互联网+供应链的建模及牛鞭效应控制问题研究

With the implementation of the internet+ strategy and its infiltration in economy, the conventional supply chain as the main form of increasing value chain has suffered increasingly influence. This programme based on the study of traditional supply chain, using networked model and stochastic variables to configure the supply chain under internet+, and study the bullwhip effect control problem which is the main problems in supply management. By introducing stochastic vary and uncertainty to describe the influence of internet+ to supply chain, considering different market demand model and different entity in different layers of supply chain has different order scale, we design controller from the view of network control using the theory of stochastic control and robust control, which will be of great value to theory and applications.

随着国家互联网+战略的实施以及其对国民经济发展的渗透，作为经济活动中主要的价值增值链的供应链受到的影响也日益加重。本项目在传统供应链的研究基础上，针对互联网+形态下供应链核心管理问题中的牛鞭效应控制问题，研究互联网+供应链系统的建模及控制器设计。主要研究内容有：1、互联网+打破区域销售制后对消费流向所带来的不确定性与随机性的刻画及多层供应链的建模；2、订单含有定常时滞的互联网+供应链系统牛鞭效应的控制器设计；3、供应链中不同层次的实体对订货数量级别要求的不同，设计牛鞭效应的分层量化控制器。拟通过上述研究，揭示互联网+、时滞和订货约束对供应链牛鞭效应的影响规律，研究更加有效的控制技术提高供应链的稳健性和高效益化，对供应链的理论研究具有重要意义，同时对于当下升级转型中的企业的风险控制具有一定的指导作用和经济价值。

近年来随着国家综合科技实力的提升和基础建设的强力保障，互联网+在各领域不断深入融合，对于供应链而言提供发展机遇的同时也带来了诸多挑战。互联网+对原有传统的线下消费模式产生了巨大影响，其中之一即打破了传统的区域授权销售制度，使得消费不再受区域限制，从而引起了各经销商之间更为激烈的竞争。这种消费流向的随机变动性和不确定性伴随着产品供应链的传输对位于供应链上的各实体的库存策略、现金流储备、销售策略等都产生了巨大的影响，其中的一个重要影响就是来自供应链终端的消费者的需求信息在沿着供应链向上游的供应商和制造商传递的过程中，需求被扭曲乃至逐级放大形成的牛鞭效应问题。本项目重点研究了在互联网+经济形态模式影响下，供应链的建模问题和在此基础所引起的牛鞭效应控制器设计问题。研究成果如下：.一、利用物理建模机制，引入线上和线下双链刻画供应链零售层，采用差分方程对供应链建模。利用两点分布刻画互联网+对供应链最底层消费者消费去向影响，借助随机控制理论和最优估计理论给出了相应系统牛鞭效应控制器的设计方法。此建模思路和方法对于供应链理论的研究和供应链的实际管理都具有一定的指导意义和价值。.二、利用有界确定因子刻画互联网+对线上线下消费波动的影响，在此种刻画方法下，针对订单无时滞的情形，一种研究方法是从跟踪控制的角度出发，利用基于前馈补偿的最优控制设计给出控制器；另一种研究方法为借鉴H-2/H-infinite控制思想，引入定义了供应链的H-infinite干扰抑制能力的保性能控制器，利用稳定性理论将控制器的存在条件转化为线性矩阵不等式的可解性问题，利用凸优化理论求解线性矩阵不等式给出控制器设计，并将此方法推广到订单含有定常延迟的互联网+供应链牛鞭效应控制问题的研究上。此结论能丰富供应链的理论研究，且能为企业制定牛鞭效应控制策略提供一定的参考价值。.三、引入离散的种群竞争模型刻画互联网+供应链中的消费需求量，借助动态规划理论给出的补订货量的设计方法能有效抑制牛鞭效应。此建模方法在互联网+背景下有一定的应用前景。