物流供应链风险辨识及管控的系统思考及仿真研究

吕剑

摘要：信息化的发展和相关技术的成熟为物流供应链带来了飞跃式的发展。然而，供应链由于其结构的复杂性、外部环境的不稳定性，仍然存在着诸多风险，现代物流供应链管理随着技术的发展及市场的演进正在复杂化多样化发展，这些无疑都为企业供应链的管控带来新的挑战和思考。论文站在系统思考的角度，构建了供应链风险系统模型，引入诊断要素和检测要素，对系统的稳定性进行了检测和诊断，评价了系统可抵御风险的能力，为企业提升物流供应链管理的有效性和高效性，减少风险损失提供参考。

Abstract： The development of information technology and related technology maturity has brought a leap to the development of logistics supply chain. However， because of the complicated structure of the supply chain， the uncertainty of the external environment， there are still many risks， and modern logistics supply chain management with the development of market and technology are developing in the direction of complication and diversification， which have undoubtedly brought new challenges and thinking for the enterprises' supply chain management. This paper stands in the angle of systematic thinking， constructs the model of supply chain risk system， introduces elements of diagnosis and detection， makes the detection and diagnosis for the stability of the system， and evaluates the ability of resisting risks， in order to provide references to improve the effectiveness and efficiency of the logistics supply chain management and reduce the risk loss for enterprises.

关键词：物流；供应链管理；系统动力学；风险辨识；风险管控

Key words： logistics；supply chain management；system dynamics；risk identification；risk management and control

中图分类号：F274 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0071-04

1 前沿

成本压力的日益增加、产品生命周期的缩短以及市场需求的不断提高，已经为物流供应链网络建设、运行及其效率提出了更新更高的要求，供应链网络系统已变得越来越复杂高效[1]，供应链中各元素间从传统的简单线性关系衍变成复杂无序的非线性关系[2]，涉及面也从系统内部延伸到外界环境、顾客行为以及信息技术中[3]。众多企业在残酷的竞争中对供应链的构建及系统风险管控越来越重视，相应的投入也逐年增多。企业管理信息化的增强，例如ERP的使用，在很大程度上帮助企业对其整个物流环节都进行了有效的跟踪、诊断甚至风险预警，但由于物流供应链的复杂性，单纯的依赖信息的建设难以抵挡不断变化的外部环境，此外，一旦出现信息失真、信息传递脱节的突发情况时，企业的整个供应链都将瘫痪[4]。可以说，供应链存在于任何一个制造业企业中，供应链风险无法避免，需要采取适当措施规避或减少[5，6]。

大量研究和事实表明，一条供应链的稳定性和可靠性大小往往决定于供应链系统中最脆弱的那个环节[7]，例如2001年的英国UPF-汤普森破产事件以及2000年飞利浦火灾事故导致的Ericsson危机事件等，一个环节的脱节导致整个系统的瘫痪，出现严重危机甚至威胁到企业的生存。一条成熟的供应链不仅能够抵挡风险，而且可以承受由于风险带来的损失，既能最大化规避风险，同时又能快速进行修复，保障供应链继续运转[8]。

2 物流供应链系统建模

2.1 物流供应链风险识别、诊断的系统分析

物流供应链风险系统辨识是在一个相对稳定的供应链系统中，改变某个或某几个参数时，对整个供应链进行系统稳定性分析，若系统可以维持稳定，或在短时间系统调整后能够恢复稳定，则该系统较为稳定，可以抵御一定的风险，若改变参数后，系统中某些环节无法收敛，而是向着悖于实际的方向扩散，则会导致整个物流系统瘫痪。图1显示了一个常见的供应链系统，系统中包含诸多环节，各子系统环环相扣，如同一根链条。

进行供应链风险识别、系统诊断时，首先需要确定风险要素，辨识出哪些要素是风险要素，例如库存水平、销售价格、成本等，然后通过这些风险要素的调整，来进行系统稳定性检测，以挖掘系统所面临的潜在风险。对风险的辨识和检测往往可以通过敏感性分析进行判断，或者依靠客观的统计分析，以发现风险的损害程度及其规律性。现实中，往往会出现一些供应链要素的变化，一些参数一旦发生较大变化，抑或是一些关键要素的小幅度变化，都可能导致整个系统的衔接中断，出现中断风险等[9]。

一旦确定了风险要素，第二步则需要进行检测要素和诊断要素的确定，即风险要素发生变化后，检测要素将会出现什么样的变化趋势，出现什么样的趋势则可诊断为系统瘫痪。

2.2 物流供应链系统建模及诊断

基于以上分析，利用相关工具进行协助，可以建立一个常见的供应链系统，如图2所示。

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系统主要由库存、销售价格、需求量、采购量、成本构成，形成2个循环系统，即：

①库存量—库存成本（总成本）—采购量—库存量

②库存量—销售价格—需求量—库存量

两个循环系统维持着整个系统的稳定性，根据系统中各个参数的相关关系，沟通物流供应链风险辨识及诊断系统模型如图3所示。

图3整个系统分三个部分，即供应链系统、诊断系统及检测系统。初始的供应链系统为一稳定的系统，整个系统运行稳定，为了检测系统抵御风险的能力，在系统中加入了诊断系统（Diagnosis system），即进行需求量（demand）、库存变动量（stock step）及单位成本（unit cost）的变动，然后以检测系统（test system）进行相应的检测，为了进行系统检测，需要选取检测参数，本系统选取了销售价格变动情况（price change）进行检测。一个稳定的系统中，价格的变动随着库存量的大小、需求量大小等而变化，正常情况下的价格应该在一定范围内进行波动，因此，可以拿价格的变动幅度作为具体的检测参数，对整个供应链系统进行稳定性检验，一旦价格变动幅度超过某一值，则可诊断为系统瘫痪，整个系统无法继续运行，若在该值范围内波动，或在短期自我调整后恢复到正常波动幅度水平，则可认为系统较为稳定。

系统参数间相关关系为：

stock（t） = stock（t - dt） + （ordering - demanding） * dt

INIT stock = 85

INFLOWS：

ordering = DELAY3（supply purchase quantity，order lead time，0）

OUTFLOWS：

demanding = 5

ordering cost = 15

Unit cost = 5

order lead time = 4

Q = IF（stock

Economic order quantity = SQRT（10*demanding* Unit cost / ordering cost）

Replenishment point = Demand* Order lead time +Safety stock

Safety stock = 10

引入检测参数后，建立库存量-价格-需求量函数关系，并使整个系统稳定，引入的参数关系式为：

①Unit cost。

单位成本的变化带来采购量的变化，从而导致销售价格、需求量的变动，带动整个供应链系统的变化。

②Demand=4-（price-2）/price-STEP（a， 30）。

需求量也是关于价格的函数关系，此外，引入了STEP函数，即当需求量发生突然的波动时对整个系统进行检测。

③Stock=Purchase-Demand-STEP（b， 30）。

正常的库存波动情况为采购量减去销售量，此检测参数同样引入STEP函数，即当库存量发生突然变化时，整个系统稳定性如何。

引入检测参数Price change=price*（80-Stock）/Stock/1000，price（2，time=0），根据初始稳定的系统运转情况，将Price change的波动幅度定在[-0.4，0.4]之间，即在此范围内，可认为系统仍然稳定，超过则会系统奔溃。

3 物流供应链系统稳定性检测

论文选取库存量波动、单位成本的变化及市场需求的变化三个检测要素来进行整个供应链系统稳定性的检验。

3.1 库存量波动

现实生产过程中，往往会出现库存量的突然变化，例如销售策略的改变导致的囤货、库存转移或遗失（例如火灾造成的库存的损失等），一旦库存量发生变化，整个系统其他参数也会随之发生变化。对稳定的供应链系统进行库存波动检测，结果如图4所示。

图4显示，在time=50时，突然减少库存量，减少幅度分别为10、20和30，当幅度在10和20时，price change都发生了波动，幅度在[-0.4，0.4]之间，在经历一段时间波动后恢复稳定，继而再次波动，整个幅度可控，然而，当库存突然减少30时，price change发生较大波动，波动幅度明显，超过-0.4，可认为该系统稳定性被打破。

3.2 单位成本的变化

成本的变动往往也出现的日常生产中，例如原材料成本的上升，人工成本的增加，储存费用的提高等，都会导致成本的上升，同理，通过节能减排、生产效率的提升等，可以降低单位成本，将单位成本的变化作为检测参数，引入供应链系统中，分别增加及减少1单位的单位成本（初始单位成本为5），带来price change的变化如图5所示。

如图5所示，当单位成本减少1时， price change并不明显，整个系统仍然处于稳定的状态，可以继续正常运转，然而，当单位成本增加1时，price change发生了明显的变化，波动幅度增加，如此将造成销售价格的大幅波动，继而影响需求量，影响库存变动，从而反过来影响price change，如此形成扩散式的影响，price change的波动幅度将继续增大，从而超过0.4允许幅度，使整个系统瘫痪。

3.3 市场需求的变化

市场需求的变化同样也经常出现在现实生产生活中，例如，替代品的降价，技术的革新，相关政策的影响等，都会造成目标市场中需求的变化甚至是质的变化，系统初始需求量为5，保障了整个系统的稳健循环，现将需求量降低，当Demand分别减少1、2、3时，进行系统的稳定性检测，结果如图6所示。

在time=30时，突然减少需求量，当减少值为1和2时，price change出现波动，波动幅度虽有小幅度上升，但较为温和，系统可以持续运行下去，且可以进行相应控制，较易恢复。当减少值为3时，price change发生了质的变化，在tine=30时刻骤减，并随着系统运行后逐渐上升，短期内，price change幅度没有前两个参数的大，但其增速逐渐加快，会快速导致系统瘫痪，故不可取。

通过库存波动、单位成本变化、市场需求三个要素的诊断，得出该供应链系统承载风险的能力，库存波动的敏感性最强，对整个系统的影响较明显，属于高风险因素，单位成本与市场需求的敏感性相对较弱，三因素允许的波动范围如表1所示。

即在该系统运转过程中，当库存突然减少在20单位以内，或者市场需求减少2单位以内，或单位成本控制在5以内时，整个系统可以稳定运转，一旦这三个要素某个或某些超过允许范围，整个供应链系统则会离散至瘫痪状态。因此，在运转过程中，需要对该三个要素进行监督控制，一旦某要素超出允许范围，需立即响应，改善系统外部环境或调整系统内参数情况，保证系统恢复正常。

4 小结

供应链风险如同突发事件风险一样，对其管控要以预防为主，供应链风险管理主要包括风险识别及评价、风险规避、损失控制、风险转移等。首先，在构建供应链时，需建立尽可能有弹性的供应链，弹性供应链可以应对更大的风险，尤其在关键环节，例如供应商的选择、库存储备能力设计、配送中心的选址等环节上要进行更有弹性的控制设计，以其低于突发的状况，相反，这些关键性的要素一旦把握不当，对整个系统造成的破坏将是不可逆的，现代供应链已经朝着更加智能化的系统发展，借用软、硬件设施，对大数据进行智能处理，拥有自我诊断和修复功能，供应链的设计要做到可检测、可控、易于调整。

构建好供应链风险后，需要进行风险评价，论文从系统的角度进行供应链风险辨识及诊断，以挖掘风险要素及系统抵御风险的能力，与传统的线性的风险分析相比更加科学合理。现代供应链越发复杂多变，所涉及到的系统内要素和外在影响要素很多，因此需要进行系统的分析，好的供应链都有着较强的自我协调能力，协调性不仅体现在关键环节的牢固，而且体现在整体上的协调，即利用有限资源达到整个系统协调性的提升，避免系统短板的出现。通过系统分析，可以在企业正常运行中构建供应链系统，引入检测要素进行诊断，计算分析系统抵御风险的能力，并在日常生产中进行合理的管控，规避风险，降低损失。

参考文献：

[1]Ou Tang，，S.NurmayaMusa. Identifying risk issues and research advancements in supply chain risk management. International Journal of Production Economics 133（2011），25-34.

[2]Riwhie B.，Brindley C.，Morris J.，Peet S..Managing risk within the supply chain.Paper presented at the 9th International IPSERA conference，0ntario，2000，5.

[3]L J Chen，A Pauiraj .Understanding spplly chain management： Critical research and a theoretical framework[J].International Journal of Production Research，2004， 42（1）：155-163.

[4]Christopher， M.， Lee， H.， 2004. Mitigating supply chain risk through improved confidence. International Journal of Physical Distribution and Logistics Management 34 （5）， 389-396.

[5]Zsidisin G.A.Defining supply risk：A grounded theory approach.Proceedings from the Decision Sciences Institute Annual Meeting，San Diego，CA，2002.

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[7]Svensson G.A conceptual framework for the analysis of vulnerability in supply chains.International Journal of Physical Distribution&Logistics Management，2000，32（2）：110-134.

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[9]Nagurney， A.， Matsypura， D.， 2005. Global supply chain dynamics with multicriteria decision-making under risk and uncertainty. Transportation Research E 41， 585-610.