级联失效下生鲜农产品供应链网络抗毁性分析

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近年来,我国生鲜农产品供应链网络上“断链”现象频发,对生鲜农产品的供销及居民消费质量产生了极不利的影响,降低冷链物流运输损耗、提高生鲜农产品供应链结构稳定性,已成为我国生鲜行业发展的关键。在随机风险(疫情冲击、自然灾害等)和蓄意破坏(恐怖袭击等)事件的影响下,生鲜企业失效会导致其库存负载的重分配,逐步引发整个网络的级联失效,严重会破坏供应链结构导致系统瘫痪,造成巨大财产损失。因此,有必要对生鲜农产品供应链网络基本结构和级联失效的演化过程进行研究,探索网络综合抗毁性的提升方法,降低生鲜企业遭受外部风险时的财产损失。本文在综合生鲜农产品供应链特性的基础上,构建了一种考虑新鲜度损耗和物流运输效率的级联失效模型,通过仿真模拟欠载和过载级联失效对网络综合抗毁性的影响规律。研究内容如下:(1)生鲜农产品供应链网络基本结构及影响因素。结合复杂网络理论,将生鲜农产品供应链网络抽象为从供应商到消费者的有向加权网络,生鲜企业抽象为节点、物流关系为连接边,构建了网络基本结构图,并分析了网络的相关影响因素。(2)生鲜农产品供应链网络模型构建。结合网络中节点增长、物流连边规律,将运输距离和产品新鲜度损耗率作为企业节点择优连接依据,在BA网络的基础上,构建了生鲜农产品供应链网络结构模型。(3)生鲜农产品供应链网络级联失效模型构建。在“容量—负载”模型的基础上,引入新鲜度损耗率和运输效率参数模拟生鲜企业实时库存和物流运输效率的动态变化过程,以网络过载(欠载)级联失效仿真上(下)游生鲜企业失效后的多余库存分销机制(原材料采购机制),构建了符合生鲜农产品易腐特性的级联失效模型。最后以不同攻击方式代表引发冷链物流“断链”的不同原因,分析了带节点恢复机制的级联失效过程。(4)生鲜农产品供应链网络级联失效及抗毁性仿真分析。从企业初始库存、库存容量上下限、企业失效风险概率、库存负载分流机制、企业风险状态恢复五个方面对网络级联失效过程进行刻画,结合随机攻击和蓄意攻击方式,提出企业经营效率和冷链流通效率两抗毁性指标,并给出有限成本下网络综合抗毁性的提升方案。仿真结果表明:随机攻击下,相同攻击比例对边抗毁性影响更大;蓄意攻击下,少数关键节点的失效就会引发企业经营效率和冷链流通效率的大幅度降低;过度中心化的物流合作关系不利于综合抗毁性的提升;企业异质性参数对网络抗毁性的影响体现出突变性,且对网络边抗毁性的影响较大;企业节点存在库存弹性投入和风险补偿投入的最优区间,增加后者更有利于提升网络综合抗毁性,但持续增大投入水平可能会降低网络的综合抗毁性。
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