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结合图神经网络与联邦学习的分析驱动型供应链可见性增强方法

计算工程、金融与科学 2025-03-11 v1 计算机与社会

摘要

在当今的全球化贸易中,供应链构成了跨越多个组织甚至国家的复杂网络,使其极易受到中断的影响。近期全球危机凸显了这些脆弱性,强调了提高供应链可见性和韧性的迫切需求。然而,由于隐私、安全和监管方面的顾虑,数据共享的限制往往阻碍了组织或国家之间实现全面可见性。此外,大多数现有研究集中在单个企业或产品级别的网络上,忽略了现实供应链中不同实体之间多方面的相互作用,从而限制了对供应链动态的整体理解。为了应对这些挑战,我们提出了一种集成联邦学习 (FL) 和图卷积神经网络 的新方法,通过供应链知识图谱中的关系预测来增强供应链可见性。FL 通过在不要求交换原始数据的情况下促进信息共享,实现了跨国界的协作模型训练,确保遵守隐私法规并维护数据安全。GCN 赋予了该框架捕获知识图谱内复杂关系模式的能力,从而能够进行准确的链路预测,以揭示隐藏的连接并为供应链网络提供全面的洞察。实验结果验证了所提方法的有效性,证明了其能够准确预测国家级供应链知识图谱内的关系。这种增强的可见性支持可操作的洞察,促进主动风险管理,并有助于开发具有韧性和适应性的供应链战略,确保供应链更好地应对全球经济的复杂性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.07231,
  title  = {An Analytics-Driven Approach to Enhancing Supply Chain Visibility with Graph Neural Networks and Federated Learning},
  author = {Ge Zheng and Alexandra Brintrup},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07231},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 5 figures, 5 tables, submitted to a journal