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1、闭环供应链鲁棒性及优化控制研究综述专 业：物流工程学 号：S120732016学生姓名：杨梅指导教师：卢安文完成时间：2013年3月24日闭环供应链鲁棒性及优化控制研究综述杨梅(重庆邮电大学经济管理学院，重庆400065)摘 要：从供应链鲁棒性，到闭环供应链鲁棒性研究，到闭环供应链鲁棒优化控 制研究，挖掘闭环供应链鲁棒性和闭环供应链鲁棒优化控制研究视角及解决方 法，以此提出闭环供应链鲁棒性和供应链鲁棒优化控制研究方向。关键词：闭环供应链；不确定性；鲁棒性；鲁棒优化控制1引言闭环供应链的研究与逆向物流的发展有着很大的关系，最早有关闭环供应链 的研究也是从逆向物流的研究开始的，闭环供应链基本上是逆
2、向物流管理的延 伸。“逆向物流”是一种包含了产品退回、物料替代、物品再利用、废弃处理、 再处理、维修与再制造等流程的物流活动。Michae,Souza&GuideJr(2003)认为： 闭环供应链是这样一种供应链，除了传统供应链，它要考虑产品的获取、回收、 再制造/再利用、以及回收再制造后的分销处理。因此，闭环供应链与逆向物流 有很多相似之处，都考虑产品的回收、利用、再制造、再分销等环节。从企业的角度看，驱动逆向物流形成的主要因素来源于法规强制、经济效益、 生态效益和社会效益四个方面。逆向物流和闭环供应链的研究虽然刚刚起步，但 其实际应用在欧美一些国家己经早就开始。在我国也正处于增长势头，特别
3、是国 家对构建节约型、环境友好型社会政策倡导，为闭环供应链的发展提供了广阔的 空间叫目前国内外学者从不同角度对闭环供应链的诸多问题进行了研究，大体上包 括闭环供应链内部再生产运作研究、闭环供应链回收渠道管理问题研究、闭环供 应链网络结构设计、闭环供应链的库存管理、闭环供应链上的定价及利润协调、 闭环供应链契约协调问题研究、闭环供应链网络信息平台建设、闭环供应链不确定研究等。2闭环供应链鲁棒性研究综述鲁棒性是指“故障与攻击的耐受性”，或称之为“网络弹性”内。2在管理科 学、工程技术等诸多领域都存在很多不确定性因素，需要使用新的优化理论才能 得到解决，目前不确定性优化理论主要包括三种类型（田俊峰2
4、005）：随机规划、 鲁棒优化和模糊规划。在鲁棒优化中，概率分布函数是未知的，不确定性参数 使用离散的情景或连续的区间范围来进行描述，其目的是找到一个近似最优解， 使它对任意的不确定性参数观测值不敏感。鲁棒优化的最大特点在于考虑了不确 定性参数值实现后，不同目标函数值之间的差异，而不仅仅强调数学期望值。经济环境与市场多变等因素导致供应链不确定，供应链不确定性来源主要有 三个方面：供应商的不确定性、生产者的不确定性、顾客的不确定性，这种不确 定性对其性能产生了巨大影响，如效率下降、收益降低、服务水平变差。此外, 供应链上信息不对称，信息扭曲，市场不确定以及政治、经济、法律等因素导致 各种供应链风
5、险（Risk）的存在。然而，无论是分析供应链的脆弱性种类还是识 别供应链风险来源并对其进行评估和监控，都是“由外而内”地进行被动防御。 为了提高供应链的抗风险能力、降低供应链的脆弱性，必须由供应链自身产生“由 内而外”的抵抗力，即增强供应链自身的鲁棒性。而闭环供应链相比正向的供应链而言，具有更强的不确定性。这是因为闭环 供应链涉及正向供应链所不具有的很多其他不确定性因素，这给闭环供应链鲁棒 性控制带来极大困难。主要表现在：消费者何时将产品退回是难以确定的； 产品的最终使用者希望将产品退回的方式是多变的；同收的废旧产品的数 量、质量、再使用的价值、再处理的方式等是不确定的；废旧产品的回收方式 是
6、多样的；逆向物流运作过程中多伙伴的合作是需要协调的；正向物流的不 确定性对逆向物流的影响也是不确定的等等8-10o因此，包含逆向供应链在内的 闭环供应链系统远比传统供应链系统复杂，运作环境的不确定性表现得更加突 出。因此，研究闭环供应链系统的不确定性和鲁棒性问题将具有更大的挑战性。目前，国内外学者对供闭环应链的脆弱性、故障、存在的风险及其控制措施 进行了大量研究。而对于闭环供应链系统的不确定性和鲁棒性问题，国内外的研 究目前还刚刚起步，研究成果也较少。3闭环供应链鲁棒优化控制研究作为一个复杂的网络系统，闭环供应链系统本身受到更多不确定性因素干 扰，相较于正向供应链，其更加缺乏鲁棒性。又由于，闭
7、环供应链内部运作和外 部扰动的不确定性，大大地增加了闭环供应链的稳定性和运作风险，关于闭环供 应链系统鲁棒性问题，开始得到了更多的关注。从目前的研究现状来看，国内外 均有涉及闭环供应链相关研究，其中最多主要集中在正向物流和逆向物流是确定 的情况，而不确定闭环供应链管理问题的研究也越来越多。在国外，很多学者投入到对供应链鲁棒优化的研究。Rnderfurth(2005)定量 研究了闭环供应链翻新系统中的退货流及需求不确定性对再制造过程的影响，并 推导出各种不确定性下的翻新策略和生产策略侦。Boakas(2006)研究了不确定扰 动情况下制造商跟踪顾客需求的H8控制问题，应用线性矩阵不等式(LMI)
8、计算使 得跟踪误差最小网。StephenC.H. Leung等(2007)考虑到制造地点、客户偏好、生 产能力、劳动水平等诸多条件下的多点生产问题的不确定性，建立了鲁棒优化模 型，通过调整惩罚参数，确定生产计划和劳动力水平，并对方案和模型的鲁棒性 进行了分析回。而Kris和Nico(2007测研究了类提前期是随机的逆向物流网络 设计问题，建立了一个非线性混合整数规划模型网。Huang等(2007)研究了不确 定需求情况下一类动态供应链H8控制问题侦。在国内，黄小原，邱若臻(2007)针对具有废弃时滞和需求不确定性的闭环 供应链动态模型，应用鲁棒H无穷控制策略抑制闭环供应链运作过程中的不确 定性
9、影响，使闭环供应链系统运作达到理想总成本。徐家旺等(2007)建立了一 类下游顾客需求不确定情况下闭环供应链的鲁棒优化模型，并对具有多种最终产 品的一类闭环供应链鲁棒运作策略进行了设计阳1刀。陈新林，张双武针对外部环 境不确定的再制造闭环供应链，采用基于情景分析的鲁棒优化方法，建立了-,类 基于单方决策型供应链契约的具有多供应商竞争和顾客需求不确定的产品再制 造闭环供应链生产计划运作鲁棒优化模型。对基于情景分析的鲁棒优化模型进行 了改进，为企业生产计划的制订提供了一个解决方案。鲁棒控制是对于动态系统的控制策略而鲁棒优化多数是对于静态系统的决 策策略；半然，鲁棒控制处理具有参数、时滞、外生扰动的
10、动态系统比鲁棒优化 方法显得更为简捷尤建新等(2007)运用控制理论，通过建立闭环供应链多级库存系统的Z域模 型，构造了牛鞭效应的传递函数。通过Z域模型分析发现，最佳凹收策略是全部 回收；生产提前期和回收延迟时间对牛鞭效应有影响，且存在最优值。邱若臻, 黄小原(2008)针对由一个制造商和一个销售商组成的两级供应链系统，研究了 生产时滞、成本参数和外部需求等不确定条件下的供应链运作问题，建立了相应 的供应链动态模型，给出了针对该模型的鲁棒H8控制策略。仿真结果表明，鲁 棒H8控制策略能够抑制供应链动态模型中诸多不确定因素的扰动，并使供应链 运作达到理想总成本，从而为不确定环境下的企业运作提供了
11、鲁棒性策略四。张 雪峰，刘秀英(2011)结合实际的生产一再制造一分销一电子商务、库存和回收 的运作情况，在具有生产时滞、电子分销时滞、外部需求及回收不确定的环境下, 根据生产库存、分销库存、顾客虚拟库存以及回收库存，建立了双渠道闭环供应 链动态模型。对双渠道闭环供应链的鲁棒运作进行了分析，给出了解决双渠道闭 环供应链动态系统的鲁棒H8控制策略和线性矩阵不等式算法。分析表明，鲁棒 H8控制策略能够有效地抑制双渠道闭环供应链运作过程中不确定因素的影响， 使闭环供应链运作达到理想状态【2七4研究展望为了应对闭环供应链系统的各种不确定性，目前研究大多从运作角度给出了 鲁棒性策略，相关研究虽然仅处于起
12、步阶段，但实际对于闭环供应链和闭环供应 链稳定性的需求，使得闭环供应链的鲁棒性和鲁棒优化控制研究将成为未来的研 究热点。关于闭环供应链鲁棒性的评价指标体系以及评价的方法，目前研究相对空 白。闭环供应链鲁棒性的评价指标体系以及评价的方法，以及进一步利用实证研 究探讨外部环境、供应链网络结构复杂性等对供应链鲁棒性的影响可以作为下一 研究方向。大多关于闭环供应链鲁棒优化控制研究，通过对市场供应、需求、产品价格 等不确定性条件的分析，得出不同情景下多目标规划模型来描述闭环供应链的运 作情况，并通过算例验证了最优解以及模型的鲁棒性，在应用到实际问题结果是 否合理，还需要进一步进行实证研究。而对于更有实践
13、意义的闭环供应链系统鲁 棒优化控制问题研究将更有实际意义，这也是未来一个很好的研究方向。参考文献:1 Stock J R. Reverse logisticsM. Oak Brook Illinois,IL:Council of Logistics Management,1992:1 10.2 曹俊，熊中梏.闭环供应链的研究进展综述及评价JL物流技术,2010,(13):1261293 李德水.加快转变经济增长方式J.求是,2005,(21):1922.席运江，党延忠.基于加权超网络模型的知识网络鲁棒性分析及应用J.系统工程理论与实 践，2007, (4)： 134140.5 田俊峰.不确定条
14、件下供应链管理优化模型及算法研究D.西南交通大学博士研究生学位 论文，2005.9.6 陈新林，张双武.多供应商竞争下再制造闭环供应链鲁棒生产计划J.系统工 程,2010,(4):41 47.7 张听瑞，王恒山.供应链鲁棒性作用模型及衡量研究J.江苏商论,2009,.116-118.8 邱若臻,黄小原.闭环供应链结构问题研究进展J.管理评论,2007,19:4955.9 Blumberg F R. Strategic examination of reverse logistics & repair service requirement, needs, marketsize, and opp
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