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基于蚁群算法的虚拟企业风险规划问题研究
摘要
虚拟企业（Virtual Enterprise），是当市场出现新机遇时，具有不同资源与优势的企业为了共同开拓市场，共同对付其他的竞争者而组织的、建立在信息网络基础上的共享技术与信息，分担成本，共同发展和互利的企业联盟体。虚拟企业的出现常常是参与联盟的企业追求一种完全靠自身能力达不到的超常目标。但是同时，因外部市场环境的不确定性和其本身的复杂性，其蕴含的风险并没有减少。虚拟企业风险问题及由此带来的损失不容忽视，甚至导致虚拟企业的夭折。在这样的情况下，需要对虚拟企业风险进行有效的管理，确保虚拟企业的成功组建和运行，以取得竞争优势。本文在综述了虚拟企业以及虚拟企业风险管理理论的基础上，提出基于马尔可夫的虚拟企业风险规划模型，并针对该问题设计了蚁群算法。该方法能够在投入费用和工期一定的情况下，求得最大完工概率的项目各工序组合。数值计算结果证明了该方法的有效性。
关键词：蚂蚁算法；虚拟企业；风险规划
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Abstract
Virtual Enterprise (VE) is an alliance in which enterprises have different resources and advantage to open the market together and cope with other competitors when there is a new opportunity based on the information network sharing technology and information. VE members share cost, develop jointly and have mutual interests，which often pursue a goal beyond single member’s own ability. Meanwhile, the uncertainty of the external market environment and its own complexity have increased risks which bring loss and even lead to failure. In this case, risk management for VE is essential to ensure that VE is successfully set up and run. This paper proposes a risk programming model for VE based on concluding the theory of VE and risk management. And then ant algorithm is designed to solve this problem which can achieve the optimal job combination with the max completion probability with the constraints of cost and due date. At last, the numerical case results show that this method is effective.
Key words：Ant algorithm; Virtual enterprise; Risk programming
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目录
摘要 ........................................................................................................................ I Abstract ............................................................................................................... II 目录 ...................................................................................................................... III 1 绪论 ................................................................................................................. 1
1.1 虚拟企业 ...................................................................................................................... 1 1.2 虚拟企业风险管理背景 .............................................................................................. 2 1.3风险理论概述 ............................................................................................................... 3
1.3.1风险的特征 ......................................................................................................... 4 1.3.2 风险发生的过程 ................................................................................................ 4 1.3.3 风险的分类 ........................................................................................................ 5 1.3.4 风险的性质 ........................................................................................................ 5 1.4国内外研究现状 ........................................................................................................... 6 1.5 本文工作 ...................................................................................................................... 7
2 蚁群算法 ........................................................................................................... 8
2.1 导言 .............................................................................................................................. 8
2.1.1 蚂蚁觅食的特性 ................................................................................................. 8 2.1.2 基本蚂蚁算法（AS） ........................................................................................ 8 2.2 基本蚁群算法的具体实现 ........................................................................................ 11 2.3 算法的主要参数分析 ................................................................................................ 13
2.3.1 启发因子α和自启发因子β ............................................................................ 13 2.3.2 信息素挥发度ρ ............................................................................................... 13 2.3.3 蚂蚁的数目M ................................................................................................. 13 2.3.4 信息素强度Q .................................................................................................. 14
3 虚拟企业风险规划模型 .................................................................................. 15
3.1马尔可夫过程 ............................................................................................................. 15
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3.2 网络分析技术 ............................................................................................................ 16 3.3风险规划数学模型 ..................................................................................................... 17
4 蚁群算法在风险规划问题的应用 .................................................................. 19
4.1实例分析 ..................................................................................................................... 19 4.2算法设计 ..................................................................................................................... 21 4.3仿真分析 ..................................................................................................................... 23
结论 ...................................................................................................................... 26 致谢 ...................................................................................................................... 27 参考文献 .............................................................................................................. 28 附录 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
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1 绪论
1.1 虚拟企业
当今企业管理者面对的是一个变幻莫测的竞争环境。这种环境的形成原因包括技术的飞速发展、市场的全球化以及其他一些发展趋势。传统的泰罗制、福特制为标志的企业模式已很难适应新的市场环境；企业同时还要保持较低成本及较短的交付周期，这对旧的组织形式提出了挑战，在这种情况下，一种新的企业运作模式——虚拟企业这一形式脱颖而出。企业，作为一种特殊的社会经济组织，是一个历史的产物，是商品生产和商品交换的产物。伴随着农业社会向工业社会的转形，企业也逐步形成、发展，于19世纪末、20世纪初形成了以泰罗制、福特制为标志的传统企业模式。它所带来的规模经济效应大大促进了当时社会生产力的发展。然而，自20世纪60年代以来，企业所处的环境发生了根本性变化，市场需求日趋多变，技术进步突飞猛进。20世纪90年代以来，随着科技进步和社会发展，世界经济发生了重大变化。人们根据自己生产、工作和生活的需要，对产品的品种与规格、花色式样等提出了多样化和个性化的要求，企业面对不断变化的市场，为求得生存与发展必须具有高度的柔性和快速反应能力。为此，现代企业向组织结构简单化、扁平化方向发展，于是就产生了能将知识、技术、资金、原材料、市场和管理等资源联合起来的虚拟企业。
虚拟企业（Virtual Enterprise），是当市场出现新机遇时，具有不同资源与优势的企业为了共同开拓市场，共同对付其他的竞争者而组织的、建立在信息网络基础上的共享技术与信息，分担费用，联合开发的、互利的企业联盟体。虚拟企业的出现常常是参与联盟的企业追求一种完全靠自身能力达不到的超常目标，即这种目标要高于企业运用自身资源可以达到的限度。因此企业自发的要求突破自身的组织界限，必须与其他对此目标有共识的企业实现全方位的战略联盟，共建虚拟企业，才有可能实现这一目标。
虚拟企业是一种具有代表性的合作企业策略，它实际上是一种短期的，只限于一个或几个项目周期内的企业网络结合。具体地说，就是因特网使企业的合作空间加大，企业的透明度提高，监督成本降低，核心企业能够以信用为纽带实现资源的最佳配置。相互平等独立的企业关系既保证了各合作方采用自己最优技术，包括专有技术和技术诀窍