1、辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 I 页基于遗传算法的虚拟企业风险管理摘 要遗传算法是一种基于概率意义的随机搜索算法,它提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架，虚拟企业是一种新的生产模式，它以动态联盟为基础的敏捷制造,并创造性地概括出一种称为“ 虚拟组织 ”的新型企业模式。作为一种能够高质量、低成本、快速响应市场需求的解决方案, 虚拟企业正越来越多地引起我国企 业界的关注。但是, 虚拟企业在帮助企业获得反应灵活性的同时, 也不可避免地带来了新的风险因素。本文根据条件创建了虚拟企业的风险管理模型，并通过遗传算法，对模型进行分析，使企 业的资源得到最优的整合。文章利用 遗传算法的基本原理，
2、构造了问题的解的初代种群， 经过选择，交叉和变异产生新的最 优解集种群。 实验结果表明，遗传算法对风险管理模型求解的效果是非常理想的。关键词：遗传算法;虚拟企业;风险管理辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 II 页virtual enterprise for risk management Based on genetic algorithm 首字母 大写Abstractgenetic algorithm is a significant probability of random search algorithm, which provides a complex system opti
3、mization problem for the common framework. virtual enterprises is a new mode of production, which is based on a dynamic alliance of agile manufacturing, and creatively summed up as a kind of “virtual organization“ of new business models. As a can of high-quality, low cost, rapid response to market d
4、emand solutions, virtual enterprises are attracting more and more attention to my business. However, virtual enterprise in helping enterprises will be able to respond flexibility, but also inevitably bring a new element of risk. This article creates the risk of virtual enterprise model based on the
5、conditions and through genetic algorithms, the model analysis enterprise resources to be optimal integration. Using the basic principles of genetic algorithms , the structural problems of the beginning of the population, after selection, crossover and a new variant of the optimal solution set popula
6、tion. Experimental results show that genetic algorithm for risk managing model for the effect is veryKey words：genetic algorithm; virtual enterprise; risk management辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 III页目录摘 要 IABSTRACT II1 绪论 11.1 选题背景 11.11 虚拟企业 11.12 虚 拟 企 业 的 发 展 11.13 虚拟企业产生的原因 11.14 虚拟企业的特点 21.2 国内外关于虚拟企业风险管
7、理的方法 31.21 虚拟企业存在的经济学解释 41.22 虚拟企业风险管理方法的要点 41.3 遗传算法 51.31 遗传算法的产生 51.32 遗传算法的生物学背景 51.33 基因（GENE） 61.34 复制（REPEODUCTION） 71.35 搜索空间（SEARCH SPACE） 71.36 遗传算法的步骤 71.37 遗传算法的特点 71.38 遗传算法在国内外研究现状 81.4 本文工作 92 风险规划数学模型 102.1基于马尔可夫过程的风险评价模型 102.2 问题描述 152.3风险规划模型 163遗传算法对风险控制模型的求解 183.1 算 法 特 点 183.2 设
8、 计 要 素 18辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 IV页3.3 程 序 流 程 203.4 应 用 MATLAB 软 件 对 本 问 题 程 序 算 法 的 设 计 213.5 仿 真 结 果 分 析 233.5.1 静态结果分析 233.5.1 动态结果分析 25结 论 27致 谢 28参 考 文 献 29附 录 30辽宁科技大学本科生毕业设计( 论文) 第 1 页 1 绪论1.1 选题背景1.1.1 虚拟企业“虚拟”一词产生于计算机产业。在电子计算机领域，虚拟指本身不是一个真正的物理存在，而是借用软件实现的存在。它通过借用外部共同的信息网络与通道，提高数据存储数量、质量与效率，制造
9、出栩栩如生的图象、声音、文字等三维场景。虚拟技术移植到企业经营上，是指处于不同地域的人和物，可以通过信息技术连接起来，为一个共同目标而合作。通过虚拟，一个企业不必再雇佣许多员工，组建固定的组织机构，也不需要投入大量资金建造工厂购置设备，只需少量技术人员和管理人员，就可以完成新产品的决策、研发、生产、销售及会计核算等。虚拟操作，就是选择合适的虚拟方式如委托、外包、兼并、购买、联合、结盟、合资等，借用外部力量，对企业掌握或控制的资源（人力、资本、信息、自然）重新进行整治组合，以达到能量的聚合裂变，形成新的功能或增强、完善原有功能，产生新的竞争优势，而不必增加成本（或花费很少）和组建相应的组织机构、
10、雇佣人员，超越了物理空间和组织制度限制而形成的低投入、高产出、技术互补、资源共享、风险分担的动态有机整体虚拟体。虚拟体中的每个成员称为虚拟企业。1.12 虚 拟 企 业 的 发 展目前，虚拟企业仍处于发展的初级阶段，尽管有关的组织和运行模式已经得到广泛的运用，但完全虚拟化的企业还处于设想阶段。价值最大化、增强企业核心竞争力的目标，推动企业在市场调查研究、产品设计开发以及销售服务等环节上采取了虚拟化的运作方法。信息技术不断发展的形势下，虚拟化的环节将继续增加，涉及的领域将更广泛。加强对虚拟企业生命周期的分析，特别是加强各阶段风险的识别、防范与化解，就更为必要。1.13 虚拟企业产生的原因1 社会
11、条件的变化。首先，全球经济一体化使得企业间市场竞争激化，促使组织之间联盟以弱化直接竞争，同时经济全球化促使国际劳动分工的越来越细化，企业间辽宁科技大学本科生毕业设计( 论文) 第 2 页 渗透越来越深，协作的要求也越来越紧迫。其次，信息技术的变革为虚拟企业的发展奠定了技术基础，信息技术使企业能够方便地跨越空间障碍，并有足够的信息传递和处理能力，打破传统的市场、研发、制造和管理的边界，广泛融合各项功能，使组织结构变得越来越敏捷、高效。最后， “双赢”的经营理念代替了“零和博弈”为虚拟企业的发展奠定了文化基础。2 组织效果的变化。随着信息时代的到来，工业经济时代“大而全的万能组织”越来越显现出规模
12、不经济的特点。市场需求越来越多变，新产品加速出现，产品寿命周期越来越短，这些都要求企业有能力迅速根据市场机会合成相应生产能力。与此同时，信息技术的进步使得企业外部交易成本低于内部交易成本。这些都促使了企业进一步分化并加强核心功能而放弃其他功能，并借助电子网络的手段，通过虚拟形式，集合各“真实公司”的核心能力和资源，在技术、资源、管理等方面形成竞争优势，通过分享市场机会，达到多方共赢。1.1.4 虚拟企业的特点1 企业边界模糊虚拟企业是许多企业的临时联盟，它们具有自己的关键技术，通常围绕某个核心企业或中间企业组织的关键技能联成临时网络组织，以达到共享技术、分摊费用以及满足市场需求的目的。这种动态
13、联盟表现出短暂和临时的特点，某个目标一旦完成就会宣告解散，而为了新的机会又会重新组建新的联盟。这种新型的企业组织模式打破了传统的企业组织界限，使企业边界变得模糊。2 以发达的信息网络为基础在虚拟企业运行中，信息共享是关键。现代信息技术和通讯手段使得沟通更为便利，采用通用数据进行信息交换，可以使所有参与联盟的企业都能共享设计、生产以及营销的有关信息，从而协调步调，保证较好的合作，使虚拟企业集成出较强的竞争优势。3 并行作业虚拟企业在完成某一项目或任务时，项目或任务按照并行工程的思想被分解为相对独立的工作模块，并且各个合作模块可以并行作业，项目或任务的主持者可以利用先进的信息通讯手段在其间不断地沟
14、通与协调，从而保证各个工作模块最终的互相衔接。这样既缩短了时间，节约了成本，又促进了各参与企业有效配置自己的资源及虚拟企业整体资源的充分利用。辽宁科技大学本科生毕业设计( 论文) 第 3 页 4 技术先进的企业网络该企业网络中的每个成员都要贡献一定的资源，供大家共享，而且这个企业网络运行的集合竞争优势和竞争力水平大于各个参与者的竞争优势和竞争力水平的简单相加，因此虚拟企业在产品或服务的技术开发上更容易形成强大的竞争优势，其开发的产品或服务在市场上处于领先地位。虚拟企业的整体竞争力水平大于各个参与者的竞争力水平的简单相加。5 信息共享虚拟企业是建立在当今发达的信息网络基础之上的企业合作虚拟企业的
15、运行中信息共享是关键，而使用现代信息技术和通讯手段使得沟通更为便利。采用通用数据进行信息交换，使所有参与联盟的企业都能共享设计、生产以及营销的有关信息，从而能够真正协调步调，保证合作各方能够较好合作，使虚拟企业集成出较强的竞争优势。虚拟企业的上述特点，注定了虚拟企业具有较强的适应市场能力的柔性与灵捷性，各方优势资源集中更催生出极强的竞争优势与竞争力。1.2 国内外关于虚拟企业风险管理的方法1991年美国里海（Lehigh）大学学者Kenneth，Preiss等在21世纪制造企业战略报告中提出了虚拟企业（Virtual Enterprise）这一概念。从此，作为企业组织创新形式虚拟企业的学术研究
16、拉开了帷幕。1992年，美国学者William H. Davidow和Michael S. Malone在其专著虚拟公司中认为，虚拟企业是由一些独立的厂商、顾客、甚至同行的竞争对手通过信息技术联成临时的网络组织，以达到共享技术、分摊费用以及满足市场需求的目的，虚拟企业没有中央办公室，也没有正式的组织图，更不像传统组织那样具有多层次的组织结构。作为一种新的制度安排，虚拟企业已日见增多并受到国内外企业界和学术界的关注，有关这一领域的研究，就目前来说，国内和国外进展相当。针对虚拟企业风险影响因素多、直接量化评价较难的特点，现在一般用层次分析法（AHP）的理论及基本应用步骤来作较为详细的阐述；运用层次
17、分析法对虚拟企业的备选方案的风险评价进行了实证分析，阐明层次分析法在多个指标、方案中选择最佳的组合方案时是一种科学，可行的方法。层次分析法（Analytic Hierarchy Process简称AHP）是美国运筹学家T. L. Saaty教授于70年代初期提出的，AHP是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。它的特点是把复杂问题中的各种因素通过划分为相互联系的有序层辽宁科技大学本科生毕业设计( 论文) 第 4 页 次，使之条理化，根据对一定客观现实的主观判断结构（主要是两两比较）把专家意见和分析者的客观判断结果直接而有效地结合起来，将一层次元素两两比较的重要性进行定
18、量 描述。而后，利用数学方法计算反映每一层次元素的相对重要性次序的权值，通过所有层次之间的总排序计算所有元素的相对权重并进行排序。该方法自1982年被介绍到我国以来，以其定性与定量相结合地处理各种决策因素的特点，以及其系统灵活简洁的优点，迅速地在我国社会经济各个领域内，如能源系统分析、城市规划、经济管理、科研评价等，得到了广泛的重视和应用。应用层次分析法的注意事项。如果所选的要素不合理，其含义混淆不清，或要素间的关系不正确，都会降低ahp法的结果质量，甚至导致ahp法决策失败。为保证递阶层次结构的合理性，需把握以下原则，1 分解简化问题时把握主要因素，不漏不多；2 注意相比较元素之间的强度关系
19、，相差太悬殊的要素不能在同一层次比较。 1.2.1 虚拟企业存在的经济学解释虚拟企业是企业制度演变过程中的制度创新及组织形态创新。对虚拟企业的分析要从交易费用这一最基础的制度经济分析工具入手。企业存在于一个开放的系统中，一方面和外界的利益相关者存在着千丝万缕的联系，另一方面，企业自身的各部门和各层单位组成有机体，为了实现自身的竞争优势，必须协调外部关系和内部关系，付出交易费用。在企业之外的市场中，对外协调的交易费用主要靠“看不见的手”市场机制来调节，而企业内部的协调是企业管理者通过“看得见的手”企业的行政命令协调机制来完成的。科斯（Coase R. H.）认为，交易费用是决定企业的存在、企业和
20、市场边界的唯一变数。例如，若企业不存在，雇主就不得不每天到劳动力市场购买劳动力，为此要花费很多时间、精力、劳力和物力，即付出更高的交易费用；如果雇主内化了劳动力，使他们成为企业的雇员，就节省了外部交易费用。当节省的外部交易费用的边际好处被内部交易费用增加的边际坏处抵销时，再扩大规模就不经济了。所以，企业的合理边界位和规模就是企业内部交易费用的增加恰好等于市场交易费用的节约。1.2.2 虚拟企业风险管理方法的要点1 识别有效市场机遇。市场需求是决定虚拟企业存在的基础，要抓住市场机遇只辽宁科技大学本科生毕业设计( 论文) 第 5 页 有通过科学的市场调查，做到及时、客观地收集信息资料，找到有效的即
21、适合自己的市场机会，并对风险予以充分的估计，以更有效地把握市场机遇。2 充分运用供应链技术。通过对订单管理系统和库存管理系统的有效运用，发挥虚拟企业动态联合各种核心竞争力的作用，按照客户要求，以最短的提前期为客户提供满意的服务，并保证实时维护库存帐务，最大限度降低库存，加速资金周转。同时，为企业管理人员正确决策提供依据。3 建立信息沟通和协调模式。虚拟企业的运作效率与成员企业的信息沟通密切相关，为了使成员企业能够迅速地获得和共享信息，迅速实现自我调整和相互配合，虚拟企业应当建立一套有效的信息沟通和协调模式。根据独立性递减、复杂性递增、机会主义威胁递减和官僚成本递增的特点，可以灵活选择双向调整、
22、联盟、自发性三边规制和强制性三遍规制这四种不同模式。4 建立和增加成员企业间信任。从虚拟企业开始建立就可以利用会计师事务所等部门，通过仔细评估潜在成员企业的核心能力、合作意愿和企业信誉等，全面考虑潜在伙伴的可信任信用等级，开始着手构建虚拟企业内的信任关系；在企业运作过程中，提高行为的透明度、加强沟通，促进各成员企业之间相互学习，并在企业内建立群体协商机制，以解决冲突；加深了解、力争长期合作, 以减少欺骗动机，增加合作利益。1.3 遗传算法1.3.1 遗传算法的产生20 世纪 60 年代中期，John Holland 在 A.S.Fraser 和 H.J.Bremermann 等人工作的基础上提
23、出了位串编码技术。这种编码既适用于变异操作，有适用于交叉操作，并且强调将交叉作为主要的遗传操作。随后，Holland 将算法用于自然和人工系统的适应行为的研究中，并于 1975 年出版了其开创性著作“Adaptation in Natural and Artificial Systems”。以后，Holland 等人将该算法加以推广，应用到优化及机器学习等问题中，并正式定名为遗传算法。遗传算法的通用编码技术和简单的有效的遗传操作作为其广泛，成早期功地应用奠定了基础。Holland 有关遗传算法的许多概念一直沿用至今，他认为遗传算法的本质上是适应性算法，应用最多的是系统最优化的研究。辽宁科技大学
24、本科生毕业设计( 论文) 第 6 页 1.3.2 遗传算法的生物学背景 遗传算法是以达尔文自然进化论和孟德尔遗传变异理论为基础的求解复杂全局优化问题的仿生型算法，它以适者生存、不适应者被淘汰为进化策略，对包含可能解的群体反复进行选择、交叉、变异等遗传学操作，从而使种群不断进化，以搜索到最优解或准最优解，具有简单实用、鲁棒性强、本质并行性等特点。遗传算法包含如下基本要素： 1 染色体编码；2 适应度函数设计；3 遗传操作设计，包括选择、交叉、变异；4 运行参数设定，包括设定初始群体规模、遗传运算终止进化代数、交叉概率、变异概率。在实验中，一般应对可行性域中的点进行编码，然后再可行域中的点进行编码
25、，然后在可行性域中随机挑选一些编码组作为进化起点的第一代编码组，并计算每个解的目标函数值，也就是编码的适应度。接着就象自然界一样，利用选择机制从编码组中的随机挑选编码作为繁殖过程前的编码样本。选择机制应保证适应度较高的解能够保留较多的样本；而适应度较底的解则保留较少的样本，甚至被淘汰。在接下去的繁殖过程中，遗传算法提供了交叉和变异两种算子对挑选后的样本进行交换。交叉算子交换随机挑选的两个编码的某些位，变异算子则直接对一个编码中的随机挑选的某一位进行反转。这样通过选择和繁殖就产生了下一代编码组。重复上述选择和繁殖过程，直到结束条件得到满足为止。1980年以来，人们越来越清楚地意识到传统人工智能方
26、法的局限性，而且随着计算机速度的提高及并行计算机的普及，遗传算法和进化计算对计算机速度的要求已不再是制约其发展的因素。德国Dortmund大学1993年末的一份研究报告表明，根据不完全统计，进化算法已在16个大领域，250多个小领域中获的了应用。1.3.3 基因（gene） 所有的生物都是由细胞组成的。在每一个细胞中都有想同序列的染色体。染色体是一串 DNA 的片断，它为整个有机体提供了一种复制模式。 染色体是由基因组成的，或者说染色体就是一块块的基因。每一个基因为一个特定的蛋白质编码。或者更简单的说，每一个基因为生物体的某一特定特征编码，比如说眼睛的颜色。所有可能的某一特定特征的属性（比如，蓝色，桔黄色等）被称之为等位基因。每一个基因在染色体上都有其特定的位置，这个位置一般被称作位点
