（管理科学与工程专业论文）agent技术在面向制造企业的供应链管理中的应用研究.pdf

摘要 摘要 为满足市场需求，企业各种组织和功能单元必须加强合作与信息交互，实现 协调运作。实施供应链管理是解决供、产、销等环节一体化运作的有效途径，然 而供应链是由遍及各地的供应商、制造商、仓库、配送中心、零售商组成的复杂 网络，是典型的异地异构分布式系统，如何设计有效的供应链管理系统以满足供 应链管理的要求就显得非常重要。a g e n t 技术是近年来分布式人工智能研究的一 个重大突破，利用a g e n t 主动性、交互性、反应性、自主性等特点解决当前分布 式系统所面临的挑战是行之有效的方法。供应链的动态性、分布性使得a g e n t 成为描述供应链的理想工具。 供应商和分销商的选择是供应链管理的两个核心问题，关系着整个供应链绩 效的好与坏。本文首先介绍了基本的供应链管理理论和a g e n t 技术，随后在对供 应商选择理论与方法做了一个全面的分析总结之后，提出了一种基于主成分分析 法和0 - 1 规划的分销商选择方法。然后，基于a g e n t 技术构建了一个供应商选择 系统，并提出了一种基于v i c k r e y 拍卖的改进的合同网协议来作为系统中制造商 a g e n t 与供应商a g e n t 之间的协商策略。最后，在a g e n t 开发平台- j a d e ( j a v a a g e n td e v e l o p m e n tf r a m e w o r k ) 上实现了供应链合作伙伴选择原型系统，给出了 关键实现技术和代码。 本文的创新点主要有两个：( 1 ) 提出了一种基于主成分分析法和0 - 1 规划的 分销商选择方法，进一步完善了已有的分销商选择理论；( 2 ) 构建了一种基于 m u l t i - a g e n t 的供应商选择系统，并提出了一种基于v i c k r e y 拍卖的改进的合同网 协议来作为制造商a g e n t 与供应商a g e n t 之间的协商策略，在a g e n t 技术实际应 用于电子商务环境下的供应链管理方面作出了有益的探索。 关键词供应链管理；多a g e n t 系统；分销商选择；供应商选择 a b s t r a c t t om e e tt h ed e m a n d so fm a l k e t , a l ld e p a r t sa n df u n c t i o nu n i t ss h o u l ds t r e n g t h e n c o o p e r a t i o na n di n f o r m a t i o ne x c h a n g et oo p e r a t ei np h a s e s c m ( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ) i sa ne f f e c t i v em e a s u r et or e a l i z et h ei n t e g r a t i o no fs u p p l y , p r o d n e t i o n a n d s a l e h o w e v e r , s u p p l y c h a i n i s c o m p l e x n e t w o r kc o n s t l 眦d b y s u p p l i e r s , m a n u f a e t u r e r s ，w a r e h o u s e s ，d i s t r i b u t e d c e n t e r sa n dv e n d o r sa l lo v o rt h e w o r l d i ti sat y p i c a ld i s t r i b u t e ds y s t e mo f d i f f e r e n tp l a c e sa n dd i f f e r e n ts t r u c t u r e s s oi t i sv e r yi m p o r t a n tt od e s i g ne f f e c t i v es c m s y s t e mt om e e tt h em a r k e td e m a n d s a g e n t t e c h n i q u ei sa ni m p o r t a n tb r e a c ho fd i s t r i b u t e da i ( a r t i f i e i a li n t e l l i g e n c e ) r e s e a r c h r e c e n t l y i t i saf e a s i b l ew a yt or e s o l v et h ep r o b l e mo fd i s t r i b u t e d s y s t e mu s i n g a g e n t t h ed y n a m i ca n dd i s t r i b u t e df e a t u r eo fs u p p l yc h a i nm a k ea g e n tb eap e r f b c t t o o lt od e s c r i b es u p p l yc h a i n s u p p l i e rs e l e c t i o na n dv e n d o rs e l e c t i o na l et w oo o r ep r o b l e m so fs c m t h e ya f f e c t t h es u p p l yc h a i np e r f o r m a n c e t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e sb a s a ls c mt h e o r ya n d a g e n tt e c h n i q u e ，t h e np r o m o t e sav e n d o rs e l e c t i o nm e t h o du s i n gp r i n c i p a lc o m p o n e n t a n a l y s i sa n d0 - 1p r o g r a m m i n gb a s i n go nag e n e r a la n a l y s i so fs u p p l i e rs e l e c t i o n t h e o r y a f t e rt h a t as u p p l i e rs e l e c t i o ns y s t e mb a s i n go na g e n ti sd e s i g n e da n da l l i m p r o v e d c o n t r a c tn e tp r o t o c o li su s e da st h en e g o t i a t i o np o l i c yb e t w e e n m a n u f a c t u r e ra g e n ta n ds u p p l i e ra g e n t a tl a s t , ap r o t o t y p es y s t e mi sr e a l i z e do n j a d ef o rs u p p l i e ra n dv e n d o rs e l e c t i o no fs c m t h e r ea l et w op r i m a r yi n n o v a t i o n si st h i sp a p e r ：( 1 1 an e wv e n d o rs e l e c t i o nm e t h o d b a s e do np r i c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i sa n d0 - 1p r o g r a m m i n gi s p r o p o s e d t h i s m e t h o dc o m p l e m e n t st h er e c e n tv e n d o rs e l e c t i o nt h e o r y ( 2 ) as u p p l i e rs e l e c t i o n s y s t e mb a s e do nm u l t i - a g e n ti sd e s i g n e da n d a ni m p m v e dc o n t r a c tn e tp r o t o c o lb a s e d o nv i c k r e ya u c t i o ni sp r o d d e da st h en e g o t i a t i o np o f i c yb e t w e e nm a n u f a c t u r e ra g e n t a n ds u p p l i e ra g e n t i ti sau s e f u lt r yf o rr e s e a r c ho fs c mi ne - b u s i n e s sa p p l y i n ga g e n t t e c h n i q u e k e y w o r d ss u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ；m u l t i a g e n t s y s t e m ；v e n d o rs e l e c t i o n ； s u p p l i e rs e l e c t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：物彤燕 日期：加叼口6 ， 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：瘠夕睨、导师签名准磺秀 日期弘弘， 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 论文的研究背景及其意义 从产业链的角度来看，一个具有领先优势的企业，应把上下游的结点企业作 为一个整体来考虑，通过产业链的整体合作来降低成本、实现价值链增值并达到 获取竞争优势的目的。市场竞争的压力迫使企业必须缩短供货周期，快速适应市 场环境的变化，从而引发企业一系列的经营管理变革，这些变革措施客观上推动 了生产企业内部、外部及供应链上各结点企业之间在信息传递、运作流程等诸多 方面的协调，以便按照消费者的期望在规定时间内完成产品的生产，并通过系统 的高效率配合将产品及时有效的送到消费者手中。 在这样的共识基础上，供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m a n t , s c m ) 作为一 种新的管理思想，首先在西方被提出来，并在理论上获得了突破。一些企业通过 供应链管理的实施也获得了巨大的成功。根据m e r c e r 管理顾问公司的研究报告， 有近一半接受调查的公司经理将供应链管理作为公司l o 项大事之首。根据a m p , ( a d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gr e s e a r c h ) 预测，供应链管理市场( 包括应用软件维护和 授权，硬件设备、服务、培训、咨询、客户开发、系统集成等) 在2 0 0 3 年达到 1 8 6 亿美元。一些国际知名的大公司惠普( h p ) ，戴尔( d c u ) 、数字仪器公司( d e c ) 、 宝沽( p & g ) ，爱立信( e r i c s s o n ) 、沃尔玛( w 砒- m m ) ，丰田汽车( t o y o t a ) 等公司都 已采用了这种管理方法，并因此而增强了公司的国际竞争力“1 。 总之，通过实施良好的供应链管理，可以在进入新市场，开发新产品，开 发新分销渠道，改善售后服务水平，提高用户满意程度，降低库存、后勤成本和 单位制造成本，以及提高工作效率等方面获得满意效果。 从2 0 世纪9 0 年代起，随着以i n t e m e t 为代表的信息技术的广泛应用，一种 新的商务模式电子商务( e - c o m m e r c e ) 正在出现。它采用现代信息技术手段， 以数字化通信网络和计算机设备替代传统交易过程中纸介质信息载体的存储、传 递、统计发布等环节，从而实现商品和服务交易以及交易管理等活动全过程的无 纸化和在线交易，以达到高效率、低成本、数字化、网络化、全球化等目的。电 子商务对社会经济产生重大影响。作为新经济模式的代表，它受到世界各国越来 越多的重视。 如上所述，一方面i n t e m e t 的普及应用及电子商务的蓬勃兴起，改变着企业 的经营和管理方式。在网络上寻找客户、供应商和分销商，完成原材料采购、产 品销售和交易结算已经成为越来越多的企业经营业务的主要方式。另一方面，企 业为提高自身的管理水平，也都在大力开展信息化建设。如建立企业资源规划 ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 系统、s c m 系统等，并取得了巨大的成就。但 北京工业大学管理学硕士学位论文 面临的问题是如何将电子商务环境、供应链管理、e r p 系统等这些先进的管理技 术及先进的信息化系统有机地揉合在一起，使它们成为一个能充分发挥各自优势 的有机的集成体。 供应商和分销商的选择是供应链管理的重要内容。供应链是由原材料供应 商、制造商、经销商和最终用户所组成。在供应链中，每个结点既是上游组织的 用户，又是下游组织的供应商。这样的双重身份决定了任何一个结点的运作效率 都将直接影响到整个供应链的绩效。只有做好供应商和分销商的选择和管理，才 能保证供应链的正常运作，充分发挥供应链的作用。 分布式人工智能( d i s t r i b u t e da r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ，d a d 主要研究在逻辑或 物理上分散的智能系统如何并行地、相互协作的实现问题求解，随着计算机网络、 计算机通信和并行程序设计技术的发展，分布式人工智能的研究逐渐成为一个新 的热点。随着新的信息系统、决策系统和知识系统在规模、范围和复杂程度上的 增加，分布式人工智能技术的开发与应用越来越成为这些系统成功的关键”。 分布式人工智能有两个重要分支：分布式问题求解和多a g e n t 系统 ( m u l t i - a g e n ts y s t e m , m a s ) 。a g e n t 技术在计算机领域的研究和应用源于2 0 世纪 7 0 年代美国麻省理工学院研究人员开展的一系列关于分布式人工智能的研究。 研究人员发现，通过协作将一些简单的信息系统组成一个大的系统可以显著提高 系统处理复杂问题的能力，并且通过定义合理的协作机制可以提高整体系统的智 能水平。由此产生了具有一定智能，能被动地响应信息处理的需求，除了完成事 先指定的任务外，还能够主动地预测、适应乃至积极寻找途径以支持用户完成任 务的软件a g e n t 的概念和方法嘲。a g e n t 最有前途的领域是多a g e n t 技术领域。 目前，多a g e n t 系统是分布式人工智能研究的热点，也可以认为是分布式问题求 解的进一步发展，是一些a g e n t 通过协作完成某些任务或达到某些目标而构成的 系统。多a g e n t 技术的优势就是通过a g e n t 之间的合作与分工，完成单个a g e n t 所不能完成的任务或以更小的代价、更高的效率、更好的质量完成任务。 基于多a g e n t 构建供应链管理( s c m ) 系统模型有很多优点。供应链本质上是 一个动态的、分布性的、复杂的系统。多a g e n t 系统所具有的分布性、开放性、 适应性等特点使其成为描述s c m 系统的理想工具。多a g e n t 系统强调分布式自 主决策和通过各个a g e n t 间的合作、协商来解决问题的能力，这些正好符合了供 应链在实际运行中所表现出来的自治性、分布性、并行性、弱耦合性等特征。因 此，引入多a g e n t 系统，用来模拟、优化、实现和控制供应链的运行，是一种极 为有效的方法。 现代企业供应链是典型的异地异构分布式系统，它是由遍及全球的供应商、 工厂、仓库、配送中心、零售商组成的复杂网络，如何有效地管理这种复杂的网 络，使其能适应新经济环境的发展，成为多a g e n t 应用研究的重要课题。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 电子商务环境下供应链管理模式、体系的相关研究 ( 1 ) 电子商务环境下的供应链和传统供应链在物流、资金流、信息流的传 递模式上大不相同，电子商务环境下的供应链通过i n t e r n e t 的通信方式，使得通 信的效率和准确性得到了大为改善。文献 3 提出了一个电子商务环境下供应链 的物流、信息流和资金流的传递模式如图1 1 所示。 信息流 图1 - 1 电子商务环境下供应链的物流、信息流和资金流传递模式 f i g u r e1 - 1t 】妇m o d e lo f l o g i s t i c s , l n f o r m a t i o na n dc a p i t a li nf s c m ( 2 ) 文献 4 为了实现供应链中各个应用管理系统之间的信息交互和快速集 成，提出了一个基于a g e n t 原理的供应链管理两层体系结构：第一层由三个功能 a g e n t 组成，协调供应商、制造商和销售商之间的关系；第二层由四个代理接口组 成，通过四个代理接口实现生产管理模块、库存管理模块、采购管理模块和客户 服务管理模块快速加入和退出供应链系统。并根据上述理论，开发了一个基于 w e b 的软件平台，支持不同管理系统的即插即用以及供应链的重构。 ( 3 ) 文献 5 】基于供应链管理的生命周期及柔性、敏捷等原则提出了一个电 子商务环境下的基于多代理的供应链管理体系结构。它是一个由决策支持层、任 务调度层和功能实现层组成的三层层组织结构。如图1 - 2 所示。 系统的决策支持层是整个供应链管理中的核心，它反映了企业的经营策略和 管理思想；任务调度层是连接决策支持层和功能实现层的中间层，它负责将商务 规则映射为e c a ( e v e n tc o n d i t i o na c t i o n ) 规则。并利用e c a 规则通过推理机 根据一定的调度策略调度代理对决策任务的执行；功能实现层是供应链管理中的 事务处理的具体实例，它通过多代理协作来实现，因而可以获得软件代理的重用。 北京工业大学管理学硕士学位论文 图1 - 2 敏捷供应链管理体系结构 f i g u r e1 - 2 a r c h i t e c t u r eo f a g i l es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t 1 2 2a g e n t 在供应链管理中的应用研究 a g e n t 技术作为一种新的系统模拟工具、一种有效的分布式求解工具、以及 一种新的信息系统的基础框架，已经被引入到供应链研究领域中来。目前，根据 引入a g e n t 的目的不同，可以把这些研究分为：( 1 ) 模拟与仿真；( 2 ) 计划与调 度；( 3 ) 设计与运行。 ( 1 ) 模拟与仿真 建立供应链的多a g e n t 仿真模型，通过模拟实际供应链的运行，为供应链过 程重组和供应链运行管理提供决策支持，是a g e n t 在供应链管理中的一个重要应 用方向。m a r ks f o x 所领导的多伦多大学企业集成实验室，于1 9 9 3 年首先提出 了相应的多a g e n t 系统框架嘲。在今后的几年中，开发出了一套基于规则的a g e n t 协同语言c o o l ( c o o r d i n a t i o nl a n g u a g e ) 和一套多a g e n t 开发平台a b s ( a g e n t b u i l d i n gs h e l l ) ，并把它们应用于供应链的建模与模拟中。s w a mi n a t h a nk a l a k o t a 等人认识到多a g e n t 仿真模型是一种新型的、强有力的决策支持工具，它能够为 决策者评价供应链运行效率，进行w h a t - i f 分析，提供高效而易用的决策支持 s w a mh 姐a h a n 等首次把多a g e n t 建模和模拟技术与其他供应链模拟技术作了一个 比较，指出多a g e n t 方法是一种低成本、高效率、可重用的供应链建模与模拟技 术川。相对于其他基于先进先出事件队列处理机制的模拟方法而言，多a g e n t 系 第1 章绪论 统所具有的自治性、分布性、协作性的特点，更能够描述供应链随机性大和多点 分布决策的特征。清华大学的周庆、陈剑采用了一种高级p e t r i 网方法建立基于 多a g e n t 的供应链模型，着重论述通过子a g e n t 代换建立多a g e n t 聚集模型的方 法与步骤，并给出多a g e n t 聚集模型实例，建立了供应链配送渠道系统简化模型， 设计了相应的仿真参数，通过s w a r m 仿真平台模拟了供应链配送渠道系统的组 合行为嘲。 ( 2 ) 计划与调度 企业供应链的各个环节一般都具有独立的计划调度能力，但是只有把这些独 立分散的计划调度能力协调、整合在一起，才能使整条供应链的运行得到优化。 利用多a g e n t 系统协调供应链各个环节的计划调度，是研究历史较长，而且应用 较广一个领域。在基于多a g e n t 的计划调度系统中，每个a g e n t 代表不同的资源， 如机器设备、运输车辆、工人等，并且负责该资源的计划与调度。在计算机集成 制造( c i m s ) 领域，国外对这种基于多a g e n t 系统的分布式计划调度系统作了大 量的研究一。国内大量学者也作了系统的研究，其中高愕等提出一种基于多 a g e n t 的网络化车间调度方法，给出任务驱动的网络化车间多a g e n t 调度模型， 提出了车间调度的综合指标，针对不同的动态事件，讨论相应的调度策略，以实 现网络化车间任务的分配和再调度“。凌兴宏等提出应用工作中心a g e n t 之间通 过协商与协作，形成一个基于能力与成本的m u l t i - a g e n t 集成生产计划与调度系 统，使企业具有实时应变性“”。 ( 2 ) 设计与运行 利用a g e n t 构建企业的信息基础平台，利用a g e n t 作为供应链协调和通信的 软件实体，控制和管理企业供应链的运行，以提高供应链管理的自动化和智能化 程度，是a g e n t 应用于供应链管理的一个重要研究方向。 由美国国家标准技术协会( t h e n a t i o n a li n s t i t u t eo f s t a n d a n d sa n dt e c h n o l o g y o ft h e u s ) 出资，由数家公司和大学组成的智能制造计划执行协会( t h e c o n s o r t i u mf o ri n t e l l i g e n tm a m f f a c m r i n gp l a n n i n ge x e c u t i o n ，c i m p l e x ) ，对企业 内的l e g a c y 系统如生产能力分析( c a p a c i t y a n a l y s i s ) 软件、企业资源计划( e r p ) 和制造执行系统( m e s ) 的集成进行了研究“”。c i m p l e x 采用a g e n t 技术，为 企业l e g a c y 系统的集成开发了一个多a g e n t 系统( m a s ) 。加拿大的卡尔加里大 学从1 9 9 2 年左右开始的m e t a m o r p hi 的研究项目，为智能制造的开发提出了多 a g e n t 体系结构，并在此基础上进一步开始m e t a m o r p hi i 项目的研究工作。 m e t a m o r p hi i 系统中，a g e n t 被设计成系统信息交流与业务协调的中介，力图实 现不同企业信息系统之间的动态集成n q 。这种中介形式的系统结构还有利于引入 行为优化的机制，以改善供应链的性能。 m a h m o u dt c h i k o u 和e r i cg o u a r d e r e s 提出了一个多a g e n t 模型来控制产品系 北京工业大学管理学硕士学位论文 统。这是一种基于多a g e n t 系统原则的方法，这种方法具有反应性、分布性等属 性并用这种方法来控制产品系统n 目。浙江大学的杨春节、赵莉着重研究了供应 链预测系统的构造，设计了包括供应商、制造企业、分销商与最终客户的预测体 系，定义了几种a g e n t 对象，开发了几种信息交换格式“”。马继辉等通过对企业 管理模式的探讨，在企业资源规划系统的基础上引入了供应链管理的思想，既强 调了企业资源规划系统强大的事务处理能力，又重视供应链管理的复杂业务计划 和整体优化功能。在此基础上，采用多智能自主体系统建立了企业供应链系统的 框架，并给出了一个通用的本体论原型用于定义企业供应链中的各类实体和关系 1 7 o 上海交通大学的汪良主、卢春霞等提出了一个基于多a g e n t 合作的敏捷供应 链管理系统模型。此系统是基于将企业的业务逻辑和事务处理分开的思想，通过 供应链定义工具对企业的业务逻辑进行描述，利用多a g e n t 的合作，实现供应链 的事务处理，从而有效地支持供应链的动态建立和过程重组，增强供应链系统信 息分布处理和软件可重用能力“”。广东工业大学的刘怀亮、高鹰对多a g e n t 协同 机制及其在电子商务供应链中的应用进行了研究，论述了电子商务供应链管理 ( e s c m ) 理论、技术和新特点，分析了多a g e n t 及其协同的相关理论，提出了一 种新的多a g e n t 协同模型面向任务的熟人联盟( t a s ko r i e n t e da c q u a i n t a n c e c o a l i t i o n , t o a c ) ，构造了基于多a g e n t 协同的电子商务供应链管理( e s c m ) 系 统和基于x m l 的a g e n t 协同通信平台“”。西安理工大学的刘少锋，张新元对多 a g e n t 系统组织结构和协作策略在供应链管理中的应用进行了研究。分析了供应 链管理系统中引入a g e n t 技术的优势，比较几种多a g e n t 系统的组织结构，结合 供应链管理的特点提出基于层次联邦的多a g e n t 系统组织结构模型，并针对供应 链管理的要求设计层次联邦组织结构下改进的合同网协议的多a g e n t 协作策略， 构建基于一个多a g e n t 的供应链管理系统原型。 随着近年来对代码可移动性的研究，移动a g e n t 越来越为人们所关注。移动 a g e n t 是一种特殊的a g e n t ，它能够通过计算机网络，在计算机之间自由移动并且 自主执行。这种移动性，使得用户的a g e n t 3 程序能够真正驻留在对方的计算机中， 代表用户进行信息处理，更真实地反映了实际处理的状况，使得处理更具灵活性、 智能性，提高了异步处理的效率。b r u g a l id 等在1 9 9 6 年首先把移动a g e n t 技术引 入到供应链信息系统的实施中。他利用移动a g e n t 在顾客和纺织厂之间传递订单 数据和生产数据，用这种方式整合企业之间异构的信息系统，加速企业订单处理 的过程眦3 。d a s g u p t ap 等开发了一个m a g n e t 系统，该系统是一个利用移动a g e n t 实现原料全球采购的原型系统。 综上所述，目前的这些研究所存在的问题有： ( 1 ) 从目前的研究文献来看，在供应链管理领域，供应商的选择方法目前已 经提出了很多种，也比较完善。但是有关分销商的选择方法的研究相对较少。 第l 章绪论 ( 2 ) 在将a g e n t 技术应用于供应商选择方面，国内外已有相关研究。但多是 利用a g e n t 来模拟和仿真供应链的运行或者针对某一类具体选择算法来进行实 现，很少直接利用a g e n t 构建供应链运行平台，将a g e n t 作为一个软件实体来控制 和管理供应链的运行，进行供应商的选择。 ( 3 ) 在基于a g e n t 的供应链合作伙伴选择方面，当前的a g e n t 协商模型要么过 于简单，要么难于在实际系统中实现，缺乏一个既具备动态性和敏捷性，又能避 免频繁通信，满足较少通信量要求的合适的模型，难以适应i n t e m e t 中开放、复杂、 动态的多a g e n t 系统的需要。另外，对电子商务环境下供应链中自利的a g e n t 可能 采取的欺骗行为考虑较少。 1 3 研究内容和结构安排 第一章为“绪论”，主要介绍论文的研究背景和意义，国内外在这方面的研究现 状以及论文的主要研究内容。 第二章为“供应链管理与a g e n t 技术”，主要介绍供应链的概念、结构与特征， 供应链管理的基本理论与基本方法，构建面向制造企业的供应链管理系统的基本 要求；a g e n t 的概念和理论，a g e n t 技术目前的应用领域和应用范围，a g e n t 技术 的优点以及将a g e n t 技术引入供应链管理的优势等。 第三章为“供应商和分销商的选择理论与方法”，本章介绍了供应商的选择理论 与方法，分销商的选择理论与方法，并提出了一种基于主成分分析法和0 1 规划 的分销商选择方法。 第四章为“一种基于m u l t i - a g e n t 的供应商选择系统”，本章介绍了供应链管理中 多a g e n t 系统的组成结构，然后构建了一种基于m u l t i - a g e n t 的供应商选择系统， 给出了系统各部分的组成。最后，提出了一种基于v i c k r e y 拍卖的改进的合同网 协议来作为系统中主要a g e n t 之间的协商策略。 第五章为“面向制造企业的供应链合作伙伴选择原型系统的设计与实现”。本章 介绍了一种多a g e n t 系统开发平台一l a d e 开发环境，并在此平台上开发出了 面向制造企业的多a g e n t 供应链合作伙伴选择原型系统，该原型系统主要实现两 部分功能：供应商选择和分销商选择。并对系统中主要a g e n t 之间协作过程进行 了描述。 最后一部分为“研究结论”。对论文的主要研究成果进行了总结，并在此基础上 提出了如何进行下一步研究工作的建议。 北京工业大学管理学硕士学位论文 第2 章供应链管理与a g e n t 技术 2 1 供应链的概念、结构与特征 2 1 1 供应链的概念 早些年里，许多企业出于管理和控制上的目的，对为其提供原材料、半成品 或零部件的其他企业一直采取投资自建、控股或兼并的“纵向一体化”管理模式。 在外部市场环境比较稳定的情况下，“纵向一体化”模式有助于增强企业对采购、 生产、分销和零售全过程的控制，在市场竞争中掌握主动。但是，进入9 0 年代 以来，买方市场变化迅速，且难以预测，“纵向一体化”的战略模式就逐渐显示 出其无法敏捷地响应市场需求的弱点。尽管企业采取了许多先进的单项制造技术 和管理方法，都无法摆脱困境，因为任何一个企业都不可能在所有业务上成为最 杰出的企业，只有优势互补，才能共同增加竞争实力。因此，许多企业开始在全 球范围内寻求合作，与供应商和销售商建立合作伙伴关系，结成联盟，共享风险 和利润。这样，企业的管理模式就由“纵向一体化”模式转变为“横向一体化” 的战略模式。 “横向一体化”战略模式的产生直接导致了供应链概念的形成。在产品的整 个生产过程中，核心企业从设计、制造直到销售，都寻求优秀的企业，形成一个 利益共同体，构成了一条从供应商、制造商、分销商、零售商直到最终顾客的， 包含物流、信息流和资金流的网链，这条由供需关系联系在起的、由这些企业 所组成的网络就称为“供应链”嘲。 供应链的具体概念众说纷纭，全球供应链论坛( g l o b a ls u p p l yc h a i nf o r u m ， g s c f ) 将供应链定义为：“为消费者带来有价值的产品、服务以及信息的，从源 头供应商到最终消费者的集成业务流程”。而国内供应链管理专家马士华等给出 的定义为：供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采 购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者 手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能 网链结构模式嘲。 供应链不仅是一条联接供应商到用户的物料链，而且是一条增值链。供应链 实现的是把供应商、生产厂家、分销商、零售商等在一条链上的所有环节都联系 起来并进行优化，是生产资料以最快的速度，通过生产、分销环节变成增值的产 品送到有消费需求的消费者手中。这不仅降低了成本和减少了库存，使社会资源 得到优化配置，更重要的是通过信息网络、组织网络实现了生产及销售的有效连 接，促进了物流、信息流、资金流的合理流动，从而为买方市场上的消费者提供 第2 章供应链管理与a g e n t 技术 优质、高效、及时的服务，使企业在激烈的市场竞争中获得竞争优势嘲。 2 1 2 供应链的结构 下图2 - 1 展示了供应链的结构模型嘲： 盗金流 图2 - 1 供应链结构 f i g u r e2 - 1s t r u c t u r eo f s u p p l yc h a i n 2 1 3 供应链的特征 从上图的结构模型中可以看出，供应链是一个网链结构。企业是供应链中的 节点，而节点与节点之间是一种供求关系。整个供应链上以物流为基础，同时伴 随着信息流和资金流的流动。供应链的主要特征包括以下几点嘲： ( 1 ) 结构的复杂性。供应链节点企业之间的跨度可以非常大。一个供应链往 往由多个，多类型，甚至不同国家的企业组成。 ( 2 ) 动态性。由于市场环境的改变、企业战略目标的调整以及各企业本身的 发展变化，处于供应链节点上的企业可能会经常发生变动。随着敏捷制造和敏捷 供应链思想的引入，这种趋势会越来越明显。 ( 3 ) 层次性。供应链通常分为外部供应链和内部供应链两种。外部供应链主 要涉及企业问的协调、合作。相对于外部供应链，内部供应链主要涉及企业内部 的各种活动。根据供应链所处的层次不同，所采用的管理方法也不完全相同。 ( 4 ) 面向用户需求。供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求 而发生，并且在供应链的运作过程中，用户的需求是拉动供应链中信息流、资金 流的动力。 ( 5 ) 围绕主导企业。就供应链而言，一般是围绕着某个主导企业而展开的。 北京工业大学管理学硕士学位论文 实践证明，供应链运行的好坏以及整条供应链竞争力的大小，很大程度上取决于 供应链中主导企业的影响力。主要企业通常是供应链的信息交换枢纽和物流的集 散中心，同时主导企业更担负着组建供应链并协调各企业间关系的使命。 2 2 供应链管理 2 2 1 供应链管理的定义 关于供应链管理的定义，目前国际上比较公认的有以下几个： 1 9 9 6 年成立于美国的供应链协会将s c m 定义为：“e n c o m p a s s e se v e r ye f f o r t i n v o l v e di np r o d u c i n ga n dd e l i v e r i n gaf i n a lp r o d u c t , f x o mt h es u p p l i e r ss u p p l i e rt o c u s t o m e r sc u s t o m e r ”( s c m 是为了生产和提供最终产品，包括从供应商的供应商 到顾客的顾客的一切努力1 。 日本经营学杂志在其“供应链革命”特集中，将s c m 定义为“跨越企业组 织的边界，作为一个完整的流程共享经营资源和信息，以整体优化为目标，彻底 消除流程中的浪费的管理技术”。 本文比较倾向于认为：供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 是一种集成 的管理思想和方法，指人们在认识和掌握了供应链各环节内在规律和相互联系基 础上，利用管理的计划、组织、指挥、协调、控制和激励职能，对产品和流通过 程中各个环节所涉及的物流、信息流、资金流、价值流以及业务流进行的合理调 控，以期达到最佳组合，发挥最大的效率，迅速以最小的成本为客户提供最大的 附加值。供应链管理把不同企业集成起来以提高整个供应链的效率，注重企业之 间的合作”1 。 2 2 2 供应链管理的相关理论 从以上概念中可以看出，供应链管理主要涉及四个主要领域：供应( s u p p l y ) 、 生产计划( s c h e d u l ep l a n ) 、物流( l 0 西s t i e s ) 和需求( d e m a n d ) 。 供应链管理所关心的并不仅仅是物料实体在供应链中的流动，除了企业内部 和企业之间的运输问题和实物分销外，它还包括以下几个方面的主要内容嘲： ( 1 ) 战略性供应商和用户合作伙伴关系管理。 ( 2 ) 供应链产品需求预测和计划。 ( 3 ) 供应链的设计( 全球节点企业、资源、设备等的评价、选择和定位) 。 ( 4 ) 企业内部与企业之间物料供应与需求管理。 ( 5 ) 基于供应链管理的产品设计与制造管理、生产集成计划、跟踪和控制。 ( 6 ) 基于供应链的用户服务和物流( 运输、库存、包装等) 管理。 ( 7 ) 企业间资金流管理( 汇率、成本等问题) 。 ( 8 ) 基于i n t e m c t i n 血 a n e t 的供应链交互信息管理。 供应链管理流程如图2 - 2 所示： 图2 - 2 供应链管理流程图 f i g u r e2 - 2f l o w c h a r to f s c m 与传统的企业管理相比，现代供应链管理思想有以下几个特征删： ( 1 ) 系统性。供应链管理把供应链中所有节点企业看作一个整体，供应链 管理涵盖整个物流过程，包括从供应商到最终客户的采购、制造、分销、零售等 职能领域。 ( 2 ) 目标共同性。供应链中所有参与者具有相同的目标，即通过协调合作关 系达到高水平的产品与服务，并使得利润最大化。 ( 3 ) 新型的合作关系。企业通过仔细地选择业务伙伴，减少供应商数量，变 过去企业与企业的敌对关系为紧密合作的业务伙伴关系。这种新型伙伴关系主要 体现在共同解决问题与信息共享等方面。 ( 4 ) 核心能力的重要性。供应链业务伙伴关系的形成不能以丧失企业的核心 能力为代价，企业要注重开发核心能力，并且要善于借助供应链中其他企业的核 心能力来形成、维持和强化自己的核心能力。 总之，供应链管理是一种系统化与集成化的管理思想与方法，它突破了企业 界限的束缚，将供应商、制造商、销售商以及用户作为一个有机联系的整体，通 过节点企业之间的协调与合作，集聚最具市场竞争力的经济资源，发挥整体效能， 提高竞争力，实现共赢的目标。 北京工业大学管理学硕士学位论文 2 3a g e n t 的基本知识 2 3 1a g e n t 的概念 a g e n t 的思想在5 0 年代由j o h n m c c a r h t y 提出，在几年后由o l i v e r gs e l f r i d g e 正式命名。他们认为系统在给定一个目标时应该能自动执行一系列计算操作、并 且当它不能继续往下做时应该能与人交互，请求或接受建议。关于a g e n t 的定义 有很多种，典型的定义有眦删： m i t 的软件研究小组的p a t t i em a s e 认为“a g e n t 是一类嵌入复杂、动态环境 中的计算机系统，它可以感知、作用于环境，并且希望通过动作的执行实现一定 的目标或任务。” f i p a ( f o u n d a t i o nf o ri n t e l l i g e n tp h y s i c a la g e n t s ) 将a g e n t 定义为嵌入环境的 实体，它可以解释反映环境事件的传感器数据，并通过执行动作影响环境。a g e n t 可以是硬件或软件，对于硬件a g e n t ，需要强大的软件支持。 我们可以简单地把a g e n t 称为能在特定环境中连续和自主地运作的软件实 体，通常这种软件实体可能是嵌套结构，它能包含更底层次的a g e n t 。这里连续 和自主反映了a g e n t 可以响应环境的变化而不依赖人工干预做出灵活和智能的 反应的能力。在理想状态下，连续运行一段时间的a g e n t 应具有从过去的经历中 学习的能力。另外希望在同一环境中共存的a g e n t 集体应具有能相互合作的能 力。 2 3 2a g e n t 的属。性和分类 一般情况下，我们认为a g e n t 应该具有以下属性d 羽： 智能性：a g e n t 能够根据知识库中的事实和规则进行推理，运行于复杂环境 中的a g e n t 还应具有学习或自适应的能力。 自主性：a g e n t 包含一些内部状态，根据这些内部状态决定作些什么，而不 需要人类或其他a g e n t 的直接干预。 反应性：a g e n t 是处在一个环境之中的，( 可以是一个物理世界，a g e n t 的 集合，因特网，或者是这些环境的组合) ，a g e n t 能通过传感器感知环境，能用 即时的方式对环境中的变化做出反应。 主动性：a g e n t 不仅是简单的对他们的环境做出响应，而且能执行目标指导 的行为，主动实现目标； 社会性：通过a g e