物流领域复杂网络运用思索

1前言

自1960年起，随机图论一直是复杂网络的主要研究理论。到90年代末期，美国康奈尔大学的Watts和Srro-gatz通过文章《“小世界”网络的群体动力行为》建立了小世界网络模型，通过这个模型进一步揭示了复杂网络的小世界特性;1999年，Barabasi和Albert发表了《随机网络中标度的涌现》一文，该文进一步揭示了复杂网络的无标度性质，并建立了一个无标度网络模型。这两篇文章发现了复杂网络的小世界性和无标度性，开辟了复杂网络研究的新纪元。以这两篇文章的发表为起点，复杂网络的研究不仅仅局限于数学领域的研究，它开始涉及物理、系统科学、交通运输、机械制造和物流等多个领域的研究，为这些领域的研究发展做出了重大的贡献。本文将从四个方面对复杂网络理论在物流领域的应用进行论述。

2复杂网络在物流领域的应用

2.1基于复杂网络的物流网络的研究

在物流网络中各种各样的制约因素影响着运输、仓储、包装、流通和配送等各个物流环节，这种复杂性可以让我们运用复杂网络的研究方法去研究物流网络中存在的问题。在研究物流网络时，以各级影响因素为节点，对有制约关系的节点连边，根据各节点的性质赋予每个节点不同的边权，这时将该网络视为一个简单的加权网络，通过构建模型等方法，可以得出物流网络具有鲜明的无标度性质。目前，国内外学者运用复杂网络对物流网络主要进行了以下的研究:潘坤友等依据三轴和完全覆盖原则、时间最短原则、多重枢纽配置原则等构建了干线通道和支线通道，形成安徽沿江地区中心城镇“轴—辐”物流网络。董艳梅等认为城市节点作为区域物流网络系统的重要组成部分，应建构在经济中心城市或节点间的轴线(物流，信息流)之上。在应用复杂网络知识研究物流网络时，许多学者认为他的理论研究基础是，物流节点相互之间的关系并不是独立的而是相互依赖、相互作用的。杨广华等分析区域物流网络关系的程度中心性、中介中心性、凝聚性、核心—边缘结构性等结构关系指标，通过与其他数据结合分析，对区域物流结构进行优化。杨广华在其博士论文中以复杂网络理论为基础进一步对区域物流网络进行了研究，构建了区域物流网络节点优化模型和线路优化模型，为构建区域物流网络物流节点、线路、网络等提供参考。覃儒展等分析各个节点在整个物流网络中的重要程度，反映各个环节的瓶颈问题以及物流网络中节点的相互变化、市场的变化和环境的变化对物流网络的影响。通过以上文献综述可知:采用复杂网络理论可以有效补充物流管理领域宏观层面研究的不足。当代网络分析技术特别是网络模型分析技术取得了重大进展，通过研究网络整体运作及对网络整体进行模拟等，揭示出物流网络的结构。这些都对物流网络理论的研究提供了重要工具。在以后的研究中，复杂网络在物流领域可以重点研究各个物流节点之间的关系怎样影响以及在多大程度上影响网络成员的行为、物流网络整体发展对单个物流节点的限制和制约等诸如此类的问题。

2.2复杂网络在供应链中的应用

供应链在本质上讲它是一个开放的复杂巨系统，其复杂性体现在它的实体复杂性、结构复杂性和各环节相互联系的复杂性等。将复杂网络理论应用于供应链时，把核心企业、顾客和供应商作为节点，供应链中存在的物流、信息流、资金流和决策流等各种意义上的“流”作为网络的边，创建一个以复杂网络理论为基础的供应链网络。通过对这种网络的分析可知:复杂供应链网络的结构不是稳定的网络结构，它将随着外部条件的改变而改变。刘燕楚建立了集聚型供应链网络动态演化模型，分析了供应链网络的鲁棒性与不确定性、抗毁性的关系，最终从供应链视角提出了两种集聚型供应链网络的鲁棒性优化方案。刘小峰、陈国华分析了供应链网络在受到不同干扰以及有无局部联盟的情形下，供应链网络的稳定鲁棒性和性能鲁棒性表现，为实际进行供应链鲁棒性分析、提高其抗干扰能力、增强其鲁棒性提供了一定的研究思路。朱冰心等从评价网络结构、衡量网络效率、识别重要网络节点三个方面阐述了复杂网络在供应链应急管理中的应用前景。ChristianKuhnert发现城市的物资供应中，占少数的核心节点发挥重要的物资调度和配送作用，整个物资供应是一个无标度网络。叶笛认为，可以利用复杂网络理论来深入分析供应链系统整体运行规律和宏观行为、供应链网络的特征以及供应链网络动态生长演化规律。张纪会、徐军芹提出了基于复杂系统理论的适应性供需网的一个初步框架，并建立了其复杂网络演化模型。刘利军对煤炭的供应链特性进行分析，证明了煤炭供应链网络的复杂性和无标度性。郭进利建立了Poisson有向网络，通过对网络的研究发现有向网络的出度分布幂律特性受老节点之间相互连接的概率控制，但是入度分布与该概率无关。从以上文献综述可知，学者运用复杂网络理论在供应链的结构、网络等方面对其进行初步的研究，但是现有的研究一般只是证明供应链符合小世界特性、无标度特性，具有高鲁棒性等，没有给出具体的模型。随着复杂网络理论在供应链中的研究不断地深入，我们不应仅仅是建立一个供应链网络结构的描述性模型，还应朝着细化各种模型参数并量化模型的方向进行研究。

2.3复杂网络在配送网络中的优化研究

在利用复杂网络对配送网络优化的研究中，主要研究问题有道路最短研究、配送中心选址研究和配送路线优化研究三方面。薛艳肖通过对配送网络中的节点进行分类，基于无标度网络形成机理，建立了物流配送网络演化生长模型。运用平均场解析方法计算分析该模型的度分布函数，指出了配送网络具备复杂网络的无标度、小世界等特性。聂郁兰在研究配送网络时以复杂适应理论为指导，构建分析复杂物流配送系统的适应能力，为配送网络的研究提供新的研究思路和方法。张旭凤等通过计算分析发现第三方物流企业的配送网络符合无标度特性，为建立物流配送网络中的配送节点和客户节点的生成模型提供理论基础。从以上的文献研究可以看出，学者证明配送网络符合无标度网络的特征，同时利用无标度网络，进行了配送网络的建模和优化、从无标度网络的统计性质的角度进行分析构建复杂物流配送网络的模型等研究，但是现在国内外有关于复杂网络理论在配送网络中的应用还是很少。

2.4复杂网络在物流其他领域中的应用

武云霞以中铁快运行包快捷运输服务网络为例，证明了行包快捷货运服务网络具有小世界特性。白世贞、王文利从系统的自组织角度出发，通过构造吸引力函数，给出了各地区物流行业投资吸引力的计算方法。高义佳利用无标度网络模型，确定影响冷链物流网络抵抗各种随机或恶意毁坏的关键统计参数，并进行优化仿真分析，通过调整网络参数，改变网络结构，实现网络优化的最终目的。通过以上文献综述可以看出，学者运用不同的方式证明了冷链物流网络、集装箱运输网络和行包快捷运输网络符合无标度特性，并进行了相关的建模和优化。复杂网络在这些领域的研究还是相对较少，有关的研究也没有深入。

3结论

本文对复杂网络的基本知识、复杂网络的发展以及其特征度量、复杂网络分类及应用等情况进行了简单介绍。然后在物流网络、配送网络和供应链等几个方面，对复杂网络在物流行业的应用进行了分析。随着复杂网络理论和应用的发展，复杂网络在物流中的应用将会越来越广泛，并积极地促进物流行业的发展。