基于复杂网络理论的乳制品供应链动力学行为及鲁棒性研究

摘要

随着生活水平和购买力的提高，居民对乳制品的需求不断增长。然而，近年来乳制品的质量问题往往严重损害了消费者的利益，促使更多关注点集中在乳制品是否安全可靠上。乳制品供应链的风险是导致质量问题发生在乳制品上的一个重要因素，加强乳制品供应链管理可以有效地防止质量问题的发生。因此，对乳制品供应链复杂网络风险传播和稳定性进行深入研究具有重要的现实意义。本文的主要研究内容如下:
　　首先，对经典的供应链网络进行分析，引出乳制品供应链模式和特征等内容，结合供应链结构共性和乳制品供应链结构特性，建立乳制品供应链复杂网络演化模型，并通过Matlab仿真，得到乳制品供应链复杂网络随时刻的演化动态过程，通过演化模型算法，求解出乳制品供应链复杂网络的度分布、聚类系数和平均路径长度，并结合浙江贝因美公司乳制品供应链的实证进行验证。仿真结果表明:随时刻能够加边、加点、去边、去点演化的乳制品供应链复杂网络在趋于稳定后具有较小的平均路径长度，较大的聚类系数，其网络度分布趋于幂律分布，具有“无尺度”网络的相关特征。在乳制品供应链中，与上下游连接紧密的关键节点企业获取新增连接的概率更大，并且，关键节点企业作为乳制品供应链复杂网络的主要焦点，能够直接影响网络的整体演化。
　　其次，对乳制品供应链复杂网络动力学行为进行研究，主要分析了乳制品供应链各环节的风险因素，将风险因素抽象成某一层级节点感染成为风险节点，合理考虑了风险在建立模型的阶与阶之间的传递情况，建立了乳制品供应链复杂网络风险扩散动力学模型，得出了每阶节点感染成为风险节点的概率表达式，并分析了随着风险扩散系数和最小感染节点数的变化，四阶网络各阶成为风险节点概率的变化情况，从层级角度对乳制品供应链复杂网络结构特性进行深化。
　　最后，研究了乳制品供应链复杂网络鲁棒性，提出了一种乳制品供应链复杂网络鲁棒性分析的算法，通过设定不同的参数，分别在随机攻击和蓄意攻击下对乳制品供应链复杂网络的鲁棒性进行分析，研究其网络失效与攻击节点数的关系，接着，对乳制品供应链复杂网络失效的预防提出了应对策略，最后结合浙江贝因美公司乳制品供应链进行实证演算，分析其网络鲁棒性特征，为保障乳制品供应链的安全稳定提供建议，进而保证乳制品的质量。

目录

声明

致谢

摘要

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 复杂网络理论在供应链领域的应用

1．2．2 供应链风险动力学传播研究

1．2．3 供应链鲁棒性研究

1．3 研究内容

2 相关概念及理论基础

2．1 乳制品及乳制品供应链

2．1．2 乳制品供应链的定义

2．2 复杂网络基础理论

2．2．1 复杂网络的定义

2．2．2 复杂网络的性质

2．3 复杂网络的统计描述

2．3．1 度与度分布

2．3．2 平均路径长度

2．3．3 聚类系数

2．3．4 实际网络的统计特性

2．4 各种网络模型

2．4．1 规则网络

2．4．2 随机网络

2．4．3 小世界网络

2．4．4 无标度网络

2．5 复杂网络动力学理论

2．6 复杂网络鲁棒性理论

2．7 本章小结

3 乳制品供应链复杂网络拓扑结构特征研究

3．1 供应链复杂网络结构分析

3．2 乳制品供应链模式

3．3 乳制品供应链复杂网络演化模型

3．3．1 乳制品供应链网络模型表示

3．3．2 乳制品供应链复杂网络模型演化过程

3．3．3 乳制品供应链复杂网络模型演化算法

3．4 仿真实验和分析

3．4．1 乳制品供应链复杂网络演化仿真

3．4．2 乳制品供应链复杂网络度的分布图

3．4．3 乳制品供应链复杂网络节点聚类系数

3．4．4 乳制品供应链复杂网络平均路径长度

3．5 浙江贝因美公司乳制品供应链实证分析

3．5．1 乳制品供应链网络的拓扑结构

3．5．2 乳制品供应链网络的静态统计特征分析

3．6 本章小结

4 乳制品供应链复杂网络风险扩散动力学研究

4．1 乳制品供应链风险扩散分析

4．2 乳制品供应链风险因素

4．3 复杂供应链网络风险扩散的动力学模型建模

4．3．1 基本假设

4．3．2 模型构建

4．3．3 模型求解及化简

4．4 复杂供应链网络风险扩散的动力学模型分析

4．4．2 Qi≠1的情形

4．4．3 模型结论

4．5 本章小结

5 乳制品供应链复杂网络的鲁棒性研究

5．1 供应链鲁棒性分析

5．2 乳制品供应链网络鲁棒性分析算法

5．2．1 乳制品供应链网络鲁棒性仿真步骤

5．2．2 实验参数介绍

5．3 随机攻击下的网络鲁棒性研究

5．3．1 改变网络负载的随机攻击鲁棒性研究

5．3．2 改变网络冗余的随机攻击鲁棒性研究

5．4 蓄意攻击下的网络鲁棒性研究

5．4．1 改变网络负载的蓄意攻击鲁棒性研究

5．4．2 改变网络冗余的蓄意攻击鲁棒性研究

5．5 乳制品供应链网络脆弱性的预防策略

5．5．1 基于理论层面的预防策略

5．5．2 基于实际情况的预防策略

5．6 贝因美乳制品供应链网络的鲁棒性实证分析

5．7 本章小结

6．1 论文结论

6．2 论文展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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