供應(yīng)鏈不確定性的分析和控制——一個(gè)隨機(jī)控制理論的觀點(diǎn).pdf

1、在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，信息流的不確定性(客戶需求不確定性、前置時(shí)間不確定性、庫(kù)存數(shù)據(jù)不確定性)通常是妨礙有效的供應(yīng)鏈管理決策，進(jìn)而阻礙高質(zhì)量與高效率的物流的主要原因?，F(xiàn)代信息技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步為形成平穩(wěn)可靠的供應(yīng)鏈信息流，進(jìn)而改善供應(yīng)鏈管理決策奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但信息的價(jià)值(對(duì)不確定性的克服)問題尚未被充分理解。本文將供應(yīng)鏈系統(tǒng)看作是一個(gè)輸入輸出為隨機(jī)過程的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，嘗試提出一個(gè)基于隨機(jī)控制理論的架構(gòu)，以統(tǒng)一的視角考察供應(yīng)鏈的各種不確定性，系統(tǒng)地

2、設(shè)計(jì)不確定性條件下的控制和估計(jì)策略，并以解析的形式探討不確定性對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)行的影響以及不確定性的對(duì)立面-信息在供應(yīng)鏈管理中的價(jià)值。全文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1)研究客戶需求不確定性及其在供應(yīng)鏈系統(tǒng)當(dāng)中的傳播問題(牛鞭效應(yīng))。其中供應(yīng)鏈系統(tǒng)由動(dòng)態(tài)物科平衡方程構(gòu)成，供應(yīng)鏈前置時(shí)間為任意固定常數(shù)，客戶需求采用一般的ARMA時(shí)間序列模型進(jìn)行刻畫。我們將供應(yīng)鏈看作是一個(gè)輸入為隨機(jī)信號(hào)的線性時(shí)不變動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。在此設(shè)定下，本文提出了一個(gè)基于經(jīng)

3、典最小方差控制理論的結(jié)構(gòu)化框架用于供應(yīng)鏈管理策略的設(shè)計(jì)和分析：我們根據(jù)最小方差準(zhǔn)則直接導(dǎo)出了最優(yōu)預(yù)測(cè)方法、傳統(tǒng)的Order-Up-To訂貨策略和廣義Order-Up-To策略的解析數(shù)學(xué)表達(dá)式；在給定以上策略的基礎(chǔ)上，我們采用線性時(shí)不變系統(tǒng)理論(時(shí)域和頻域工具)分析供應(yīng)鏈系統(tǒng)的隨機(jī)特性。通過這個(gè)框架，我們從控制理論的角度重新解釋了前人研究當(dāng)中的若干重要結(jié)果，并且推導(dǎo)和分析了廣義OUT策略的新的特性。進(jìn)一步，我們構(gòu)造了一個(gè)優(yōu)化模型用以降低整

4、條供應(yīng)鏈運(yùn)行的可變成本，該成本同供應(yīng)鏈管理策略的參數(shù)緊密相關(guān)。
　　 2)研究供應(yīng)鏈前置時(shí)間不確定性問題。其中的供應(yīng)鏈模型繼承自研究客戶需求不確定性時(shí)所采用的基本設(shè)置，但供應(yīng)鏈前置時(shí)間不再設(shè)定為固定常數(shù)，而是擴(kuò)展為一個(gè)馬爾可夫隨機(jī)過程。由于前置時(shí)間特性發(fā)生改變，供應(yīng)鏈系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性也隨之變化。我們以固定常數(shù)前置時(shí)間供應(yīng)鏈模型作為起點(diǎn)，對(duì)比分析了時(shí)變前置時(shí)間供應(yīng)鏈模型的動(dòng)力學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上，我們從最小方差控制理論的角度出發(fā)，提

5、出了一個(gè)供應(yīng)鏈管理策略設(shè)計(jì)和分析的量化框架，將分析客戶需求不確定性時(shí)所采用的解析方法連貫地拓展到前置時(shí)間不確定性的研究領(lǐng)域中。在這個(gè)框架中，我們給出了前置時(shí)間不確定條件下的Order-Up-To和廣義Order-Up-To策略的解析表達(dá)式，并且給出了上述策略在不同信息完備程度下的變化形式。在此基礎(chǔ)上，我們量化討論了在這些策略下的庫(kù)存變量和訂單變量的統(tǒng)計(jì)特性，分析了前置時(shí)間不確定性以及信息的不完備對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)行造成的影響。
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6、)考慮供應(yīng)鏈庫(kù)存數(shù)據(jù)不確定性問題，重點(diǎn)研究如何充分利用信息以改進(jìn)庫(kù)存數(shù)據(jù)的精度。我們首先研究庫(kù)存數(shù)據(jù)不確定性對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)行的影響，以說明改進(jìn)庫(kù)存數(shù)據(jù)精度的必要性。然后，著重探討流程工業(yè)庫(kù)存數(shù)據(jù)處理問題，即流程工業(yè)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)問題。我們提出一個(gè)新的框架，用于流程工業(yè)廣義線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)。同經(jīng)典的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)方法相比，本文提出的新的框架能夠以一個(gè)更為簡(jiǎn)化的形式保持相同的濾波精度。同時(shí)，這個(gè)框架的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)為動(dòng)態(tài)顯著誤差識(shí)別技術(shù)的改進(jìn)提供了

7、新的可能性。在這個(gè)框架的基礎(chǔ)上，我們重新推導(dǎo)了前人提出的遞推濾波公式，并修改了經(jīng)典的廣義極大似然比方法用于廣義線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的顯差檢測(cè)。進(jìn)一步，我們提出的框架提供了若干新觀點(diǎn)以揭示線性穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)，線性動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)和卡爾曼濾波器之間的理論聯(lián)系和區(qū)別，以及在提高庫(kù)存數(shù)據(jù)精度方面，線性動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)相比于線性穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。
　　 4)初步嘗試將ARMA客戶需求不確定性研究擴(kuò)展到多變量網(wǎng)狀供應(yīng)鏈系統(tǒng)(即每個(gè)供應(yīng)鏈成員