基于系統動力學的食品供應鏈風險分析

趙世剛,王夢月

(北京物資學院,北京 101149)

基于系統動力學的食品供應鏈風險分析

趙世剛,王夢月

(北京物資學院,北京 101149)

食品安全問題成為大眾廣泛關注的問題。食品供應受外部環境影響較大而且流通環節多、參與企業較多,這增加了食品供應鏈的風險。文章從食品供應企業合作角度,建立食品供應鏈風險模型,運用系統動力學方法進行仿真,分析發現企業合作成本與供應商和加工商的風險呈負相關,政府應該建立食品供應信息平臺,以降低食品供應鏈的合作成本。

供應鏈風險影響因素；企業合作；系統動力學；風險模型

1 引 言

根據調查，2010年以來食品安全類投訴的比例居高不下,食品安全問題依然嚴峻,成為消費者關注重要問題。食品安全問題主要出現在食品流通、農產品生產和食品加工環節,由此可知食品安全影響整個供應鏈風險。因此本文運用系統動力學方法,分析影響食品供應鏈風險因素。

2 食品供應鏈風險因素分析

食品供應鏈主要包括原材料供應、批發、加工、配送和銷售等環節。食品加工環節是整個供應鏈的核心環節。這個復雜的網狀結構,由物流、信息流、資金流貫穿其中,食品供應鏈結構如圖1所示：

圖1 食品供應鏈結構

2.2 影響食品供應鏈風險因素選取

食品供應鏈具有環境依賴性強、流通環節多、運輸難度大、需求不確定性高和質量要求高等特性。劉永勝認為食品供應鏈風險源于食品供應鏈的不確定性,其核心內容是食品供應鏈安全風險。[1]李昌兵、郭艾佳提出食品安全監管重點在于食品生產商,其次是流通商,最后是零售商。[3]

根據專家調研和食品供應鏈的特性,本文選取了影響食品供應鏈的風險因素：質量因素、物流與庫存控制因素、供應結構約束因素、信息約束因素、參與者合作因素、市場因素和環境因素。食品供應關系到人民日常生活,需要政府進行嚴格監管,因此政府懲罰也會影響到食品供應鏈風險。

運用模糊綜合評價法和專家調查對于食品供應鏈各主要影響因素進行權重設定,權重計算結果如表1所示。

表1 食品供應鏈因素權重

2.3 構建政府懲罰機制下的企業合作模型

食品供應鏈供應商和加工商加強合作會促進整個食品供應鏈的信息共享,增加食品供應的監管力度,降低食品供應鏈風險,但同時會增加兩者合作成本,因此會導致食品供應商和加工商消極合作,減少對于食品安全內部監管,致使他

人和社會利益受損,即具有外部負效應。因此供應鏈風險與合作成本非常矛盾,因此需要權衡供應風險和合作成本。在食品供應出現問題的情況下,政府則有責任和義務懲罰相關企業,此時合作收益矩陣如表2所示。

表2 懲罰機制下食品供應鏈風險收益模型

根據表可知供應商采取“共享”“不共享”的期望收益、平均收益及制動態方程分別：

從小學生的角度來看，要想是花樣跳繩活動得到有效開展，教師的引導作用是必不可少的，也是提高學生花樣跳繩運動技能的關鍵參與者。首先，教師可以將體育課堂作為帶領學生練習花樣跳繩運動的平臺，在充分考慮學生實際情況的前提下，為其安排合適的跳繩項目，并根據跳繩項目對學生進行組別劃分。其次，教師還應該充分發揮自身的組織作用，帶領學生進行花樣跳繩的編排，保證開展活動的秩序。這樣的教學方式能為在大課間開展花樣跳繩活動提供動力。

E11=y(Z1+π1-αC)+(1-y)(Z1+A1-αC)=y(π1-A1)+(Z1+A1-αC)

E12=y(Z1+B1-P)+(1-y)(Z1-P)=yB1+Z1-p

E1=xE11+(1-x) E12=x[y(π1-A1-B1)+A1-αC+p]+yB1+Z1-P

同理,加工商采取“合作”“不合作”的期望收益、平均收益及動態方程分別：

E21=x(π1-A2)+Z2+A2-(1-α)C

E22=xB2+Z2-P

E2=yE21+(1-y) E22=y[x(π2-A2-B2)+A1-

(1-α)C-P]+xB2+Z2-P

3 系統動力學模型構建

3.1 模型假設

(1)供應鏈企業包括食品加工企業和供應商。

(2)供應鏈風險模動力學型的影響因素主要有：雙方合作總成本、合作時雙方的額外收益、單方合作的額外收益和合作方的額外收益以及政府懲罰力度P。

(3)供應鏈中食品質量安全直接影響到食品供應商的風險。

(4)食品加工商風險通過供應鏈條轉嫁給供應商。

3.2 建立演化博奔的仿真模型

這里采用軟件對食品供應鏈風險模型進行仿真,假設INITIAL TIME=0,FINAL TIME=100,模型主要參數設置如下：Z1=Z2=50,π1=π2=20,A1=9,A2=9.5,B1=B2=10,C=20,α=0.5,P=0。

所建模型如圖2所示。本部分通過比較不同總成本和政府懲罰力度數值,分析隨著總成本和政府懲罰力度對加工商和食品供應商風險的影響。

圖2 食品供應鏈風險SD模型

供應商供應鏈風險高于加工商供應鏈風險,主要是由于加工商在食品生產加工階段將自己的風險可以通過食品安全風險轉嫁給供應商。隨著信息共享成本的增大,食品供應鏈風險越來越大。因此,信息共享概率隨著共享成本的增大而減小,即二者呈負相關關系。其實際意義是：當合作的成本越大,在其他條件不變的情況下,就會使信息共享超過不合作的剩余利益變小甚至成為負值,那么共享方的合作動力和意愿就會下降,增加食品供應鏈風險,如圖3、圖4所示。

圖3 加工商供應鏈風險概率

圖4 供應商供應鏈風險

政府懲罰系數增大會增加食品供應鏈風險,主要是因為政府罰款增加會增加企業成本減少企業預期收益,企業為保持預期收益可能會減少產品質量監管,增減食品供應鏈風險。但是政府懲罰又是保證產品質量的必要措施,因此政府在懲罰企業的同時,更應該幫助建立企業公共信息平臺,才能降低食品供應鏈風險,如圖5、圖6所示。

圖5 加工商供應鏈風險概率

圖6 供應商供應鏈風險概率

4 結 論

食品供應鏈風險因素主要受供應商和加工商的合作程度影響。本文指出解決食品安全問題需要從食品供應鏈企業合

作和政府外部監管兩個方面入手,確定影響食品供應鏈供應商和加工商合作的因素,運用系統動力學方法,對食品供應鏈合作收益模型進行模擬仿真；在模型中引入了政府懲罰因素,研究表明食品供應鏈風險與合作成本呈負相關,同時說明政府懲罰力度越大,食品供應鏈風險越大。因此政府不應只加大對食品企業的懲罰力度,應該建立食品供應鏈公共信息平臺,才能有效減少食品供應鏈風險。

[1]劉永勝.食品供應鏈風險相關概念辨析[J].經濟問題,2014(8).

[2]劉玫,吳浪.從系統動力學視角談食品供應鏈風險管理[J].商業時代,2011(18).

[3]李昌兵,敬艾佳,張斐敏.基于系統動力學的食品供應鏈安全監管研究[J].湖北農業科學,2013(11)：5390-5393.

10.13939/j.cnki.zgsc.2016.49.049

北京物資學院研究生部創新創業項目——基于系統動力學食品供應鏈關鍵約束研究(項目編號：0541605843)。