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        應(yīng)急供應(yīng)鏈效率評(píng)價(jià):基于兩階段DEA談判模型

        2021-04-28 13:13:24許文芳朱衛(wèi)未
        物流技術(shù) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:供應(yīng)鏈應(yīng)急階段

        許文芳,林 萍,朱衛(wèi)未

        (南京郵電大學(xué) 管理學(xué)院,江蘇 南京210003)

        0 引言

        應(yīng)急事件一直以來(lái)都在不斷發(fā)生,有在施工過(guò)程中發(fā)生的安全事故、火災(zāi)爆炸、突發(fā)公共衛(wèi)生事故、自然災(zāi)害等,這類突發(fā)事件給人民帶來(lái)巨大損失。近年來(lái)影響大的應(yīng)急事件有2002年發(fā)生于中國(guó)廣東的非典、2008年5月12日的四川汶川地震、2019年3月30日的四川涼山森林火災(zāi)、2020年的新型冠狀病毒肺炎疫情等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力已經(jīng)有了很大的提高,但疫情之下仍然暴露出很多問題,例如應(yīng)急物流缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)指揮、信息不對(duì)等。疫情的發(fā)生,使應(yīng)急供應(yīng)鏈再度成為研究討論的熱點(diǎn)。有關(guān)應(yīng)急供應(yīng)鏈的概念問題,龔衛(wèi)鋒分別從狹義和廣義的角度進(jìn)行闡述,他提出應(yīng)急供應(yīng)鏈?zhǔn)菓?yīng)急供應(yīng)鏈上所有成員單位基于共同的應(yīng)急目標(biāo)而組成的一個(gè)“虛擬組織”[1];單提偉結(jié)合應(yīng)急管理、供應(yīng)鏈以及應(yīng)急物流相關(guān)概念給出應(yīng)急供應(yīng)鏈的定義:應(yīng)急供應(yīng)鏈?zhǔn)侵冈谕话l(fā)性事件發(fā)生后,為充分保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,降低對(duì)正常社會(huì)秩序的影響,為災(zāi)區(qū)及時(shí)輸送應(yīng)急救援物資的,以政府為中心所組建的包括上中下游各節(jié)點(diǎn)企業(yè)在內(nèi)的動(dòng)態(tài)供應(yīng)鏈聯(lián)盟,且該動(dòng)態(tài)聯(lián)盟以時(shí)間效益的最大化為目標(biāo)[2];許振宇,等提出應(yīng)急供應(yīng)鏈包括計(jì)劃、管理、控制等環(huán)節(jié)的物流活動(dòng)[3]。應(yīng)急供應(yīng)鏈不同于一般的商業(yè)供應(yīng)鏈,結(jié)合石洋陽(yáng)的觀點(diǎn)[4],我們提出應(yīng)急供應(yīng)鏈的特點(diǎn):①不確定性。應(yīng)急供應(yīng)鏈具有很大的不確定性,首先應(yīng)急事件的發(fā)生時(shí)間地點(diǎn)以及發(fā)生的等級(jí)是不確定的,其次應(yīng)急事件發(fā)生以后,它對(duì)所需物資的種類和數(shù)量是不確定的。②時(shí)效性。應(yīng)急供應(yīng)鏈有很強(qiáng)的時(shí)效性,應(yīng)急事件一旦發(fā)生就必須實(shí)時(shí)跟進(jìn),將受災(zāi)地區(qū)所需的物資盡快送達(dá),時(shí)間越少,搶救越及時(shí),損失越少,應(yīng)急供應(yīng)鏈的效果也越好。③動(dòng)態(tài)性。供應(yīng)鏈不是穩(wěn)定不變的,而是處于一個(gè)時(shí)時(shí)變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程中,變化迅速,無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)判。④重社會(huì)效益。應(yīng)急供應(yīng)鏈?zhǔn)侵厣鐣?huì)效益輕經(jīng)濟(jì)效益的,以挽救人民生命財(cái)產(chǎn)為目標(biāo)。所以對(duì)應(yīng)急供應(yīng)鏈的要求比一般商業(yè)供應(yīng)鏈要高很多。新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)的應(yīng)急物流體系經(jīng)歷了6個(gè)階段:救災(zāi)物資基礎(chǔ)管理階段、應(yīng)急物資統(tǒng)一管理階段、應(yīng)急物流初級(jí)管理階段、應(yīng)急物流專業(yè)管理階段、應(yīng)急物流戰(zhàn)略管理階段、應(yīng)急物流創(chuàng)新管理階段[5]。發(fā)展到今天,我國(guó)的應(yīng)急物流體系已經(jīng)相當(dāng)完備了。

        為了更好地促進(jìn)應(yīng)急供應(yīng)鏈的發(fā)展,完善應(yīng)急物流管理系統(tǒng),有必要探究供應(yīng)鏈的效率評(píng)價(jià)問題,供應(yīng)鏈效率評(píng)價(jià)使用的一般方法有投入產(chǎn)出法、層次分析法(AHP)、網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP)、隨機(jī)前沿法、模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、數(shù)學(xué)規(guī)劃等,已有學(xué)者將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法應(yīng)用于普通的供應(yīng)鏈效率評(píng)價(jià),并且證實(shí)了其合理性,但是將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法應(yīng)用于應(yīng)急供應(yīng)鏈效率評(píng)價(jià)的還很少。本文將兩階段DEA方法創(chuàng)新地用于應(yīng)急供應(yīng)鏈的效率評(píng)價(jià)中,驗(yàn)證其合理性,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

        1 模型選取

        1.1 DEA簡(jiǎn)介

        數(shù)據(jù)包絡(luò)分析簡(jiǎn)稱DEA,是著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper[6]等學(xué)者在“相對(duì)效率”概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的系統(tǒng)分析方法,是識(shí)別多投入多產(chǎn)出決策單元的有效方法。自1978年第一個(gè)DEA模型——CCR模型建立以來(lái),有關(guān)的理論研究不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)有魏權(quán)齡[7]等人不斷深入的研究,DEA應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,不斷開創(chuàng)出新的應(yīng)用方向。傳統(tǒng)的DEA模型只考慮了單階段情況,即一定的多投入產(chǎn)生一定的多產(chǎn)出這一簡(jiǎn)單的生產(chǎn)過(guò)程,也就是很多學(xué)者提出的把整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程看作一個(gè)“黑箱”,但在多數(shù)情況下,所要評(píng)價(jià)的決策單元并不只是簡(jiǎn)單的單過(guò)程,而是包含了兩階段生產(chǎn)過(guò)程甚至網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程,在這種情況下,傳統(tǒng)的CCR和BCC等基礎(chǔ)模型就不再適用了。在兩階段生產(chǎn)過(guò)程中,有中間產(chǎn)物的生成,也就是說(shuō)第一階段的產(chǎn)出作為第二階段的投入繼續(xù)流入系統(tǒng),用以生成最終產(chǎn)出。例如Seiford和Zhu[8]用兩階段模型評(píng)價(jià)了55個(gè)商業(yè)銀行的效率,他們把商業(yè)銀行的效率分為了盈利能力和適銷性兩階段,在盈利能力階段,投入指標(biāo)為:勞動(dòng)、資本、資本存量,產(chǎn)出指標(biāo)為:收入、利潤(rùn),第一階段產(chǎn)生的收入和利潤(rùn)又作為第二階段的投入。在后來(lái)的研究中,Zhu[9]又用同樣的兩階段模型進(jìn)一步評(píng)價(jià)了世界500強(qiáng)公司的效率,但是Zhu和Seiford[8]用的傳統(tǒng)DEA并沒有考慮中間產(chǎn)物的存在,此方法存在一定的缺陷。例如,對(duì)于中間產(chǎn)物而言,在評(píng)價(jià)第一階段時(shí),希望產(chǎn)出越多越好,而在第二階段時(shí),作為輸入又希望越少越好,這就暗示兩階段在效率計(jì)算時(shí)存在沖突。因此,為了解決上述問題,學(xué)者們提出了不同的解決方案。例如:效率分解[10]、網(wǎng)絡(luò)模型[11-17]、博弈論思想[18]等。結(jié)合應(yīng)急供應(yīng)鏈的特點(diǎn),本文選用兩階段DEA談判模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        1.2 兩階段DEA談判模型

        為方便介紹,本文給出如圖1所示的兩階段生產(chǎn)過(guò)程的簡(jiǎn)化模型,假設(shè)有n個(gè)決策單元DMU,每個(gè)DMU有m種初始投入,有S種最終產(chǎn)出,以及D種中間產(chǎn)物,中間產(chǎn)物是第一階段的產(chǎn)出,同時(shí)也是第二階段的輸入,對(duì)于第j個(gè)DMU來(lái)說(shuō),Xij表示第J個(gè)決策單元的第i種投入,Yrj表示第J個(gè)決策單元的第r種產(chǎn)出,Zdj表示第J個(gè)決策單元的第d個(gè)中間產(chǎn)出,其中,i=1,2,...,m;j=1,2,...,n;r=1,2,...,s。

        圖1 兩階段生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)化模型

        本文選用zhou和liang(2013)[19]提出的基于兩階段的談判模型,在談判博弈中,兩階段分別充當(dāng)了博弈中的兩個(gè)參與者,他們?cè)诓粨p害整體效率的條件下追求自己的效率最大化,效率得分作為收益,各指標(biāo)的權(quán)重代表策略,他們?cè)谡勁心P妥非蟪朔e最大化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出兩階段DEA模型。

        兩階段DEA討價(jià)還價(jià)模型如下:

        2 應(yīng)急供應(yīng)鏈指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)收集

        根據(jù)羅艷[21]和朱衛(wèi)未,等[22]的文獻(xiàn),我們提出指標(biāo)選取的原則,①全面性。指標(biāo)選取要考慮全面,基于多種角度分析,結(jié)合應(yīng)急供應(yīng)鏈的特點(diǎn),投入方面不僅要考慮到政府的采購(gòu)成本,還要能考慮到社會(huì)的捐贈(zèng),因?yàn)槊看螢?zāi)情的發(fā)生,都會(huì)有社會(huì)各界愛心人士捐款捐物,并在投入方面占不小比例。②指標(biāo)個(gè)數(shù)滿足要求。根據(jù)DEA的特點(diǎn),指標(biāo)數(shù)量和的三倍應(yīng)該小于DMU的個(gè)數(shù),指標(biāo)選取過(guò)多會(huì)降低DEA的區(qū)分度,但也不能過(guò)少,過(guò)少就不能滿足全面性。③可獲得性。因?yàn)镈EA是一種基于數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)方法,效率值是通過(guò)投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)計(jì)算出來(lái)的,沒有數(shù)據(jù)就無(wú)法得到評(píng)價(jià)結(jié)果,所以指標(biāo)的選取要可量化,并且盡量選取能在統(tǒng)計(jì)年鑒等收集到的指標(biāo)。④能真實(shí)反映生產(chǎn)過(guò)程。避免人為主觀性。綜合以上提出的指標(biāo)選取原則以及應(yīng)急供應(yīng)鏈的特點(diǎn),選取政府采購(gòu)成本、社會(huì)捐贈(zèng)金額、人員投入三個(gè)指標(biāo)作為第一階段的初始輸入指標(biāo),以救援物資和救援人員作為中間產(chǎn)物,同時(shí)參考楊雪等人的文獻(xiàn)以及應(yīng)急供應(yīng)鏈的目標(biāo)就是挽救人民生命財(cái)產(chǎn),把挽救生命比例和挽救財(cái)產(chǎn)比例作為最終的輸出指標(biāo)[23]。具體見表1。

        表1 選取指標(biāo)

        首先第一階段先將社會(huì)的捐贈(zèng)與政府采購(gòu)的物資以及人員輸送到配送中心,再由配送中心統(tǒng)一指揮調(diào)配到受災(zāi)點(diǎn)。我們利用虛擬數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,考慮到DEA在應(yīng)用過(guò)程中需要滿足DMU的個(gè)數(shù)應(yīng)為指標(biāo)和三倍的關(guān)系,選取28個(gè)DMU進(jìn)行分析,假設(shè)選取28個(gè)應(yīng)急事件的指標(biāo)數(shù)據(jù)見表2。

        為了更好地分析結(jié)果,我們計(jì)算出各個(gè)階段的最大效率和最小效率、整體效率值、各個(gè)階段的討價(jià)還價(jià)效率,將各個(gè)效率值進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果見表3。

        分析運(yùn)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),從整體效率上看,DMU22和DMU23是DEA有效的,其他DMU均為DEA無(wú)效,且整體效率值偏低,大部分處于0.5以下,說(shuō)明這些DMU的資源使用效率很低,在很大程度上是資源的一種浪費(fèi),應(yīng)該調(diào)整投入結(jié)構(gòu)或提高產(chǎn)出,以期達(dá)到DEA有效。

        表2 28個(gè)應(yīng)急時(shí)間的指標(biāo)數(shù)據(jù)

        各個(gè)階段的最大效率值與最小效率值絕大多數(shù)是不同的,其中第一階段只有DMU3、DMU4、DMU6、DMU22、DMU23的最大效率值與最小效率值相同,第二階段只有DMU3、DMU4、DMU5、DMU6、DMU15、DMU22、DMU23是相同的,因此印證了zhou和liang的關(guān)于效率分解弊端的分析,即效率分解的不唯一,從最大效率值與最小效率值的差異角度進(jìn)行分析,可以看出第一階段的差異較大,其中最大的差異發(fā)生在DMU2、DMU9、DMU10、DMU16,相差值在0.1和0.2之間,其余的均小于0.1,而第二階段最大的差異才0.08,發(fā)生在DMU2上,值得注意的是,就每個(gè)DMU而言,第一階段的效率差值均大于第二階段的效率差值。

        表3 各效率值對(duì)比分析結(jié)果

        從兩階段討價(jià)還價(jià)效率看,第一階段的效率較高,即整體效率的偏低與第一節(jié)階段無(wú)關(guān),要想提高整體效率,需要重點(diǎn)關(guān)注第二階段的運(yùn)輸調(diào)配。第一階段效率值為1即達(dá)到DEA有效的有5個(gè)DMU,分別是:DMU3、DMU4、DMU6、DMU22、DMU23,說(shuō)明這些DMU在第一階段中是有效的,其余DMU的效率值也都在0.8以上,且只有DMU2、DMU10、DMU11在0.9以下,說(shuō)明第一階段的效率值普遍偏高,這與整體效率偏低形成鮮明的對(duì)比。第二階段中只有DMU22和DMU23的效率值達(dá)到了1,實(shí)現(xiàn)了DEA有效,其他DMU的效率值均普遍偏低,由于整體效率是各階段效率的乘積,故引起整體效率值偏低的是第二階段的效率值,這就為以后的管理指明了方向,需要更加注意第二階段的管理,及時(shí)調(diào)整供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu),加大對(duì)第二階段的監(jiān)督,同時(shí)第二階段也是與最終的救災(zāi)效率直接相關(guān)的。

        從以上分析可以看出,談判模型不僅解決了效率分解不唯一的弊端,也從更加合理的角度給出了兩個(gè)階段的效率,因此使用這種方法進(jìn)行效率評(píng)價(jià),可以更加全面地了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況,知道引起系統(tǒng)無(wú)效運(yùn)行的問題出在哪個(gè)階段,為下一步具體到階段再進(jìn)行更加詳細(xì)的分析打下基礎(chǔ)。

        3 結(jié)語(yǔ)

        效率評(píng)價(jià)是提升服務(wù)水平與管理水平的基礎(chǔ),在應(yīng)急供應(yīng)鏈中,效率評(píng)價(jià)更是與應(yīng)急救災(zāi)的效果緊密相關(guān),因此很有必要探討應(yīng)急供應(yīng)鏈的效率評(píng)價(jià)問題。本文采用虛擬數(shù)據(jù),利用兩階段討價(jià)還價(jià)DEA模型進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)了應(yīng)急供應(yīng)鏈存在的問題,特別是各個(gè)階段的詳細(xì)情況得到了反映,說(shuō)明在應(yīng)急供應(yīng)鏈中使用DEA與博弈論的思想是合理的。在未來(lái)的研究中,應(yīng)該考慮更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及動(dòng)態(tài)模型,還有評(píng)價(jià)結(jié)果出來(lái)后的目標(biāo)設(shè)定改進(jìn)問題。

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