唐瑞霞，馬麗

(華北理工大學(xué)管理學(xué)院，河北唐山063000)

基于目標(biāo)函數(shù)和約束條件的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型綜述

唐瑞霞，馬麗

(華北理工大學(xué)管理學(xué)院，河北唐山063000)

供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

隨著供應(yīng)鏈環(huán)境的日益復(fù)雜，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在回顧相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源和目標(biāo)區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別出供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)類型，并介紹了方差、標(biāo)準(zhǔn)差和風(fēng)險(xiǎn)值、條件風(fēng)險(xiǎn)值風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)，然后基于目標(biāo)函數(shù)和約束條件將供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型方法分為三類。最后得出結(jié)論，指出現(xiàn)有研究的不足，并提出了進(jìn)一步研究的方向。

現(xiàn)如今供應(yīng)鏈變得更加復(fù)雜，任何行為對(duì)供應(yīng)鏈所產(chǎn)生的影響已經(jīng)變得很難或根本不可能預(yù)測(cè)［1］。此外像一些重大的供應(yīng)鏈中斷如卡特里娜颶風(fēng)、泰國(guó)的洪災(zāi)、日本的地震和海嘯等更是難以預(yù)知。總體來(lái)說(shuō)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)帶有很大的不確定性，為了保證供應(yīng)鏈的安全運(yùn)行，對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究也變得越來(lái)越重要。

在這種背景下，許多學(xué)者對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了深入研究，我們?cè)陂喿x大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，基于目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估模型發(fā)展進(jìn)行了探討。

一、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源存在于供應(yīng)鏈內(nèi)部還是外部，可以找出供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)生風(fēng)險(xiǎn)和外生風(fēng)險(xiǎn)。另外還有根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)控制的可能性來(lái)進(jìn)行分類，Jütter等、Wagner和Bode從管理者不能控制的外部風(fēng)險(xiǎn)(比如政策或市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn))中區(qū)分出內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)［2，3］。Christopher和Lee、Jütter等和Christopher和Peck發(fā)現(xiàn)了三種不同的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源:責(zé)任主體的缺乏、混亂和惰性。責(zé)任主體缺乏是指物流合作商的增多導(dǎo)致的責(zé)任不清。由于責(zé)任主體反應(yīng)過(guò)度或者錯(cuò)誤信息不僅導(dǎo)致供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的日益復(fù)雜，也使環(huán)境條件、市場(chǎng)信號(hào)、緩沖措施的制定出現(xiàn)混亂［2］。此外，與流程相關(guān)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)源的研究比如有供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型。根據(jù)供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型，風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源于供應(yīng)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié):計(jì)劃、采購(gòu)、加工、配送和退貨。供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型流程風(fēng)險(xiǎn)主要是考慮質(zhì)量、延遲、中斷、成本等方面的不確定性因素。

另一種是根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生所影響的目標(biāo)區(qū)域來(lái)進(jìn)行供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的劃分。這個(gè)分類是基于范圍、可控性或者是網(wǎng)絡(luò)覆蓋位置的視角來(lái)進(jìn)行的。Kajüter劃分了累積、附加的和單一的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)［4］。累積供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著它們沿供應(yīng)鏈的累積和傳播而大大增加供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。附加供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)如果同時(shí)發(fā)生，也會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈產(chǎn)生消極影響。單一供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)是局部獨(dú)立的，所以對(duì)供應(yīng)鏈的其他部分沒(méi)有任何影響。Tang提供了影響"范圍"的一套標(biāo)準(zhǔn)，Tang通過(guò)研究確定事件的風(fēng)險(xiǎn)水平和區(qū)分操作風(fēng)險(xiǎn)和破壞風(fēng)險(xiǎn)，提供了影響"程度"大小的一套標(biāo)準(zhǔn)［5］。Simchi-Levi致力于研究決策制定者的角色，并且通過(guò)區(qū)分已風(fēng)險(xiǎn)和未知風(fēng)險(xiǎn)、可控風(fēng)險(xiǎn)和不可控風(fēng)險(xiǎn)提供了兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)分析標(biāo)準(zhǔn)［6，7］:未知事件預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn);管理者管理風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率或控制風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響的能力的標(biāo)準(zhǔn)。未知風(fēng)險(xiǎn)是很難預(yù)測(cè)的，典型的如恐怖襲擊、傳染病、政治不穩(wěn)和自然災(zāi)害等。已知風(fēng)險(xiǎn)就是通過(guò)分析過(guò)去的事件預(yù)測(cè)出的風(fēng)險(xiǎn)，比如平均故障率、供應(yīng)商提前交貨等［7］?？煽匦灾傅氖枪芾碚吖芾盹L(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率或控制風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響的能力。這種基于研究決策制定者的角色的方法，主要是管理者根據(jù)所處的商業(yè)環(huán)境和設(shè)定的商業(yè)目標(biāo)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制。其他學(xué)者認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)源來(lái)自于供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，需求風(fēng)險(xiǎn)或者成本風(fēng)險(xiǎn)。

然而，大多數(shù)的方法都是把供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)描述為與既定目標(biāo)的偏差，通常是以利潤(rùn)、成本和現(xiàn)金流量為導(dǎo)向的，因此供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)也是用這些貨幣數(shù)字來(lái)表示。只有少數(shù)學(xué)者把供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)看作是顧客滿意度［8］或供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)［9］。表1總結(jié)了相關(guān)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的分類，并進(jìn)一步根據(jù)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)不同的定義進(jìn)行了詳細(xì)分類。

表1 供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)分類

二、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

為了評(píng)估、比較和限制風(fēng)險(xiǎn)，決策制定者需要定量分析風(fēng)險(xiǎn)，標(biāo)準(zhǔn)差、均方差、風(fēng)險(xiǎn)值、條件風(fēng)險(xiǎn)值方法都是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法。因?yàn)槿鄙賹?duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)供應(yīng)鏈的定量研究方法，這些在金融保險(xiǎn)環(huán)境中發(fā)展的方法也可以用在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)中。

盡管有些學(xué)者指出方差和標(biāo)準(zhǔn)差在實(shí)際測(cè)量風(fēng)險(xiǎn)時(shí)是存在缺陷的，但是方差和標(biāo)準(zhǔn)差仍是測(cè)量風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)常使用的方法。這兩個(gè)方法都可以在理論上評(píng)估離散程度和與預(yù)期期望的偏離程度［10］。Cox在理論推導(dǎo)分析和金融經(jīng)濟(jì)文章中普遍都批評(píng)了在應(yīng)用均方差分析方法時(shí)的限制條件［11］，例如風(fēng)險(xiǎn)因素必須是常規(guī)的或者服從位置-尺度分布，或者效用函數(shù)是二次方程式，這就意味著投資量的增大［12，13］。

在金融風(fēng)險(xiǎn)管理中，正偏差和負(fù)偏差分別指的是升值風(fēng)險(xiǎn)和跌價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，也就是說(shuō)跌價(jià)風(fēng)險(xiǎn)和不良結(jié)果的產(chǎn)生有關(guān)，比如:損失。風(fēng)險(xiǎn)值(VaR)和條件風(fēng)險(xiǎn)值(CvaR)方法可以應(yīng)用在組合理論中作為測(cè)量跌價(jià)風(fēng)險(xiǎn)概率的方法。這種方法可以描述利潤(rùn)或損失的分布情況，并且它的運(yùn)用受到?jīng)Q策制定者所制定的目標(biāo)的限制同時(shí)也要符合其本身分布估計(jì)的適用條件［14］。風(fēng)險(xiǎn)值作為一個(gè)臨界值和它產(chǎn)生后果的置信水平有關(guān)。

F(X) = P{ X≤z}，X表示一個(gè)隨機(jī)變量，通常為損失，F(xiàn)(x)為累積分布函數(shù)。風(fēng)險(xiǎn)值X的置信水平α∈［0，1］，VaRα(X) = min{ z Fx(z)≥α}。從VaR表達(dá)式可以看，VaR對(duì)應(yīng)于統(tǒng)計(jì)學(xué)上的分位數(shù)，由于分位數(shù)的值與分位點(diǎn)以下的概率無(wú)關(guān)，不能描述在置信水平以下的X的分布特點(diǎn)，即不能度量極端風(fēng)險(xiǎn)。

CvaRα(X)相當(dāng)于X的條件期望值，且X≥CvaRα(X)，也就是說(shuō)它描述了平均損失在置信水平之上的條件風(fēng)險(xiǎn)值。Rockafellar和Uryasev改進(jìn)了條件風(fēng)險(xiǎn)值方法，這種改進(jìn)引起了極大的轟動(dòng)，因?yàn)樗麄兯倪M(jìn)的條件風(fēng)險(xiǎn)值的數(shù)學(xué)特性特別適合解決最優(yōu)化問(wèn)題［15］。Acerbi和Tasche把條件風(fēng)險(xiǎn)值直接定義為損失風(fēng)險(xiǎn)值［16］。下跌風(fēng)險(xiǎn)的衡量在供應(yīng)鏈問(wèn)題中是很普遍的，可以通過(guò)推理衡量出下跌風(fēng)險(xiǎn)。

Cui等把供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)表述為一個(gè)既固定設(shè)施在固定水平下服務(wù)一個(gè)固定的顧客的概率［17］。一些學(xué)者并沒(méi)有把風(fēng)險(xiǎn)的量化程度和解決措施聯(lián)系在一起，即當(dāng)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)被當(dāng)作一個(gè)不確定的輸入變量時(shí)，就不能把二者聯(lián)系在一起［18-22］。

大多數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法都致力于減少由于不確定或意外的發(fā)展變化導(dǎo)致的貨幣風(fēng)險(xiǎn)。這些測(cè)量方法主要評(píng)估由于貨幣政策(價(jià)格)或財(cái)政政策(稅收)變化所產(chǎn)生的影響，并且預(yù)測(cè)金融風(fēng)險(xiǎn)量化的進(jìn)展情況。然而在金融領(lǐng)域由于金融風(fēng)險(xiǎn)所導(dǎo)致的貨幣風(fēng)險(xiǎn)和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)中的貨幣損失，兩者并不是完全一致的。此外，供應(yīng)鏈管理目標(biāo)也應(yīng)該有不同的標(biāo)準(zhǔn)。效能驅(qū)使性目標(biāo)像顧客滿意度或者供應(yīng)商可靠性這些要求要有不同的測(cè)量方法。

三、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

Beamon提出了計(jì)算供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的方法的傳統(tǒng)分類方法，他將供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法分為定性分析模型、隨機(jī)分析模型、經(jīng)濟(jì)模型、仿真模型四類。Sahebi等在Beamon和Mula等的分類方法的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的分類方法［23，24］。他的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)模型劃分是根據(jù)線性模型公式、目標(biāo)函數(shù)的維度、解析模型和解析目標(biāo)這些方面進(jìn)行的［25］。這種分類分類方法更適合于現(xiàn)實(shí)情況。

測(cè)量供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的模型開始于目標(biāo)函數(shù)和約束條件。供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該通過(guò)目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小化，或者受到特定的約束條件而受到一定限制，或者通過(guò)考慮這兩個(gè)方面使供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到一種平衡穩(wěn)定的狀態(tài)。通常在目標(biāo)函數(shù)或者用于約束風(fēng)險(xiǎn)大小的相關(guān)參數(shù)中引入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?？紤]到這些方面，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型分為以下三類:

(1)線性規(guī)劃，非線性規(guī)劃、混合整數(shù)/整數(shù)線性規(guī)劃、混合整數(shù)/整數(shù)非線性規(guī)劃;

(2)單目標(biāo)函數(shù)、多目標(biāo)函數(shù);

(3)目標(biāo)函數(shù)下的風(fēng)險(xiǎn)考量、約束條件下的風(fēng)險(xiǎn)考量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件下的風(fēng)險(xiǎn)考量。

模型中所有約束條件和目標(biāo)函數(shù)都是線性的，即未知數(shù)的次數(shù)均為一次，即為線性規(guī)劃模型。決策變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)是線性規(guī)劃的三要素。這類模型有統(tǒng)一的算法，任何問(wèn)題都可輕松求解，但是，線性規(guī)劃模型只能處理具有線性關(guān)系的簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，然而在現(xiàn)實(shí)中，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜多變，每種風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)供應(yīng)鏈的危害是很難用線性關(guān)系表示的，因此，線性模型在衡量供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)中的適用性并不廣泛。

如果目標(biāo)函數(shù)和約束條件中包含非線性函數(shù)，那么該供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題就需要運(yùn)用非線性模型求解。一般來(lái)說(shuō)，非線性模型比線性模型的求解困難的多，不像線性規(guī)劃模型有單純形法這一通用方法，非線性規(guī)劃模型目前還沒(méi)有一個(gè)通用的求解方法，每類非線性模型都有自己特定的適用范圍。

混合整數(shù)線性規(guī)劃模型要求部分決策變量為整數(shù)，整數(shù)線性規(guī)劃模型要求所有的決策變量均為整數(shù)。這兩者與線性規(guī)劃的不同之處只在于增加了整數(shù)約束條件。

混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型如用粒子群優(yōu)化改進(jìn)算法求解混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題、遺傳算法等，整數(shù)非線性規(guī)劃的變量要求是整數(shù)，這類模型求解比非線性連續(xù)規(guī)劃更困難。求解整數(shù)線性規(guī)劃的方法也可以用來(lái)解決整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題，如分支界定法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。

多目標(biāo)函數(shù)模型研究的是多于一個(gè)目標(biāo)函數(shù)在給定區(qū)域上求解問(wèn)題，在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題上，往往需要多個(gè)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行比較，需要運(yùn)用多目標(biāo)函數(shù)模型來(lái)進(jìn)行求解。多目標(biāo)函數(shù)模型有兩個(gè)解決思路，一是化多為少，將多目標(biāo)函數(shù)化為比較容易求解的單目標(biāo)或雙目標(biāo)函數(shù)，如線性加權(quán)法等，二是分層序列法，將多個(gè)目標(biāo)按照重要性排序，在前一目標(biāo)最優(yōu)解范圍內(nèi)求解下一目標(biāo)。

目標(biāo)函數(shù)下的風(fēng)險(xiǎn)考量是指只考慮風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)因素建立模型而不考慮具體約束條件，約束條件下的風(fēng)險(xiǎn)考量與前者正好相反。一般來(lái)說(shuō)，只有在綜合考慮兩者的情況下做出的風(fēng)險(xiǎn)考量才是最科學(xué)有效的。

表2總結(jié)了以上供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的評(píng)估方法。

表2 供應(yīng)鏈模型方法分類

大部分文章用的都是線性規(guī)劃或者更精確的混合整數(shù)規(guī)劃方法，尤其是在區(qū)位選址問(wèn)題上都更趨向運(yùn)用混合整數(shù)規(guī)劃方法。在一些戰(zhàn)略問(wèn)題上如生產(chǎn)、物流、供應(yīng)鏈計(jì)劃方面或者戰(zhàn)略決策模型如供應(yīng)商選擇、投資組合、供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)等問(wèn)題上一般都采用線性規(guī)劃方法。很少有學(xué)者采用非線性方法。盡管為了保持供應(yīng)鏈不同類型目標(biāo)的平衡促進(jìn)了多目標(biāo)函數(shù)的發(fā)展，但是對(duì)多目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行研究的學(xué)者依然不多。表3總結(jié)了以上方法使用情況分析的結(jié)果。

四、結(jié)論與展望

供應(yīng)鏈中斷問(wèn)題在近些年出現(xiàn)頻率增大，在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理中已經(jīng)引起了關(guān)注。但是，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際上意味著什么、應(yīng)該監(jiān)測(cè)什么樣的信息、如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理、如何根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)制定緩解措施，對(duì)這些問(wèn)題的理解和做法參差不齊。

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的分析，識(shí)別出供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)類型，然后介紹了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)將供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型分為三類。

然而真正的挑戰(zhàn)還是供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的量化和模型這兩個(gè)方面，在金融保險(xiǎn)領(lǐng)域所采用的風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量方法也大部分都用在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量的數(shù)學(xué)方法中，但是隨著供應(yīng)鏈環(huán)境日益復(fù)雜和決策者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的主觀態(tài)度的不同，到今天為止供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)仍缺少先進(jìn)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的量化方法。現(xiàn)如今供應(yīng)鏈需要滿足效率和效能目標(biāo)，比如要保持生產(chǎn)成本和出貨量平衡，保持整體物流成本和服務(wù)水平平衡等，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型也應(yīng)該考慮這兩方面的平衡，這些方面都是需要進(jìn)一步研究的方向。

表3 參考文獻(xiàn)所使用的模型方法

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Supply Chain Risk Assessment Model Summarization Based on Objective Function and Constraints

TANG Rui-xia，MA Li
(College of Management，North China University of Science and Technology，Tangshan Hebei 063000，China)

supply chain risk; risk identification; risk evaluation; risk assessment model

As the supply chain environment increasingly complex，supply chain risk research more and more get people＇s attention.On the base of relevant research literature，according to the source of risk and risk of the target area，the type of supply chain risk were identified，and the advantages and disadvantages of variance，standard deviation，risk value and condition risk value were introduced.Supply chain risk assessment model is divided into three categories which were based on objective function and constraints.Finally the shortages of the existing research and the further research directions are pointed out.

F252.2

A

2095-2708(2016) 02-0019-06

2015-12-01

2016-02-25