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論文資訊
- 類型：工作論文
- 編號：工作論文 #579
- 日期：2026-03-18
摘要
網路理論正在迅速改變我們對複雜系統的理解，但拓撲特徵與代謝網路、食物網、生產系統、資訊網路或電網級聯故障的動態行為的相關性仍有待探索。基於供應網絡的簡單模型，我們對生物、生態、經濟和工程系統中觀察到的不穩定性和振盪提供了解釋。我們發現大多數供應網路都表現出阻尼振盪，即使它們的單元以及這些單元的線性鏈以非振盪方式運作。此外，阻尼振盪器網路往往會產生越來越大的振盪。例如，這種令人驚訝的行為提供了對商業週期和振盪或脈動過程的新解釋。物質流的網絡結構本身就是不穩定的根源，週期性變化是分散調節的固有特徵。特別是，我們展示瞭如何將生產和供應網路視為由平衡方程式和生產速度適應方程式控制的運輸問題。研究了不同拓樸的供應網路的穩定性和動態行為，包括順序供應鏈、「供應圈」、「供應階梯」和「供應層次結構」。此外，也推導了絕對和對流不穩定性的分析條件。供應鏈中經驗觀察到的牛鞭效應被解釋為基於共振效應的對流不穩定性的一種形式。該理論在生產網路優化的應用具有巨大的最佳化潛力。