摘要：基于供應鏈是一種動態(tài)的、自適應性、自組織的復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有一定的復雜網(wǎng)絡特征，文章的研究探討將復雜網(wǎng)絡理論引入供應鏈網(wǎng)絡研究領域的重要性。首先概述復雜網(wǎng)絡理論以及復雜供應鏈網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀，其次剖析了供應鏈的復雜網(wǎng)絡特征，最后展望復雜網(wǎng)絡理論在供應鏈研究領域的應用前景：利用復雜網(wǎng)絡理論來深入分析供應鏈系統(tǒng)整體運行規(guī)律和宏觀行為、供應鏈網(wǎng)絡的特征以及供應鏈網(wǎng)絡動態(tài)生長演化規(guī)律。文章研究以期為供應鏈管理的理論界和實物界提供一種新視角與新思路。

關鍵詞：復雜網(wǎng)絡；供應鏈；網(wǎng)絡演化；網(wǎng)絡結構

一、 引言

目前國內(nèi)外對供應鏈的研究多偏向供應鏈的微觀運作層面，缺乏對系統(tǒng)整體宏觀行為和內(nèi)在規(guī)律的研究，研究方法也主要為數(shù)學規(guī)劃或定性分析，例如基于系統(tǒng)動力學的方法、基于經(jīng)典運籌學的方法等，都對系統(tǒng)作了大量簡化，適于描述系統(tǒng)的局部、微觀行為，不能很好地描述供應鏈系統(tǒng)的復雜動態(tài)本質(zhì)。而關于供應鏈整體的宏觀層面（如網(wǎng)絡結構等）的研究卻很少?；诠準且环N動態(tài)的、自適應性、自組織的復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有一定的復雜網(wǎng)絡特征，因此，利用復雜網(wǎng)絡理論的研究方法來深入分析探討供應鏈系統(tǒng)整體運行規(guī)律和宏觀行為、供應鏈網(wǎng)絡的特征以及供應鏈網(wǎng)絡動態(tài)生長演化規(guī)律，對供應鏈這類復雜系統(tǒng)，復雜網(wǎng)絡優(yōu)化管理的具有重要的理論和實踐參考價值。

二、供應鏈復雜網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀

復雜網(wǎng)絡廣泛存在于自然界和人類社會，是復雜性科學中復雜系統(tǒng)的抽象，強調(diào)系統(tǒng)的結構并從結構角度分析系統(tǒng)的功能，所不同的是這些抽象出來的真實網(wǎng)絡的拓撲結構性質(zhì)不同于以前研究的網(wǎng)絡，且節(jié)點眾多，故稱其為復雜網(wǎng)絡。自從Watts Strogatz（1998）、Barabasi Albert（1999）分別發(fā)現(xiàn)了小世界（SW）效應和無標度（SF）性質(zhì)以來，國內(nèi)外復雜網(wǎng)絡的迅猛進展，大量關于復雜網(wǎng)絡的文章在Science、Nature、PRL、PNAS等國際一流的刊物上發(fā)表，從一個側面反映了復雜網(wǎng)絡已經(jīng)成為國際學術界一個新興的研究熱點。

目前基于復雜網(wǎng)絡的視角來研究供應鏈系統(tǒng)的文獻相對還比較少相關研究正處于起步階段。國外學者Thadakamalla等運用復雜網(wǎng)對供應鏈網(wǎng)絡的存活性進行了分析，Surya D. Pathak建立了供應鏈系統(tǒng)的復雜適應系統(tǒng)概念模型。Nagurney（2003）提出的超級網(wǎng)絡模型可以很好地描述供應鏈中的物流活動，通過求解網(wǎng)絡系統(tǒng)的均衡點研究系統(tǒng)的行為，但其研究局限在于沒有考慮供應鏈拓撲結構的變化。國內(nèi)學者陳曉，張紀會（2008）建立了供應鏈復雜網(wǎng)絡的局域演化生長模型。張紀會，徐軍芹（2009）研究了適應性供應鏈的復雜網(wǎng)絡模型。閆妍等人（2010）的研究基于復雜網(wǎng)絡理論，針對供應鏈網(wǎng)絡中的級聯(lián)效應問題，建立了系統(tǒng)化檢測的級聯(lián)效應方法。從研究方法來看，目前多數(shù)研究側重定性研究供應鏈系統(tǒng)的復雜性，涉及的定量的分析較少，而在定量研究方面，沒有充分考慮供應鏈的適應性問題，對供應鏈網(wǎng)絡結構演化以及網(wǎng)絡演化的內(nèi)部規(guī)律探討較少。從研究視角來看，當前研究往往基于靜態(tài)、局部的視角，先假設一個相對靜態(tài)的供應鏈網(wǎng)絡結構，把供應鏈的結構看作固定不變的，并試圖優(yōu)化網(wǎng)絡中的物流、資金流和信息流，沒有充分考慮供應鏈的動態(tài)適應性問題，沒有考慮到系統(tǒng)整體運行規(guī)律，但在實踐中，供應鏈的結構是動態(tài)可變的，這些研究不能回答供應鏈的形成演化機制，不同行業(yè)的供應鏈為何有顯著差別等問題。因此，有必要深入挖掘復雜網(wǎng)絡理論在供應鏈網(wǎng)絡分析中的應用價值。

三、 供應鏈網(wǎng)絡的復雜網(wǎng)絡特征分析

1. 供應鏈網(wǎng)絡的小世界網(wǎng)絡的特征。即具有較小的平均路徑長度以及較高的聚集系數(shù)。供應鏈的如下網(wǎng)絡指標反映著供應鏈的小世界和聚集性的復雜網(wǎng)絡特征：

（1）平均路徑長度（Average Path Length）是指在網(wǎng)絡中，將兩點間的距離被定義為連接兩點的最短路所包含的邊的數(shù)目，把所有節(jié)點對的距離求平均，就得到了網(wǎng)絡的平均距離。網(wǎng)絡的平均路徑長度L（N）定義為任意兩個節(jié)點之間的距離的平均值。表示為L（N）=2R（N）/N（N-1），其中R（N）=61[i

（2）聚集系數(shù)（簇系數(shù)）（Clustering Coefficient）指與節(jié)點相鄰的節(jié)點之間實際存在的邊數(shù)與這些節(jié)點都互連的最大邊數(shù)之比，網(wǎng)絡中所有節(jié)點聚集系數(shù)的平均就是網(wǎng)絡的聚集系數(shù)。節(jié)點i的聚類系數(shù)Ci定義為：它的ki個直接鄰居之間實際存在的邊數(shù)ei占所有可能存在的邊數(shù)ki （ki-1）/2的比例，即Ci=2ei/（ki（ki-1））。整個網(wǎng)絡的聚類系數(shù)指的是，所有節(jié)點聚類系數(shù)的算術平均值。對于供應鏈復雜網(wǎng)絡來說，平均聚集系數(shù)相應于供應鏈節(jié)點企業(yè)之間相互交流的程度，隨著信息高速發(fā)展時代的到來，越來越多的企業(yè)應用信息技術和互聯(lián)網(wǎng)的媒介建立彼此之間的連接，如EDI，ERP等。通過信息共享的各種途徑促使各節(jié)點企業(yè)之間聯(lián)系更加緊密，交流更加頻繁，這就體現(xiàn)供應鏈網(wǎng)絡具有較高的聚集系數(shù)。

基于復雜網(wǎng)絡的平均路徑長度和聚集系數(shù)的小世界特征可以研究供應鏈網(wǎng)絡穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡抗毀性?；趶碗s網(wǎng)絡的供應鏈結構穩(wěn)定性和魯棒性研究首先必須在明確供應鏈網(wǎng)絡的小世界特征的前提下，針對平均路徑長度和聚集系數(shù)等重要特征參數(shù)具體分析。

2. 供應鏈復雜網(wǎng)絡的無標度特點。Barabdsi Albert（1999）提出了著名的BA模型，闡述了無標度網(wǎng)絡的形成機制。無標度網(wǎng)絡的特點是度分布的自相似結構及其高度彌散性，即網(wǎng)絡存在的節(jié)點度很大的節(jié)點。這里某節(jié)點的度是指與該節(jié)點相連的節(jié)點的邊的數(shù)目，或者是與該節(jié)點相鄰的節(jié)點數(shù)目。網(wǎng)絡中節(jié)點的度的分布情況用分布函數(shù)P（k）來描述。P（k）表示一個隨機選定的節(jié)點的度恰好為k的概率。無標度網(wǎng)絡的特點是網(wǎng)絡中的大部分節(jié)點度值都很低，但存在著度數(shù)非常高的中樞節(jié)點。在供應鏈網(wǎng)絡， 通常都有一個或多個核心企業(yè)，核心企業(yè)通過應用信息技術與其他節(jié)點企業(yè)建立起密切聯(lián)系，建立了圍繞核心企業(yè)的供應、生產(chǎn)、分銷體系，體現(xiàn)了無標度性。

無標度性在近來基于第四方物流的興起而建立的供應鏈網(wǎng)絡得以很好體現(xiàn)。第四方物流在第三方物流的基礎上通過對供應鏈進行優(yōu)化配置的整合協(xié)調(diào)各種資源，在供應鏈各節(jié)點企業(yè)聯(lián)系和交流中起著樞紐的作用，集成了整個供應鏈系統(tǒng)，提供綜合全面的供應鏈解決方案。此外，第三方物流的配送整合服務，以及通過物流配送中心的運作方式，這些都體現(xiàn)了供應鏈網(wǎng)絡的無標度特點。

四、 基于復雜網(wǎng)絡的供應鏈研究應用

1. 基于復雜網(wǎng)絡的供應鏈網(wǎng)絡微觀研究。

（1）利用復雜網(wǎng)絡研究供應鏈網(wǎng)絡結構的靜態(tài)統(tǒng)計性質(zhì)，評價供應鏈網(wǎng)絡結構。根據(jù)統(tǒng)計特征的不同對供應鏈進行分類，針對不同類型供應絡模式的不同性質(zhì)，提出相應的供應鏈網(wǎng)絡優(yōu)化的戰(zhàn)略，為供應鏈優(yōu)化提供一定的科學依據(jù)。例如，可分析供應鏈節(jié)點企業(yè)的統(tǒng)計分布特性，是否服從無標度分布，不同行業(yè)的分布性質(zhì)是否相同等，并以此為基礎開展不同行業(yè)供應鏈的研究?？勺R別供應鏈網(wǎng)絡中的隨機網(wǎng)絡、小世界網(wǎng)絡和無標度網(wǎng)絡的不同網(wǎng)絡性質(zhì)特征?？裳芯啃缕髽I(yè)進入該行業(yè)的供應鏈網(wǎng)絡時將如何與在位企業(yè)發(fā)生網(wǎng)絡連接，在符合一定適用性的情況下，將復雜網(wǎng)絡中的偏好連接機制運用在供應鏈網(wǎng)絡的增長規(guī)則上，可為供應鏈網(wǎng)絡的實質(zhì)增長和網(wǎng)絡優(yōu)化問題提供一定的新視角，這些議題值得深入研究探討。

（2）利用復雜網(wǎng)絡的方法分析供應鏈網(wǎng)絡的內(nèi)部協(xié)調(diào)機制。在既定規(guī)模條件下，供應鏈任務處理所需的互動效率、互動程度和互動關系的有效性取決于信息溝通交流與知識共享的效率和程度。由于供應鏈網(wǎng)站中存在多重的連接互動關系，必須通過一種合理的協(xié)調(diào)機制來調(diào)節(jié)和選擇任務處理所需的相應的信息交流與知識共享的渠道，供應鏈網(wǎng)站中的樞紐節(jié)點的作用如何發(fā)揮、協(xié)調(diào)機制將如何設計等是亟待解決的問題。大規(guī)模的網(wǎng)絡關系已經(jīng)難以用數(shù)學解析的方法進行研究。而復雜網(wǎng)絡的理論和研究方法便于其我們通過研究網(wǎng)絡演化機制來研究供應鏈上的企業(yè)之間關系，因此，在解決這些傳統(tǒng)供應鏈協(xié)調(diào)理論難以解決的問題方面具有一定的優(yōu)勢。

（3）利用復雜網(wǎng)絡衡量供應鏈網(wǎng)絡的效率，識別中樞紐節(jié)點，分析節(jié)點成員的脆弱性?？梢源朔治稣w供應鏈網(wǎng)絡的可靠性，進而增加供應鏈的應急能力，實現(xiàn)供應鏈網(wǎng)絡結構的優(yōu)化設計。利用復雜網(wǎng)絡的方法可以判斷供應鏈網(wǎng)絡中不同節(jié)點的重要程度，識別供應鏈網(wǎng)站中的關鍵節(jié)點，樞紐節(jié)點應成為需要重要防護的對象，研究當隨機去點與選擇性攻擊時網(wǎng)絡結構發(fā)生的變化。以此開展針對性的優(yōu)化設計。例如利用復雜網(wǎng)絡對傳統(tǒng)的各類優(yōu)化算法進行改進，開發(fā)出高效的啟發(fā)式算法。

2. 基于復雜網(wǎng)絡的供應鏈網(wǎng)絡宏觀研究。

（1）利用復雜網(wǎng)絡研究供應鏈整體網(wǎng)絡的動態(tài)生成和演化過程。可通過分析各節(jié)點局部互動與供應鏈整體演化之間的關系，供應鏈的各節(jié)點企業(yè)，在一定的運行規(guī)則的引導之下，通過復雜的耦合機制涌現(xiàn)并演化出供應鏈網(wǎng)絡全局狀態(tài)的轉變，這種供應鏈網(wǎng)絡狀態(tài)的演化具有一定網(wǎng)絡動力性規(guī)則與特征，因此可借助復雜網(wǎng)絡的分析方法來分析供應鏈網(wǎng)絡演化動力學機制以及復雜性特點，以此探索供應鏈局部互動與全局網(wǎng)絡演化生成機制之間的關系。

（2）利用復雜網(wǎng)絡分析供應鏈網(wǎng)絡結構的適應性和魯棒性。供應鏈要適應動態(tài)競爭以及需求不確定的環(huán)境，除了需要明確自身的網(wǎng)絡結構之外，更重要的是必須科學明確的識別供應鏈網(wǎng)絡中的各節(jié)點與邊之間的互動關系以及互動程度。為實現(xiàn)供應鏈與內(nèi)外部環(huán)境的動態(tài)戰(zhàn)略匹配，必須通過降低潛在的不確定性以此提高績效，因此，通過利用復雜網(wǎng)絡的研究方法來確定網(wǎng)絡中節(jié)點是否冗余的，確定各節(jié)點之間應該以怎樣的互動方式和互動程度，以及根據(jù)環(huán)境變化進行供應鏈網(wǎng)絡的整合重組，以此維持整體供應鏈網(wǎng)絡高績效運行的穩(wěn)定狀態(tài)，以促進供應鏈網(wǎng)絡的魯棒性和適應性優(yōu)化。

（3）利用復雜網(wǎng)絡研究供應鏈內(nèi)外部不確定性在供應鏈網(wǎng)絡中的擴散問題。在已知網(wǎng)絡結構特征和形成規(guī)則的基礎上，利用用復雜網(wǎng)絡的動力學模型預測網(wǎng)絡行為。目前已有復雜網(wǎng)絡利用在各個領域的研究可為供應鏈的研究提供一定的借鑒，例如研究疾病、謠言在人群中的傳播、信息傳播以及病毒等在網(wǎng)絡上的傳播、不同網(wǎng)絡上的滲流模型等問題以及如何控制問題。針對對供應鏈內(nèi)外部的不確定性，基于復雜網(wǎng)絡之上的搜索算法、動力系統(tǒng)、信號傳播可提出了一定的新的理論見解。

五、 結語

隨著全球化程度加深，競爭的加劇，以及內(nèi)外部環(huán)境的不確定性，供應鏈網(wǎng)絡涉及的企業(yè)將越來越多，結構也越來越復雜。利用復雜網(wǎng)絡理論可以揭示出供應鏈網(wǎng)絡的整體宏觀性質(zhì)，研究供應鏈網(wǎng)絡的動態(tài)生成演化過程機制，探索供應鏈內(nèi)部成員之間的協(xié)調(diào)機制，分析各節(jié)點的脆弱性、不確定性在供應鏈網(wǎng)站中的擴散，以及整體網(wǎng)絡的抗風險能力，魯棒性和適應性，以此實現(xiàn)供應鏈網(wǎng)絡的優(yōu)化。復雜網(wǎng)絡理論將有助于我們以全新的視角來深入研究供應鏈網(wǎng)絡的“黑箱”及其復雜網(wǎng)絡的內(nèi)在機理。

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基金項目：福建省重大專項基金（項目號：2004HZ02）資助。

作者簡介：葉笛，廈門大學管理學院管理科學系博士生。

收稿日期：2011-04-22。