基于復雜網絡理論的供應鏈管理研究綜述及其展望

張盛

[摘 要]本文主要對復雜網絡理論在供應鏈管理中的部分應用性研究做了系統性的綜述，這些研究既包括復雜網絡的靜態供應鏈研究，即網絡的統計特征和復雜網絡的小世界性等特性，也包括復雜網絡的動態供應鏈研究，主要集中在網絡演化博弈模型、競爭擴散模型以及適應性供應鏈模型等。最后，結合筆者的研究興趣，說明了該領域潛在的研究方向。

[關鍵詞]復雜網絡；供應鏈管理；演化博弈模型

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.14.029

[中圖分類號]F274 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）14-00-03

自復雜網絡理論從20世紀60年代開創以來，在自然科學和社會科學領域的眾多分支中都有所研究，特別是該領域基于某一關聯機制可以構成復雜網絡的情況下。通過對復雜網絡的結構特征以及統計特性進行研究，從事相關研究的學者們將復雜網絡理論逐漸引入供應鏈的研究中來，開創了供應鏈研究的新領域、新視野和新方法。但是，隨著復雜網絡理論本身不斷向前發展以及復雜網絡控制論的發展，基于復雜網絡理論的供應鏈管理研究仍有巨大的拓展空間。

1 復雜網絡的特征及其理論概述

復雜網絡的概念見于多篇文獻中，本文將復雜網絡定義為由邊構成的圖，是具有多種特征的大規模網絡。復雜網絡有以下幾個特征：①由復雜多樣的節點連接；具有關聯動態演化特性；具有節點或網絡之間的相互關聯影響性。

1.1 復雜網絡的統計特征

Strogatz對小世界網絡進行了清晰定義，多篇論文對各類復雜網絡的統計特征進行了深入、細致的分析，證明了網絡具有多種特征，如小世界性、高集聚、系數較大等。同時，無標度網絡節點在部分復雜網絡中服從冪律分布（power-law），而且冪一般保持在2～3。Lei Wen 等基于復雜網絡的建模研究了系統的健壯性，并證明供應鏈節點間所經過的企業數量與物流的流向密切相關。Edward發現有效供應鏈需要具有諸多特征，系統性地用供應鏈統計特征對有效供應鏈進行了定義。

1.2 復雜網絡的穩定性

復雜網絡的穩定性指標呈現多樣性，如最短距離平均值、平均聚集系數等。復雜網絡的穩定性一般通過描述網絡對攻擊的魯棒性（反脆弱性）來展開，攻擊對象可分為節點的攻擊或對連邊的攻擊，而根據攻擊是否具有目的性可分為任意攻擊（隨機攻擊）或典型攻擊（目的性攻擊）。通過實驗證明，規則網絡條件下的任意攻擊或典型攻擊可產生很好的效果；小世界網絡條件下，節點間具有長距離鏈接的攻擊具有脆弱性；而無標度網絡條件下，任意攻擊很難構成威脅，即無標度網絡對任意攻擊的反脆弱性較高，但是，針對高度數和高介數的目的性攻擊，則顯示出嚴重的脆弱性。

1.3 復雜網絡的演進特性

演進特性主要將復雜網絡與多種動力學模型結合起來進行探討，從動態特性對各類復雜網絡的影響，特別是對網絡結構的影響計算出演進前后的多種網絡統計特征，從特征變化的程度和廣度等看待各類演化機制對網絡的影響程度。有些特征可以通過前人的研究獲取，而某些特征是本次研究中新獲取的，對于后者，其更具有研究價值。

2 復雜網絡理論在供應鏈研究中的靜態特性

復雜網絡理論在供應鏈研究中的靜態特性，主要指學者們對供應鏈的結構，包含點和邊權等，進行基于復雜網絡統計特征和穩定性等多方面的分析與表述。并在此基礎上，對供應鏈的脆弱性和魯棒性的內在原因進行初步分析。

2.1 供應鏈網絡的復雜網絡統計特征描述

葉迪闡述了供應鏈復雜網絡的無標度特性，該類網絡中，普通節點的度數呈現出較低的值，但某些中心節點的度數顯著高于普通節點。這與供應鏈的特性是緊密相關的：因為在供應鏈網絡中，通常具有核心企業，這類核心企業通過各類技術、經濟或其他手段與處于非核心節點的企業進行連接，建立了圍繞核心企業的供應、生產、分銷體系，正是這類體系導致了供應鏈中的無標度特征。研究發現，第四方物流對供應鏈的無標度特征產生了深遠的影響。而第三方物流對供應鏈配送過程的整合性等，都提高了供應鏈復雜網絡的無標度性。

李彬、季建華等通過對無標度特性進行說明，并結合在供應鏈中存在核心企業這一觀點，分析說明了供應鏈網絡中通常的少數大型重要企業和大量小型企業的網狀結構，同時，通過對某著名汽車制造商的供應鏈網絡進行分析，證實了供應鏈網絡的無標度特性。張紀會 等在基于復雜網絡理論的適應性供應鏈研究中，通過仿真得出概率分布模型，通過計算，可知其定義的供應鏈網絡的冪律分布在3附近，符合復雜網絡中對無標度網絡的定義。

2.2 供應鏈網絡的復雜網絡特性

國內學者對供應鏈的小世界性、聚類系數、最短特征路徑長度以及基于以上特性的供應鏈魯棒性、脆弱性進行了研究。

李彬 等認為供應鏈網絡具有小世界性、聚類性等復雜網絡的特性，并在此基礎上總結出供應鏈網絡的增長特性、優選連接性等。該論文認為引發供應鏈脆弱性的原因與以上供應鏈復雜網絡特性有很大關系，并設想了供應鏈脆弱性的潛在危害，如相繼故障等，提出了降低供應鏈的非均勻性——引入規模較小的供應鏈節點企業，適當增加供應鏈冗余——適當加入安全庫存，以及目標免疫和隨機免疫等預防供應鏈脆弱性的方法。

劉小峰 等從兩個維度分別定義了供應鏈的穩定魯棒性與性能魯棒性。該研究將供應鏈節點間的效率作為衡量節點邊權的重要指標。通過最大聯通子圖的面積以及最大聯通子圖的平均最短路徑等對供應鏈網絡的風險、反應時間以及供應鏈的整體效率，為研究供應鏈績效提供了新的思路。

3 復雜網絡理論在供應鏈研究中的動態應用

對供應鏈進行了靜態統計和特征分析后，部分學者進一步對供應鏈的復雜網絡結構進行了動態分析，大致可以分為復雜網絡博弈演化模型、基于隸屬網的供應鏈競爭研究和基于復雜網絡的適應性供應鏈等。