跨境電商物流系統脆弱性研究：基于故障樹分析法的視角

郭韌 溫情

摘 要：

跨境電子商務物流在實際運作中存在著基礎設施不配套不完全、貨物運送費用高、運輸周期長、貨物安全性相對較低等問題，制約著跨境電商的發展。系統分析跨境物流系統各環節中存在的脆弱性風險，運用故障樹分析法（FTA）對分析出的故障源，引入概率重要度和故障系數，對故障系統進行檢測，對各個故障源采取針對性的解決措施，可以提高跨境物流系統的穩健性和效率，為跨境電商的發展提供強有力的支撐。

關鍵詞：跨境物流系統；脆弱性；故障樹分析法

作者簡介： 郭韌，華僑大學工商管理學院副教授，管理學博士，主要研究方向：信息管理，電子商務（E-mail：guoren@hqueducn）。溫情，華僑大學華商研究院研究生，主要研究方向：跨境電子商務（福建 泉州 362021）。

基金項目： 福建省自然科學基金項目“基于動態聚類的跨境電子商務物流信息匹配研究”（2016J01336）；福建省社會科學規劃項目“福建省自貿區跨境電子商務物流系統效率提升機制與策略研究”（FJ2016B090）； 華僑大學高層次人才科研啟動項目（17SKBS305）。

中圖分類號：F49；F25 文獻標識碼：A

文章編號：1006-1398（2018）05-0073-08

一 引 言

經濟全球化及電商的興起是對外貿易企業進行變革創新的契機，給國內外貿易企業的興盛帶來了生機。跨境電商是處于不同國家的交易主體，以電子商務平臺和支付技術為支撐而進行交易，并憑借跨越各個國家之間的物流進行運送、完成交易的一種商業活動，是一種以互聯網為基礎進行數據交換和網上交易的商業模式 鄂立彬、黃永穩：《國際貿易新方式：跨境電子商務的最新研究》，《東北財經大學學報》2014年第2期，第22—31頁。 。據相關數據顯示，2016年我國跨境電商貿易額為67萬億元，同比增長24%。最近幾年，我國跨境電商在貿易中的滲透率逐年提高，占總貿易的243% 中國電子商務研究中心：《2016年度中國電子商務市場數據監測報告》，中國電子商務數據網， http：//www.100ec.cn/zt/16jcbg/，2017年5月24日 。 。跨境電商已成為新興的貿易形式，給企業和消費者帶來了諸多益處，減少了交易過程中的繁瑣流程。

跨境物流是跨境電商中不可或缺的環節，截至2016年，我國跨境物流規模已超過3000億元。雖然發展迅速，但是成本費用高，效率低，專業人才缺乏，總體水平嚴重滯后于跨境電商，已成為跨境電商發展的最大瓶頸之一。

關于跨境物流，學者們對其實際運作中所面臨的困境和問題、具體的模式、服務能力以及運行中存在的風險等都進行了較為深入的研究，充分剖析了跨境物流作為涉及不同國家和地區的一種國際物流，在運行中面臨著一些特殊的問題 Wang L，Yang J，Yin S.Electronic commerce international logistics performance influence factor analysis.International Journal of Mobile Communications，2015，13（5），p.498. ，諸多因素影響著它的運行和發展 Ai W，Yang J，Wang L.Revelation of cross-border logistics performance for the manufacturing industry development.International Journal of Mobile Communications，2016，14（6），p.593. 。但現有的研究主要集中于定性的提出解決措施，或著眼于某一方面進行分析，而跨境物流是多環節銜接的過程，其運行效率和工作能力取決于各個環節的相互作用，若系統中存在著薄弱環節或脆弱性，通過系統的傳遞和相互作用，將導致整個系統的低效，產生脆弱性風險 Mentzer J T，Myers M B，Cheung M S.Global market segmentation for logistics services.Industrial Marketing Management，2004，33（1），pp.15-20. ，進而影響跨境電商交易的順利完成。因此，通過分析跨境物流系統的脆弱性環節以及產生脆弱性的原因和傳遞過程，運用故障樹分析法，從各個故障源之間的邏輯關系和因果關系出發，建立故障樹模型，分析風險形成和疏導的可能策略，能夠從整體上增強跨境物流系統的穩定性和協調性，助力跨境電商的發展。

二 跨境電子商務物流系統脆弱性風險分析

跨境電子商務物流是企業和客戶之間聯系的紐帶，較之國內的物流有其特殊性，其具有多樣化的物流模式，由境內物流與境外物流組成，即要將境外商品從供應商一方運送到目的國，需先通過境外物流運輸，通過境外國海關進入目的國海關，再進入目的國，最后由目的國物流運輸送到買家手中。物流系統主要由：一般要素（人、財、物等）、功能要素（運輸、存儲管理、配送、裝卸搬運、信息服務）、支撐要素（政策、法律）、物質基礎要素（倉庫、運輸設備、裝卸機械等基礎設施）組成 宋伯慧：《基于大物流要素理論的物流系統研究》，北京：北京交通大學管理學院博士論文，2013年。 。跨境電子商務物流是多環節多要素配合完成的過程，在內外環境的相互作用中運行，在某個環節或要素上出現偏差都會影響到跨境電子商務交易實現的效果。這些環節受影響的因素有交叉和重疊的部分，據此從模式的選擇到運行的過程，以及外部環境的交互等方面，提煉出風險要素如下：

1跨境物流模式：跨境物流需要多樣化的物流模式與之配套運轉，多樣化的物流模式 龐燕：《跨境電商環境下國際物流模式研究》，《中國流通經濟》2015年第10期，第32—35頁。 各具優缺點，現有的模式都存在著這樣或那樣的缺陷，如果單純的使用一種模式，其模式本身的缺陷會對物流系統的效率和通暢性造成影響。

2物流成本：時效性是電子商務運營中重要的因素，跨境物流系統跨度長，周轉環節多，顯然會增加物流成本。一旦貨物出現損壞或存在質量問題，退貨將進一步增加物流的時間成本和金錢成本。總體上來看，我國跨境物流成本處于較高水平。而為了盡可能的減少商品運送的開銷，大多數企業會適當拉低對時效性的嚴格、高標準的要求，這又造成商品運送效率降低，速度下降，加之如果出現退換貨等情形，會更進一步的降低物流系統的速度，增加跨境物流系統的脆弱性。

3貨物安全：跨境物流中，貨物在途時間越久，出現的不確定性因素越多，包裹發生丟失等現象的可能性就越大。而各國在信息技術上的差異，也造成技術銜接上的困難 Brown W M，Anderson W P.How thick is the border： the relative cost of Canadian domestic and cross-border truck-borne trade，2004–2009.Journal of Transport Geography，2015，42，pp.10-21. ，導致物流信息滯后，貨物在出現安全問題時不能及時發現糾正。并且各國都有各自不同于其他國家的物流服務標準，致使運輸過程中會因為標準的差異性而耗費更多的時間和產生更多的不確定性因素。貨物安全問題會引發貨物丟失等不確定、難以控制的局面，阻礙商品運輸配送的照常運行，從而引發消費者投訴等不良局面。

4運輸時間：配送時間長及不確定性因素較多，將嚴重影響買家是否愿意購買境外商品。基礎設施配置不合理、倉庫建設不合理、不完善則會造成供應不及時；所選擇配備的裝卸搬運系統不夠合理高效，則會導致物流人員的工作效率低下及貨物損壞率高；通信網絡方面的基礎設施建設影響運輸效率；通關效率低下，通關手續多，浪費時間，加之如果出現退換貨等問題，由于通關效率這一瓶頸，會進一步加大運輸所耗費的時間。解決跨境物流時效性問題是解決貨物安全問題和提高跨境物流競爭力的重要保障。

5各國物流環境協同：跨境商品運轉過程需要考慮不同國家或地區間的文化、法律、習俗和其他各因素間的差異性影響。減小各國之間的環境差異和促進其協同發展是電商和物流發展的重中之重。以技術為例，各國之間的信息技術、支付技術 洪國彬、林振興、萬校基：《考慮平臺因素的跨境進口產品定價策略研究》，《華僑大學學報（哲學社會科學版）》2016年第4期，第42—51頁。 等都不盡相同，這將使物流網絡在配合銜接上出現嚴重問題。以政策為例，各國的稅收政策、貿易標準都不盡相同，使得跨境物流的發展受制。再以匯率為例，如果輸入國的匯率降低了，意味著輸入國的貨幣貶值了，那么境外賣家在以輸入國貨幣形式完成交易之后，再折算成本國貨幣，則將導致跨境賣家賺取的利潤減少。

6跨境物流人才：物流人才是跨境物流的核心要素，從開始的物流運輸到最后的配送，都需要人的參與和管理。在物流的整個過程中，某個環節出現人員管理不善，則會直接或間接的影響到其他環節的進度。跨境電商是新興的交易方式，產生并興起的時間較短，在人才培養和輸送方面還不夠完善。人的因素將會導致各個環節運行滯后或管理不善，造成物流系統緩慢運行或不能正常運行。

三 跨境電子商務物流系統故障樹模型構建

跨境電子商務物流系統的脆弱性在物流系統的各個環節中具有傳遞性和聚集性，尋找到脆弱性產生的根源，分析系統風險和原因之間的因果邏輯模型，快速、準確的進行脆弱性診斷和定位，是改善跨境物流脆弱性的開始。故障樹分析法 Mcelroy L M，Khorzad R，Rowe T A，et al.Fault Tree Analysis.American Journal of Medical Quality，2017，13（2-3），pp.181-183. （Fault Tree Analysis）能診斷出導致系統出現脆弱性的源頭及其位置所在，定量的計算出各個事故源頭發生的幾率，并給予規避故障的相應解決策略。

（一）故障樹模型的基本組件

在故障樹模型中把事件分為不同類別，當某一類別事件的發生引起物流系統脆弱性時，則可通過故障樹之間的邏輯因果關系快速準確的找到故障源頭，提高檢測故障源的效率。跨境物流系統的故障樹模型的基本組件為：

頂事件：頂事件指受各類中間事件因素的影響而呈現某種結果的頂端事件。跨境物流系統的脆弱性風險的存在受各類因素的影響，會直接影響到跨境物流的發展，從而影響跨境電子商務的發展。因此，把跨境物流系統的脆弱性設置為頂事件。

中間事件：中間事件是直接引起上層事件出現脆弱性表現的事件，其他因素通過對它的影響作用于頂事件，是可進一步進行分解的事件。根據上述剖析，在跨境物流系統中貨物安全、運輸時間、物流環境問題、物流人才是可分解的中間事件，而貨物安全問題的主要決定因素可進一步分解為是運輸周期長和服務水平低。

底（基本）事件：底事件指直接引起上層事件發生的各種因素，是無需再分解的事件。結合跨境物流系統的特征，在諸多要素中定義直接導致事件發生的主要要素，它們或直接作用于頂事件，或通過中間事件的傳遞作用于頂事件。上述分析中可得底事件由物流成本、物流模式、基礎設施不完善、通關效率低下、缺少相關法律出臺和各國海關政策不同、物流信息服務不健全、物流服務未標準化、各國環境不同、缺乏溝通、跨境物流新興的時間較短、缺乏政策支持和各高校、企業不重視等組成。

（二）跨境物流系統的故障樹模型

跨境電子商務物流系統是相互聯系相互作用的，環節和要素的脆弱性具有擴展性和傳遞性。針對跨境電子商務物流系統的脆弱性，層層追蹤分析（自上而下），通過對事件之間邏輯關系的推理，對各種事件之間復雜的邏輯關系進行深入的定性和定量分析。通過對上述各個脆弱性因素之間的關系進行歸納，從一個最不希望其發生的事件開始，運用邏輯推理的方法，找出各種可能引起事件故障的各類原因，建立跨境電子商務物流系統脆弱性故障樹模型，如圖1所示。在模型中用矩形表示頂事件和中間事件，圓形表示底事件，表示或門。

四 算例分析

為了說明跨境物流系統故障樹模型的運行過程，假設有某跨境電子商務物流企業，在其運行過程中產生了各要素的相關數值，根據圖1的模型通過數據仿真模擬進行定性和定量分析。

[LM]

（一 ）故障樹定性分析方法

通過定性法求出能引起FTA頂端出現脆弱性的底事件集合，即最小割集。最小割集是FTA結構中各基本事件的集合，當一個集合中的基本事件都出現時，FTA的頂端脆弱性才會呈現出來。由于各個基本事件對頂端的影響大小不盡相同，用FTA結構重要度來表示基本事件的存在對引起頂端脆弱性的出現所做的貢獻大小。重要度分析一般采用兩種方法：（1）通過求解算出各基本事件的重要度系數，適用于基本事件數量較少的情況；（2）依照最小割集排序原則排序，適用于基本事件數量較多的情況。圖1得到的模型是屬于基本事件數較多的情況，適合采用第二種方法，其排序原則 邵延峰、薛紅軍：《故障樹分析法在系統故障診斷中的應用》，《中國制造業信息化》2017年第36卷第1期，第211—213頁。 是：

1對比各集合之間的事件數，在集合之間事件數相同的前提下，集合中重復出現次數多的基本事件，其重要度越大。

2對比各集合之間的事件數，在集合之間事件數不相同的前提下，小集合內的各基本事件的重要度比大集合的大。

3當集合A比集合B小，A中各事件出現的次數也比B的少時，A中各事件的重要度一般比B中的大。

由圖1可知，跨境物流系統脆弱性的故障樹中，最小割集有： K1={X1}，K2={X2}，K3={X3}，K4={X4}，K5={X5}，K6={X6}，K7={X7}，K8={X8，X9}，K9={X10，X11}，K10={X10，X12} 。按照上面所述原則可得各基本事件結構重要度排序為： X1=X2=X3=X4=X5=X6= X7>X10>X8=X9=X11=X12 。當FTA的頂端出現脆弱性風險結果時，檢測人員按照排序出的重要度順序進行檢測，即可優先對 X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7這幾個事件進行診斷 ，這樣檢測到故障的概率也會增加，從而大大提高故障源被檢測到的命中率，提高工作效率。

當系統出現脆弱性的規模較小時，則可以求解出各個故障源的重要度系數。相比第二種方法能夠更明確的看出各底事件的重要度系數的值，因此能夠更客觀的反映其結果。但由于底事件較多，求解過程復雜，選取模型中的一部分——缺乏專業化物流人才這一塊進行說明，如圖2所示。

從表1可知，X10=1時， Φ（X） =1的個數是3個；X10=0時， Φ（X） =1的個數是0個，則 nΦ（10）=3 ，帶入（1）式可得： I（10）=（1/23-1）×3=3/4 。同理可解得： I（11）=1/4 ， I（12）=1/4 。因此，基本事件間的重要度順序是： I（10）>I（11）=I（12）。 可見，和上面用最小割集原則求得的排序結果是一樣的。

（二）故障樹定量分析方法

通過FTA的定量法可求出各風險因素出現的幾率，據此可以明確的知道各個故障源的出現對頂端出現脆弱性結果的貢獻大小，然后對頂端作用大的集合進行重點檢測和維修，將大大提高檢修效率。用最小割集概率重要度 Du L L，Li Q.Fuzzy fault tree analysis of conventional propellant temperature control system.System of Systems Engineering Conference.IEEE，2016，pp.1-5. 表示各集合對FTA結構頂端出現故障的影響程度：

式中：PT為頂端出現故障的概率函數；PK為各集合出現故障的概率函數。概率重要度PT/K表示各個集合的發生對頂事件出現脆弱性的貢獻多少。在進行這步算法時，我們需要保證每個故障源之間是相互獨立的，所以PK為集合中各底事件概率之積。因此，可以近似得到：

當某個故障源的概率重要度高而其發生率很小或者前者低后者高時，僅僅從單方面因素來考慮并不能真實客觀的體現其對頂端發生脆弱性的貢獻大小。因此，在對系統進行診斷時需要綜合考慮重要度及發生率兩要素，在這里又引入一個故障系數的概念，即故障系數能以概率重要度和發生率這兩要素為指標，能夠更全面更客觀地反映各集合對頂端發生脆弱性結果的影響大小。當最小割集的故障系數越大，對其進行檢測的命中率也越大。因此，故障系數能夠對檢測人員起到很好的指導作用。經計算，得到表4。

根據故障樹定量分析方法求得該企業各個最小割集的故障系數，對各個故障系數從大到小依次排序：K7>K6>K5>K4>K3>K2>K10>K9>K1>K8。因此，當該企業物流系統出現故障時，檢測人員可以按照該排序順序依次進行檢測，即先對故障系數最大的物流服務未標準化這一因素進行檢測，以此類推，這樣可以提高故障被檢測到的命中率，提高工作效率。

五 結論與討論

跨境電子商務物流系統是多要素組成的復雜系統，在其運行過程中，各要素存在著不同程度的反應，某一環節或要素出現了問題將會擴展和傳遞到其他環節和要素，對整個系統的運行造成影響。通過對跨境電子商務物流系統的分析，根據因素間的聯系進行FTA建模，使各事件之間的因果關系和內在聯系更加清晰的表現出來，當跨境物流出現脆弱性時，根據故障樹分析法可快速準確的找到故障源。針對故障源，通過完善基礎設施建設、優化跨境物流模式、減少物流環境差異、提高物流服務水平、提高通關效率、加強物流人員隊伍建設等方面有所側重的建設和改善，迅速改善整個跨境物流系統的穩健性和效率。