基于風險-資源投入匹配的供應鏈彈性模型

劉家國，劉瀟琦，徐小峰

（1哈爾濱工程大學經濟管理學院，黑龍江哈爾濱150001；2中國石油大學（華東）經濟管理學院，山東青島266580）

基于風險-資源投入匹配的供應鏈彈性模型

劉家國1，劉瀟琦1，徐小峰2

（1哈爾濱工程大學經濟管理學院，黑龍江哈爾濱150001；2中國石油大學（華東）經濟管理學院，山東青島266580）

供應鏈彈性的構建是供應鏈應對突發風險的有力工具。從資源投入的角度出發，提出了供應鏈彈性資源投入與供應鏈風險匹配框架，從而闡述了供應鏈彈性只有保持在合理水平之中企業才能獲得競爭優勢。在此基礎上引入模糊隸屬度概念，提出改進的供應鏈彈性匹配模型，并通過示例說明了所提出的模型比簡單相似系數匹配模型更有效。對供應鏈彈性構建實踐具有參考價值。

供應鏈彈性；供應鏈彈性衡量；彈性資源投入；供應鏈風險

當前，全球經濟一體化達到了空前的高潮。在2012年蘋果公司公布的156家供應商分布在全球各地，其外部采購成本占蘋果全球產品線（材料、制造和裝配）成本的97%［1］。在全球化商業環境的背景下，供應鏈的范圍和復雜性比以往大大增加。工業界通常采用的零庫存、單一供應源，在提高供應鏈效率的同時也導致了供應鏈面臨更高概率的中斷風險［2?3］，供應鏈任何環節的“斷裂”都會影響整個鏈的運行［4?6］。對于供應鏈中斷（disruption）、供應鏈脆弱性（vulnerability）、供應鏈突發風險預測難度大，傳統的風險管理方法效果甚微。供應鏈彈性（resilience）理論正是在這種情況下孕育而生，它最基本的假設并不是所有的供應鏈風險事件都可以避免，并力圖發展一套適應能力，使得供應鏈能夠以最低成本，有效地從中斷事件中恢復。供應鏈彈性是供應鏈的一種綜合能力，是供應鏈風險管理系統不斷進化的結果［6］。供應鏈彈性構建的方法很多，最常見方法是提高供應鏈冗余，增加彈性預嵌［7?8］，但這可能帶來運營成本的大幅增加。使用這種方法要考慮供應鏈彈性匹配問題，因為彈性不足，會使供應鏈暴露于風險之中，而彈性過渡又會損傷供應鏈績效，因而供應鏈彈性大小必須與所面臨的風險匹配，否者供應鏈彈性作為供應鏈的競爭優勢將不復存在［9?10］。基于此，本文從資源投入的角度考量供應鏈彈性，利用改進相似度系數構建供應鏈彈性匹配模型，回答供應鏈彈性資源投入如何與供應鏈風險匹配等問題。

1 供應鏈彈性衡量

1.1 供應鏈彈性內涵

供應鏈彈性內涵是多維的，也是多個學科的融合，它最初來自材料學、生態學和心理學等研究。材料科學中的彈性指材料變形之后恢復到初始形狀的能力，特別是物體受外力作用變形后，除去作用力時能恢復原來形狀的性質［11?12］。生態學中的彈性是指生態系統在遭到擾動（disturbance）后恢復到初始結構和功能的程度、方式及速度［13?14］，它包括彈力（elasticity）、振幅（amplitude）、滯后（hysteresis）、延展性（malleability）、阻尼（damping）等5個維度。心理學中的彈性研究更廣泛，可以從個體、組織等多個視角研究，但都強調從逆境中成長［15?16］。本文認為供應鏈彈性是當供應鏈網絡系統在風險發生之后恢復到初始狀態或理想狀態的能力。

1.2 供應鏈彈性與彈性資源投入

供應鏈彈性與彈性投入關系如圖1所示。

圖1 供應鏈彈性與彈性投入關系Fig.1 The relationship between supply chain resilience and resilience resource input

作為供應鏈彈性構建中的重要步驟，供應鏈彈性衡量是不可或缺的，只有通過彈性衡量才能獲得反饋，使得供應鏈彈性達到最佳效果。目前供應鏈彈性衡量思路大都是基于供應鏈彈性的“表現”。文獻［17］從彈性定義出發，對供應鏈彈性的衡量可分為2方面：

1）恢復到正常狀態的速度：速度越快，恢復時間越短，說明供應鏈彈性越好；

2）供應鏈網絡在受到沖擊且恢復到正常狀態后與原狀態的差距：代表了失效帶來的損失，恢復到與原有狀態越接近，代表損失越小，彈性就越好。但供應鏈彈性是對應系統受到沖擊而言，系統在不受外部沖擊的時候表現不出其彈性的好壞。供應鏈突發事件具有低概率、高沖擊的特點［18?19］，在大多數情況下，供應鏈彈性并不能直接表現出來。僅依靠供應鏈突發事件后的表現來評估供應鏈彈性能力是遠遠不夠的，更不利事前的供應鏈彈性構建與決策。

供應鏈彈性的獲得一般會付出代價，這表現為為獲得供應鏈彈性而投入的各種資源。這些投入資源的增加必定導致供應鏈運作成本的上升，例如為了維持較高的生產彈性，必然要采用較先進的彈性生產設備，維持一定的剩余生產能力，就需要雇傭素質較高的員工。因此，供應鏈彈性資源的投入是供應鏈彈性獲得源頭，它直接決定了供應鏈彈性的大小。即可以從供應鏈彈性源頭出發來衡量彈性的大小。供應鏈彈性高低應與供應鏈彈性資源投入呈正比，供應鏈彈性資源投入越大，供應鏈彈性越大。

1.3 匹配框架

文獻［20］認為供應鏈彈性主要受2種因素影響：供應鏈能力與供應鏈脆弱性，其中前者是正向影響，后者是負向影響。對于供應鏈能力是指供應鏈系統應對顧客需求變化的能力，這種能力不僅取決于每個成員所具備的組織能力水平，而且取決于供應鏈上下游之間信息流、物流和資金流協調的能力水平；供應鏈脆弱性是隨機干擾的存在，這些干擾會導致供應鏈中的因素或原料偏離正常的、預想的、計劃中的狀態，會對供應鏈中的制造商和他的合作者產生負面的影響。但供應鏈能力與供應鏈脆弱性難以測量，二者匹配在實踐中難以操作。本文認為供應鏈彈性是彈性的強化因素和彈性的障礙因素共同作用的結果。其中彈性強化因素主要表現為供應鏈彈性資源的投入；供應鏈彈性的障礙因素主要表現為供應鏈風險。由此，本文提出了供應鏈彈性匹配框架，具體如圖2所示。

圖2 供應鏈彈性匹配框架Fig.2 The match framework of supply chain resilience

供應鏈彈性綜合能力在資源投入和風險的作用下會形成3種潛在狀態。2個潛在狀態A和C被認為是不匹配的狀態，這對企業來說是不利的：A狀態由于過度風險使企業暴露于風險之中，供應鏈中斷隨時可能發生，并造成嚴重后果；C狀態由于過渡的供應鏈彈性資源投入供應鏈雖然具有極高的彈性，但此時的供應鏈運作成本過高，很可能被市場淘汰。只有在潛在狀態B的情況下，企業的供應鏈彈性資源投入與供應鏈風險得到了匹配，供應鏈不暴露企業風險、又不侵蝕企業利潤，最終達到提高企業績效、獲取競爭優勢的目的。

2 模型構建

2.1 模型參數設置

為準確表示供應鏈彈性投入測度函數，對模型參數及符號說明見表1。供應鏈本身規模越大，復雜度越高，供應鏈出錯的概率呈指數增加。導致供應鏈復雜度增加的原因很多，主要包括供應商遍及全球，庫存單位增多，產品壽命周期越來越短，市場越來越細，客戶需求越來越高；在零售方面，市場渠道越來越多，必須實現渠道間平衡并進行精心調整，以實現商業績效優化。

表1 參數與變量表Table 1 Parameter and variable

2.2 匹配模型

2.2.1 供應鏈彈性與彈性投入關系

根據上節分析，供應鏈彈性與彈性資源投入成正比，所以有

SCRes＝K×Rinput

其中彈性資源投入是彈性相對投入，這考慮了供應鏈規模后的平均投入力度，即

Rinput＝Input／SCC

綜上，式（3）代入式（1）可得供應鏈彈性與供應鏈彈性資源投入之間關系為

2.2.2 供應鏈彈性投入匹配

根據上節的分析，供應鏈彈性投入必須與風險等級匹配，合理的供應鏈彈性投入能夠抵擋供應鏈外部的風險。所以，為了評估供應鏈彈性資源投入的合理性，本部分將依供應鏈彈性投入與供應鏈風險匹配度構建供應鏈彈性投入測度模型。

在這里引入模糊隸屬度概念。設SCRes與SCRisk各等級特征的特征值分別為（SCRes），（SCRisk），i，j＝1，2，3分別對應高、中、低3個等級。各等級隸屬度由專家組協商后給出，則相應各等級模糊特征值的比例系數rij為

當考慮模糊比例系數的一般情況，有

如果只考慮各等級之間的匹配程度，則供應鏈彈性投入與風險等級匹配度為

式中：特征權數dj，j＝1，2，3，可取（SCRes）（SCRisk），它表示該層匹配對整體匹配的貢獻度，則

只考慮各等級之間的匹配程度在某些情況下模糊比例系數，并不能很好區分匹配度，例如供應鏈彈性投入向量U-（SCRes）＝（1，0，0）與供應鏈風險等級向量U-（SCRisk）＝（0，1，0）的匹配度Match為0；供應鏈彈性投入向量U-（SCRes）＝（1，0，0）與供應鏈風險等級向量U-（SCRisk）＝（0，0，1）的匹配度Match同樣為0。但二者卻有一定差別，前者供應鏈彈性投入與風險等級更相似。

為解決上述問題，可進一步考慮不同風險等級之間的關聯系數，即供應鏈彈性投入匹配風險等級交叉關聯系數aij。aij可以根據應用層次分析法，或綜合專家意見確定。此時修正的供應鏈彈性投入與風險等級匹配度可表示為

式中：aij表示不同等級之間的關聯系數，根據實際情況，依據5位專家意見設定aij的值如表2所示。從表中可以看出相同等級關聯系數值為1，等級差別越大關聯系數值越小。

按照以上設定，運用以上2個模型分別計算幾組示例如表3所示。從表3可知改進的模型匹配度及判斷更準確。有了匹配模型，決策者可以依據模型提供的步驟評估供應鏈彈性資源投入與供應鏈風險的匹配程度，并根據評估結果制定供應鏈彈性建設規劃。本文所提出的供應鏈彈性匹配框架及模型是建立在決策者風險偏好中性的基礎上。在實踐中，供應鏈彈性投入多少有可能取決于決策者風險偏好。決策者風險偏好不同，所采取的彈性投入策略也應不同。對于風險厭惡類型決策者來說，他們愿意采用較高的供應鏈彈性投入，期待供應鏈具有較高的彈性應對風險的發生；對于風險偏好類型決策者來說，不論風險發生概率高低，他們都愿意采用較少的投入，或者對于供應鏈彈性的投入僅能維持日常的風險，他們更愿意相信那些小概率事件不會發生。不論如何，決策者可以參考修正模型對供應鏈彈性構建作進一步分析和決策。

表2 aij值分布表Table 2 The value of aij

表3 改進模型比較表Table 3 Comparison of the models

3 結束語

供應鏈彈性是供應鏈應對不確定性的重要工具，但是彈性的獲得一般會付出代價。供應鏈彈性資源投入就是這種代價的具體表現。對供應鏈來說，彈性過高或過低都不是理想的選擇，供應鏈彈性需要保持一個合理的水平即可。在闡述供應鏈彈性的基礎上，本文首先提出供應鏈彈性匹配框架，認為供應鏈彈性資源投入應該與供應鏈風險匹配，使得供應鏈彈性保持合理水平，保障供應鏈彈性具有核心競爭力。在此基礎上，引入模糊隸屬度概念，提出改進的供應鏈彈性匹配模型，并通過算例說明了本文所提出的模型可行性和優越性。

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Supply chain resilience model from the perspective of risk?resource input matching

LIU Jiaguo1，LIU Xiaoqi1，XU Xiaofeng2

（1 School of Economics and Management，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China；2 College of Economics and Man?agement，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China）

A matching framework of Supply chain resilience（SCRES）resource input and supply chain risk was proposed from the perspective of resource input to interpret that only by keeping SCRES within a reasonable range can the enterprise gain competence advantage.SCRES is the core competence for the supply chain to deal with dis?ruptions.It keeps supply chain transactions all right through the disruptions.Therefore，the concept of fuzzy mem?bership is introduced，an improved SCRES matching model is proposed，and an example is provided that illustrates that the proposed model is more effective than the simple similarity coefficient?matching model.This research is ex?pected to be referential to the building of SCRES in practice.

supply chain resilience；supply chain resilience measurement；resilience resource input；supply chain risk

10.3969／j.issn.1006?7043.201403003

F224.9

：A

：1006?7043（2015）06?0861?05

http：／／www.cnki.net／kcms／detail／23.1390.U.20150428.0855.008.html

2014?03?02.網絡出版時間：2015?04?28.

國家自然科學基金資助項目（71402038）；國家科技支撐計劃項目資助項目（2012BAH81F02）；教育部高等學校博士點專項基金資助項目（200802171023）；教育部人文社會科學一般研究資助項目（11YJC630131）；黑龍江省自然科學基金資助項目（QC2009C26）；中央高校基本科研業務費專項資金資助項目（HEUCFD1507）.

劉家國（1979?），男，副教授，博士.

劉家國，E?mail：liujiaguo＠gmail.com.