递 上 有 更 高 的 要求, 故本文首先归纳了供应链风险的类型, 探讨不同合作 关系下的供应链应急协调机制, 并构建了以供应链各企业下 功能单元为任务粒度的 供 应 链 多 Agent 应 急 协 调 体 系 结 构 。 本 研 究 的 主 要 目 的 是 提 供 一 个 基 于 多 Agent 的 供 应 链 突 发 事件应急协调机制的初步解决方案。
发事件的应急协调内容变化而动态组建, 本文为供应链突发 事 件 应 急 协 调 决 策 体 系 中 的 MAS 设 计 了 若 干 个 上 层 Agent 联 邦 : 合 作 关 系 Agent 联 邦 、协 商 谈 判 Agent 联 邦 、契 约 维 护 Agent 联 邦 、决 策 模 型 Agent 联 邦 、利 益 分 配 Agent 联 邦 和 突 发事件 Agent 联邦, 如图 2 所示。其中, 突发事件 Agent 联邦 是其他所有上层 Agent 联邦的协调管理中心。至于这些上层 Agent 联邦的下层, 则由每个上层 Agent 联 邦 按 照 供 应 链 突 发 事 件 的 决 策 任 务 类 型 , 决 定 Agent 联 邦 的 具 体 构 成 , 并 且 负责联邦内的任务分配 , 同 时 要 代 表 下 层 Agent 的 意 愿 与 外 部 Agent 联邦通信。
产品, 而对需方而言, 在整个供应市场上, 还存在其他与之没
有 合 作 关 系 但 也 提 供 该 产 品 的 供 方 。从 该 二 阶 段 供 应 链 整 体
的角度看, 用表示供方正常情况下向该供应链中需方供应产
品数。其中, 表示供方的正常全部供应能力, 是供方的供应比
例系数。同样, 系统的外部需求仅发生在需方处, 这里仅考虑
3 供 应 链 突 发 事 件 多 Agent 应 急 协 调 机 制 分析
供 应 链 协 调 本 质 上 是 完 全 信 息 或 不 完 全 信 息 下 、通 过 多 阶段协商达到均衡点的动态博弈过程, 这与集权下的供应链 效率相比明显降低。为了平衡两者的矛盾, 大部分供应链的 核心企业会通过转移支付契约的方式激励对方选择最优的
该系统的总需求, 用表示。则双方的供需关系表达式为, 其
中, 为价格需求敏感系数, 为零售价格。
1.2 供应链突发事件分类及应急合作伙伴关系划分
基金项目: 上海市自然科学基金资助项目(06ZR14004); 上海市社科基金资助项目(2005BJB001)
170 统计与决策 2007 年第 20 期( 总第 248 期)