基于稀疏聚類的供應(yīng)鏈管理資源共享模型研究

蘇梅青

摘 要：針對(duì)現(xiàn)有共享模型在對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享時(shí)存在共享范圍覆蓋率低的問題，文章引入稀疏聚類，開展對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享模型的設(shè)計(jì)研究?；谙∈杈垲悾瑢?duì)供應(yīng)鏈管理資源進(jìn)行集群處理；通過供應(yīng)鏈管理資源共享信息層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定供應(yīng)鏈中合作者等級(jí)和共享資源等級(jí)；厘清供應(yīng)鏈管理資源共享邏輯，根據(jù)不同用戶身份定義，為其提供不同共享訪問權(quán)限和共享資源，完成對(duì)共享模型的構(gòu)建。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，新的共享模型共享范圍覆蓋率更高，能夠促進(jìn)資源利用價(jià)值的提升。

關(guān)鍵詞：稀疏聚類；管理；模型；共享；資源；供應(yīng)鏈

中圖分類號(hào)：F273文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.12.029

Abstract： In view of the low coverage rate of supply chain management resource sharing in the existing sharing model， sparse clustering was introduced to design and study the supply chain management resource sharing model. Based on sparse clustering， the paper deals with the clustering of supply chain management resources， determines the level of collaborators and shared resources in the supply chain by designing the hierarchical structure of resource sharing information in supply chain management， clarifies the logic of resource sharing in supply chain management， defines different user identities， provides them with different shared access permissions and shared resources， and completes the construction of the shared model. Through comparative experiments， it has been proven that the new shared model has a higher coverage of shared scope and can promote the improvement of resource utilization value.

Key words： sparse clustering; management; model; sharing; resources; supply chain

0 ? ?引 ? ?言

在全球化競爭加劇、經(jīng)濟(jì)不確定性增強(qiáng)、信息技術(shù)飛速發(fā)展以及消費(fèi)者需求日益?zhèn)€性化的背景下，人類社會(huì)已從機(jī)械與原料主導(dǎo)的工業(yè)社會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)與信息主導(dǎo)的信息社會(huì)。傳統(tǒng)的基于分工的組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法應(yīng)對(duì)日益激烈的市場競爭，因此，人們開始尋找一種能夠提升企業(yè)競爭力的新的管理方式——供應(yīng)鏈。供應(yīng)鏈?zhǔn)?0世紀(jì)80年代后期提出的一種新的管理方式，近幾年來它伴隨著全球化生產(chǎn)的興起，被廣泛地運(yùn)用于制造業(yè)的經(jīng)營中，并逐漸成為一種新的經(jīng)營方式。供應(yīng)鏈?zhǔn)菄@核心企業(yè)展開的。在供應(yīng)鏈中，商品是通過一個(gè)營銷網(wǎng)絡(luò)到達(dá)消費(fèi)者手上的[1]。這是一種功能性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠?qū)⒐┴浬?、制造商、分銷商、零售商，直至終端用戶都聯(lián)系在一起，是一個(gè)具有外部資源利用特征的綜合型企業(yè)。同一家企業(yè)可以構(gòu)成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不同組成節(jié)點(diǎn)，但實(shí)際上往往是由不同的企業(yè)構(gòu)成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)[2]。大部分研究人員認(rèn)為，供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化的組織，在這樣的組織中，信息的充分有效共享是供應(yīng)鏈管理成敗的關(guān)鍵。在供應(yīng)鏈上，每一家企業(yè)都只能進(jìn)行不同類型的管理信息的共享。只有這樣才能保證供給，并做出合理的資源配置。信息化的快速發(fā)展，為實(shí)施SCM提供了切實(shí)可行的技術(shù)保證。供應(yīng)鏈管理是以信息分享為中心的。在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)物流、資金、信息流的協(xié)同。這就要求企業(yè)要及時(shí)、準(zhǔn)確地反映供應(yīng)鏈狀況的信息。所以，各合作者對(duì)于供應(yīng)鏈信息的了解，就成為供應(yīng)鏈管理績效的重要指標(biāo)[3]?；诖?，本文下述將結(jié)合稀疏聚類，開展對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享模型的相關(guān)研究，以促進(jìn)供應(yīng)鏈資源的共享。

1 ? ?基于稀疏聚類的供應(yīng)鏈管理資源集群處理

在對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享前，需要對(duì)各類資源進(jìn)行集群處理。這一方面可以減輕共享模型的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，另一方面也可以提高供應(yīng)鏈管理資源的利用效率和資源的利用價(jià)值?；诖耍疚囊胂∈杈垲?，對(duì)供應(yīng)鏈管理資源進(jìn)行集群處理[4]。供應(yīng)鏈管理資源的集群可以用網(wǎng)頁推薦和標(biāo)簽推薦的形式表示，通過下述公式定義標(biāo)簽元素。

公式中，TN表示供應(yīng)鏈管理資源集群標(biāo)簽元素集合；U表示供應(yīng)鏈上的一組用戶；R表示供應(yīng)鏈上行的一組資源；T表示供應(yīng)鏈上一組資源的標(biāo)簽；E（UR）表示供應(yīng)鏈上用戶與資源之間的無向連接；E（UT）表示供應(yīng)鏈上用戶與標(biāo)簽之間的無向連接；E（RT）表示供應(yīng)鏈上資源與標(biāo)簽之間的無向連接。在整個(gè)供應(yīng)鏈管理資源共享中，可以通過網(wǎng)絡(luò)圖的方式對(duì)用戶、資源和標(biāo)簽之間的連接矢量進(jìn)行表示。上述算法的處理方式與k-平均數(shù)相似。該算法首先對(duì)聚類中的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)初值，然后按照結(jié)點(diǎn)與聚類中心的遠(yuǎn)近，將結(jié)點(diǎn)迭代置換到聚類中；相對(duì)于k-平均，被替代結(jié)點(diǎn)到聚類中心的距離是由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)矢量的余弦相似度來計(jì)算的[5]。該算法的另一特點(diǎn)在簇的質(zhì)心計(jì)算方面，既可由現(xiàn)有簇中某一簇中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)來計(jì)算，也可由另外兩類節(jié)點(diǎn)來計(jì)算。

針對(duì)上述標(biāo)簽元素集合，對(duì)其利用稀疏表示，并尋找稀疏解。

公式中，表示標(biāo)記稀疏度；min表示最小數(shù)據(jù)稀疏度；D表示標(biāo)記為字典；表示稀疏系數(shù)；表示待觀測的供應(yīng)鏈管理資源數(shù)據(jù)。用最小化求解的方式解決問題的范式轉(zhuǎn)化，令其等價(jià)最小化學(xué)習(xí)求解問題。再根據(jù)下述公式得到集群處理后的供應(yīng)鏈管理資源。

公式中，W表示經(jīng)過集群處理后的供應(yīng)鏈管理資源；λ表示正則化參數(shù)；ω2表示資源共享協(xié)同表示系數(shù)。根據(jù)上述論述，結(jié)合稀疏聚類，實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈管理資源的集群處理。

2 ? ?供應(yīng)鏈管理資源共享信息層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)集群處理后得到的供應(yīng)鏈管理資源，在對(duì)其進(jìn)行共享時(shí)，需要按照供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，確定共享信息的層次結(jié)構(gòu)。通常情況下，供應(yīng)鏈當(dāng)中都包含供應(yīng)商、制造商、銷售商、運(yùn)輸商以及客戶，其身份既是資源共享的主體，又是共享信息的發(fā)布者。如果它是一個(gè)資源分享的對(duì)象，那么其分享的資源并不必然是一個(gè)資源分發(fā)對(duì)象所分享的全部。但是，作為一個(gè)資源分發(fā)者，它所分發(fā)的全部資源并不是所有資源共享者都可以共享的[6]。由于公司之間有很多生意往來，企業(yè)的商業(yè)機(jī)密和信譽(yù)度以及合作的時(shí)間長度，都會(huì)使企業(yè)間的合作程度產(chǎn)生很大差別。在供應(yīng)鏈中，由于合作關(guān)系的不同 ，會(huì)導(dǎo)致合作雙方之間的信息分享產(chǎn)生差異。

結(jié)合上述分析，首先針對(duì)合作者的等級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，可將合作者等級(jí)集合寫作如下。

（4）

公式中，H表示合作者等級(jí)集合；h1表示非合作者等級(jí)；h2表示次要合作者等級(jí)；h3表示重要合作者等級(jí)。以供應(yīng)鏈的運(yùn)行特點(diǎn)為依據(jù)，在供應(yīng)鏈上存在著供應(yīng)商、制造商、銷售商、運(yùn)輸商和客戶這幾種類型，而每一種類型中又存在著不同層次的合作者。另外，公司業(yè)務(wù)的發(fā)展、合作者的表現(xiàn)、用戶的滿意程度、產(chǎn)品的品質(zhì)以及交貨期的執(zhí)行，也會(huì)進(jìn)一步影響合作者等級(jí)，并使其原本等級(jí)發(fā)生改變[7]。例如重要合作者可能由于某種原因限制成為次要合作者，甚至非合作者。

針對(duì)共享資源也需要進(jìn)行等級(jí)結(jié)構(gòu)的劃分，可將共享資源等級(jí)集合寫作如下。

（5）

公式中，G表示共享資源的等級(jí)集合；g1表示0級(jí)資源共享；g2表示1級(jí)資源共享；g3表示2級(jí)資源共享。供應(yīng)鏈上合作者等級(jí)與共享資源等級(jí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

從圖1可以看出，0級(jí)資源共享不需要授權(quán)，任何級(jí)別的合作者均可以獲得共享資源；1級(jí)資源共享需要經(jīng)過授權(quán)，并且只能允許次要合作者和重要合作者共享資源；2級(jí)資源共享需要經(jīng)過授權(quán)，并且只能允許重要合作者共享資源。根據(jù)上述內(nèi)容，可以確定供應(yīng)鏈管理資源共享信息層次關(guān)系。

3 ? ?用戶身份定義與資源共享模型構(gòu)建

向供應(yīng)鏈中任意類型的資源分發(fā)機(jī)構(gòu)分發(fā)分級(jí)資源。在此基礎(chǔ)上，建立與資源發(fā)布方的合作關(guān)系，并賦予其相應(yīng)的權(quán)利。基于訪問資源發(fā)布主體基礎(chǔ)上發(fā)行的資源，在以供貨商為主要提供資源的情況下，資源共享的主要對(duì)象是生產(chǎn)商和承運(yùn)人。1級(jí)資源共享包含了所有的運(yùn)輸資料、價(jià)格資料、折扣資料等；2級(jí)資源共享包括了倉庫的信息、產(chǎn)品的庫存信息、生產(chǎn)的信息等。

結(jié)合上述供應(yīng)鏈管理資源共享信息層次結(jié)構(gòu)和共享邏輯，對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享用戶的身份進(jìn)行定義。定義的用戶包括供應(yīng)商、制造商、銷售商、運(yùn)輸商和客戶，用戶對(duì)應(yīng)的角色為上述H集合中的三個(gè)等級(jí)合作者，權(quán)限對(duì)應(yīng)G集合中的三個(gè)等級(jí)共享資源。根據(jù)上述論述，確定資源共享模型的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

按照上述模型結(jié)構(gòu)，可用下述公式形式表示資源共享模型。

（6）

公式中，f（x）表示資源共享模型函數(shù)；δ表示權(quán)限粒度。按照上述模型，針對(duì)經(jīng)過集群處理后的資源，按照用戶的合作等級(jí)和資源等級(jí)，設(shè)置不同訪問權(quán)限，并為其提供對(duì)應(yīng)的資源，以此不同用戶角色的訪問權(quán)限相互制約可確保共享的安全性。

4 ? ?對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在上述論述基礎(chǔ)上，結(jié)合稀疏聚類的應(yīng)用優(yōu)勢，筆者設(shè)計(jì)了一種全新的供應(yīng)鏈管理資源共享模型。為了驗(yàn)證該模型的應(yīng)用效果，筆者選擇將基于聯(lián)盟鏈的共享模型作為對(duì)照I組，將基于P2P網(wǎng)絡(luò)的共享模型作為對(duì)照II組，將本文基于稀疏聚類的共享模型作為實(shí)驗(yàn)組，開展下述對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中，選擇了某企業(yè)所在的供應(yīng)鏈作為研究對(duì)象，并獲取了該供應(yīng)鏈管理時(shí)產(chǎn)生的各類資源。應(yīng)用上述三種共享模型，對(duì)資源進(jìn)行共享。為實(shí)現(xiàn)對(duì)三種共享模型應(yīng)用性能的更直觀對(duì)比，筆者選擇將資源共享的范圍覆蓋率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。范圍覆蓋率是對(duì)實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)覆蓋范圍的量化。假設(shè)在供應(yīng)鏈中，每個(gè)環(huán)節(jié)的資源共享覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)為100%，若在該供應(yīng)鏈上包含1個(gè)環(huán)節(jié)，則總的覆蓋率為100%；若包含2個(gè)環(huán)節(jié)，則總的覆蓋率為200%；若包含3個(gè)環(huán)節(jié)，則總的覆蓋率為300%，以此類推。已知實(shí)驗(yàn)依托的供應(yīng)鏈中包含4個(gè)環(huán)節(jié)，分別對(duì)應(yīng)原材料制造商、生產(chǎn)商、銷售商和最終用戶，因此在此次實(shí)驗(yàn)中，理想狀態(tài)下的資源共享覆蓋范圍最大取值為400%。將該數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，若模型實(shí)際覆蓋率越接近該數(shù)值，則說明資源共享覆蓋范圍越廣，越符合供應(yīng)鏈管理資源共享要求；反之同理。根據(jù)上述論述，計(jì)算各個(gè)共享模型的共享范圍覆蓋率。

公式中，η表示模型的共享范圍覆蓋率；mi表示在某一環(huán)節(jié)中的共享資源量；Mi表示該環(huán)節(jié)的資源總量。將上述公式作為依據(jù)，三組共享模型分別進(jìn)行5次供應(yīng)鏈管理資源的共享，并將各自共享范圍覆蓋率進(jìn)行記錄，得到表1所示結(jié)果。

從表1中記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，只有實(shí)驗(yàn)組模型每次共享范圍覆蓋率在380%以上，而其他兩組共享模型的共享范圍覆蓋率最高僅能夠達(dá)到254.21%，且對(duì)照II組模型共享范圍覆蓋率每次數(shù)值相差均較大，性能不穩(wěn)定。因此，通過上述得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以證明，本文提出的基于稀疏聚類的共享模型在實(shí)際應(yīng)用中具備更高的共享范圍覆蓋率，能夠充分滿足供應(yīng)鏈管理資源的共享需要。

5 ? ?結(jié) ? ?語

通過上述論述，針對(duì)供應(yīng)鏈管理資源共享需要，本文引入稀疏聚類，提出了一種全新的共享模型。同時(shí)，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)該模型應(yīng)用可行性和應(yīng)用優(yōu)勢的驗(yàn)證。通過將稀疏聚類應(yīng)用到該模型當(dāng)中，能夠深化供應(yīng)鏈理論在管理領(lǐng)域中的應(yīng)用。未來還會(huì)有更多的企業(yè)參與供應(yīng)鏈當(dāng)中，其復(fù)雜性也將進(jìn)一步提升，對(duì)于共享模型而言也將會(huì)提出更高的要求。因此，為了滿足未來供應(yīng)鏈管理的需要，在后續(xù)的研究中筆者還將結(jié)合更多現(xiàn)代化的技術(shù)手段和算法對(duì)共享模型進(jìn)行優(yōu)化，以提高其適應(yīng)性。

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