物流領域復雜網絡運用思索

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1前言

自1960年起，隨機圖論一直是復雜網絡的主要研究理論。到90年代末期，美國康奈爾大學的Watts和Srro-gatz通過文章《“小世界”網絡的群體動力行為》建立了小世界網絡模型，通過這個模型進一步揭示了復雜網絡的小世界特性;1999年，Barabasi和Albert發表了《隨機網絡中標度的涌現》一文，該文進一步揭示了復雜網絡的無標度性質，并建立了一個無標度網絡模型。這兩篇文章發現了復雜網絡的小世界性和無標度性，開辟了復雜網絡研究的新紀元。以這兩篇文章的發表為起點，復雜網絡的研究不僅僅局限于數學領域的研究，它開始涉及物理、系統科學、交通運輸、機械制造和物流等多個領域的研究，為這些領域的研究發展做出了重大的貢獻。本文將從四個方面對復雜網絡理論在物流領域的應用進行論述。

2復雜網絡在物流領域的應用

2.1基于復雜網絡的物流網絡的研究

在物流網絡中各種各樣的制約因素影響著運輸、倉儲、包裝、流通和配送等各個物流環節，這種復雜性可以讓我們運用復雜網絡的研究方法去研究物流網絡中存在的問題。在研究物流網絡時，以各級影響因素為節點，對有制約關系的節點連邊，根據各節點的性質賦予每個節點不同的邊權，這時將該網絡視為一個簡單的加權網絡，通過構建模型等方法，可以得出物流網絡具有鮮明的無標度性質。目前，國內外學者運用復雜網絡對物流網絡主要進行了以下的研究:潘坤友等依據三軸和完全覆蓋原則、時間最短原則、多重樞紐配置原則等構建了干線通道和支線通道，形成安徽沿江地區中心城鎮“軸—輻”物流網絡。董艷梅等認為城市節點作為區域物流網絡系統的重要組成部分，應建構在經濟中心城市或節點間的軸線(物流，信息流)之上。在應用復雜網絡知識研究物流網絡時，許多學者認為他的理論研究基礎是，物流節點相互之間的關系并不是獨立的而是相互依賴、相互作用的。楊廣華等分析區域物流網絡關系的程度中心性、中介中心性、凝聚性、核心—邊緣結構性等結構關系指標，通過與其他數據結合分析，對區域物流結構進行優化。楊廣華在其博士論文中以復雜網絡理論為基礎進一步對區域物流網絡進行了研究，構建了區域物流網絡節點優化模型和線路優化模型，為構建區域物流網絡物流節點、線路、網絡等提供參考。覃儒展等分析各個節點在整個物流網絡中的重要程度，反映各個環節的瓶頸問題以及物流網絡中節點的相互變化、市場的變化和環境的變化對物流網絡的影響。通過以上文獻綜述可知:采用復雜網絡理論可以有效補充物流管理領域宏觀層面研究的不足。當代網絡分析技術特別是網絡模型分析技術取得了重大進展，通過研究網絡整體運作及對網絡整體進行模擬等，揭示出物流網絡的結構。這些都對物流網絡理論的研究提供了重要工具。在以后的研究中，復雜網絡在物流領域可以重點研究各個物流節點之間的關系怎樣影響以及在多大程度上影響網絡成員的行為、物流網絡整體發展對單個物流節點的限制和制約等諸如此類的問題。

2.2復雜網絡在供應鏈中的應用

供應鏈在本質上講它是一個開放的復雜巨系統，其復雜性體現在它的實體復雜性、結構復雜性和各環節相互聯系的復雜性等。將復雜網絡理論應用于供應鏈時，把核心企業、顧客和供應商作為節點，供應鏈中存在的物流、信息流、資金流和決策流等各種意義上的“流”作為網絡的邊，創建一個以復雜網絡理論為基礎的供應鏈網絡。通過對這種網絡的分析可知:復雜供應鏈網絡的結構不是穩定的網絡結構，它將隨著外部條件的改變而改變。劉燕楚建立了集聚型供應鏈網絡動態演化模型，分析了供應鏈網絡的魯棒性與不確定性、抗毀性的關系，最終從供應鏈視角提出了兩種集聚型供應鏈網絡的魯棒性優化方案。劉小峰、陳國華分析了供應鏈網絡在受到不同干擾以及有無局部聯盟的情形下，供應鏈網絡的穩定魯棒性和性能魯棒性表現，為實際進行供應鏈魯棒性分析、提高其抗干擾能力、增強其魯棒性提供了一定的研究思路。朱冰心等從評價網絡結構、衡量網絡效率、識別重要網絡節點三個方面闡述了復雜網絡在供應鏈應急管理中的應用前景。ChristianKuhnert發現城市的物資供應中，占少數的核心節點發揮重要的物資調度和配送作用，整個物資供應是一個無標度網絡。葉笛認為，可以利用復雜網絡理論來深入分析供應鏈系統整體運行規律和宏觀行為、供應鏈網絡的特征以及供應鏈網絡動態生長演化規律。張紀會、徐軍芹提出了基于復雜系統理論的適應性供需網的一個初步框架，并建立了其復雜網絡演化模型。劉利軍對煤炭的供應鏈特性進行分析，證明了煤炭供應鏈網絡的復雜性和無標度性。郭進利建立了Poisson有向網絡，通過對網絡的研究發現有向網絡的出度分布冪律特性受老節點之間相互連接的概率控制，但是入度分布與該概率無關。從以上文獻綜述可知，學者運用復雜網絡理論在供應鏈的結構、網絡等方面對其進行初步的研究，但是現有的研究一般只是證明供應鏈符合小世界特性、無標度特性，具有高魯棒性等，沒有給出具體的模型。隨著復雜網絡理論在供應鏈中的研究不斷地深入，我們不應僅僅是建立一個供應鏈網絡結構的描述性模型，還應朝著細化各種模型參數并量化模型的方向進行研究。

2.3復雜網絡在配送網絡中的優化研究

在利用復雜網絡對配送網絡優化的研究中，主要研究問題有道路最短研究、配送中心選址研究和配送路線優化研究三方面。薛艷肖通過對配送網絡中的節點進行分類，基于無標度網絡形成機理，建立了物流配送網絡演化生長模型。運用平均場解析方法計算分析該模型的度分布函數，指出了配送網絡具備復雜網絡的無標度、小世界等特性。聶郁蘭在研究配送網絡時以復雜適應理論為指導，構建分析復雜物流配送系統的適應能力，為配送網絡的研究提供新的研究思路和方法。張旭鳳等通過計算分析發現第三方物流企業的配送網絡符合無標度特性，為建立物流配送網絡中的配送節點和客戶節點的生成模型提供理論基礎。從以上的文獻研究可以看出，學者證明配送網絡符合無標度網絡的特征，同時利用無標度網絡，進行了配送網絡的建模和優化、從無標度網絡的統計性質的角度進行分析構建復雜物流配送網絡的模型等研究，但是現在國內外有關于復雜網絡理論在配送網絡中的應用還是很少。

2.4復雜網絡在物流其他領域中的應用

武云霞以中鐵快運行包快捷運輸服務網絡為例，證明了行包快捷貨運服務網絡具有小世界特性。白世貞、王文利從系統的自組織角度出發，通過構造吸引力函數，給出了各地區物流行業投資吸引力的計算方法。高義佳利用無標度網絡模型，確定影響冷鏈物流網絡抵抗各種隨機或惡意毀壞的關鍵統計參數，并進行優化仿真分析，通過調整網絡參數，改變網絡結構，實現網絡優化的最終目的。通過以上文獻綜述可以看出，學者運用不同的方式證明了冷鏈物流網絡、集裝箱運輸網絡和行包快捷運輸網絡符合無標度特性，并進行了相關的建模和優化。復雜網絡在這些領域的研究還是相對較少，有關的研究也沒有深入。

3結論

本文對復雜網絡的基本知識、復雜網絡的發展以及其特征度量、復雜網絡分類及應用等情況進行了簡單介紹。然后在物流網絡、配送網絡和供應鏈等幾個方面，對復雜網絡在物流行業的應用進行了分析。隨著復雜網絡理論和應用的發展，復雜網絡在物流中的應用將會越來越廣泛，并積極地促進物流行業的發展。