基于ANP-灰色聚類方法的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)影響因素研究*

高猛猛，蔣 艷

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

1 引 言

隨著信息化社會(huì)的不斷發(fā)展，企業(yè)間的關(guān)系呈現(xiàn)出具有交叉結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜化.供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外部不確定性風(fēng)險(xiǎn)因素給供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的正常穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大的影響.2001年9月11日美國(guó)發(fā)生恐怖襲擊事件后，由于航空和道路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的中斷，一些電子產(chǎn)品和汽車零部件的供貨發(fā)生了嚴(yán)重的延誤.蘋果2018年公布的供應(yīng)商前200家公司共計(jì)778家工廠，分布在中國(guó)、日本、韓國(guó)、美國(guó)和德國(guó)等不同國(guó)家.供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)或功能出現(xiàn)事故的影響都會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，使得供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)企業(yè)都將面臨日益復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn).

目前對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的研究主要集中在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)演化、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理等方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開(kāi)了有關(guān)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)研究.劉家國(guó)等(2018)運(yùn)用系統(tǒng)工程論中的物理-事理-人理方法與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，形成了一個(gè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理框架對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究[1].Rajesh和Ravi(2015)運(yùn)用灰色理論等對(duì)緩解供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的影響因素之間的因果關(guān)系進(jìn)行了研究[2].William等(2015)對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)定義、風(fēng)險(xiǎn)類型、風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)管理與緩解策略的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述[3].Ledwoch等(2016)基于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的概念，通過(guò)加入地理風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)復(fù)雜供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[4].Mizgier(2018)建立了一個(gè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)模型，并提出了一種多產(chǎn)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)組合管理方法[5].雷勛平(2015)建立了一個(gè)基于熵權(quán)的可拓決策模型，為汽車制造業(yè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)級(jí)提供了新的方法和思路[6].吳天魁等(2014)采用模糊綜合評(píng)判方法分析供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)事件及事件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和控制提供支持[7].

在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)研究過(guò)程中需要采取系統(tǒng)的觀點(diǎn)綜合分析供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中(包括計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)和供應(yīng)階段)的各種風(fēng)險(xiǎn)影響因素，構(gòu)建出一個(gè)合理的影響因素分析體系.建立基于網(wǎng)絡(luò)分析法和灰色聚類方法的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素評(píng)價(jià)體系，選取供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)影響因素，對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行建模評(píng)價(jià)，也許是有價(jià)值的研究課題.

2 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析體系

供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理是具有復(fù)雜性、層次性、多樣性和動(dòng)態(tài)性等特征的系統(tǒng)工程.參考Akkawuttiwanich(2018)在研究供應(yīng)鏈關(guān)鍵性能指標(biāo)時(shí)使用的供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型(SCOR)[8]，在不考慮退貨的基礎(chǔ)上，將供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作階段劃分為計(jì)劃階段、采購(gòu)階段、生產(chǎn)階段和供應(yīng)階段.由于供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理的動(dòng)態(tài)性，導(dǎo)致供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素與供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作相生相伴，風(fēng)險(xiǎn)因素不會(huì)靜止于某一個(gè)運(yùn)作階段，而是在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的動(dòng)態(tài)過(guò)程中不斷變化.參考Rajesh(2018)關(guān)于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響的研究中所給出的風(fēng)險(xiǎn)影響因素[9]，邀請(qǐng)供應(yīng)鏈領(lǐng)域部分研究專家和企業(yè)供應(yīng)鏈管理人員對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素進(jìn)行分析，得知汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素主要包括：外部沖擊因素、資源限制因素、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征因素、管理水平因素、人本因素和性能特征因素等，如表1所示.相關(guān)參數(shù)定義如表2所示.

表1 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素及說(shuō)明

表2 參數(shù)定義及說(shuō)明

3 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析模型

3.1 基于網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)確定指標(biāo)權(quán)重

3.1.1 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)

供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)存在于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的各個(gè)階段，包括計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)和供應(yīng)，這些階段并不是獨(dú)立存在于供應(yīng)鏈系統(tǒng)之中，每個(gè)階段在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中都會(huì)對(duì)上游或者下游階段產(chǎn)生影響.各種風(fēng)險(xiǎn)影響因素在作用于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作過(guò)程時(shí)不是相互獨(dú)立的，它們可能相互影響和轉(zhuǎn)化.供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)不同的運(yùn)作階段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的敏感程度也有所不同.基于上述分析，建立了汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析模型的ANP結(jié)構(gòu)層次模型，如圖1所示.

圖1 ANP結(jié)構(gòu)層次模型

3.1.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

首先構(gòu)造風(fēng)險(xiǎn)影響因素判斷矩陣，通過(guò)供應(yīng)鏈方向研究專家和企業(yè)供應(yīng)鏈管理人員依據(jù)九標(biāo)度規(guī)則分別對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素和運(yùn)作階段進(jìn)行兩兩比較進(jìn)行評(píng)分，并對(duì)各個(gè)運(yùn)作階段對(duì)于各個(gè)影響因素的影響敏感程度進(jìn)行兩兩比較和評(píng)分，從而得到三組判斷矩陣Xp={bj,j}4×4,Xf={bi,j}6×6和Xpf={bi,j}6×4.

然后參考王霞等人(2011)在研究軟件外包產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟決策時(shí)對(duì)ANP(網(wǎng)絡(luò)層次分析法)應(yīng)用軟件應(yīng)用的介紹[10]，對(duì)加權(quán)超矩陣和極限超矩陣進(jìn)行計(jì)算，最終得到運(yùn)作階段賦權(quán)權(quán)重向量Wp=[wp1,wp2,wp3,wp4]T和影響因素賦權(quán)權(quán)重向量Wf=[wf1,wf2,wf3,wf4,wf5,wf6]T.

3.2 基于灰色聚類方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)影響因素評(píng)分

采用灰色聚類方法對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)影響因素做出定性兼具定量的表述和判斷.

3.2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分

在評(píng)價(jià)模型中，把供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)影響程度指標(biāo)評(píng)分R劃分為10分，分別表示影響程度非常低、影響程度很低、影響程度低、影響程度較低、影響程度一般低、影響程度一般高、影響程度較高、影響程度高、影響程度很高和影響程度非常高，然后運(yùn)用專家評(píng)分法對(duì)每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，并對(duì)n位專家的評(píng)分進(jìn)行取平均值，從而得到評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分矩陣X={xi,j}6×4.

3.2.2 確定灰色聚類的灰類

為方便進(jìn)行灰色聚類分析，將供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)供應(yīng)鏈各個(gè)運(yùn)作階段的影響等級(jí)分為極高影響、較高影響、一般影響、較低影響以及很低影響5個(gè)不同的灰類.供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素灰類區(qū)間如表3所示.

表3 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素灰類區(qū)間

3.2.3 確定白化權(quán)函數(shù)

(1)

3.2.4 折算系數(shù)計(jì)算

采用尹航(2009)在對(duì)高新技術(shù)成果綜合轉(zhuǎn)化價(jià)值評(píng)價(jià)中所使用的對(duì)各選擇指標(biāo)賦予不同的權(quán)重的方法[12]，進(jìn)行折算系數(shù)的處理.首先在所確定的白化權(quán)函數(shù)的基礎(chǔ)上，得到初始折算系數(shù)為

(2)

(3)

3.2.5 計(jì)算灰色聚類評(píng)價(jià)值

由式(4)計(jì)算供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素關(guān)于灰類k的綜合聚類系數(shù).

(4)

3.2.6 灰色聚類結(jié)果分析

由式(5)對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素所隸屬于的灰類進(jìn)行判定，并在每一類灰類中對(duì)所得的綜合聚類系數(shù)根據(jù)其大小進(jìn)行排序.

(5)

4 案例分析

邀請(qǐng)供應(yīng)鏈領(lǐng)域的研究學(xué)者和企業(yè)供應(yīng)鏈管理人員對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素進(jìn)行調(diào)查分析，依據(jù)上述供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析模型進(jìn)行汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素的分析研究.

4.1 采用網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)確定指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)建立供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素ANP結(jié)構(gòu)層次模型，邀請(qǐng)相關(guān)專家根據(jù)九標(biāo)度評(píng)分規(guī)則對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)因素，運(yùn)作階段和運(yùn)作階段對(duì)于影響因素的影響敏感程度進(jìn)行兩兩比較和評(píng)分，得到判斷矩陣XP,Xf和Xpf.并對(duì)所得到的判斷矩陣參考王霞等人使用超級(jí)決策軟件的過(guò)程，在超級(jí)決策軟件中進(jìn)行加權(quán)超矩陣和極限超矩陣計(jì)算，最終得到運(yùn)作階段賦權(quán)權(quán)重向量Wp=(0.2538,0.1753,0.3325,0.2385)T和影響因素的賦權(quán)權(quán)重向量Wf=(0.1543,0.1554,0.1763,0.1022,0.2013,0.2105)T.

4.2 采用灰色聚類方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)影響因素評(píng)分

4.2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分

邀請(qǐng)5位供應(yīng)鏈領(lǐng)域研究學(xué)者和企業(yè)供應(yīng)鏈管理人員對(duì)每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)對(duì)供應(yīng)鏈各個(gè)運(yùn)作階段的影響程度進(jìn)行評(píng)分，對(duì)5位專家的評(píng)分取平均值從而得到評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分矩陣如表4所示.

表4 評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分矩陣

4.2.2 計(jì)算折算系數(shù)

考慮到供應(yīng)鏈運(yùn)作各個(gè)階段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)影響因素的影響敏感程度不同，需要對(duì)不同階段賦予不同的權(quán)重，根據(jù)式(2)-(3)的折算方法和運(yùn)作階段賦權(quán)權(quán)重向量WP進(jìn)行折算系數(shù)的處理.具體的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.

表5 折算系數(shù)

4.2.3 灰色聚類評(píng)價(jià)值計(jì)算

根據(jù)式(1)所示的白化權(quán)函數(shù)和表2的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素灰類區(qū)間，將表4中的評(píng)價(jià)指標(biāo)集評(píng)分矩陣數(shù)值帶入式(1)進(jìn)行計(jì)算，得到風(fēng)險(xiǎn)影響因素的所有白化權(quán)函數(shù)值.再根據(jù)式(4)計(jì)算汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素關(guān)于灰類k的綜合聚類系數(shù).通過(guò)計(jì)算得到灰色綜合聚類系數(shù)數(shù)據(jù)，如表6所示.

表6 灰色聚類系數(shù)表

4.2.4 灰色聚類結(jié)果分析

根據(jù)式(5)判定汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素所隸屬的灰類，從而得到灰類向量

[0.3778,0.3355,0.7616,0.1621,0.3406,0.5379]T.

對(duì)所得到的灰類結(jié)果和影響程度排序可得以下結(jié)論：

1)影響程度較高的汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)因素為外部沖擊因素、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征因素和管理水平因素，其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征因素對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)的影響大于外部沖擊因素的影響，且大于管理水平因素的影響；

2)影響程度一般的汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)因素為資源限制因素和性能特征因素，其中性能特征因素對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)的影響大于資源限制因素的影響.

5 結(jié) 論

識(shí)別、分析和評(píng)價(jià)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響因素的影響程度對(duì)于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作和管理是至關(guān)重要的，這一過(guò)程是具有復(fù)雜性、層次性、多樣性的評(píng)價(jià)過(guò)程.利用ANP方法對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)因素的相對(duì)影響程度和各階段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的敏感程度進(jìn)行分析，得到各運(yùn)作階段的權(quán)重和各影響因素的權(quán)重，并在所得到的權(quán)重的基礎(chǔ)上利用灰色聚類分析對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)分，排序并篩選出影響程度大的風(fēng)險(xiǎn)影響因素.

對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)影響因素的建模和分析評(píng)價(jià)結(jié)果表明汽車零部件供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征因素相對(duì)于其他因素的影響程度最大，說(shuō)明在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)化和復(fù)雜化趨勢(shì)下，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)對(duì)于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的影響程度不斷增大，在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程中要高度重視對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析.