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随着全球经济一体化的加深，市场竞争日益激烈，供应链管理已成为现代企业的重要管理模式，需求的快速变化和信息技术的飞速发展使得供应链管理中的不确定因素更加复杂。为适应动态的不确定性环境，以数字化、全球化、虚拟化、智能化和敏捷化为特征的虚拟企业已成为现代企业选择的一种新型管理模式。虚拟企业是在供应链管理基础上发展起来的一种管理模式，二者在不同的时期会相互转化。论文在充分分析供应链和虚拟企业不确定因素的基础上，采用单重不确定变量和双重不确定变量描述供应链中的不确定参数，研究了不确定条件下供应链的不确定规划问题，以及虚拟企业的知识共享、利益分配、动态监督和绩效评价等不确定性控制机制问题。本文的研究工作取得了如下成果：
(1)提出了包含模糊和灰色双重不确定性的模糊灰色变量、灰色模糊变量，给出了模糊灰色模拟技术和灰色模糊模拟技术的实现方法，提出了模糊灰色机会约束规划模型、模糊灰色相关机会规划模型和灰色模糊机会约束规划模型；建立了不确定条件下供应链生产计划模糊灰色机会约束规划模型、多产品多目标生产计划模糊灰色相关机会两层规划模型、分销中心库存灰色模糊机会约束规划模型、多周期库存灰色模糊规划模型，以及单制造商、多供应商、多分销商、多顾客需求区的多产品生产．库存．分销系统集成化灰色模糊规划模型；分别采用基于模糊灰色模拟(或灰色模糊模拟)、神经网络和遗传算法(或粒子群优化改进算法)的混合优化方法和基于模糊灰色模拟的两层遗传算法求解模型；提出了基于差分进化算法的粒子群优化改进算法，并将该改进算法应用于所建立的模型中；通过仿真证实了模型和优化方法的有效性。
(2)在随机生产提前期条件下用马尔可夫拟生灭过程构建了制造/再制造混合生产系统的库存规划模型，采用矩阵几何解的方法求解最优策略；提出了随机灰色变量的概念和随机灰色模拟技术的实现方法，建立了制造/再制造混合生产系统“推(Push)式”库存策略条件下的随机灰色机会约束规划模型，采用基于随机灰色模拟、神经网络和遗传算法的混合优化方法求解最优策略，通过仿真证实了模型和优化方法的有效性，使得不确定生产提前期条件下制造/再制造混合生产系统规划模型的求解更加容易，实现了供应链的闭环控制。
(3)对虚拟企业知识转移和知识创新过程进行了数学描述，建立了基于知识转移和知识创新的虚拟企业利益分配模型，并证明了基于知识共享的虚拟企业总收益大于无知识共享时的虚拟企业总收益、集体利益最大化条件下的虚拟企业总收益大于个体利益最大化条件下的虚拟企业总收益，通过仿真证实了模型的正确性，使得虚拟企业的利益分配机制更加合理。
(4)提出了基于第三方监理组织的虚拟企业结构模式，建立了基于二级委托-代理的虚拟企业动态监督模型，证明了第三方监理组织对成员企业监督控制的有效性；根据第三方监理组织在虚拟企业组建期和运行期的功能，提出了虚拟企业基于质量、成本和进度等因素的监督机制，通过仿真证实了模型的正确性。
(5)提出了基于知识共享和第三方监理组织的成员企业多阶段动态监督和综合评价模式；设计了一种曲率可调的评价指标非线性标准化转换方法，以适应成本型、效益型和适中型评价指标随目标函数的不同变化趋势要求；当评价指标的属性值为灰数时，提出了成员企业绩效考核的群体灰色综合评价方法，并用该群体灰色综合评价方法进行了实例分析。