SDN合作子网涌现性及优化研究.docx
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1、SDN合作子网涌现性及优化研究SDN合作子网的涌现性及优化探讨 摘要:针对供应链的链状结构的不稳定性,链中的“核心企业”使供应链缺乏敏捷性与适应性,并且简单产生断链等缺陷,学者提出了多功能开放型供需网(SDN)的概念。文中对SDN合作子网进行了探讨,从分层的角度对SDN合作子网的涌现性进行了建模,并基于Kruskal算法和Dijkstra算法分别对SDN合作子网内的全部企业和单个企业的最优化问题进行了探讨,并通过算例分析给出计算方法。模型对指导SDN合作子网内的企业进行全局战略优化和合作目标选择具有肯定的实际意义。 关键词:SDN;涌现性;Kruskal算法;Dijkstra算法 中图分类号:
2、F279.23 文献标识码:A 0 引言 传统的供应链管理思想在全球化的发展趋势下,已渐渐暴露出一些缺陷和不足,主要体现在链状结构的不稳定性,以及链中的“核心企业”限制了供应链的敏捷性与适应性,并且简单产生断链风险,这些不足也导致了供应链成员企业间合作关系的不稳定性。针对传统供应链的问题,David Bovet1提出了价值网的概念,柴跃廷等2提出了灵敏供需链的概念,但是这些概念的提出都没有从根本上变更传统供应链的链式结构,只是对原有框架下的局部改进,因此不行能从根本上解决传统供应链管理理念的弊端。 为有效克服传统供应链的不足,徐福缘等3提出了多功能开放型供需网(Supply and Deman
3、d Network with multi-function and opening characteristics for enterprises,SDN) 的概念。SDN因具备网络性、多功能性、开放性等根本特征,从根本上改进了传统的链式供应链模式,并能够为成员企业的充分合作与共赢供应良好的内外部环境。文献4从重复博弈的视角,分析了SDN对促进成员节点主动寻求合作的动力机制。文献5采纳博弈论方法,并用最小二乘曲线进行拟合,构建了供需企业动态合作演化博弈模型,并分析了博弈的结果。刘彩虹等6分析了供应链企业向SDN企业转变时的演进边界及边界行为特征,构造了边界演进模型,并以Petri网的图形建模方
4、式给出。文献7对SDN的机理、应用及其支持系统进行了全面的探讨,并对SDN的探讨进展进行了总结。何静等8,9认为无限次的重复博弈及由此而引发的触发策略,能够实现帕累托最优的纳什均衡,这是保证SDN稳定性的深层缘由。在其进一步探讨中,运用重复博弈理论和物理学相关理论,论证了SDN的稳定性。文献10提出用合作偏好度来度量SDN中企业的合作程度,进而定量分析企业的合作行为。文献11从风险理论视角,构建了基于收益共享费用共担的SDN协调模型,探讨了供需网契约的协调问题。文献12探讨了在信息不对称条件以及延期支付策略下的供需网企业之间的激励机制问题。 现有文献对SDN的探讨主要集中在动力机制、机理、稳定
5、性等方面,但没有对SDN合作状况下的合作成效,通过个体合作所产生的涌现性行为,以及全局或单个企业的优化问题进行过探讨。本文以具有充分合作的SDN合作子网为探讨对象,当SDN合作子网中的全部企业都进行合作时,将会促使整个子网出现一般困难网络所不具备的特性。在技术、管理、人才等多种价值流的交互影响和作用下,将会促使SDN合作子网出现新的涌现性。此外,采纳Kruskal算法和Dijkstra算法对SDN 合作子网的全局及单个企业的优化问题分别进行探讨,并给出算例,对于企业进行合作目标的选择及战略优化设计具有肯定的指导和借鉴意义。 1 SDN合作子网介绍 SDN是指以全球资源获得、全球制造、全球销售为
6、目标,相关企业之间由于“供需流”的交互作用而形成的一种多功能的开放式的供需动态网络结构7。这种企业结构模式范围宽广,是在全球范围内,由各种行业中的各类企业、企业联盟及最终消费者为满意多种供需关系而构成的综合网络。借助于信息平台进行物流、资金流、技术流、人才流、信息流等多种资源的交互,企业与企业之间满意了特定的供须要求,进而实现利益的共享。 SDN的组织形式为网络结构,其中网络的节点可以为组织、个人或组织的动态联盟等形式,供需关系允许存在于随意节点之间;SDN具有多功能性特点,即成员节点同时具备供应和需求的双重属性;且“供需流”具有多样性,“供需流”可以包括物料、产品、学问、人才、管理理念、技术
7、、资金以及企业文化等多种供需。多功能性通过对资源进行合理有效的配置,来提高整个系统的综合运营绩效。针对原有的动态联盟内部合作的有限开放性问题,SDN的开放性范围扩展到了全球范围,提高了企业在全球范围的竞合实力。 2 SDN合作子网的涌现性 系统科学把这种整体才具有、而孤立的部分及其总和不具有的特性,称为整体涌现性13(或称突现性)。它的通俗表述即“整体大于部分之和”,从整体中必定可以出现某些部分中所不具有的属性和特征。另一种说明认为高层次具备、而低层次不具备的特性称为涌现性。伴随着新层次出现了新的涌现性,不同的层次对应于不同的涌现性。一般来讲,低层次隶属于高层次,并对其具有支撑作用;而高层次由
8、低层次构成,并对其具有支配作用。基于此,高层次出现了低层次不具备的涌现性,但一旦还原为低层次,这种涌现性则不复存在。从层次视角分析,每一种涌现性都是由低层次事物的相互作用而激发提升而来的。 假设SDN合作子网中的全部企业充分合作,依据涌现的层次性理论,则对整个子网而言,将会出现部分所不具备的涌现性。这种涌现性,对于合作子网内的每一个个体成员均是有利的。下面将分别从宏观层面和微观层面对SDN合作子网中的企业的利益状况建模分析。 2.1微观模型的建立 设合作供需网中企业的利益为,时间取正向,设各企业的利益是连续改变的,则企业的利益相对增长率为。由于系统中每个成员的利益改变都是与其他成员共同作用的结
9、果(这里不考虑单个企业的孤立状况,即孤立企业,只考虑企业之间的充分合作),设企业对的贡献系数为,企业对的增长率贡献率为,另设为系统外部对企业的利益相对增长率的贡献和。 依据以上假设,从微观的角度,得到如下模型: (1) 当时,此时变为,我们称为企业对自身的贡献,即内生变量。其余的为外生变量。 2.2宏观模型的建立 文献14中给出SDN供需网的模型,并指出,企业与企业或者企业联盟之间,存在多种流的交互作用。对于SDN合作子网而言,节点之间依旧存在多种流的交互。 从宏观的角度,对于SDN合作子网中的全部企业集合利益,得到如下模型: (2) 其中: 1) 为合作供需网系统中的企业集合利益的总产出,为
10、投入的资本总和, 称为由信息流、人才流、技术流和管理流共同作用生成的函数; 2) 指数表示资本的弹性,说明当生产资本增加1%时,产出平均增长;是劳动力的弹性,说明当投入生产的劳动力增加时,产出平均增长; 3) 为时间变量。 为测定对企业集合利益改变的影响效果,文中认为函数中的各种流是随着时间的发展而不断改变的。为了计算的便利,令: ,。 假设中的各种流随着时间发展改变的平均速度为,则可设,代入上式,得: (3) 令,则式(3) 可化为: (4) 对公式(4)两边同时取对数,可得如下线性形式: (5) 再令:,则式(5)可化为如下标准的多元线性回来模型: (6) 利用回来分析的方法,即可求出对应
11、的参数的值。从而可以获得整个SDN合作子网中全部企业集合在各种流的作用下的增长状况。 3 SDN合作子网优化模型 供需网可以看作是困难网络,因为它具备困难网络的一些基本特征: 1) 供需网具有小世界网络的特点,即小世界性和聚集性15。借助于网络及信息平台的支持,越来越多的企业运用ERP系统进行企业内部资源的管理,通过EDI建立合作伙伴之间的商贸联系。通过对信息的有效共享,各个节点企业之间的联系更加便捷紧密,沟通更加便利频繁,使得整个供需网具有较高的聚集系数。此外,供需网中的企业通过重组优化业务流程,合理设置配送中心等方式,有效缩短了实际运输距离,真正实现了准时供货。制造商通过选择离其最近的供应
12、源,建立与供应商的紧密合作关系,既可以保证产品交付的刚好性,又可以节约运输成本。这样构建的供需网具有较小的平均路径长度。 2) 供需网也具有无标度网络的特点15。近年来基于第四方物流平台建立的供需网更体现了这种无标度性。第四方物流通过对供需网中的企业进行整合与协调,对供需网中的管理和技术等资源进行优化配置,来供应综合全面的解决方案。物流配送中心能够帮助企业将产品精确的运输到零售商的仓库,此外第三方物流的具备的组合配送优势,也都体现了供需网的无标度特点。 基于以上分析,SDN供需网合作子网具备典型的困难网络的特征,因此借助于困难网络理论可以分析探讨其性质和功能。对SDN合作子网而言,若两个企业具
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