不确定环境下考虑决策者风险规避行为的弹性供应链集成优化

摘要

供应链的日常运作过程中，既面临着需求、价格、产量等波动的不确定性因素，也面临着突发事件造成的中断风险，如地震、海啸及洪水等极端自然灾害，或由于人为因素所导致的生产中断，如罢工、恐怖袭击和金融危机等。与需求、价格波动等不确定性因素相比，失效风险虽然发生概率小，但所造成的不良后果往往更为巨大。因此，如何使供应链能够在不确定性因素和失效风险并存的环境下，保持运作的稳定性，是其提高经营绩效和服务水平所必须解决的重要问题。其次，不同的决策者面对相同的不确定性事件及风险时也会做出不同的决策，主要是因为不同的决策者具有不同的风险偏好行为，导致人们在行为上并不总是追求“效用最大”，而是根据对环境的认知和自己有限的思维，做出让自己满意的选择。而传统的供应链往往假设决策者是完全理性的，不能较好地解释一些实际的供应链成员的决策行为，因此在为决策者提供决策参考时考虑其风险偏好行为是十分必要的。而目前的相关研究常常存在着简化不确定性以及未考虑决策者行为的欠缺，因此本文在前人的研究的基础上添加缺失因素，对不确定环境下考虑决策者风险规避行为的弹性供应链网络集成优化进行研究。 基于以上研究主题，本文主要进行了三个方面的研究。 (1)考虑决策者风险规避的弹性供应链优化设计。基于Liu(2007，2010)的不确定性理论，构建了带有机会约束的以期望成本最小化为目标的混合整数规划模型。设置“替代供应商、多源供应”作为弹性策略，以决策者对约束条件成立的态度作为风险规避行为的衡量标准。通过对风险规避系数、单位惩罚成本、系统最低容忍可靠性三个参数进行灵敏度分析，得出系统成本、结构对各个参数变化的敏感性程度，以此来更好的为决策者做出最优的决策提供依据。 (2)基于CVaR的考虑决策者风险规避的弹性供应链优化设计。在需求、原材料的价格不确定，以及供应商、制造商存在供应中断风险的环境下，将这些不确定性因素通过随机情境模拟，构建以期望成本（系统成本和最坏情况下的期望成本的加权成本）最小化为目标的混合整数规划模型。设置“替代供应商、多源供应、供应商的战略应急库存中心、制造商战略应急库存中心”作为弹性策略，决策者的风险偏好行为通过风险值、条件风险值予以测度。对风险系数、最低容忍服务水平进行灵敏度分析，从而为风险中性和风险规避的决策提供有效的决策支持。 (3)风险规避下考虑服务水平的弹性供应链优化设计。在上一章的基础上，构建考虑最坏情况下的期望成本和服务水平的多目标混合整数规划模型。设置“替代供应商、供应商的战略应急库存中心、制造商战略应急库存中心”作为弹性策略，利用条件风险值对决策者的风险规避行为予以测度。通过对决策者的偏好参数及置信水平进行灵敏度分析，进一步验证了模型的合理性，从而为决策者提供有效的决策支持。

目录

声明

摘要

1．1选题背景

1．2研究目的及意义

1．2．1研究目的

1．2．2理论意义

1．2．3现实意义

1．3研究内容及论文结构

1．4研究思路、方法及创新点

1．4．1研究思路

1．4．2研究方法

1．4．3本文创新点

第2章文献综述

2．1文献检索情况概述

2．1．1文献检索范围分析

2．1．2学术分析和用户关注度分析

2．2供应链及供应链结构概述

2．3供应链不确定性概述

2．3．1供应链不确定性的特征

2．3．2供应链不确定性的分类

2．3．3不确定供应链的相关研究综述

2．3．4供应链风险管理的相关研究综述

2．4弹性供应链概述

2．4．1弹性供应链的定义

2．4．2弹性供应链的弹性策略

2．4．3弹性供应链优化设计的原则及求解方法

2．4．4弹性供应链的相关研究综述

2．5行为运作管理概述

2．5．1行为运作管理的定义

2．5．2行为运作管理的相关研究综述

2．6本章小结

第3章考虑决策者风险规避行为的弹性供应链优化设计

3．1问题描述与相关假设

3．1．1问题描述

3．1．2模型假设

3．2模型构建

3．2．1符号定义

3．2．2不确定性规划概述

3．2．3数学模型

3．3算例分析

3．3．1算例描述及相关参数设置

3．3．2模型求解结果

3．3．3灵敏度分析

3．4本章小结

第4章基于CVaR考虑决策者风险规避行为的弹性供应链优化设计

4．1条件风险值

4．2问题描述和相关假设

4．2．1问题描述

4．2．2问题模型假设

4．3模型构建

4．3．1符号定义

4．3．2情境的生成

4．3．3数学模型

4．4算例分析

4．4．1算例描述及相关参数设置

4．4．2模型求解结果

4．4．3灵敏度分析

4．5本章小结

第5章决策者风险规避行为下考虑服务水平的弹性供应链优化设计

5．1基于PGP的多目标规划

5．2模型构建

5．2．1问题描述与模型假设

5．2．2符号说明

5．2．3目标函数与约束条件

5．3算例分析

5．3．1算例描述及相关参数设置

5．3．2模型求解结果

5．3．3灵敏度分析

5．4本章小结

第6章研究结论与展望

6．1研究结论

6．2管理启示

6．3研究局限与展望

参考文献

致谢