基于模糊影響圖的農產品供應鏈風險評估

張東東

（長安大學汽車學院，陜西 西安 710064）

前言

農產品種類繁多，數量龐大，生產具有地域性和季節性限制，且其具有鮮活性不易長時間保存。農產品是居民日常生活的必需品，由于農產品的上述特點，農產品供應鏈所面對的不確定性較大，風險也隨之加劇。因此，農產品供應鏈風險的管理和提前風險評估研究對農產品流通有比較重要的意義。

1 模糊影響圖的評價算法

模糊影響圖是將模糊集理論與影響圖結合，用模糊集理論描述節點的狀態、頻率及節點之間的關系。模糊影像圖由三種類型的模糊集組成：狀態模糊集、頻率模糊集和模糊關系。當關系層確定后，模糊影響圖在數值層上采用狀態模糊集和頻率模糊集描述節點的數據結構，在函數層上采用模糊關系描述變量間的關系[1]。

1.1 獨立節點的頻率矩陣

令X表示無前序節點的獨立節點。假設節點X的可能狀態向量為：PX={PX1,PX2,...,PXn}T。獨立節點X的頻率向量為：fX={fX1,fX2,...,fXn}T

獨立節點 x的頻率矩陣為：FX=(fX1×PX1)U(fX2×PX2) U...U(fXn×PXn)

1.2 非獨立節點的頻率矩陣

若X是由m個隨機節點Y1Y2, Y3，…，Ym為其緊前節點的節點，FXP表示節點X的所有緊前節點頻率矩陣的聯合，則：FXP=FY1UFY2U... UFYm

若RXY1表示從Y1到X的模糊關系，則：RXY1=(PY11×PXi)U(PY12×PXi)U…U (PY1m×PXi)

節點 Ym 到節點 X 的模糊關系為：RXYm=(PYm1×PXi)U(PYm2×PXi)U…U (PYmn×PXi)

用PXP表示X的所有緊前節點模糊關系RXY1,…，RXYm的聯合：RXP=RXY1URXY2U...URXYm

節點X的頻率矩陣：FX=FXP°RXP

從價值節點 FX中選出使本行的和與對應概率的乘積是最大一行作為隨機結果隸屬度，即，生成風險變化的概率分布，則每一隨機結果概率為：

2 建立農產品供應鏈風險結構

本文將農產品供應鏈主要的風險因素列舉出來，將其分類為不同風險事件，風險事件導致風險后果以及風險損失。(如圖1)每個風險因素都是獨立的結點，風險因素是風險事件的緊前結點。在計算過程中，得出后面結點的結果時，其前面的結點被釋放。

圖1 農產品供應鏈風險影像圖

3 基于模糊影響圖的風險評估過程

3.1 定義模糊集

1）定義概率論域U={0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8,0.9,1.0}。在此基礎上，定義三個頻率模糊集：高(H)、中(M)、低(L)。其隸屬度如下：

H={0.7|0.5,0.8|0.7,0.9|0.9,1.0|1.0}

M={0.3|0.2,0.4|0.8,0.5|1.0,0.6|0.8,0.7|0.2}

L={0|1.0,0.1|0.9,0.2|0.7,0.3|0.5}

2）描述不確定性的狀態模糊集及隸屬度定義如下：

很多={7%|0.5,9%|0.8,11%|1.0}

較多={3%|0.5,5%|1.0,7%|0.5}

較少={1%|1.0,3%|0.5}

對獨立的結點，用模糊集不易描述時，將其模糊化：

大(G)=(大|1.0，中|0，小|0)

中(M)=(大|0，中|1.0，小|0)

小(B)=(大|0，中|0，小|1.0)

3）根據專家咨詢確定節點間的模糊關系。首先描述獨立節點的隨機事件和頻率估計，列出部分，如表1所示。其次，描述緊前、緊后節點關系。列出部分，如表2所示。

通過查找文獻，得出風險因素的風險等級及發生概率。

表1 獨立節點狀態及頻率評估表

表2 風險節點之間的模糊關系

3.2 計算過程

Step1：計算風險因素結點的頻率矩陣。

Step1-Step9公式中同樣得到其它結點的頻率矩陣。

Step2：計算風險事件結點的所有緊前結點(風險因素結點)頻率矩陣的聯合。

Step3：計算風險因素結點到風險事件結點的關系矩陣。

RRF1→RE1=(大×增加很多)U(中×增加較多)U(小×增加較少)

Step4：計算風險事件結點與所有緊前風險因素結點模糊關系矩陣的聯合。

Step6：計算風險后果結點的所有緊前結點(風險事件結點)頻率矩陣的聯合。

Step7：計算風險事件結點到風險后果結點的關系矩陣。

RRE1→RC1=(增加很多×增加很多)U(增加較多×增加較多)U(增加很少×增加很少)

Step8：計算風險后果結點與所有緊前風險事件結點模糊關系矩陣的聯合。

Step9：計算風險后果結點的頻率矩陣。

Step10：計算風險損失結點的所有緊前結點(風險后果結點)頻率矩陣的聯合。

Step11：計算風險損失結點的頻率矩陣。

Step12：計算風險損失結點變動的概率。

從矩陣FRL中選取使本行的和與其所對應的頻率的乘積在所有行中最大的一行，即

生成風險變化的概率分布，則每一隨機結果的概率函數為：

Step13：計算風險損失的期望。

3.3 結果

根據風險損失的期望，就可以對日常農產品供應鏈小幅風險波動作出預測。根據農產品供應鏈的風險鏈，對風險因素、風險事件、風險后果、風險損失結點之間模糊關系的評估，計算得到在日常小幅波動下供應鏈的損失期望值大約為6.08%。

參考文獻

[1] 孔媛媛,王恒山,朱珂,等.模糊影響圖評價算法在供應鏈金融信用風險評估中的應用[J].數學的實踐與認識, 2010, 40(21):80-86.

[2] 全吉,黃劍眉,張水波,等.基于風險鏈和模糊影響圖的風險定性評估方法——以某海外EPC電力工程為例[J].南方能源建設, 2016,3(1):63-69.

[3] 郎濟芳.蔬菜供應鏈風險評價研究[D].北京交通大學,2010.

[4] 張廣勝.我國農產品供應鏈風險因素及對策探討[J].浙江農業科學,2014, 1(3):0-315.

[5] 鄧俊淼.農產品供應鏈中農戶風險及防范機制研究[J].沈陽農業大學學報(社會科學版), 2008, 10(3):267-270.