基于層次分析法與熵權法建立供應鏈風險評估機制

舒 琪/上汽通用汽車有限公司

基于層次分析法與熵權法建立供應鏈風險評估機制

舒 琪/上汽通用汽車有限公司

本文將企業供應鏈風險分為財務風險、運作風險、供應風險、客觀環境風險和主管環境風險五個大類及24個小風險元素。并通過層次分析法和熵權法的權重計算方法相結合，從而得到一個綜合各風險因子占比。建立供應鏈風險評估方法，根據評估結果對中高風險實施供應鏈風險管控的保障措施，通過供應鏈風險預警機制提高對整個供應鏈風險的管控能力。

層次分析法；熵權法；供應鏈風險評估

一、背景介紹

汽車產業高速發展帶動下游零部件企業網絡的快速布局和延伸。全球化的采購導致大量供應商散布于全球各地，同整車企業之間距離的延伸導致的不僅僅是物流運輸成本的增加，更預示著大量的全球性各類災害對供應鏈的安全質量風險的陡增。近年來各類災害頻發不但導致大量的額外費用的產生，并且使供應鏈安全遭受重大影響。導致企業在銷售額、利潤甚至產品質量上都會受到較大影響。供應鏈風險已成常態化，因此對于供應鏈風險的研究顯得十分重要，供應鏈風險是指由于供應鏈內外各種不確定因素綜合導致企業實際收益與預期收益發生偏差，從而使供應鏈有受損的風險。通過供應鏈風險評估機制的建立，可以辨識與預判供應鏈風險，從而有效地降低企業在供應鏈上的風險。

二、供應鏈風險評估體系方法確定

（一）層次分析法

層次分析法（AHP）是20世紀70年代美國運籌學專家提出的一種多準則決策方法。它通過把一個復雜問題表示為一個有序的有遞階層次的結構，在通過人們的意見決策來判斷方案的好壞，從而據此對方法進行排序，層次分析法比較適用于有著復雜層次結構的多因素決策問題，該方法可以結合處理方案中定性和定量的因素，具有系統性、實用性、方便性的優點，廣泛應用于各類評估領域。

其具體的步驟如下：

建立多層次結構模型-＞通過兩兩比較判斷矩陣-＞求解權重及其一致性驗證-＞計算各層級元素的綜合權重

（二）熵權法

熵權法是一種客觀賦權方法。在具體使用過程中，熵權法根據各指標的變異程度，利用信息熵計算出各指標的熵權，再通過熵權對各指標的權重進行修正，從而得出較為客觀的指標權重。

其具體步驟如下：

建立數據矩陣-＞求各指標權重-＞確定指標的總體權重

（三）結合AHP及熵權法確定綜合權重

層次分析法主要考慮了供應鏈專家的經驗和知識，以及企業決策者的意見，固然風險因素指標權重的排序往往大都具有較高的合理性，但是仍然無法克服主觀因素介入影響較大的缺陷；而熵權法充分挖掘了各風險因素指標其原始數據本身所包含的信息，得出的結果非常客觀，但是卻無法反映供應鏈專家的經驗和知識以及決策者的意見，有可能得到的權重會與實際重要程度非常不相符。綜合分析以上2種方法各自的優缺點，考慮決定把層次分析法和熵權法的結果相結合，得到綜合考慮主觀和客觀因素的指標權重向量

綜合考慮文獻的討論結果，結合本文指標體系的實際情況，取α=0.5比較合適。

三、在企業中的實際應用

（一）供應鏈風險模型

在某汽車制造企業，根據其實際情況，共設立三個層級的供應鏈風險指標。見表1

一級指標分成內部自身風險和外部環境風險。內部自身風險主要是指與企業內部管理實際運作息息相關的各類內部風險統稱，外部環境風險主要指一些客觀及外部因素造成的各類風險統稱。

二級指標由財務風險、運作風險、供應風險、客觀環境風險和主觀環境風險組成。財務風險主要指和企業相關經濟因素有關的各類風險因素，運作風險主要與企業在日常運作中綜合表現相關的各類風險因素，供應風險主要指企業在零部件供貨過程中發生的各類風險因素，客觀環境風險主要指一些客觀存在不受人為所影響的各類風險因素，主觀環境風險主要指一些受人為變化及企業管理中所產生的各類風險因素。

三級指標是實際發生與具體可收集信息的24類風險因素，具體分別是（自然災害、能源危機、地緣政治、產區位置、生產事故、廠區搬遷、市場波動、供貨年份、零件類別、企業性質、勞資問題、額外費用、PRR數量、日常服務表現、供貨PPM、積極配合程度、體系評審表現、日常報警次數、停線次數、潛在停線次數、嚴重報警問題、新項目供貨表現、下級原材料周期、產能問題）。

（二）確定各級供應鏈風險指標的權重

1、通過層次分析法計算權重

針對上文中提出的24類供應鏈風險因素，制定相關的調查內容，并邀請A公司的供應鏈專家進行了調查與訪談。由訪談人員對供應鏈風險因素情況的重要性進行對比，并根據現有供應鏈風險情況對各種供應鏈風險因素進行專業公正地評估，共同確定風險24類風險因素的嚴重度（重要性）。評估后決定將嚴重度分為1-7（7為最嚴重），并根據實際情況逐一確定各風險因素的嚴重度，同時得出一級指標與二級指標的嚴重度之和。見表1

2、計算指標的層次單排序

通過兩兩指標嚴重度的值之比作為指標之間的兩兩比較，從而得到各層指標的判斷矩陣。

以一級指標為例，一級指標的判斷矩陣如下所示：

表2 一級指標的判斷矩陣

一級指標單排序的計算過程具體如下所示：

①對判斷矩陣各列進行歸一化處理

得到：

②對歸一化后的矩陣求各行平均值得到特征向量：

得到一級指標的權重系數的計算結果如下所示：

③計算判斷矩陣的最大特征值λmax。

由此，可以計算最大特征值：

表1 企業供應鏈風險分層級及對應嚴重度指標

④計算一致性指標CI和一致性比率CR。公式如下：

當n＝2時，2階正互反矩陣總是一致的，所以不用進行一致性檢驗。當n大于2時，用CR表示矩陣的一致性。CR=CI/RI。RI取值，如表3所示。

表3 平均隨機一致性指標

因為一級指標的判斷矩陣是2階正互反矩陣，因此，該判斷矩陣與一致性檢驗符合要求。

對以上結果整理，并同理可以計算剩余矩陣的權重和一致性。得到結果如下所示：

表4 一級指標各指標的權重及一致性檢驗結果

同理得到其他各層級關系的權重值。

（三）層次總排序

利用同一層次所有指標的單排序的結果，可以計算就上一層次而言，本層次所有因素重要性的權值，這就是層次總排序。

本次的實例的結果為表5。其中，綜合排序即通過AHP計算得到的風險系數′ω。

表5 綜合權重

1、通過熵權法計算權重

通過熵權法計算權重，統計去年的每個季度的24個風險因素發生的頻次數據作為計算樣本。樣本為表6

表6 風險因素發生頻次

①計算第i季度第j項指標的比重，如下式所示

②計算指標信息熵。具體如下式所示

④計算指標權重。如下式所示，所得結果如表7所示。

表7 指標權重

上表中的權重即通過熵權法計算得到的風險系數ω′′。

2、確定綜合權重

根據上文中的描述綜合分析層次分析法和熵權法兩種方法的優缺點，把層次分析法和熵權法的結果相結合，得到綜合考慮主客觀因素的指標權重向量，即:

綜合權重隨αfalse的改變而改變，當α=1和α=0時，分別對應于AHP法和熵權法。綜合考慮文獻的討論結果，結合本文指標體系的實際情況，取α=0.5比較合適。

3、供應商供應鏈風險評估標準建立

邀請專家確定各風險因素的計算標準，同時利用上文得出的綜合權重最終供應鏈風險評估，計算標準如表9

最終供應鏈風險評分=∑（因素最終權重*因素探測值）

低風險：風險評分值<5

中風險：風險評分值5=<且<15

高風險：風險評分值＞=15

四、總結

綜合層次分析法與熵權法客觀與合理地得到各風險因素的權重。而不只是片面地考慮單一權重計算方法。以此基礎建立的企業供應鏈風險評估機制還是比較客觀與公正，從而能真正指導企業快速識別風險，提高企業對整體供應鏈風險的管控能力。

舒琪，學校：上海交通大學，工作單位：上汽通用汽車有限公司,上海交通大學在職研究生(物流工程方向)。

表8 風險系數