基于模糊综合评价法的供应链风险分析

徐　鑫，李　晓

(安徽大学数学科学学院，安徽 合肥 230601)



基于模糊综合评价法的供应链风险分析

徐鑫，李晓

(安徽大学数学科学学院，安徽 合肥 230601)

摘要：如今供应链风险问题已经引起了很多学者和专家普遍重视，一条效率较高、风险程度较低的供应链可以为企业带来很强的竞争优势。笔者先对供应链风险进行分类，再运用模糊综合评价法和层次分析法对供应链风险进行评分，最后可以得出此条供应链的风险指数，并对此供应链需要改进和所要注意的方面进行说明，达到进一步优化供应链，降低供应链风险的目的。

关键词：供应链风险；模糊综合评价法；层次分析法

良好的供应链管理可以为企业带来巨大的效益，可以在降低成本的同时，保证质量，提高服务水平。但过度的追求效益，对供应链有着强大的依赖，一旦在原材料的采购到产品的配送中间任何一个环节出现“断裂”，将会造成很难预估的损失。供应链风险问题正是供应链管理中的一个重要方面。供应链风险问题已经引起了很多学者和专家普遍重视，从不同方向对供应链进行风险管理会得出不一样的结论。文献[1]从采购的角度探讨了供应链风险管理的问题，应用资源依赖模型和交易成本理论对此问题进行分析，得出积极主动的采购管理就是供应链风险管理。文献[2]分析导致供应链风险的原因，说明季节变化、快速的产品更新、短的产品生命周期和不可预测的市场需求都可能会导致供应链的供应风险和需求风险。通过在不同国家建立工厂生产来防范风险，实行基于生产扩张的产品多样化战略。文献[3]定义了供应链风险综合评价指数并且计算了各关键风险的综合评价指数，建造了一个基于SCOP模型的供应链风险评估指标体系，运用计算粗糙集理论，推算出各供应链风险因素的权重和各风险后果指标的权重，从而得出各风险因素发生的可能性和供应链整体的风险水平的评估级别高低。文献[4]运用定量研究的方法，对供应链的认识、控制和优化以为未来的发展做对比分析研究。结合企业管理中实际存在的问题，提出基于数据仓库的预警、控制和优化模型，为供应链风险防范提供了有效的量化分析数据。文献[5]多角度多方面分析了供应链的风险，说明更复杂无序的供应链关系模型将会代替现存的绝大多数线性供应链关系模型，关键的管理技术是快速建立弹性联盟能力的基础。

但是这些文献多从供应链风险的分类或者供应链风险中的某一环节对整条供应链的影响来分析其对供应链所带来的风险影响，而没有通过一个整体的评价体系来对供应链风险进行研究。故本文将在文献[6]的基础上运用模糊综合评价法与层次分析法相结合的方法，建立数学模型，得出供应链多个风险指标的评价值，从而对供应链风险进行分析。

一、模型假设和符号约定

(一)模型假设

1、假设对电子商务环境下的B2C企业进行供应链风险分类[7-9]，如图1。

图1　供应链风险分类图

2、仅考虑第1层因素和第2层因素所带来的风险影响进行简单分析。

3、各指标因素构成的矩阵具有满意的一致性。

(二)符号说明

Ri:第1层各风险因素指标；(i=1,2,3,4,5)

Xi:第2层各风险因素指标；(i=1,2,…,15)

V：指标评价集；

A：判断规则构造的成对比较矩阵；

aij：Xi,Xj对Rs的影响之比；

λ：对应于A的最大特征根；

w：成对比较矩阵的特征向量；

CR：成对比较矩阵的随机一致性比率；

CI：成对比较矩阵的一般一致性指标；

RI：随即做出的倒数对称矩阵的一致性指标的平均值；

yij：指标xi做出的第j级评语的隶属度；

Yk：单因素评价矩阵；

Dk：具体指标评价值；

Hk：各类指标评价结果。

二、供应链风险模型分析

(一)模糊综合评价法原理综述

模糊综合评价法以模糊数学原理为基础，它是一种以定性和定量相结合的分析评估方法。这种方法在解决各类难以用数学方法精确描述复杂的问题时，有着难以超越的优越性。运用模糊数学的方法，可以很好地解决难以量化、信息缺失、决策目标层模糊的问题。

人们在对某一定性的指标进行描述的时候，往往很难用数字刻画，只能模糊地用“好”“很好”“较差”“差”等估计性的描述。而模糊综合评价法则可以很好地解决这一问题，它通过构造模糊矩阵，把所要反映的事物的模糊指标进行量化，然后运用模糊变换原理，计算各指标的权重，最后进行综合评估。

因此，如何确定评估体系的权重，则是本文的关键所在。本文运用的多级模糊综合评价法，是将模糊综合评价法和层次分析法相结合的一种评价方法，首先对各风险指标运用模糊数学的方法进行处理，再用层次分析法确定权重，从而实现定性和定量相结合的对整个模型进行的风险评估。

(二)基于模糊综合评价法与层次分析法的供应链风险模型建立

1、确定模糊评价指标集和评价集

设定供应链风险评价指标体系为评价指标集合，在如图1所示的评价指标集合V有2个层次因素构成：

第1层：电子商务环境下B2C企业的供应链风险可以划分为5个互不相交的因素子集，即：

(1)

第2层：具体指标层，分别构成相应的第1层元素。

确定评价集V=(V1,V2,V3,V4,V5)，本文中判定评价集V=(高，较高，一般，较低，低)。

2、确定各评价指标权重集

在多级评价系统中，各评价指标权重不同，并且不同的权重得出的评价结果也各不相同。所以供应链风险评价体系的评价质量与能否合理确定指标权重息息相关。

本文采用层次分析法(AHP)确定指标权重。这种方法是由美国运筹学家T.L.Saaty教授于20世纪70年代提出，这种方法具有定性与定量相结合、系统化、层次化等优点。确定指标权重具体步骤如下：

第1步：引入评价规则构造成对比较矩阵

假设要比较某一层因素X1,…,Xm对上一层因素Rs的影响，每次取2个因素Xi,Xj，用aij表示Xi,Xj对Rs的影响之比，全部的比较结果引用成对比较矩阵：

(2)

其比较尺度含义如表1所示。

表1　成对比较矩阵的尺度含义

则成对矩阵A为：

(3)

第2步：用特征根法求成对比较矩阵的权向量

若成对比较矩阵为一致阵，如(3)中的A，则应取对应的特征根n的归一化的特征向量，表示X1,…,Xm对Rs的权重，此时这个向量称为权向量。

若成对比较矩阵不是一致阵，但在不一致的容许范围内，则用对应于A的最大特征根(记作λ)的特征向量归一化后作为权向量w，即w满足：

(4)

由于是主观指标，则在计算完成之后需要进行一致性检验，确定其范围合理。具体计算步骤如下：

Step 1将成对比较矩阵A按行求积：

(5)

Step 2计算n次方根：

(6)

(7)

其中w=(w1,w2,…,wn)T即为近似特征向量。

Step 4进行一致性检验。其方法是：设A为n阶矩阵，其中aij为A中的元素，∀1≤i≤n,1≤j≤n，矩阵A中的元素具有传递性，若满足：aij·ajk=aik，则称A为一致阵。一致阵的检验应用如下公式：

(8)

(9)

其中RI的具体指标如表2所示。

表2　平均随机一致性指标值

当CR<0.1时，认为A的不一致程度在容许范围内，具有令人满意的一致性，可用其特征向量作为权向量。否则就需要调整其成对比较矩阵，直至达到满意的结果。在计算CR时，必须要先求出λmax，其计算公式如下：

(10)

其中，(Aw)i表示Aw中的第i个元素。

3、确定单因素隶属度矩阵

模糊集合中，隶属度是其中的元素和模糊集合一定的隶属程度。在供应链风险评价中，指标体系中各指标与风险之间的关系用隶属度来表示。隶属度的区间为[0，1]，越接近1说明指标属于模糊集合的隶属度越高，越趋近0则指标属于模糊集合隶属度越低。

采用模糊统计法可以得到各风险的模糊评价矩阵Y：

(11)

4、计算模糊综合隶属度值集

则在某类指标体系wk中N个指标的单因素评价矩阵Yk，有单因素评价矩阵Yk及评价集V，可得各具体指标评价值：

(12)

5、综合评价

由Dk及指标权重wk，可得该类的评价结果Hk：

Hk=wk·Dk

(13)

重复上述步骤，同理可得各个因素自己的评价结果。再将R中的因素子集Rk(k=1,2,…,5)看成R上的单因素，根据各Rk作用大小分配权重wk，得到R的评价结果Hk(k=1,2,…,5)。

令S=(H1,H2,H3,H4,H5)，因此，R的综合评价H即评价对象R的最终评价总分：

(14)

则该评分的高低反映了企业总的供应链风险大小。

三、供应链风险评级模型算例分析和案例分析

(一)应用多级模糊综合评价法的算例分析

将算例中供应链风险因素R1,R2,R3,R4,R5分别代入图1中对应风险分类。再对评价集中不同的等级分别赋值，即：

(15)

本算例中模糊评价指标集由15个具体指标组成，而在其他应用中，可以根据实际情况的变化对具体指标的个数进行相应的增加和减小。算例中将应用15个具体指标对风险进行评估。

1、指标评价

根据已经给出的电子商务环境下B2C企业的供应链风险分类的相应的文献[9]，可以得出供应链风险指标模糊评价表，如表3。

表3　供应链风险指标模糊评价[10]

结合风险指标，可得该算例供应链风险因素R的模糊综合评价矩阵。

物理风险评价矩阵：

资金流风险评价矩阵：

环境风险评价矩阵：

信息流风险评价矩阵：

技术平台风险评价矩阵：

同理，

2、各指标权重的确定

如模型对各指标权重进行确定，物流风险因素R1各指标的相对重要程度如表4所示。

表4　物流风险各指标重要性比较列表

即成对比较矩阵A1：

对所求的特征向量进行一致性检验。

查表得RI=0.90,则：

CR小于0.1因此该矩阵具有满意的一致性，则物理风险指标权重w1为：

同理可以得到资金流风险指标权重w2为：

环境风险指标权重w3为：

信息流风险指标权重w4为：

技术风险指标权重w5为：

3、单风险因素综合评价

由Hk=wk·Dk得物流风险评价值：

H1=w1·D1

=5.637

根据此评价模型及基础数据，可以得到此算例各风险评价值结果如下：

资金流风险评价值H2=5.444

环境风险评价值H3=3.798

信息流风险评价值H4=4.087

技术风险评价值H5=3.527

4、综合评价

把Ri看成R的5个因素子集，由各因素自己的评价结果Hi可以得出R的综合评价值H，用上述同样的方法求R的权重w：

H=w·Hi=4.755

所以此算例的综合评价值为4.755。从评价结果来看，该算例的供应链风险评价值属于一般水平，物流风险和资金流风险程度相对较高，应该在这2个方面进行加强，例如发展自己的专属物流公司，和进行更加合理的资金分配方案。而在技术风险的程度相对较低，说明此算例中技术层面做得相对较好，但是也应该跟上现在科技进步的脚步，不断巩固、发展自身。

(二)供应链风险评价模型案例分析

于2006年在北京成立的X公司是我国一家相对成功的电子商务环境下的B2C企业。自2007年起，该公司选择进行自由服装品牌网上销售的模式，目前已成为中国该领域的领先者。2011年初，X公司的全球综合网站ALEXA排名达到497位，被许多后来者效仿[7]。

分别从供应链风险的5方面对该公司进行供应链风险分析：从物流体系上来说，该公司发展初期为解决成本，采用三方物流，但随着公司的发展壮大，三方物流弊端重重，该公司则建立起了自己的物流体系，大大减小了物流风险对整条供应链的影响；从资金流方面来说，X公司曾于2011年的时候由于盲目扩张而发生资金流断裂的现象，随着后来资金重组和重新布局，该方面的风险得到了改善，但是仍然有较高风险；从信息流方面来看，网络时代的信息传递十分迅速，作为一个依托于网络的企业，X公司在信息流方面的风险程度相对较低；从环境方面来说，虽然政策在不断变化，但是开放和发展仍然是时代的主体，所以从此方面来说，风险程度同样较低；从技术平台方面说，X公司电子商务系统的核心研发团队有着丰富的技术平台研发经验，自2007年上线后没有出现过一次因技术问题而发生的事故，硬件方面也采用最先进的服务系统，该公司的技术水平在同行业处于领先地位，风险水平同样相对较低[11]。

四、结语

随着经济全球化进程不断加快，供应链管理成为增强企业综合竞争实力的关键之一。而今网络技术飞速发展，传统的管理方式已经不能满足企业飞速发展的需求，供应链管理作为一种全新的运营管理模式登上企业管理的舞台，这种管理模式提高了企业生产产品的效率，同时也为企业的发展带来了更多的机遇与挑战。而如何降低供应链的风险，则是该种运行模式的关键所在。本文运用多级模糊评价法，对电子商务环境下B2C企业的供应链风险进行分析，通过建立模型后运用层次分析法，可以得出该供应链风险的综合评分，从而对此条供应链的薄弱方面一目了然，可以针对各风险的重要程度和风险大小，供应链的相对环节进行加强，从而达到优化该条供应链的目的[12]。

论文在综合多方面因素对电子商务环境下的供应链风险进行了研究，虽然这些指标具有一定的代表性，但是随着技术的进步可能会有更多的风险因素对此造成影响。另外，模糊综合评价法是一种很好的对供应链风险进行评价的方法，但是应用这种方法评价时应当与其他方法做出比较，论文在这个方面所做的较少，并且计算方面和选举数据方面可以更加优化。

参考文献：

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[3]马林．基于SCOR模型的供应链风险识别、评估与一体化管理研究[D].杭州：浙江大学(博士学位论文)，2005．

[4]赖芨宇，郑建国．供应链风险量化分析与优化控制[J]．东华大学学报(自然科学版)，2007，7(2)：158-162．

[5]Harland C.,Brenchley R. and Walker H. Risk in Supply Networks[J].Journal of Purchasing and Supply Management,2003,9(2):51-62.

[6]段圣贤.供应链风险评价体系研究[D].长沙：湖南大学(硕士学位论文)，2009.

[7]李明.电子商务环境下B2C企业供应链风险评价及应用研究[D].武汉：武汉科技大学(硕士学位论文)，2012.

[8]周艳菊，邱莞华，王宗润．供应链风险管理研究进展的综述与分析[J].系统工程，2006，24(3)：l-7．

[9]李泽彪，王正成．基于事例推理的供应链风险管理系统研究[J]．管理技术，2006(4)：109-112．

[10]中国电子商务网站数[EB/OL].http://it.sohu.com/20100806/n274022264.shtml. 2010-08-06.

[11]SushilK.Sharma,JatinderN.D.Gupta,NilminiWickramasinghe.AFrameworkforDesigningtheEnterprise-widee-commercePortalforEvolvingOrganizations[J].ElectronicCommerceResearch,2006(6):141-154.

[12]赵琨，刘永胜.供应链风险评价研究[J].物流技术，2009，28(7)：192-193.

*收稿日期：2016-02-19

基金项目：安徽大学校青年科学研究基金项目(2009QN029B)；安徽省教育厅资助项目(KJ2011Z018)；国家自然科学基金资助项目(70571001)；安徽省自然科学基金资助项目(070416245)；安徽大学创新团队(“基础数学”发展计划)。

作者简介：徐鑫(1979-)，男，回族，安徽巢湖人，硕士，讲师，研究方向：物流与供应链协调、运筹理论、统计与决策等研究。

中图分类号：F274

文献标识码：A

文章编号：1009-9735(2016)03-0092-07

Supply Chain Risk Analysis Based on Fuzzy Comprehensive Evaluation Method

XU Xin, LI Xiao

(SchoolofMathematicsScience,AnhuiUniversity,Hefei230601,China)

Abstract:Supply chain risk issue has been caused paid attention by many scholars and experts at present, a high efficiency and low degree of risk of supply chain can bring a strong competitive advantage for the enterprise. This article first give supply chain risk for classification, then using the analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation method to supply chain risk evaluation, and finally it can be concluded the supply chain risk index. Besides, the supply chain needs to be improved and to be paid attention to the ways to further optimize the supply chain. The purpose of the study is to reduce the risk of supply chain.

Key words:supply chain risk; the fuzzy comprehensive evaluation method; chromatography analysis method