供应链牛鞭效应的建模与控制

供应链牛鞭效应的建模与控制

论文摘要

进入21世纪以来,市场的全球化和业务分工越来越细化,市场竞争已从单纯的企业层面上的竞争逐渐演变为供应链与供应链之间的竞争。供应链管理能够减少企业生产成本,增大企业利润。它作为现代企业管理的新模式,已经引起众多学者的关注。供应链具有多样性,内部节点间存在严重关联,顾客需求存在随机性,都使得供应链建模问题成为目前研究难点。本文以定性和定量相结合的方法综合了经济学管理学和控制论等理论,重点研究了供应链中因不确定因素引发的信息失真现象——供应链的牛鞭效应。本文分别研究了在传递函数和状态方程两种模型下如何对供应链的牛鞭效应进行评价和控制。在第三章中,研究了供应链模型的建立和牛鞭效应的量化。生产网络中存在产品生产周期的问题,具有离散性特点,分销网络对于物流和信息流进行连续处理,具有连续性特征。本文针对生产和分销网络的特点,使用状态结构图对供应链牛鞭效应进行仿真,并将供应链转换为控制理论中所熟悉的传递函数模型和状态空间模型。第四章采用以指数平滑的需求预测为基础的供应链单链结构模型,首先按照试探的方法在MATLAB/Simulink里面进行牛鞭效应的PID仿真。然后应用遗传算法对PID控制参数进行了整定,将工业中常用的PID控制应用到了牛鞭效应的控制当中,并得到了较好的结果。第五章采用多层生产库存时滞离散状态空间模型,运用鲁棒H∞控制的方法对供应链牛鞭效应进行了控制,取得了良好的效果。本文应用PID控制、鲁棒控制的方法对供应链中的牛鞭效应现象进行了控制,都取得了良好的效果。对控制理论在供应链管理中的应用起到了借鉴作用。文章最后对研究内容进行了总结,并对以后的研究工作提出几点设想。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 供应链管理的相关概念
  • 1.2 牛鞭效应及其危害
  • 1.3 牛鞭效应产生的原因
  • 1.4 目前国内外牛鞭效应的研究发展现状
  • 1.5 鲁棒控制理论发展简介
  • 1.6 本文的主要工作
  • 第二章 控制理论相关知识
  • 2.1 PID控制
  • 2.1.1 PID控制器的工作原理
  • 2.1.2 PID控制器的参数整定
  • 2.1.3 PID控制器的优点
  • 2.2 鲁棒控制
  • 2.2.1 不确定性的描述方法
  • 2.2.2 H∞控制
  • 2.2.3 H∞控制的意义和问题求解路线
  • 2.3 遗传算法
  • 2.3.1 遗传算法框架
  • 2.3.2 交配、变异及选择
  • 2.3.3 遗传算法的优点
  • 第三章 供应链牛鞭效应建模
  • 3.1 传递函数模型
  • 3.1.1 概述
  • 3.1.2 决策规则
  • 3.1.3 获取传递函数
  • 3.1.4 模型Simulink仿真
  • 3.2 生产库存时滞系统状态空间模型
  • 3.2.1 简单模型
  • 3.2.2 多层模型:供应链时滞动态系统
  • 3.3 牛鞭效应的量化
  • 3.3.1 概述
  • 3.3.2 频率响应
  • 第四章 供应链牛鞭效应的PID控制
  • 4.1 传递函数模型的参数配置
  • 4.2 传递函数模型PID的Simulink控制仿真
  • 4.3 遗传算法确定参数的PID控制
  • 4.4 结果和结论
  • 第五章 供应链牛鞭效应的鲁棒H∞控制
  • 5.1 模型参数及配置
  • 5.2 牛鞭效应的描述
  • 5.3 牛鞭效应的H∞控制
  • 5.3.1 牛鞭效应的控制机理
  • 5.3.2 H∞控制算法
  • 5.4 结果和结论
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间完成的学术论文
  • 相关论文文献

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