前言
供应链是指一件产品在从生产、流通到提供给最终用户的过程中,以所有上下游企业和用户为节点,以物流、信息流和资金流为连接所形成的复杂网链。进入21世纪,全球产业链供应链呈现网络化、深层次整合、低成本运营、区域化集群、复杂化布局的发展趋势,并形成了结构复杂度高、上下游链条较长、多主体交互增强的复杂供应链网络。
复杂供应链网络是我国规模庞大、结构完整的工业体系的基石,保障了生产制造产业、生活服务产业以及国防、交通、能源等基础领域相关产业的平稳运行。然而,在当前全球多变局势下,我国供应链体系正遭受国际贸易摩擦、地缘政治冲突、突发公共卫生事件、突发自然灾害等多源不确定风险的冲击,供应链韧性与稳定面临严峻挑战并上升到国家战略高度。随着供应链网络风险和复杂性剧增,准确刻画并深度挖掘复杂供应链网络的深层结构特征,是发现供应链潜在风险、保障供应链稳定畅通的基础和首要前提。鉴于此,本书以满足供应链韧性提升和稳定发展需求为牵引,开展了复杂供应链网络建模与分析研究,重点研究了基于知识图谱的建模方法、多尺度结构特征挖掘方法以及供应链风险传播分析方法。本书的主要内容如下。
(1) 设计了复杂供应链网络多源异构数据获取与管理架构。本书从开放获取与非开放获取两个角度,系统梳理多源异构供应链数据来源及类型,并在此基础上开展复杂供应链网络数据获取方法、预处理方法及存储与管理方法研究,为后续复杂供应链网络建模与分析提供数据基础。
(2) 提出了基于知识图谱的复杂供应链网络建模方法。针对数据稀缺条件下的复杂供应链网络精准化建模需求,本书提出了复杂供应链网络的知识图谱建模方法,以刻画供应链节点的异质性以及节点间的多元交互关系。基于多源异构供应链数据,逐步完成基于GPTNER的供应链实体识别、基于文本相似度的供应链实体模糊匹配、结合LLM和知识图谱的供应链实体关系补全,最终构建出的复杂供应链网络知识图谱有效解决了深层供应链信息缺失的现实难题,提高了复杂供应链网络结构的可见性。
(3) 提出了复杂供应链网络多尺度结构特征挖掘方法。针对供应链网络的复杂性、异质性、多主体交互性等特点,本书结合供应链业务属性,提出了覆盖“点—链—团—网”多尺度的复杂供应链网络结构特征挖掘方法。首先,基于复杂供应链网络知识图谱中节点之间的多元异质关系,提取并构建多元供应链子网络; 然后,在点、链、团、网尺度上分别实现复杂供应链网络的核心节点识别、关键链路挖掘、合作联盟挖掘以及整体拓扑结构分析; 最后,提供了从微观到宏观解耦供应链网络结构复杂性的系统化解决方案。
(4) 提出了基于交互中断模型的复杂供应链网络风险传播分析方法。针对复杂供应链网络风险传播中多主体动态交互行为的异质性特征,本书在分析供应链风险传播过程的基础上,综合考虑级联效应、邻居节点影响、企业应对行为、恢复能力和风险承担能力等多类因素影响,提出了基于恢复能力的交互中断模型(RCIDM)和基于风险转移的交互中断模型(RTIDM),实现了对不同风险扰动策略下企业交互行为和风险应对策略的建模分析,以及企业行为策略对供应链网络中断的影响评估,从而帮助理解复杂供应链网络风险传播机制并制定有效的供应链风险管理策略。
(5) 开展了以疫苗供应链和车载智能芯片供应链为例的复杂供应链网络建模分析应用实践。本书以疫苗供应链、车载智能芯片供应链为例,在利用人工收集和网络爬虫技术广泛获取供应链相关多源异构数据的基础上,开展基于知识图谱的复杂供应链网络建模方法、复杂供应链网络多尺度结构特征挖掘方法、基于交互中断模型的复杂供应链网络风险传播分析方法的实证研究,揭示了相关行业供应链网络结构特征及潜在风险,并为有效的供应链风险管理与韧性发展提供了管理启示。
本书是作者在国防科技大学系统工程学院从事博士后研究工作期间完成的。本书的完成离不开合作导师吕欣教授的悉心指导,以及大数据与复杂系统团队成员的大力支持和帮助。本书在撰写过程中参考了许多文献,本书的完成也离不开这些学者的贡献和启发。在此,谨向所有给予我指导、帮助与启发的各位老师和学者表示衷心感谢。本书的出版获得国家自然科学基金青年科学基金项目(项目编号: 72301285)的资助。
由于作者水平有限,本书难免存在不足之处,欢迎专家学者和读者朋友批评指正,提出宝贵意见,作者将不胜感激。
蔡梦思
2025年8月
