● 摘要
自供应链管理思想提出以来，其应用范围已经随着市场竞争加剧从正向供应链向闭环供应链发展。两类供应链都面临着消费者需求呈现出复杂和多变的态势。面对一个变化迅速且无法预测的买方市场，只研究供应链静态时点的绩效是不够的，研究供应链系统的动态性能对迅速响应消费者需求和提高供应链绩效具有重要意义。
然而，供应链系统中存在着很多非线性能力约束，客观上造成了供应链系统结构上的复杂性。在供应链各级之间的交互作用和供应链管理者的有限理性的作用下，这种结构复杂性会导致供应链系统表现出了复杂的动力学行为特性。本研究主要关注两类供应链系统在能力约束下的动力学行为。主要工作和创新体现在以下几个方面：
针对正向供应链，递进地考虑了两个模型。第一个模型基于传统的APIOBPCS模型，加入了供应链各级的供应能力约束。此模型中主要研究订货策略中库存参数和在制品参数哪个对企业影响更大。结果表明，企业应该更重视库存参数，因为其对系统动态行为影响更加显著。在供应能力约束基础上，创新地构建了一个包含生产环节的二级供应链，其中生产能力约束是论文关注焦点。因为现实中的制造企业都有最大生产能力限制，但是其订单却是随市场变化的，和其最大生产能力可能不匹配。通过对第二个模型进行数值仿真，首先发现在多重非线性能力约束下以及供应链成员之间的交互影响下，系统动态行为更加复杂，呈现了混沌行为；其次比较生产环节中的几个关键系统参数对系统动态行为影响得出，最大生产能力和送货提前期对管理者进行决策非常重要，二者的轻微变化都会导致系统动态行为发生显著变化。显然，系统的动力学行为越复杂越不利于对系统进行预测，因此文中接下来考察两种管理策略在系统中的应用是否能够改善系统动力学行为。结果表明：和线性系统一样，非线性二级供应链系统中采用需求信息共享策略能够有效地改善系统的动力学性能；此外，二级供应链上下游中适合采用异步策略，因为其或者能够改善系统动态特性，或者能够改善系统的管理成本。但是仿真结果揭示了联合使用需求信息共享策略和异步策略是无效的，并不能够起到加倍系统性能的效果。
针对逆向再制造供应链系统，逆向过程的回收能力约束是文中关注的重点。逆向再制造供应链中，一般认为再制造的产品和新制造产品质量是无差异的，一起满足顾客的需求，因此逆向物流的大小影响正向物流，并最终影响消费者。而逆向物流的大小显然是受回收能力限制的。回收能力和正向的生产能力一样，可以看成是一个固定投资，轻易不会发生变化，所以逆向再制造供应链中回收能力约束是值得重点研究的。基于回收能力约束，文中也递进地考虑了两种管理策略对系统动力学行为的影响。首先研究逆向物流信息透明度策略对系统动态行为的影响。逆向物流的信息对于制造商来说不见得是完全掌握的，因为要获取充分的信息付出的成本也是不同的，而且受外界因素影响制造商也难以充分获得逆向物流信息。根据制造商对逆向物流消息掌握和使用程度，文中建立了I, II, III三类信息透明度依次增强的非线性逆向再制造供应链系统。通过仿真对比分析三类系统的动态行为，所得结果和线性系统相比有较大区别。一方面，线性系统中的结论是系统信息透明度越大约好，而非线性系统结果表明三种信息透明度策略没有严格的优劣；另一方面，在随机需求下非线性系统产生了更大的牛鞭效应值，这是因为非线性约束会“放大”系统的波动。此外，对逆向参数分析表明，回收比例变化比最大回收能力变化对系统动态行为的影响更加严重；消费周期比再制造生产提前期对系统行为影响更加严重。接下来，基于第三种信息透明度策略，文中建立了一个新的模型来考察两种缺货管理策略对系统动态行为的影响。缺货管理策略关注上期缺货下期是否需要满足（称为有缺货策略）还是忽略（称为无缺货策略），为此，模型中增加了供应能力约束来体现缺货是否考虑。在多种能力约束下，进行仿真，结果表明：第一，非线性约束并非使得系统必然出现混沌行为，其只是混沌行为的一个必要条件；第二，对比两种缺货管理策略下逆向环节的几个重要参数对系统动态行为的影响结果表明，除了再制造提前期外，最大回收能力、再造比例、回收比例和消费周期这些参数变化时，其对有/无缺货系统行为的影响没有绝对的优劣；第三，对比分析了订货参数变化时两种缺货管理策略下的系统稳定性，结果表明，无缺货系统总体动力学行为优于有缺货系统。现实中再制造系统由于受到各种因素的影响，复杂程度会超过本文的假设，因此对于非线性逆向再制造系统，需要根据管理目标的不同，合理地采用不同的系统并设置适当的参数，从而使系统呈现更好的运行效果。