基于遗传算法的虚拟企业风险管理

1、PAGE 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 PAGE IV页基于遗传算法的虚拟企业风险管理摘要遗传算法法是一种种基于概概率意义义的随机机搜索算算法,它它提供了了一种求求解复杂杂系统优优化问题题的通用用框架，虚拟企企业是一一种新的的生产模模式，它它以动态态联盟为为基础的的敏捷制制造,并并创造性性地概括括出一种种称为“虚拟组组织”的新型型企业模模式。作作为一种种能够高高质量、低成本本、快速速响应市市场需求求的解决决方案, 虚拟拟企业正正越来越越多地引引起我国国企业界界的关注注。但是是, 虚虚拟企业业在帮助助企业获获得反应应灵活性性的同时时, 也也不可避避免地带带来了新新的风险险因素。本文根根

2、据条件件创建了了虚拟企企业的风风险管理理模型，并通过过遗传算算法，对对模型进进行分析析，使企企业的资资源得到到最优的的整合。文章利利用遗传传算法的的基本原原理，构构造了问问题的解解的初代代种群，经过选选择，交交叉和变变异产生生新的最最优解集集种群。实验结结果表明明，遗传传算法对对风险管管理模型型求解的的效果是是非常理理想的。关键词：遗传算算法;虚虚拟企业业;风险险管理virttuall ennterrpriise forr riisk mannageemennt BBaseed oon ggeneeticc allgorrithhm 首首字母 大写Absttracctgeneeticc all

3、gorrithhm iis aa siigniificcantt prrobaabillityy off raandoom ssearrch alggoriithmm, wwhicch pprovvidees aa coompllex sysstemm opptimmizaatioon pprobblemm foor tthe commmonn frrameeworrk. virrtuaal eenteerprrisees iis aa neew mmodee off prroduuctiion, whhichh iss baasedd onn a dynnamiic aalliiancce

4、oof aagille mmanuufaccturringg, aand creeatiivelly ssummmed up as a kkindd off vvirttuall orrgannizaatioon of neww buusinnesss moodells. As a ccan of higgh-qquallityy, llow cosst, rappid ressponnse to marrkett deemannd ssoluutioons, viirtuual entterpprisses aree atttraactiing morre aand morre aattee

5、ntiion to my bussineess. Hoowevver, viirtuual entterpprisse iin hhelppingg ennterrpriisess wiill be ablle tto rresppondd fllexiibillityy, bbut alsso iinevvitaablyy brringg a neww ellemeent of rissk. Thiss arrticcle creeatees thhe rriskk off viirtuual entterpprisse mmodeel bbaseed oon tthe conndittio

6、nns aandtthrooughh geenettic alggoriithmms, thee moodell annalyysissentterpprisse rresoourcces to be opttimaal iinteegraatioon. Usiing thee baasicc prrincciplles of gennetiic aalgooritthmss , thhe sstruuctuurall prrobllemss off thhe bbegiinniing of thee poopullatiion, affterr seelecctioon, croossoov

7、err annd aa neew vvariiantt off thhe ooptiimall sooluttionn seet ppopuulattionn. EExpeerimmenttal ressultts sshoww thhat gennetiic aalgooritthm forr riisk mannagiing moddel forr thhe eeffeect is verryKey worrds：gennetiic aalgooritthm; viirtuual entterpprisse; rissk mmanaagemmentt目录TOC o 1-3 h z u HY

8、PERLINK l _Toc200899768 摘要 PAGEREF _Toc200899768 h I HYPERLINK l _Toc200899769 Absttracct PAGEREF _Toc200899769 h III HYPERLINK l _Toc200899770 1 绪论论 PAGEREF _Toc200899770 h 1 HYPERLINK l _Toc200899771 1.1 选题背背景 PAGEREF _Toc200899771 h 1 HYPERLINK l _Toc200899772 1.111 虚拟拟企业 PAGEREF _Toc200899772 h

9、11 HYPERLINK l _Toc200899773 1.122虚拟企企业的发发展 PAGEREF _Toc200899773 h 1 HYPERLINK l _Toc200899774 1.133虚拟企企业产生生的原因因 PAGEREF _Toc200899774 h 1 HYPERLINK l _Toc200899775 1.144 虚拟拟企业的的特点 PAGEREF _Toc200899775 h 22 HYPERLINK l _Toc200899776 1.2国国内外关关于虚拟拟企业风风险管理理的方法法 PAGEREF _Toc200899776 h 3 HYPERLINK l _

10、Toc200899777 1.211虚拟企企业存在在的经济济学解释释 PAGEREF _Toc200899777 h 4 HYPERLINK l _Toc200899778 1.222虚拟企企业风险险管理方方法的要要点 PAGEREF _Toc200899778 h 4 HYPERLINK l _Toc200899779 1.3 遗传算算法PAGEREF _Toc200899779 h 5 HYPERLINK l _Toc200899780 1.311遗传算算法的产产生 PAGEREF _Toc200899780 h 5 HYPERLINK l _Toc200899781 1.322 遗传传算

11、法的的生物学学背景 PAGEREF _Toc200899781 h 55 HYPERLINK l _Toc200899782 1.333基因（genne） PAGEREF _Toc200899782 h 6 HYPERLINK l _Toc200899783 1.344复制（Reppeodducttionn） PAGEREF _Toc200899783 h 7 HYPERLINK l _Toc200899784 1.355搜索空空间（SSearrch Spaace） PAGEREF _Toc200899784 h 7 HYPERLINK l _Toc200899785 1.366 遗传传算法的

12、的步骤 PAGEREF _Toc200899785 h 77 HYPERLINK l _Toc200899786 1.377遗传算算法的特特点 PAGEREF _Toc200899786 h 7 HYPERLINK l _Toc200899787 1.388遗传算算法在国国内外研研究现状状 PAGEREF _Toc200899787 h 8 HYPERLINK l _Toc200899788 1.4 本文工工作 PAGEREF _Toc200899788 h 9 HYPERLINK l _Toc200899790 2 风险险规划数数学模型型 PAGEREF _Toc200899790 h 10

13、 HYPERLINK l _Toc200899791 2.1基基于马尔尔可夫过过程的风风险评价价模型 PAGEREF _Toc200899791 h 110 HYPERLINK l _Toc200899792 2.2 问题描描述 PAGEREF _Toc200899792 h 155 HYPERLINK l _Toc200899793 2.3风风险规划划模型 PAGEREF _Toc200899793 h 116 HYPERLINK l _Toc200899794 3遗传算算法对风风险控制制模型的的求解 PAGEREF _Toc200899794 h 118 HYPERLINK l _Toc2

14、00899795 3.1算算法特点点 PAGEREF _Toc200899795 h 18 HYPERLINK l _Toc200899796 3.2 设计要要素 PAGEREF _Toc200899796 h 188 HYPERLINK l _Toc200899797 3.3 程序流流程 PAGEREF _Toc200899797 h 200 HYPERLINK l _Toc200899800 3.4应应用MAATLAAB软件件对本问问题程序序算法的的设计 PAGEREF _Toc200899800 h 221 HYPERLINK l _Toc200899805 3.5 仿真结结果分析析 P

15、AGEREF _Toc200899805 h 23 HYPERLINK l _Toc200899806 3.5.1 静静态结果果分析 PAGEREF _Toc200899806 h 223 HYPERLINK l _Toc200899807 3.5.1 动动态结果果分析 PAGEREF _Toc200899807 h 225 HYPERLINK l _Toc200899808 结论 PAGEREF _Toc200899808 h 277 HYPERLINK l _Toc200899809 致谢 PAGEREF _Toc200899809 h 288 HYPERLINK l _Toc200899

16、810 参考文献献 PAGEREF _Toc200899810 h 29 HYPERLINK l _Toc200899811 附录 PAGEREF _Toc200899811 h 300 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 PAGE 55 页 1 绪论论1.1选选题背景景1.1.1虚拟企企业“虚拟”一词产产生于计计算机产产业。在电子子计算机机领域，虚拟指指本身不不是一个个真正的的物理存存在，而是借借用软件件实现的的存在。它通过过借用外外部共同同的信息息网络与与通道，提高数数据存储储数量、质量与与效率，制造出出栩栩如如生的图图象、声声音、文文字等三三维场景景。虚拟技技术移植植到企业业经营上上

17、，是指处处于不同同地域的的人和物物，可以通通过信息息技术连连接起来来，为一个个共同目目标而合合作。通过虚虚拟，一个企企业不必必再雇佣佣许多员员工，组建固固定的组组织机构构，也不不需要投投入大量量资金建建造工厂厂购置设设备，只需少少量技术术人员和和管理人人员，就就可以完完成新产产品的决决策、研研发、生生产、销销售及会会计核算算等。虚拟操操作，就是选选择合适适的虚拟拟方式如如委托、外包、兼并、购买、联合、结盟、合资等等，借用外外部力量量，对企业业掌握或或控制的的资源（人力、资本、信息、自然）重新进进行整治治组合，以达到到能量的的聚合裂裂变，形成新新的功能能或增强强、完善善原有功功能，产生新新的竞争

18、争优势，而不必必增加成成本（或或花费很很少）和和组建相相应的组组织机构构、雇佣佣人员，超越了了物理空空间和组组织制度度限制而而形成的的低投入入、高产产出、技技术互补补、资源源共享、风险分分担的动动态有机机整体虚拟拟体。虚拟体体中的每每个成员员称为虚虚拟企业业。1.122虚拟企企业的发发展目前，虚虚拟企业业仍处于于发展的的初级阶阶段，尽管有有关的组组织和运运行模式式已经得得到广泛泛的运用用，但完完全虚拟拟化的企企业还处处于设想想阶段。价值最最大化、增强企企业核心心竞争力力的目标标，推动企企业在市市场调查查研究、产品设设计开发发以及销销售服务务等环节节上采取取了虚拟拟化的运运作方法法。信息息技术不

19、不断发展展的形势势下，虚拟化化的环节节将继续续增加，涉及的的领域将将更广泛泛。加强强对虚拟拟企业生生命周期期的分析析，特别是是加强各各阶段风风险的识识别、防防范与化化解，就更为为必要。1.133虚拟企企业产生生的原因因1 社会会条件的的变化。首先，全球经经济一体体化使得得企业间间市场竞竞争激化化，促使组组织之间间联盟以以弱化直直接竞争争，同时经经济全球球化促使使国际劳劳动分工工的越来来越细化化，企业间间渗透越越来越深深，协作作的要求求也越来来越紧迫迫。其次次，信息技技术的变变革为虚虚拟企业业的发展展奠定了了技术基基础，信息技技术使企企业能够够方便地地跨越空空间障碍碍，并有足足够的信信息传递递和

20、处理理能力，打破传传统的市市场、研研发、制制造和管管理的边边界，广泛泛融合各各项功能能，使组组织结构构变得越越来越敏敏捷、高高效。最最后，“双赢”的经营营理念代代替了“零和博博弈”为虚拟拟企业的的发展奠奠定了文文化基础础。2 组织织效果的的变化。随着信信息时代代的到来来，工业业经济时时代“大而全全的万能能组织”越来越越显现出出规模不不经济的的特点。市场需需求越来来越多变变，新产品品加速出出现，产品寿寿命周期期越来越短短，这些都都要求企企业有能能力迅速速根据市市场机会会合成相相应生产产能力。与此同同时，信信息技术术的进步步使得企企业外部部交易成成本低于于内部交交易成本本。这些些都促使使了企业业进

21、一步步分化并并加强核核心功能能而放弃弃其他功功能，并借助助电子网网络的手手段，通过虚虚拟形式式，集合各各“真实公公司”的核心心能力和和资源，在技术术、资源源、管理理等方面面形成竞竞争优势势，通过分分享市场场机会，达到多多方共赢赢。1.1.4虚拟企企业的特特点1企业边边界模糊糊虚拟企企业是许许多企业业的临时时联盟，它们具具有自己己的关键键技术，通常围围绕某个个核心企企业或中中间企业业组织的的关键技技能联成成临时网网络组织织，以达到到共享技技术、分分摊费用用以及满满足市场场需求的的目的。这种动动态联盟盟表现出出短暂和和临时的的特点，某个目目标一旦旦完成就就会宣告告解散，而为了了新的机机会又会会重新

22、组组建新的的联盟。这种新新型的企企业组织织模式打打破了传传统的企企业组织织界限，使企业业边界变变得模糊糊。2 以发发达的信信息网络络为基础础在虚拟拟企业运运行中，信息共共享是关关键。现现代信息息技术和和通讯手手段使得得沟通更更为便利利，采用用通用数数据进行行信息交交换，可可以使所所有参与与联盟的的企业都都能共享享设计、生产以以及营销销的有关关信息，从而协协调步调调，保证证较好的的合作，使虚拟拟企业集集成出较较强的竞竞争优势势。3 并行行作业虚虚拟企业业在完成成某一项项目或任任务时，项目或或任务按按照并行行工程的的思想被被分解为为相对独独立的工工作模块块，并且且各个合合作模块块可以并并行作业业，

23、项目目或任务务的主持持者可以以利用先先进的信信息通讯讯手段在在其间不不断地沟沟通与协协调，从从而保证证各个工工作模块块最终的的互相衔衔接。这这样既缩缩短了时时间，节节约了成成本，又又促进了了各参与与企业有有效配置置自己的的资源及及虚拟企企业整体体资源的的充分利利用。4技术先先进的企企业网络络该企业业网络中中的每个个成员都都要贡献献一定的的资源，供大家家共享，而且这这个企业业网络运运行的集集合竞争争优势和和竞争力力水平大大于各个个参与者者的竞争争优势和和竞争力力水平的的简单相相加，因因此虚拟拟企业在在产品或或服务的的技术开开发上更更容易形形成强大大的竞争争优势，其开发发的产品品或服务务在市场场上

24、处于于领先地地位。虚拟企企业的整整体竞争争力水平平大于各各个参与与者的竞竞争力水水平的简简单相加加。5信息共共享虚拟拟企业是是建立在在当今发发达的信信息网络络基础之之上的企企业合作作虚拟企企业的运运行中信信息共享享是关键键，而使使用现代代信息技技术和通通讯手段段使得沟沟通更为为便利。采用通通用数据据进行信信息交换换，使所所有参与与联盟的的企业都都能共享享设计、生产以以及营销销的有关关信息，从而能能够真正正协调步步调，保保证合作作各方能能够较好好合作，使虚拟拟企业集集成出较较强的竞竞争优势势。虚拟拟企业的的上述特特点，注注定了虚虚拟企业业具有较较强的适适应市场场能力的的柔性与与灵捷性性，各方方优

25、势资资源集中中更催生生出极强强的竞争争优势与与竞争力力。1.2国国内外关关于虚拟拟企业风风险管理理的方法法19911年美国国里海（Lehhighh）大学学学者Keenneeth，Preeisss等在21世纪纪制造企企业战略略报告告中提出出了虚拟拟企业（Virrtuaal EEnteerprrisee）这一概概念。从从此，作作为企业业组织创创新形式式虚拟拟企业的的学术研研究拉开开了帷幕幕。19992年，美国学学者Wiilliiam H. Davvidoow和Micchaeel SS. MMaloone在在其专著著虚拟拟公司中认为为，虚拟企企业是由由一些独独立的厂厂商、顾顾客、甚甚至同行行的竞争争

26、对手通通过信息息技术联联成临时时的网络络组织，以达到到共享技技术、分分摊费用用以及满满足市场场需求的的目的，虚拟企企业没有有中央办办公室，也没有有正式的的组织图图，更不像像传统组组织那样样具有多多层次的的组织结结构。作作为一种种新的制制度安排排，虚拟企企业已日日见增多多并受到到国内外外企业界界和学术术界的关关注，有关这这一领域域的研究究，就目前前来说，国内和和国外进进展相当当。针对虚拟拟企业风风险影响响因素多多、直接接量化评评价较难难的特点点，现在一一般用层层次分析析法（AHPP）的理论论及基本本应用步步骤来作作较为详详细的阐阐述；运运用层次次分析法法对虚拟拟企业的的备选方方案的风风险评价价进

27、行了了实证分分析，阐明层层次分析析法在多多个指标标、方案案中选择择最佳的的组合方方案时是是一种科科学，可行的的方法。层次分析析法（Anaalyttic Hieerarrchyy Prroceess简简称AHHP）是美国国运筹学学家T. L. Saaatyy教授于于70年代代初期提提出的，AHPP是对定性性问题进进行定量量分析的的一种简简便、灵灵活而又又实用的的多准则则决策方方法。它它的特点点是把复复杂问题题中的各各种因素素通过划划分为相相互联系系的有序序层次，使之条条理化，根据对对一定客客观现实实的主观观判断结结构（主要是是两两比比较）把专家家意见和和分析者者的客观观判断结结果直接接而有效效地

28、结合合起来，将一层层次元素素两两比比较的重重要性进进行定量量 描述述。而后后，利用用数学方方法计算算反映每每一层次次元素的的相对重重要性次次序的权权值，通通过所有有层次之之间的总总排序计计算所有有元素的的相对权权重并进进行排序序。该方方法自119822年被介绍绍到我国国以来，以其定定性与定定量相结结合地处处理各种种决策因因素的特特点，以以及其系系统灵活活简洁的的优点，迅速地地在我国国社会经经济各个个领域内内，如能能源系统统分析、城市规规划、经经济管理理、科研研评价等等，得到到了广泛泛的重视视和应用用。应用层次次分析法法的注意意事项。如果所所选的要要素不合合理，其其含义混混淆不清清，或要要素间的

29、的关系不不正确，都会降降低ahhp法的的结果质质量，甚甚至导致致ahpp法决策策失败。为保证证递阶层层次结构构的合理理性，需需把握以以下原则则，1 分解解简化问问题时把把握主要要因素，不漏不不多；2注意相相比较元元素之间间的强度度关系，相差太太悬殊的的要素不不能在同同一层次次比较。 1.2.1虚拟企企业存在在的经济济学解释释虚拟企业业是企业业制度演演变过程程中的制制度创新新及组织织形态创创新。对对虚拟企企业的分分析要从从交易费费用这一一最基础础的制度度经济分分析工具具入手。企业存存在于一一个开放放的系统统中，一方面面和外界界的利益益相关者者存在着着千丝万万缕的联联系，另一方方面，企业自自身的各

30、各部门和和各层单单位组成成有机体体，为了实实现自身身的竞争争优势，必须协协调外部部关系和和内部关关系，付出交易易费用。在企业业之外的的市场中中，对外协协调的交交易费用用主要靠靠“看不见见的手”市市场机制制来调节节，而企业业内部的的协调是是企业管管理者通通过“看得见见的手”企业业的行政政命令协协调机制制来完成成的。科斯（CCoasse RR. HH.）认为，交易费费用是决决定企业业的存在在、企业业和市场场边界的的唯一变变数。例例如，若企业业不存在在，雇主就就不得不不每天到到劳动力力市场购购买劳动动力，为此要要花费很很多时间间、精力力、劳力力和物力力，即付出出更高的的交易费费用；如果雇雇主内化化了

31、劳动动力，使他们们成为企企业的雇雇员，就就节省了了外部交交易费用用。当节节省的外外部交易易费用的的边际好好处被内内部交易易费用增增加的边边际坏处处抵销时时，再扩扩大规模模就不经经济了。所以，企业的的合理边边界位和和规模就就是企业业内部交交易费用用的增加加恰好等等于市场场交易费费用的节节约。1.2.2虚拟企企业风险险管理方方法的要要点1 识别别有效市市场机遇遇。市场场需求是是决定虚虚拟企业业存在的的基础，要抓住住市场机机遇只有有通过科科学的市市场调查查，做到及及时、客客观地收收集信息息资料，找到有有效的即即适合自自己的市市场机会会，并对风风险予以以充分的的估计，以更有有效地把把握市场场机遇。2充

32、分运运用供应应链技术术。通过过对订单单管理系系统和库库存管理理系统的的有效运运用，发挥虚虚拟企业业动态联联合各种种核心竞竞争力的的作用，按照客客户要求求，以最短短的提前前期为客客户提供供满意的的服务，并保证证实时维维护库存存帐务，最大限限度降低低库存，加速资资金周转转。同时时，为企业业管理人人员正确确决策提提供依据据。3 建立立信息沟沟通和协协调模式式。虚拟拟企业的的运作效效率与成成员企业业的信息息沟通密密切相关关，为了了使成员员企业能能够迅速速地获得得和共享享信息，迅速实实现自我我调整和和相互配配合，虚虚拟企业业应当建建立一套套有效的的信息沟沟通和协协调模式式。根据据独立性性递减、复杂性性递

33、增、机会主主义威胁胁递减和和官僚成成本递增增的特点点，可以灵灵活选择择双向调调整、联联盟、自自发性三三边规制制和强制制性三遍遍规制这这四种不不同模式式。4 建立立和增加加成员企企业间信信任。从从虚拟企企业开始始建立就就可以利利用会计计师事务务所等部部门，通过仔仔细评估估潜在成成员企业业的核心心能力、合作意意愿和企企业信誉誉等，全面考考虑潜在在伙伴的的可信任任信用等等级，开始着着手构建建虚拟企企业内的的信任关关系；在企业业运作过过程中，提高行行为的透透明度、加强沟沟通，促进各各成员企企业之间间相互学学习，并在企企业内建建立群体体协商机机制，以解决决冲突；加深了了解、力力争长期期合作, 以减减少欺

34、骗骗动机，增加合合作利益益。1.3遗遗传算法法1.3.1遗传算算法的产产生20世纪纪60年代代中期，Johhn HHolllandd在A.SS.Frraseer和H.JJ.Brremeermaann等等人工作作的基础础上提出出了位串串编码技技术。这这种编码码既适用用于变异异操作，有适用用于交叉叉操作，并且强强调将交交叉作为为主要的的遗传操操作。随后，HHolllandd将算法法用于自自然和人人工系统统的适应应行为的的研究中中，并于于19775年出出版了其其开创性性著作“Adaaptaatioon iin NNatuurall annd AArtiificciall Syysteems”。以后，

35、Holllannd等人人将该算算法加以以推广，应用到到优化及及机器学学习等问问题中，并正式式定名为为遗传算算法。遗遗传算法法的通用用编码技技术和简简单的有有效的遗遗传操作作作为其其广泛，成早期期功地应应用奠定定了基础础。Hoollaand有有关遗传传算法的的许多概概念一直直沿用至至今，他他认为遗遗传算法法的本质质上是适适应性算算法，应应用最多多的是系系统最优优化的研研究。1.3.2遗传算算法的生生物学背背景遗传算法法是以达达尔文自自然进化化论和孟孟德尔遗遗传变异异理论为为基础的的求解复复杂全局局优化问问题的仿仿生型算算法，它以适适者生存存、不适适应者被被淘汰为为进化策策略，对包含含可能解解的群

36、体体反复进进行选择择、交叉叉、变异异等遗传传学操作作，从而使使种群不不断进化化，以搜索索到最优优解或准准最优解解，具有有简单实实用、鲁鲁棒性强强、本质质并行性性等特点点。遗传传算法包包含如下下基本要要素： 1染色体体编码；2适应度度函数设设计；3遗传操操作设计计，包括选选择、交交叉、变变异；4运行参参数设定定，包括设设定初始始群体规规模、遗遗传运算算终止进进化代数数、交叉叉概率、变异概概率。在实验中中，一般般应对可可行性域域中的点点进行编编码，然然后再可可行域中中的点进进行编码码，然后后在可行行性域中中随机挑挑选一些些编码组组作为进进化起点点的第一一代编码码组，并并计算每每个解的的目标函函数值

37、，也就是是编码的的适应度度。接着着就象自自然界一一样，利利用选择择机制从从编码组组中的随随机挑选选编码作作为繁殖殖过程前前的编码码样本。选择机制制应保证证适应度度较高的的解能够够保留较较多的样样本；而而适应度度较底的的解则保保留较少少的样本本，甚至至被淘汰汰。在接接下去的的繁殖过过程中，遗传算算法提供供了交叉叉和变异异两种算算子对挑挑选后的的样本进进行交换换。交叉叉算子交交换随机机挑选的的两个编编码的某某些位，变异算算子则直直接对一一个编码码中的随随机挑选选的某一一位进行行反转。这样通通过选择择和繁殖殖就产生生了下一一代编码码组。重重复上述述选择和和繁殖过过程，直直到结束束条件得得到满足足为止

38、。19800年以来来，人们们越来越越清楚地地意识到到传统人人工智能能方法的的局限性性，而且且随着计计算机速速度的提提高及并并行计算算机的普普及，遗遗传算法法和进化化计算对对计算机机速度的的要求已已不再是是制约其其发展的的因素。德国Doortmmundd大学19993年年末的一一份研究究报告表表明，根根据不完完全统计计，进化化算法已已在166个大领领域，2250多多个小领领域中获获的了应应用。1.3.3 基因因（genne）所有的生生物都是是由细胞胞组成的的。在每每一个细细胞中都都有想同同序列的的染色体体。染色色体是一一串DNNA的片片断，它它为整个个有机体体提供了了一种复复制模式式。 染色体是

39、是由基因因组成的的，或者者说染色色体就是是一块块块的基因因。每一一个基因因为一个个特定的的蛋白质质编码。或者更更简单的的说，每每一个基基因为生生物体的的某一特特定特征征编码，比如说说眼睛的的颜色。所有可可能的某某一特定定特征的的属性（比如，蓝色，桔黄色等等）被称称之为等等位基因因。每一一个基因因在染色色体上都都有其特特定的位位置，这这个位置置一般被被称作位位点（Loccus）。全部序列列的基因因物质（或者全全部的染染色体）称之为为基因组组（或染染色体组组）（GGenoome）。基因因组上特特定序列列的基因因被称作作基因型型（Gennotyype）。基因因型和后后天的表表现型两两者是有有机体的的

40、显性、生理和和心理特特征比如如说眼睛睛的颜色色、智力力的基础础。 1.3.4复制（Reppeodducttionn）在复制中中，首先先发生的的是交叉叉（Crrosssoveer）。来自于于父代的的基因按按照一定定的方式式组成了了新的基基因。新新的子代代还可能能发生变变异（Muttatiion）。变异异的意思思是DNNA上的的某一些些成分发发生了一一点点的的变化。这些改改变可能能是由于于在由父父代到子子代的基基因复制制中出现现的误差差。 1.3.5 搜索索空间（Seaarchh Sppacee）在很多情情况下，我们解解决一个个问题就就是从一一大堆的的数据中中寻找一一个解，而通常常这个解解都是混混

41、杂在数数据中的的。所有有可行解解（Feaasibble Sollutiion可可行解就就是满足足了一定定约束条条件的解解）组成成的空间间称之为为搜索空空间（也也可以称称之为状状态空间间）。搜搜索空间间中的每每一个点点都是一一个可行行解。每每一个可可行解都都可以被被它的函函数值或或者它的的适应度度所标记记。问题题的解就就是搜索索空间中中的一个个点，于于是我们们就是要要从搜索索空间中中找到这这个点。 这样，求求解问题题就可以以转化为为在搜索索空间中中寻找极极值点（最大值值或者最最小值点点）。搜搜索空间间在求解解问题时时可能是是完全已已知的，但一般般来说我我们只知知道一些些孤立的的点，然然后我们们逐

42、渐地地生成其其它点。问题是是，这个个搜索过过程可能能很复杂杂，我们们甚至不不知道该该去哪里里搜索或或者该从从是么地地方开始始搜索。事实上上，有很很多寻找找合适解解（注意意：不一一定是最最优解）的方法法，比如如说爬山山法（HHilll Cllimbbingg）禁止止接近法法(Taabu Seaarchh),模模拟退火火算法(Simmulaatedd Annneaalinng)以以及遗传传算法等等等.用用遗传算算法求解解出来的的解一般般被认为为是一个个比较好好的解,因为我我们没有有办法证证明它是是最优解解.1.3.6 遗传传算法的的步骤遗传算法法与传统统的搜索索算法不不同，它它以适应应度函数数为依

43、据据，通过过对种群群中的所所有个体体实施遗遗传操作作，实现现群体内内个体结结构重组组的迭代代过程搜搜索法。选择、杂交、变异构构成遗传传算法的的3个主要要遗传操操作。参参数编码码、初始始群体的的设定适适应度函函数设计计、控制制参数设设定等要要素组成成遗传算算法的核核心内容容。其主主要步骤骤是编码码初始种种群的生生成适应度度评估检检测选择杂交变异。1.3.7 遗传传算法的的特点传统的优优化方法法主要有有三种：枚举法法、启发发式算法法和搜索索算法。遗传算算法不同同于传统统的搜索索和优化化方法。主要区区别在于于：1自组织织、自适适应和自自学习性性（智能性性）。应用用遗传算算法求解解问题时时，在编码码方

44、案、适应度度函数及及遗传算算子确定定后，算算法将利利用进化化过程中中获得的的信息自自行组织织搜索。由于基基于自然然的选择择策略“适者生生存、不不适者被被淘汰”。因而而适应度度大的个个体具有有较高的的生存概概率。通通常适应应度大的的个体具具有更适适应环境境的基因因结构，再通过过基因重重组和基基因突变变等遗传传操作，就可能能产生更更适应环环境的后后代。进进化算法法的这种种自组织织、自适适应特征征，使它同同时具有有能根据据环境变变化来自自动发现现环境的的特性和和规律的的能力。自然选选择消除除了算法法设计过过程中的的一个最最大障碍碍，即需要要事先描描述问题题的全部部特点，并要说说明针对对问题的的不同特

45、特点算法法应采取取的措施施。因此此，利用遗遗传算法法，我们可可以解决决那些复复杂的非非结构化化问题。2遗传算算法的本本质并行行性。遗遗传算法法按并行行方式搜搜索一个个种群数数目的点点，而不不是单点点。它的的并行性性表现在在两个方方面，一是遗遗传算法法是内在在并行的的（inhhereent parrallleliism）,即遗遗传算法法本身非非常适合合大规模模并行，最简单单的并行行方式是是让几百百甚至数数千台计计算机各各自进行行独立种种群的演演化计算算, 运运行过程程中甚至至不进行行任何通通信（独立的的种群之之间若有有少量的的通信一一般会带带来更好好的结果果)，等到到运算结结束时才才通信比比较，

46、选取最最佳个体体。这种种并行处处理方式式对并行行系统结结构没有有什么限限制和要要求，可以说说，遗传算算法适合合在目前前所有的的并行机机或分布布式系统统上进行行并行处处理，而而且对并并行效率率没有太太大影响响。二是是遗传算算法的内内含并行行性（imppliccit parrallleliism）。由于于遗传算算法采用用种群的的方式组组织搜索索，因而可可同时搜搜索解空空间内的的多个区区域，并并相互交交流信息息。3遗传算算法不需需要求导导或其他他辅助知知识，而只需需要影响响搜索方方向的目目标函数数和相应应的适应应度函数数。4遗传算算法强调调概率转转换规则则，而不是是确定的的转换规规则。5遗传算算法可

47、以以更加直直接的应应用。6遗传算算法对给给定问题题，可以产产生许多多的潜在在解，最终选选择可以以由使用用者确定定。在某某些特殊殊情况下下，如多目目标优化化问题不不止一个个解存在在，有一组组parretoo最优解解。这种种遗传算算法对于于确认可可替代解解集而言言是特别别合适的的。1.3.8 遗传传算法在在国内外外研究现现状近年来，GA在商商业应用用方面取取得一系系列重要要成果。或许这这也是它它受到学学术界之之外的企企业界、政府部部门以及及更广泛泛的社会会阶层普普遍重视视的原因因。GA的商商业应用用五花八八门，覆盖面面甚广，Colldboorg在Commm.AACM上上的一篇篇专论较较为详细细地介

48、绍绍了美国国近年来来的一些些成果。例如，通用电电器的计计算机辅辅助设计计系统EEngeeneoous，这是一一个混合合系统（hybb riid ssysttem），采用用了GAA以及其其他传统统的优化化技术做做为寻优优手段。Enggeneeouss已成功功地应用用于汽轮轮机设计计，并改善善了新的的波音7777发发动机的的性能。美国新新墨西哥哥州州立立大学心心理学系系开发了了一个所所谓的FFaceepriint系统，可根据据目击者者的印象象通过计计算机生生成嫌疑疑犯的面面貌。计计算机在在屏幕上上显示出出20种面面孔，目目击者按按十分制制给这些些面孔评评分。在在这基础础上，GA按通通常的选选择、交

49、交换和突突变算子子生成新新的面孔孔。Faacepprinnt的效果果很好，已申报报专利。同一个个州的一一家企业业预测测公司（Preedicctioon CComppanyy）则首先先开发了了一组用用于金融融交易的的时间序序列预测测和交易易工具，其中GGA 起起了重要要作用：据说，这一系系统实际际运行效效果很好好，可以达达到最好好的交易易员的水水平，引起银银行界的的关注。GA在军军事上的的应用也也有报道道：如用于于红外线线图象目目标判别别的休斯斯遗传程程序系统统（Hugghess geenettic proograammiing sysstemm）， 效效果很好好，以至准准备把它它固化成成硬件。

50、就GA本本身的研研究而言言，应该说说，我国起起步较晚晚，近几年年才陆续续看到一一些介绍绍性的文文章、不不多于两两三部的的专著以以及初步步的研究究报告。和国外外工作比比较，一个显显著区别别是，国内工工作多只只停留在在论文这这一层次次，几乎没没有看到到具体实实际应用用，与研研究成果果商品化化的差距距就更远远。理论论研究与与实际应应用不够够紧密，阻碍了了我国高高新技术术的迅速速发展，几乎已已经成为为顽症。因此，在我国国发展GGA，当当前应该该特别重重视它的的应用和和推广普普及。学学术界要要主动和和企业界界连手开开发GAA的应用用，要重视视引进或或自行研研制类似似于Sppliccer的的程序设设计环境

51、境，使GA的应应用更加加方便和和快捷。国家组组建的工工程研究究中心应应该在这这方面发发挥更大大的作用用。工科科数学教教育也应应有所调调整，以适应应高新技技术发展展的需要要。1.4本本文工作作本文采用用马尔可可夫方法法，对虚虚拟企业业中的风风险管理理问题进进行了初初步的研研究，在在本文中中利用马马尔可夫夫对生产产的整个个过程进进行动态态跟踪以以达到对对风险的的动态控控制。在下面的的章节中中，根据据马尔可可夫理论论提出了了马尔可可夫的动动态风险险管理模型型；并深深入讨论论了遗传传算法在在此问题题中的应应用。2风险管管理模型型2.1基基于马尔尔可夫过过程的风风险管理理模型马尔可夫夫过程是是一种比比较

52、常用用的随机机过程，它描述述的是这这样的情情形：一一个系统统具有有有限个状状态，系系统在下下一时刻刻的状态态取决于于系统现现在所处处的状态态，而与与以前的的状态无无关，即即系统的的无后效效性。系系统由一一种状态态转移至至另一种种状态的的过程称称为马尔尔可夫过过程。马马尔可夫夫链分析析是利用用状态间间的状态态转移概概率来反反映系统统状态的的动态变变化，表表示从第第状态经经过一步步转移到到第状态态的概率率，。以以状态转转移概率率为元素素的矩阵阵称为马马尔可夫夫链的一一步状态态转移概概率矩阵阵，简称称转移矩矩阵，记记为，其其每行元元素之和和为1。如果马尔尔可夫链链上的两两状态可可以相互互转移，则称两

53、两状态是是连通的的。如果果状态空空间中的的任意两两状态都都是连通通的，则则称此状状态空间间是连通通状态空空间。根根据连通通的概念念，马尔尔可夫的的状态空空间可以以分为不不返回状状态（过过渡态）和吸收收态。在在马尔可可夫链中中如果有有的状态态一旦进进入就不不能离开开，则此此状态称称为吸收收态。在在马尔可可夫链中中，如果果有的状状态不属属于吸收收态，则则称之为为不返回回状态5。一个具有有个不返返回状态态和个吸吸收状态态的马尔尔可夫链链可以表表示为下下列转移移矩阵： (2.5)其中：表表示系统统的不返返回状态态之间的的关系；表示不不返回状状态和吸吸收态之之间的关关系；：阶单位位矩阵；：零矩阵阵。易知

54、知，矩阵阵，其中中（对所所有的）且，（）5。依据马尔尔可夫过过程的基基本原理理，对虚虚拟企业业风险进进行评价价。首先先分析整整个过程程可能出出现的风风险因素素，忽略略次要因因素。并并依据风风险因素素的影响响把整个个生产过过程分成成若干个个状态，用马尔尔可夫来来追踪整整个生产产过程的的发展情情况。现现以两阶阶段为例例对模型型进行描描述。假假设整个个生产过过程分成成两个阶阶段，准准备和运运行阶段段。准备备阶段有有一个状状态，运运行阶段段存在多多种状态态，最后后整个生生产达到到成功状状态。马尔可夫夫链状态态空间状态转移移矩阵（2.55）引入参数数表示从从状态进进入吸收收态的概概率，表表示从状状态进入

55、入过渡态态的概率率，则必必有（2.66）（2.77）在此基础础上进一一步分析析如下：（1）吸吸收矩阵阵的第一一行的两两个元素素分别表表示完工工概率和和失败率率。（2）生生产平均均成本：表示状状态占有有成本矢矢量;:的向量量元素，表示状态态内占有有的成本本2.2问问题描述述项目的各各个工序序有不同同的完工工时间，对应的的完工成成本和完完工概率率就不同同，从而而项目的的完工时时间、完完工成本本和完工工概率也也不同。决策者者根据自自身的实实际情况况选择适适合自己己的措施施。本文文所研究究的问题题就是要要在投入入成本和和用户工工期要求求一定的的条件下下，使项项目的各各工序最最小完工工概率最最大。依据马

56、尔尔可夫过过程的基基本原理理，得到到各工序序的转移移矩阵：1编制任任务计划划书(2.66)2技术设设计(2.77)3机械装装配设计计(2.88)4电器装装配设计计(2.99)5原材料料及外购购件购买买(2.110)6机械装装配工艺艺规程(2.111)7零件设设计(2.112)8电器装装配工艺艺规程(2.113)9制定材材料定额额(2.114)10零件件加工(2.115)11机械械装配(2.116)12电器器装配(2.117)13调试试现有某联联盟生产产一种车车，其工工序流程程如表22.1：表2.11 各工工序风险险规划结结果A工序名名称各工序对对应的时时间完工概率率完工成本本（元）B技术任任务

57、书20.3997235930.72257325.5C技术设设计80.488963084490.5991330455100.700230066D机械装装配设计计80.466722180090.5668821400100.68821000E电器装装配设计计40.4552854550.677525F原材料料及外购购件购买买50.433564561160.58806884432270.744508843033G机械装装配工艺艺规程50.4221080060.566881056670.7339210322H零件设设计80.47752172290.577821322100.699220900I电器装装配工

58、艺艺规程10.25522420.7208J制定材材料定额额20.38836557.530.71131523.75K零件加加工50.4775589760.633852L机械装装配160.4662341288.8170.500840611.1180.555539933.4190.600539255.7200.6555838588M电器装装配10.25522420.7208N调试10.25531020.72702.3风风险管理理模型上例中的的风险管管理模型型如下：(2.11)(2.22)(2.33)其中：工序的的完工时时间：工序完完工时间间为时对对应的完完工概率率：工序完完工时间间为时对对应的成成本

59、：关键工工序集合合：工序数数目：规定的的项目完完工时间间：规定的的项目完完工成本本3遗传算算法对风风险管理理模型的的求解生物进化化论的观观点认为为：生物物不但遗遗传而且且有变异异，这种种变异是是因为染染色体不不但复制制而且有有交叉及及基因突突变，如如果这种种变异更更适应环环境，那那么这种种产生变变异的个个体会繁繁衍下去去，反之之则被环环境所淘淘汰，这这就是适适者生存存，不适适者被淘淘汰的自自然法则则。遗传传算法（gennetiic aalgooritthmss）简称称GA就就是J.Holllannd于119755年受生生物进化化论的启启发而提提出的。它是建建立在自自然选择择和遗传传变异基基础上

60、的的迭代自自适应概概率性搜搜索算法法。它将将问题的的求解表表示成“染色体体”的适应应生存过过程，染染色体是是字符串串编码，每一编编码字符符串为一一候选解解，这种种染色体体有多个个，即有有一群候候选解。通过“染色体体”群的一一代一代代不断变变化，包包括复制制、交叉叉、和变变异等操操作，最最终收敛敛到“最适应应环境”的个体体，从而而求得问问题的最最优解或或满意解解。3.1算算法特点点1 GAA对问题题参数编编码称“染色体体”后进行行操作，而不是是针对参参数本身身，这使使得GAA不受函数数约束条条件的限限制，如如连续性性、可导导性等。2 GAA的搜索索过程是是从问题题解的一一个集合合开始的的，而不不