基于复杂网络的生鲜农产品冷链物流网络抗毁性研究

摘要

随着社会的发展和人民生活水平的提高，生鲜农产品的需求和供给也在不断增加，生鲜农产品冷链物流行业也得到了快速发展。然而，与发达国家相比，我国冷链物流行业起步较晚，没有完善的冷链物流体系，物流系统仍存在一些问题，还存在着商品流通不顺、信息传递不顺畅、物流基础设施不完善等问题。如何建立一个能够反映冷链物流网络结构和内在发展规律的模型，并对冷链物流网络进行优化，已成为学术界研究和分析的热点问题。 本论文构建了基于复杂网络的生鲜农产品冷链物流网络模型，通过复杂网络相关理论对冷链物流网络的抗毁性进行了理论研究，并使用Pajek软件和Matlab软件对复杂网络模型进行模拟仿真实验。论文中还通过对盒马鲜生冷链物流网络的节点度分布和特征参数的研究，验证了模型的合理性，然后分析了盒马鲜生冷链物流网络的抗毁性，可得到的研究成果及重要结论有如下几个方面: (1)论文通过分析冷链物流网络的构成要素、网络特性和网络中的点边连接关系，结合复杂网络的无标度网络模型，从冷链物流网络的构建方式、增长机制和边连接偏好性这三方面入手，对无标度网络模型进行了改进完善。 (2)基于BA无标度网络模型，分析了冷链物流网络的复杂特性，将引入综合因素Fi到原来的度偏好连接机制中，建立新的连接择优概率，并根据逆概率p'删除网络中已有物流节点转变成丢失节点的比例的边。研究结果表明，改进后的模型仍然符合无标度网络模型的特点，网络节点的度分布仍符合幂率指数分布，且与综合因素Fi及删除边比例系数θ(0＜θ＜1)有关。 (3)根据论文中对生鲜农产品冷链物流网络的建模分析过程，利用Pajek软件将盒马鲜生冷链物流网络系统化，并生成对应的网络拓扑图。通过对网络中节点的度分布进行分析，可知盒马鲜生冷链物流网络的节点度分布呈幂律分布，并分析盒马鲜生冷链物流网络的度与度分布、平均路径长度和聚类系数等特征参数，进一步验证了盒马鲜生冷链物流网络是符合无标度网络特征。 (4)本论文对盒马鲜生冷链物流网络中的节点设计了随机攻击与故意攻击两种攻击策略，通过仿真实验，研究盒马鲜生冷链物流网络的抗毁性。结果表明，故意攻击对网络的破坏性较强，网络中最大度的节点被攻击删除后，容易导致网络崩溃并破坏网络主要功能。同时，论文结合随机恢复策略(RR)，最大度重连策略(DR)，最短路径重连策略(SR)，最短路径-最大度策略(SDR)，最大度-最短路径策略(DSR)五种策略来恢复和重连被蓄意攻击后的网络，通过实验仿真结果来分析网络效率E（N)的变化情况，找出限制网络功能的特征参数之间的相关性，研究网络的抗毁性，并得出最优的修复策略。

目录

摘要

图目录

表目录

第1章绪论

1．1研究背景及其意义

1．2国内外研究现状

1．2．1生鲜农产品冷链物流网络研究现状

1．2．2复杂网络抗毁性研究现状

1．2．3研究评述及对本论文的启示

1．3论文结构及技术路线

1．3．1论文结构

1．3．2技术路线

1．4研究目标与创新点

1．4．1研究目标

1．4．2创新点

1．5本章小结

第2章生鲜农产品冷链物流网络理论分析

2．1冷链物流网络的基本概念

2．2生鲜农产品冷链物流网络概述

2．2．1生鲜农产品冷链物流网络的组成要素

2．2．2生鲜农产品冷链物流网络的特征

2．3生鲜农产品冷链物流网络的复杂性分析

2．4本章小结

第3章复杂网络的基本理论及基本模型分析

3．1复杂网络基本概念

3．2复杂网络的特征参数

3．2．1度与度分布

3．2．2平均路径长度

3．2．3聚类系数

3．3复杂网络的基本模型

3．3．1规则网络模型

3．3．2随机网络模型

3．3．3小世界网络模型

3．3．4无标度网络模型

3．4本章小结

第4章基于复杂网络的生鲜农产品冷链物流网络模型分析

4．1基于复杂网络模型的冷链物流网络建模

4．1．1模型描述

4．1．2模型建立

4．2改进后算法分析

4．3复杂网络模型特性分析

4．3．1节点度分布及幂率指数推算分析

4．3．2平均路径长度

4．3．3聚类系数

4．4本章小结

第5章基于复杂网络的生鲜农产品冷链物流网络抗毁性分析

5．1生鲜农产品冷链物流网络的抗毁性定义

5．2生鲜农产品冷链物流网络攻击策略

5．2．1随机攻击

5．2．2蓄意攻击

5．3生鲜农产品冷链物流网络恢复与重连策略

5．4复杂网络抗毁性评价指标

5．4．1网络效率

5．4．2平均路径长度比

5．4．3平均聚类系数比

5．4．4最大连通子图相对大小

5．5本章小结

第6章盒马鲜生冷链物流网络的建模仿真及其抗毁性分析

6．1基于复杂网络模型对盒马鲜生冷链物流网络的建模

6．1．1盒马鲜生简述

6．1．2杭州市盒马鲜生冷链物流运输路线采集与处理

6．1．3杭州市盒马鲜生冷链物流网络结构图可视化生成

6．2盒马鲜生冷链运输网络特征参数仿真

6．2．1度以及度分布

6．2．2平均路径长度

6．2．3聚类系数

6．2．4网络效率

6．3盒马鲜生冷链物流网络的抗毁性分析与应用

6．3．1盒马鲜生冷链物流网络攻击策略

6．3．2盒马鲜生冷链物流网络恢复与重连策略

6．4本章小结

第7章研究结论与展望

7．1研究结论

7．2研究局限与展望

参考文献

附录

致谢

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