緩解中斷風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化

緩解中斷風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)■棒優(yōu)化盧夢(mèng)飛;陳偉炯;梁承姬【摘要】突發(fā)事件造成供應(yīng)鏈環(huán)境的不確定，節(jié)點(diǎn)企業(yè)普遍暴露在風(fēng)險(xiǎn)下，任一節(jié)點(diǎn)失效會(huì)導(dǎo)致整個(gè)供應(yīng)鏈服務(wù)水平降低。文章主要研究供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中斷風(fēng)險(xiǎn)下的魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)，將應(yīng)急策略融入供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，建立了基于多場(chǎng)景、多時(shí)段、單一產(chǎn)品的魯棒混合整數(shù)規(guī)劃模型。通過算例對(duì)模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，探討了決策者的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度和可變性權(quán)重對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的影響。文章從魯棒性的角度研究中斷供應(yīng)鏈，為兼具效益和風(fēng)險(xiǎn)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供了一種有效的方法。%Inthesupplychainenvironment,anynodefailurewillleadtothedecreaseofwholesupplychainservicelevelforemergencycausesuncertaintyandthenodeenterprisesarewidelyexposedtotherisk.Inthispaper,thesupplychainnetworkrobustoptimizationdesignundertheriskofdisruptionisstudied,andtheemergencystrategyisblendedinsupplychainnetworkdesign.Therobustmixedin-tegerprogrammingmodelofasingleproductbasedonmultiplescenesandperiodsoftimeisestab-lished.Theeffectivenessofthemodelisvalidatedthroughanumericalexample.Andtheinfluencesofriskattitudesandtheweightofvariabilityonthesupplychainnetworkdesignarediscussed.There-searchpresentsaneffectivemethodtoimprovetheeconomicbenefitsandrobustnessforstudyingdis-ruptionfromtheperspectiveofrobustness.【期刊名稱】《合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》【年（卷），期】2015（000）010【總頁(yè)數(shù)】7頁(yè)(P1417-1423)【關(guān)鍵詞】中斷風(fēng)險(xiǎn);供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì);魯棒優(yōu)化;風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度【作者】盧夢(mèng)飛;陳偉炯;梁承姬【作者單位】上海海事大學(xué)物流研究中心，上海201306;上海海事大學(xué)物流研究中心，上海201306;上海海事大學(xué)物流研究中心，上海201306【正文語種】中文【中圖分類】F272.3;F274隨著需求和供應(yīng)的不確定性增加、產(chǎn)品和技術(shù)生命周期的縮短、市場(chǎng)全球化、企業(yè)協(xié)同合作等供應(yīng)鏈關(guān)系的日益復(fù)雜，加之工業(yè)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全球變暖，世界環(huán)境日益惡化，造成各種突發(fā)災(zāi)害的頻繁發(fā)生，供應(yīng)鏈中斷的風(fēng)險(xiǎn)逐步增大。2014年2月，德國(guó)安聯(lián)集團(tuán)發(fā)布的企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告中指出：企業(yè)面對(duì)的頭號(hào)風(fēng)險(xiǎn)是業(yè)務(wù)和供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)中斷事件企業(yè)必須及時(shí)開展應(yīng)急活動(dòng)，盡量保障客戶需求的正常供應(yīng)，減少損失。供應(yīng)中斷造成供應(yīng)波動(dòng)，僅僅依靠主要供貨渠道難以迅速地滿足客戶需求，必須采取有效的應(yīng)急策略快速修復(fù)中斷供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈修復(fù)設(shè)計(jì)已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注。突發(fā)事件中斷下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)作為重要的戰(zhàn)略決策對(duì)系統(tǒng)運(yùn)作效率和效益起決定性作用。文獻(xiàn)［1］考慮供應(yīng)商失效損失、維護(hù)供應(yīng)商關(guān)系成本等，建立了需求分配的優(yōu)化模型；文獻(xiàn)［2］指出期權(quán)契約具有抗突發(fā)事件性，分析了突發(fā)事件對(duì)供應(yīng)鏈的影響并給出最優(yōu)的應(yīng)對(duì)策略；文獻(xiàn)［3］以期望成本最小為目標(biāo)分析了供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)下節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的應(yīng)急協(xié)調(diào)問題；文獻(xiàn)［4］在供應(yīng)商和客戶可能失效的背景下，以總成本最小為目標(biāo)進(jìn)行客戶的選址和客戶的分配；文獻(xiàn)［5］以期望成本（正常和中斷）最小為目標(biāo)建立整數(shù)規(guī)劃模型，優(yōu)化中斷風(fēng)險(xiǎn)下設(shè)施選址、客戶分配、庫(kù)存管理；文獻(xiàn)［6］研究了供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)失效的應(yīng)急策略，建立了有限資源約束下的單目標(biāo)多時(shí)段成本優(yōu)化模型，得到應(yīng)急調(diào)度計(jì)劃和擴(kuò)容策略；文獻(xiàn)［7］提出在突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)下物流系統(tǒng)服務(wù)中斷的防御策略——加固關(guān)鍵物流節(jié)點(diǎn)和預(yù)設(shè)應(yīng)急庫(kù)存，建立了雙層隨機(jī)混合整數(shù)規(guī)劃的物流系統(tǒng)防御模型；文獻(xiàn)［8］權(quán)衡了網(wǎng)絡(luò)彈性水平和期望成本建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型，得到失效風(fēng)險(xiǎn)下最優(yōu)的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；文獻(xiàn)［9］運(yùn)用可靠性理論構(gòu)建了可靠的供應(yīng)商選擇模型，并結(jié)合失效相關(guān)性定量模型，得出最優(yōu)供應(yīng)商選擇等級(jí)排序；文獻(xiàn)［10］以供應(yīng)鏈期望成本最小為目標(biāo)建立了一個(gè)考慮響應(yīng)時(shí)間和擁堵情況的混合整數(shù)規(guī)劃模型，構(gòu)建了隨機(jī)中斷下快速響應(yīng)的災(zāi)后供應(yīng)鏈。以上對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的研究均是從需求滿足率最高和經(jīng)濟(jì)效益最大的角度進(jìn)行的，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)下動(dòng)態(tài)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)須同時(shí)考慮解決方案的魯棒性和可變性的魯棒性，但目前相關(guān)研究并不多。文獻(xiàn)［11］運(yùn)用了p-魯棒方法研究了設(shè)施中斷下可靠的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)［12］研究了分銷中心和運(yùn)輸模式同時(shí)面臨隨機(jī)中斷的可靠供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型，并引入條件風(fēng)險(xiǎn)值法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。中斷風(fēng)險(xiǎn)下的供應(yīng)鏈恢復(fù)設(shè)計(jì)應(yīng)將不同類型的應(yīng)急策略考慮進(jìn)魯棒性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，但目前少有研究。本文以最小化成本為目標(biāo)，建立了基于多場(chǎng)景、多時(shí)段的混合整數(shù)魯棒優(yōu)化模型，在協(xié)調(diào)供應(yīng)和需求的同時(shí)確保網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，確定不同需求場(chǎng)景不同時(shí)段下供應(yīng)商和應(yīng)急策略的選擇、制造商處的庫(kù)存水平、節(jié)點(diǎn)企業(yè)間流量等。在權(quán)衡成本和風(fēng)險(xiǎn)等條件下，研究供應(yīng)鏈決策者的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度和可變性權(quán)重對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的影響。1問題定義1.1供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本文研究包含〃供應(yīng)商-制造商-客戶群”3層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)中斷情形下的快速恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，主供應(yīng)商S1、S2、S3與企業(yè)保持長(zhǎng)期合作關(guān)系的，其主要優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低廉；第三方備選供應(yīng)商B1當(dāng)中斷發(fā)生后啟用，其主優(yōu)勢(shì)是可靠性高。供應(yīng)商供應(yīng)原材料給制造商，制造商M具有儲(chǔ)存、加工、分銷等功能，最終將產(chǎn)品交付給客戶群R。文獻(xiàn)［13］指出在一個(gè)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)有2個(gè)或2個(gè)以上的供應(yīng)商發(fā)生中斷的可能性很小，可忽略不計(jì)。本文假設(shè)生產(chǎn)周期內(nèi)突發(fā)事件僅造成1個(gè)主供應(yīng)商S發(fā)生中斷，中斷造成的影響會(huì)沿著供應(yīng)鏈向下游傳播，最終影響客戶的需求滿足；為緩解中斷造成的影響，本文將應(yīng)急策略考慮到供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中。應(yīng)急策略主要包括期權(quán)、應(yīng)急庫(kù)存、備選供應(yīng)商、中斷供應(yīng)商的修復(fù)，根據(jù)中斷發(fā)生的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)急策略進(jìn)行按需組合。圖1供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)考慮供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中分布一定規(guī)模的R個(gè)客戶群體、I個(gè)主供應(yīng)商、J個(gè)制造商，在—定的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度和可變性權(quán)重下，以供應(yīng)鏈恢復(fù)成本（包括供應(yīng)商啟動(dòng)成本、庫(kù)存成本、運(yùn)輸成本、采購(gòu)成本、應(yīng)急成本）最小為目標(biāo)，確定供應(yīng)中斷情形下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)配置，并確定客戶對(duì)制造商及供應(yīng)商對(duì)制造商的分配，從而構(gòu)建出兼具魯棒性和經(jīng)濟(jì)性雙重效益的3層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。1.2魯棒模型介紹文獻(xiàn)［14］在1995年首次提出魯棒優(yōu)化概念，被認(rèn)為是在不確定環(huán)境下供應(yīng)鏈優(yōu)化設(shè)計(jì)和管理的有效工具，魯棒優(yōu)化可以通過一系列場(chǎng)景處理風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和服務(wù)水平偏好。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的特性，魯棒優(yōu)化能夠緩解中斷風(fēng)險(xiǎn)不確定性的影響，可以犧牲一定程度的魯棒性從而提高優(yōu)化問題的整體性能指標(biāo)，在魯棒性和最優(yōu)性上做折中，因此本文將采用文獻(xiàn)［15］提出的魯棒模型：模型中主要考慮總成本與未滿足需求量2個(gè)因素，進(jìn)行解決方案魯棒性與模型魯棒性間的權(quán)衡，以得到最佳的魯棒結(jié)果。（1）式中是衡量解決方案的魯棒性，解決方案魯棒性越高，任何一個(gè)場(chǎng)景下該方案的總成本與最優(yōu)期望成本的接近程度越高。其中，可變性權(quán)重入用于描述對(duì)成本變化幅度的接受程度，其值越大，說明決策者越希望得到成本較穩(wěn)定的供應(yīng)鏈配置代e為非負(fù)偏差變量，將模型轉(zhuǎn)化為線性模型。是衡量模型魯棒性，模型魯棒性代表方案的可行性，即未滿足需求量。其中，風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重3用于權(quán)衡解決方案魯棒性和模型魯棒性，例如，當(dāng)3=0時(shí)，目標(biāo)函數(shù)是最小化，此時(shí)決策者認(rèn)為降低成本比降低未滿足需求量（提升客戶滿意度）重要，因此模型的解將具有較高的解決方案魯棒性和較低的模型魯棒性；反之，隨著3的增大，決策者轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)險(xiǎn)厭惡型，決策者愿意支付較高的供應(yīng)鏈成本達(dá)到較高的顧客滿意度。（2）式、（3）式為輔助方程約束。2模型2.1符號(hào)定義（1）集合。S={1,2，…，NI}為供應(yīng)商集合，通過iuI索引；M={1,2，…，NJ}為制造商集合，通過juJ索引；R={1,2，…，NR}為客戶集合，通過ruR索引；B={1,2，…，NB}為備選供應(yīng)商集合，通過buB索引；T={1,2，…，NT}為時(shí)間步長(zhǎng)集合，通過tuT索引；E={1,2，…，NE}為場(chǎng)景集合，通過euE索引。（2）參數(shù)。為場(chǎng)景e時(shí)段t主供應(yīng)商i（內(nèi)部供應(yīng)商）的啟動(dòng)成本為場(chǎng)景e時(shí)段t備選供應(yīng)商b的啟動(dòng)成本；為場(chǎng)景e時(shí)段t主供應(yīng)商i的單位產(chǎn)品供應(yīng)成本為場(chǎng)景e時(shí)段t備選供應(yīng)商b的期權(quán)行使成本為場(chǎng)景e時(shí)段t供應(yīng)商i到制造商j單位運(yùn)輸成本為場(chǎng)景e時(shí)段t備選供應(yīng)商b到制造商j單位運(yùn)輸成本；為場(chǎng)景e時(shí)段t制造商j到客戶r單位運(yùn)輸成本；為場(chǎng)景e時(shí)段t制造商j處的單位庫(kù)存成本為場(chǎng)景e平攤至單位產(chǎn)品的供應(yīng)商修復(fù)成本為場(chǎng)景e時(shí)段t備選供應(yīng)商期權(quán)采購(gòu)成本為場(chǎng)景e時(shí)段t從備選供應(yīng)商處采購(gòu)的期權(quán)數(shù)量；為場(chǎng)景e時(shí)段t客戶r的需求量為場(chǎng)景e時(shí)段t供應(yīng)商i的最大供貨量；為場(chǎng)景e時(shí)段t制造商j的最大庫(kù)存量；to為供應(yīng)商中斷發(fā)生的時(shí)段為中斷供應(yīng)商完全修復(fù)需要的時(shí)間，用時(shí)段表示；。為原材料到產(chǎn)成品的轉(zhuǎn)換系數(shù)；3為風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重；入為可變性權(quán)重；pe為中斷場(chǎng)景發(fā)生的概率，其服從均勻分布；Fe為單一場(chǎng)景e下供應(yīng)鏈總成本；G為無窮大數(shù)。（3）決策變量。為0-1變量，若場(chǎng)景e時(shí)段t啟動(dòng)供應(yīng)商i,=1；否則為0。為0-1變量，若場(chǎng)景e時(shí)段t啟動(dòng)備選供應(yīng)商b,；否則為0。為場(chǎng)景e時(shí)段t備選供應(yīng)商b運(yùn)至制造商j的緊急供應(yīng)量為場(chǎng)景e時(shí)段t主供應(yīng)商i運(yùn)至制造商j的緊急供應(yīng)量；為場(chǎng)景e時(shí)段t制造商j的應(yīng)急庫(kù)存量；為場(chǎng)景e時(shí)段t制造商j向客戶r運(yùn)輸?shù)呢浳锪?；段t客戶r的未滿足需求量。為場(chǎng)景e時(shí)2.2模型目標(biāo)函數(shù)如下：其中為供應(yīng)商啟動(dòng)成本為供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)成本，包括運(yùn)輸和采購(gòu)成本；為中斷供應(yīng)商修復(fù)成本；為期權(quán)購(gòu)買成本；為庫(kù)存成本。約束條件如下：約束條件中，（11）式是主供應(yīng)商供應(yīng)能力限制，且僅當(dāng)主供應(yīng)商被選擇時(shí)才允許供貨；（12）式表示存在供貨量時(shí)，供應(yīng)商開啟；（13）~（15）式分別表示主供應(yīng)商中斷發(fā)生前、中斷發(fā)生后未修復(fù)好主供應(yīng)商和主供應(yīng)商修復(fù)完成時(shí)制造商處貨物流量平衡；（16）式為庫(kù)存量限制；（17）式表示庫(kù)存貨物的先進(jìn)先出原則，盡可能防止對(duì)時(shí)間較為敏感的貨物發(fā)生變質(zhì)的情況；（18）式為客戶未滿足需求約束；（19）式為備選供應(yīng)商的供貨量不能大于制造商購(gòu)買的期權(quán)數(shù)量，且僅當(dāng)備選供應(yīng)商被選擇時(shí)才能供貨；（20）式表示運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)期初和期末制造商的庫(kù)存為0；（21）式表示供應(yīng)商供應(yīng)原材料所能生產(chǎn)的產(chǎn)品量與客戶收到的產(chǎn)品量相等；（22）式為魯棒模型的輔助方程；（23）式、（24）式為決策變量約束。3實(shí)驗(yàn)3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以某服裝供應(yīng)為背景，考慮一個(gè)3級(jí)服裝供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)包括3個(gè)主供應(yīng)商、1個(gè)備選供應(yīng)商、3個(gè)制造商和3個(gè)客戶群，供應(yīng)商將布匹運(yùn)送至制造商加工制造，制造商在滿足需求的前提下可持有一定的安全庫(kù)存。服裝屬于季節(jié)性產(chǎn)品，人們對(duì)同種衣服的需求熱情隨季節(jié)發(fā)生變化，假設(shè)服裝生產(chǎn)的周期為1a，并按季節(jié)劃分為4個(gè)時(shí)段?；谶^去經(jīng)驗(yàn)，假定在給定時(shí)段中客戶對(duì)衣服的需求量是已知的，另外供應(yīng)商的能力也隨著季節(jié)的變化而變化且已知。本文中對(duì)供應(yīng)的不確定性通過不同的場(chǎng)景進(jìn)行描述，每種場(chǎng)景的發(fā)生滿足獨(dú)立的概率分布。（1） 所有場(chǎng)景下，假設(shè)主供應(yīng)商M2在t2時(shí)段發(fā)生中斷，制造商的單位庫(kù)存成本為10元，供應(yīng)商單位修復(fù)成本為10元，完成修復(fù)所需時(shí)長(zhǎng)為1個(gè)時(shí)段，期權(quán)購(gòu)買量為1500件，期權(quán)購(gòu)買成本為5元，原材料轉(zhuǎn)換系數(shù)0=1，且參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重3=200,可變性權(quán)重入=1。（2） 假設(shè)有3個(gè)場(chǎng)景，場(chǎng)景的需求總量依次遞增，每個(gè)場(chǎng)景發(fā)生概率服從均勻分布，分別為pe=1/3o表1表示不同場(chǎng)景下，時(shí)段t1到時(shí)段t4產(chǎn)品的需求量。（3） 所有場(chǎng)景下，4個(gè)不同時(shí)段主供應(yīng)商供應(yīng)成本、能力限制、啟動(dòng)成本和備選供應(yīng)商啟動(dòng)成本、期權(quán)執(zhí)行成本見表2所列。庫(kù)存成本、庫(kù)存能力和相關(guān)運(yùn)費(fèi)不一列出。表13種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段客戶需求量r=1135055011506501400600120080015008501550850r=28501400900120016007509001300155010508501400r=314508507001550140075075016001450100010001650表24個(gè)時(shí)段主供應(yīng)商供應(yīng)成本、能力限制、啟動(dòng)成本，備選供應(yīng)商啟動(dòng)成本、期權(quán)執(zhí)行成本t=1404550180019001900580059006000710055t=24050608009001000530053005500700055t=3605050150011001700600061005800680065t=45050601600180017005200590058006900603.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果基于上述數(shù)據(jù)，本文使用MatlabR2013a軟件通過yalmip線性規(guī)劃求解器調(diào)用Cplex對(duì)模型進(jìn)行求解。在沒有中斷發(fā)生的情況下，魯棒模型得到的供應(yīng)商選擇見表3所列，此時(shí)最優(yōu)供應(yīng)鏈配置下的成本為904470元，在不考慮應(yīng)急策略時(shí)，當(dāng)發(fā)生中斷事件，中斷供應(yīng)商所分配的供應(yīng)任務(wù)將無法完成，造成下游的缺貨。假設(shè)在t2時(shí)段供應(yīng)商S2發(fā)生中斷，中斷前的庫(kù)存在中斷時(shí)段仍能使用，則供應(yīng)鏈恢復(fù)結(jié)果見表4、表5所列，此時(shí)供應(yīng)鏈總成本為1032913元，與正常情況下的成本相比并未有大幅度上升，但降低了中斷造成的缺貨影響，以較低的成本緩解了風(fēng)險(xiǎn)對(duì)供應(yīng)鏈造成的沖擊。表3正常情況下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段供應(yīng)商選擇供應(yīng)商X1i1X1i2X1i3X1i4X2i1X2i2X2i3X2i4X3i1X3i2X3i3X3i4i=1110111011101i=2111111111111i=3101010101111表4中斷情形下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段供應(yīng)商選擇注：x表示供應(yīng)商中斷或備選供應(yīng)商未加入供應(yīng)鏈；寸表示中斷供應(yīng)商已修復(fù)。表5同此。供應(yīng)商X1i1X1i2X1i3X1i4X2i1X2i2X2i3X2i4X3i1X3i2X3i3X3i4i=1110111011111i=21x寸01xx寸1xxVi=3111111111111表5中斷情形下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段備選供應(yīng)商選擇表6和表7分別表示正常和中斷情況下，不同制造商處的應(yīng)急庫(kù)存量。正常情況下，3個(gè)場(chǎng)景總安全庫(kù)存量為4200件，而中斷情形下的總應(yīng)急庫(kù)存量為5400件，中斷發(fā)生后庫(kù)存總量與正常情況下的相比有較大的增加，這是由于應(yīng)急庫(kù)存策略對(duì)短期中斷效果較好，企業(yè)在中斷風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的警惕，安置較多的庫(kù)存以備不時(shí)之需。由表3~表7可知，面對(duì)中斷風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，采取的應(yīng)急策略組合不同。在場(chǎng)景1中，當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)立即啟用庫(kù)存，當(dāng)庫(kù)存無法滿足中斷造成的缺貨時(shí)，在決策者風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度一定的前提下，行使期權(quán)啟動(dòng)備選供應(yīng)商，完成t2時(shí)段的供貨，在長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)營(yíng)的前提下選擇在t3時(shí)段進(jìn)行中斷供應(yīng)商修復(fù)策略；在場(chǎng)景2和場(chǎng)景3中，供應(yīng)鏈沒有立即修復(fù)中斷供應(yīng)商，由于考慮了風(fēng)險(xiǎn)和成本等因素，t2時(shí)段使用備選供應(yīng)商進(jìn)行供貨，t3時(shí)段正常供應(yīng)商能力充足能夠完成正常運(yùn)營(yíng)，因此延遲修復(fù)供應(yīng)商S2是最佳的選擇。從3種中斷場(chǎng)景中可以看出，最終中斷供應(yīng)商都得到修復(fù)，因?yàn)榫烷L(zhǎng)期而言，隨著供貨量的積累，內(nèi)部主供應(yīng)商具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。表8所列為不同制造商的貨物流量，根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，所有場(chǎng)景下制造商M1處的總流量為4550件，M2處的總流量為22450件，M3處的總流量為12600件，根據(jù)流量分析得出，制造商M2處在主要制造商地位，其次為制造商M3。當(dāng)供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)中有制造商數(shù)量的約束時(shí)，根據(jù)分析的結(jié)果，可優(yōu)先考慮選擇制造商M2,其次選擇制造商M3和M1。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中制造商較多且制造能力冗余時(shí)，該結(jié)論具有更高的實(shí)用價(jià)值。表6正常情況下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段制造商處的庫(kù)存Hejt件t=100110001506005001050t=20000035060000t=300003000000t=4000000000總和110014001700表7中斷情形下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段制造商處的庫(kù)存件t=100110001506005001050t=20015025009001500550t=33500100000000t=4000000000總和170019001800表8中斷情形下，3種場(chǎng)景4個(gè)時(shí)段制造商處的流量t=1400240019508502400190085010501000t=201700001350350155017501000t=3025002500225055001950850t=401600180002100130090014001650總和40082004000850810041003300615045003.3魯棒性分析2.2節(jié)中目標(biāo)函數(shù)（4）式使用了表示對(duì)未滿足需求的風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重3,目的是權(quán)衡解決方案魯棒性和模型魯棒性。供應(yīng)能力一定的情況下，未滿足需求量會(huì)受到風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重3的影響。當(dāng)3為0時(shí)，代表該決策者為風(fēng)險(xiǎn)偏好型，說明需求短缺不會(huì)對(duì)其造成太大的影響；當(dāng)3增加，說明決策者對(duì)未滿足的需求重視程度增加，此時(shí)決策者是風(fēng)險(xiǎn)厭惡型，3越大說明決策者的風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度越大。因此變化權(quán)重3可以在成本與需求滿足率之間做出權(quán)衡，得出不同類型決策者的最佳決策。同樣可變性權(quán)重入可能有不同的取值代表決策者對(duì)變化幅度的偏好，其對(duì)決策結(jié)果有著不同的影響。將基準(zhǔn)設(shè)置為3=200,入=1，分析不同3、入取值對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)解決方案魯棒性（總成本）和模型魯棒性（未滿足需求量）的影響，結(jié)果如圖2和圖3所示。圖2表明隨著風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重的增加，總成本上升，即解決方案魯棒性降低；未滿足需求量越小，需求滿足率上升，即模型魯棒性增強(qiáng)，這是以總成本的上升為代價(jià)的，最終期望的未滿足需求為0。決策者可以將成本與未滿足需求間的關(guān)系進(jìn)行權(quán)衡，通過設(shè)置較大的3可以避免未滿足需求的發(fā)生。3=200時(shí)成本較高為1032913元，較正常情況下成本增加14.2%，但缺貨為0；3=140時(shí)，成本降低為1018843元，較正常情況下成本增加12.6%，場(chǎng)景3發(fā)生需求未滿足現(xiàn)象，其余的2個(gè)場(chǎng)景具有較高的魯棒性，當(dāng)3=130時(shí)，成本降低為1014613元，此時(shí)場(chǎng)景1和場(chǎng)景3均發(fā)生缺貨。當(dāng)供應(yīng)鏈中有預(yù)算約束時(shí)，魯棒模型具有更好的實(shí)用性，根據(jù)預(yù)算的限制選擇合適的3可以在降低總成本同時(shí)保證設(shè)計(jì)的供應(yīng)鏈對(duì)較多場(chǎng)景具有魯棒性。圖3表明隨著可變性權(quán)重入的增加，未滿足需求量上升，模型魯棒性下降；同時(shí)總成本上升，解決方案的魯棒性下降。在可變性權(quán)重為1.0時(shí)模型魯棒性和解決方案的魯棒性同時(shí)達(dá)到最大，總成本為1023393元，缺貨量為0。在入為2.0時(shí)模型魯棒性和解決方案的魯棒性對(duì)可變性權(quán)重的變化將不敏感，此時(shí)增大可變性權(quán)重將不會(huì)對(duì)總成本和缺貨量有影響。圖2風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重3對(duì)魯棒性的影響圖3可變性權(quán)重入對(duì)魯棒性的影響4結(jié)束語本文建立了魯棒優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)了供應(yīng)和需求不確定下的中斷修復(fù)供應(yīng)鏈，在中斷基本模型的基礎(chǔ)上引入魯棒優(yōu)化概念和應(yīng)急策略組合，在多場(chǎng)景、多時(shí)段下確定了最優(yōu)的供應(yīng)商選擇和分配決策，并得出中斷情形下應(yīng)急策略的組合。提出的魯棒模型以成本最小為目標(biāo)協(xié)調(diào)供應(yīng)和需求，并通過風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重和可變性權(quán)重的敏感性分析展示了供應(yīng)鏈成本和需求未滿足量的權(quán)衡：隨著風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重的增加，供應(yīng)鏈成本增加，需求未滿足量減少，表明模型的魯棒性是以成本為代價(jià)的；隨著可變性權(quán)重的增加，供應(yīng)鏈成本增加，需求未滿足量增加，表明可變性權(quán)重與風(fēng)險(xiǎn)厭惡權(quán)重對(duì)供應(yīng)鏈有著不同的影響，供應(yīng)鏈決策者需根據(jù)自身情況設(shè)置合理的權(quán)重系數(shù)，以設(shè)計(jì)出更符合要求的供應(yīng)鏈。根據(jù)最優(yōu)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)配置，對(duì)所有場(chǎng)景下制造商的利用率進(jìn)行分析，在有預(yù)算限制的條件下，為制造商的優(yōu)先選擇提供了依據(jù)。未來的研究方向：在考慮中斷供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)可考慮碳排放等環(huán)境保護(hù)約束，建立緩解風(fēng)險(xiǎn)的綠色供應(yīng)鏈；可以考慮不同供應(yīng)商具有不同的中斷概率，在權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)概率和總成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。[參考文獻(xiàn)][1]Ruiz-TorresAJ,MahmoodiF.Asupplierallocationmodelconsideringdeliveryfailure,maintenanceandsuppliercyclecosts[J].InternationalJournalofProductionEconomics,2006,103(2):755-766.[2]馬成，周永務(wù).期權(quán)契約下應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009,32(3):430-434.[3]孟翠翠.基于制造商視角的供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].北京：中國(guó)石油大學(xué),2009.QiLian,ShenZJM.Theeffectofsupplydisruptionsonsupplychaindesigndecisions[J].TransportationScience,2010,44(2):274-289.[5]ChenQi,LiXiaopeng.Jointinventory-locationproblemundertheriskofprobabilisticfacilitydisruptions[J].TransportationResearchPartB:Methodological,2011,45(7):991-1003.[6]閆妍.基于彈性供應(yīng)鏈的易腐品物流配送計(jì)劃[J].系統(tǒng)管理學(xué)報(bào)，2012,21(2):258-263.[7]秦緒偉，喻海飛，黃小原有限能力物流系統(tǒng)防御設(shè)計(jì)隨機(jī)模型及算法[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012,33(6):904-908.高聰，關(guān)志民，寇娟娟，等.供應(yīng)失效風(fēng)險(xiǎn)下可替代原材料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問題[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013,34(5):737-73