随着工业4.0的推进及经济全球化发展,制造业供应链愈加呈现出地域范围广、企业数量庞大、相互依赖性强、动态性强、复杂化等特点。探索供应链演化规律和鲁棒性能,对于行业和企业的管理具有重大的实践价值和理论意义。主要研究内容和创新点如下:1.提出了基于节点度与竞争优势系数连接偏好的、局域世界选择连接的、哑铃型多级供应链的刻画规则和演化算法,建立供需网络及其子网、综合网络及其子网的演化模型,分析了网络统计特性的演化规律,揭示了全局网络和子网之间、供需网络和综合网络之间统计特性的相关性。结果表明:相同演化条件下,度分布幂指数大小与网络平均度正相关、与供应链级数负相关;综合网络较大的平均度使得网络的平均距离更短,效率更高,合作因子更大,有利于改善网络性能。2.以上述模型为基础,提出了基于核心级的攻击策略和基于全网的攻击策略,设计了具有连接关系的同类相似节点级联失效算法,从多个维度设计评价了供应链的动静态鲁棒性能,揭示了度分布和网络级数与供应链鲁棒性的关系。结果表明:相同演化条件下,供应链级数越少,幂指数越小,静态鲁棒性越强;较全网攻击相比,供应链在核心级攻击策略下表现出较强的静态鲁棒性;同类节点的级联失效会降低供应链的动态鲁棒性能。3.采用CAS理论,基于ABM/DES的混合建模方法,提出并建立了以多个制造商为核心的、以价格和广告为竞争策略的多级供应链刺激反应演化模型。仿真发现:采取低价策略的企业较早进入供应链系统,在供应链形成期具有明显的竞争优势,但后劲不足。采取高质量策略的企业虽然融入系统迟,但凭借质量优势持续拓展市场,具有后发优势。特定条件下,制造商的价格策略起主导作用,广告策略影响较小。4.基于CN/CAS/GIS,构建了考虑产品效用和距离连接偏好的、局域世界连接的、多级供应链演化模型及其适应度指标,发现了供应链点权、单位权、度分布之间的关系,阐明了适应性供应链的鲁棒性能。结果表明:考虑点权的现实供应链鲁棒性较强;供应链的核心级在面对蓄意攻击和随机攻击时,适应度较强且差异小;同级节点的有限连接改善了供需供应链的网络性能和静态鲁棒性,也可以规避同类节点过度连接造成的级联失效风险。5.基于CN/CAS/GIS模型,提出了基于PSO的多Agent学习机制,分析了社会学习能力和自我学习能力对供应链的影响,揭示了不同学习能力对供应链演化和鲁棒性的影响规律。结果表明:适当的社会学习能力有利于提高供应链的利润和产品效用;加强自我学习能力,供应链上产品更加多样化,消费者对商品的选择范围更广;具有学习能力的供应链有利于改善网络的鲁棒性能。