動態環境下的自適應供應鏈系統

[摘要] 研究供應鏈如何在多變的市場環境下做出及時的變化或調整，具有很強的理論意義和現實意義。本文對SC適應環境變動的問題提出一種新的解決思路。分析供應鏈環境中的不確定因素及供應鏈的適應性，在此基礎上，具體闡述自適應供應鏈系統的一般原理和數學描述，并探討了相關問題。

[關鍵詞] 供應鏈 供應鏈管理 自適應系統

在市場經濟環境快速變動的趨勢下，制定及時準確的供應鏈策略可以提高系統運行效率。因此，供應鏈的適應能力成為衡量供應鏈系統性能最關鍵的準則之一。

一、供應鏈環境及適應性分析

自適應系統是控制理論中的一個術語，在機械、航空、工業過程等領域已有廣泛的應用。自適應技術適用于動態特性變化范圍很寬的對象。系統利用可調對象的輸入量、狀態及輸出量來測量某種性能指標（IP），根據測得的性能指標與一組給定性能指標的比較，自適應機構修改可調對象以保證對象在某種意義上的最優狀態。應用自適應原則開展研究，應該討論兩個問題：一是對象環境中有哪些動態變化的因素；二是對象應如何適應環境變化。

1.供應鏈環境中的不確定因素。供應鏈結構和系統參數的變化主要來自于不確定環境的影響。經由供應鏈環境的分析可以理解系統動態變化的原因，判斷可能的變化情況。在供應鏈管理的變化環境中主要包括了五種不確定因素:（1)顧客需求。（2)產品和服務。(3)信息與通訊技術。(4)渠道。(5)物流。

2.供應鏈的適應性。供應鏈適應性分為兩種模式：主動式適應和被動式適應。所謂主動式適應是指在既有系統的基礎之上，進行系統性能的有效分析，創造新的更高效率的管理策略，從而把供應鏈運作水平提高到新的臺階。被動式適應是指供應鏈系統能夠跟蹤運作中的變化，并使自己盡快適應因變化而產生的需求。主動式適應和被動式適應過程共同作用，推動供應鏈系統的不斷發展。

從供應鏈組成來看，適應性可以分成三個層次：結構適應性、功能適應性、資源適應性。結構適應性：供應鏈中企業可以既是這個供應鏈的成員，同時又是另一個供應鏈的成員，根據企業戰略需要和經營狀況，動態參與供應鏈的組建。成員變動的反應能力是結構適應性的主要內容。功能適應性：當供應鏈組建完成、各成員確定后，供應鏈的主要任務就是實現各成員企業優化組合，形成支持供應鏈運作的有序流程集合。流程中各個企業承擔功能的一部分，具有相對獨立性，當外界環境或內部條件發生改變時，現有系統功能不能滿足需要，只需修改流程中規定的規則和順序，功能本身不變，可以快速重新配置系統流程，從而增強系統的適應性。資源適應性：供應鏈如何利用各成員企業的資源是由具體的市場需求并充分考慮各種因素所確定的。供應鏈管理涉及生產技術、生產方式的選擇；工廠和倉庫分布；運輸渠道和運輸方式的選擇；庫存管理各方面問題。這些資源決策的影響因素非常復雜，當其中一部分發生變化，供應鏈必然對資源的變化作出響應，重新分配和調度資源。

由于供應鏈的層次性，這3類適應方式的深入程度也是遞階的。組織適應作用于最高層；流程適應作用于系統功能層，在適應過程中要充分考慮到組織的變動；資源適應作用于系統運作過程，同樣，在適應過程中，要考慮組織、流程的變動，如圖1所示。

因此，系統適應性研究通過分析各種可預知和不可預知的內外因素，形成事件影響序列，并建立事件發生之后供應鏈采取的策略。在此基礎上，本文提出自適應供應鏈系統的基本結構。

二、自適應供應鏈的一般原理

1.系統結構。圖2中可調系統是根據供應鏈類型和具體環境選擇的某種模型描述，它體現了供應鏈策略與其狀態及結果之間的關系。供應鏈的運作是一個動態過程，當系統中發生一些新情況、新變化時，供應鏈根據測得的性能指標與一組給定指標值的比較結果，觸發自適應過程。自適應系統通過修定原有策略，重新安排系統的可利用資源，快速響應環境變化，使供應鏈系統持續、優化地運行。

系統的自適應過程有三種形式。對于可預知的變化，規定事件響應策略。更多的變化是不可預知的，因素錯綜復雜，在供應鏈各個環節之中引起關聯的變化。環境變化一方面隱藏在很多不變因素背后，另一方面隱藏在諸多變化因素中，因此不必要也無法完全識別所有變化數據和變化類型。這一類變化主要通過對性能指標的監測，決定重新優化的時刻和優化策略。系統還可以設置檢查點，主動收集系統運行信息，進行有效的分析和優化。這種形式是更高級別的適應，能使供應鏈系統創造更高的效率。

系統給定的性能標準規定了變動范圍，它是動態的，隨著供應鏈環境的不同狀態而調整。可以由歷史數據或行業專家的經驗知識分析得出，也可以建立參考模型，由參考模型的輸出和狀態規定一個性能標準。判斷是否到達重新調度時刻，是否開始自適應過程，取決于兩類監測信息：一類是可預知變化事件的狀態，另一類是供應鏈系統的性能指標值。

2.數學描述。系統可由下列方程式表示：

其中x表示系統狀態，u是輸入量，是擾動量。

A(t)，B(t)：t時刻系統模型參數

Q：t時刻系統性能指標 Q*：給定的系統性能標準

e：系統實際性能與給定性能的偏差

0到t之間的時刻

:自適應規律，根據f調整系統策略

3.可預知事件序列。這里主要定義那些簡單的、經常性發生的可預知事件，不同供應鏈還可根據具體情況有更多的定義。

市場需求的變化：供應鏈是拉動型的，生產由需求驅動，根據實際需求進行協調。市場需求作為外生量，激發一次重調度事件。(1)新增的訂貨。采用調度方案完全再生的方式。保留斷點發生時的系統狀態信息，重新安排調度策略，將新增訂貨與原有訂貨一起進行調度，緊急訂單的優先級體現在分配給它們更大的權值。(2)訂貨取消/修改。采用完全再生的調度方案，刪除/修改被指定的訂單，并把剩余訂單作為調度對象重新調度。

生產能力的變化：當供應鏈中某生產企業發生故障，不能提供需要的生產能力，可采用修改式的調度方案，將與故障企業有關的任務形成新的要求進行重新調度。

渠道的變化：供應鏈中供應、運輸、生產關系等發生變化以及供應鏈成員加入或退出時，保留斷點的狀態信息，將相關任務形成新的要求重新調度，修改原有的方案。

三、結語

現代企業面臨的競爭環境異常激烈，產品及市場的變化引起供應鏈結構及供應鏈內部的業務流程、運作策略等發生相應的調整。面對需求的變化，客觀上要求供應鏈能夠與變化同步。供應鏈的動態調整過程可以看成一個自適應的反應過程。本文把供應鏈作為一個復雜的適應性系統展開研究，運用自適應方法進行建模，以期為供應鏈企業的策略調整尋找一種動態的方法。文章提出的系統是一種探索性的新方法，有待于理論上的進一步完善和實踐中的檢驗。而供應鏈管理理論、自適應技術、信息技術領域的不斷發展，也為這個研究方向提供了許多條件。供應鏈模型的分類研究;指標函數的確定;優化器設計策略及特定算法，有效的事件響應策略，自適應供應鏈系統軟件體系結構的設計等，將是下一階段要開展的研究工作。

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