協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的脆弱性研究與工程應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化和社會分工的發(fā)展，企業(yè)面臨著各種新的挑戰(zhàn)，如商業(yè)競爭突破地域和國家的界限、產(chǎn)品生命周期的日益縮短、客戶需求日益多樣化和個性化等。越來越多企業(yè)通過聯(lián)合的方式應(yīng)對激烈的市場競爭，形成了各種協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織。同時，計算機技術(shù)的飛速發(fā)展為這種企業(yè)協(xié)同模式提供了技術(shù)保障。但是眾多實際案例表明，企業(yè)通過協(xié)同方式獲得競爭優(yōu)勢的同時也面臨著新的風(fēng)險，即合作伙伴企業(yè)的故障或異常會影響到網(wǎng)絡(luò)中其他的企業(yè)，乃至整個生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運營，產(chǎn)生系統(tǒng)脆

2、弱性。為保持協(xié)同競爭優(yōu)勢并降低系統(tǒng)風(fēng)險，研究協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的系統(tǒng)脆弱性成為學(xué)術(shù)界和企業(yè)界關(guān)注的重點。
　　 進入新世紀，協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織呈現(xiàn)出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、動態(tài)協(xié)同、跨產(chǎn)業(yè)、跨區(qū)域、知識協(xié)同等新的發(fā)展趨勢。而現(xiàn)有的協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的脆弱性分析多采用故障分析等傳統(tǒng)方法，已無法適應(yīng)協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的各種新特征。本文在分析相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論進行協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織脆弱性研究的新思路，主要進行了下述工作：
　

3、　 首先，根據(jù)經(jīng)濟、金融、生態(tài)、信息網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)等領(lǐng)域脆弱性研究的成果，給出了系統(tǒng)脆弱性的定義和提出了本文的主要研究內(nèi)容。通過脆弱性與穩(wěn)定性、抗毀性、魯棒性、風(fēng)險等概念的對比分析，確定系統(tǒng)效能衡量、失效模式分析兩個主要研究問題。結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究成果，梳理該理論的脆弱性分析方法，并提出應(yīng)用此方法必須滿足系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)、理論適用性兩個前提條件?；趨f(xié)同網(wǎng)絡(luò)理論明確了協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的概念，并分析其系統(tǒng)運行特征和網(wǎng)絡(luò)拓撲特征。在區(qū)分五類協(xié)

4、同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織脆弱性的基礎(chǔ)上，提出了脆弱性環(huán)境、關(guān)聯(lián)、內(nèi)部三層次的產(chǎn)生機理，并指出拓撲結(jié)構(gòu)、企業(yè)功能、失效模式對脆弱性的大小有重要影響。在總結(jié)研究內(nèi)容、主要問題、前提條件和影響因素的基礎(chǔ)上，梳理應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論進行協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織脆弱性分析的研究框架。
　　 其次，根據(jù)協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的系統(tǒng)運營特征，將企業(yè)作為節(jié)點、企業(yè)間的物料供應(yīng)關(guān)系作為邊，構(gòu)建無權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型。在無權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上，提出復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論適用于協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織脆弱性分

5、析的四個充分條件，即：非均質(zhì)特性、無標度特性、小世界特性、節(jié)點中心性。根據(jù)協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的網(wǎng)絡(luò)拓撲特征，研究連通度、凝聚度、韌性度等參數(shù)在衡量網(wǎng)絡(luò)效能方面的優(yōu)缺點，提出基于網(wǎng)絡(luò)效率參數(shù)構(gòu)建脆弱性分析方法，并分析節(jié)點度數(shù)、節(jié)點介數(shù)、四種邊度數(shù)以及邊介數(shù)與脆弱性的關(guān)系。通過某典型重化工協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的仿真分析，驗證所提出模型、方法的有效性，并討論了拓撲參數(shù)與脆弱性的關(guān)系。
　　 再次，參考GeMoC模型的網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同、環(huán)境三層次結(jié)

6、構(gòu)，改進原有模型中黑箱作用機制、環(huán)境因素不確定、定性分析等缺陷，基于價值工程理論，對原有無權(quán)網(wǎng)絡(luò)中各個邊進行賦權(quán)從而區(qū)分企業(yè)的差異性，提出協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型。簡要介紹模糊集理論的原理和概念，將專家判斷的語義變量轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)對各個邊進行賦值。根據(jù)加權(quán)模型和模糊理論，提出兩種賦值方案：第一種，區(qū)分協(xié)同關(guān)系對企業(yè)的影響概率，根據(jù)各種協(xié)同關(guān)系并聯(lián)的特征確定兩節(jié)點間的邊權(quán)重；第二種，區(qū)分企業(yè)提供的各種產(chǎn)品、功能或服務(wù)的稀缺性，將稀

7、缺性轉(zhuǎn)化為影響概率，從而確定兩節(jié)點間的邊權(quán)重。通過對某典型重化工協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織的仿真，分別驗證兩種方案的可行性，對比原有分析方法，明確企業(yè)功能差異對脆弱性的影響。
　　 然后，回顧BA無標度網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法，將無標度網(wǎng)絡(luò)“既魯棒又脆弱”的特性作為分析協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織中失效模式與脆弱性關(guān)聯(lián)的理論基礎(chǔ)。依據(jù)協(xié)同生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)組織中企業(yè)故障、協(xié)同關(guān)系中斷等現(xiàn)實狀況，提出失效模式的概念，其包含失效元素、失效順序、失效規(guī)模三個變量。失效元素主要