基于韌性測度的我國鎳原料進口供應鏈評價研究

摘" 要：基于我國鎳原料需求大、產能少，導致對外依存度高的現實，首先，系統分析了我國鎳原料供應鏈現狀及影響因素，特別是考慮地緣政治因素的影響；進而，基于供應鏈韌性測度理論，構建了我國鎳原料進口供應鏈的測度指標，并進一步建立了我國鎳原料供應鏈韌性的評價模型。相關案例分析顯示，對于不同的供應商及其供貨量，衡量供應鏈韌性的績效水平存在上限且始終不能達到最優韌性，因此需對供應鏈起點進行調整。而不同的供應鏈起點，會導致韌性波動的不同規律，這可能與地緣政治的影響緊密相關。因此，可以認為，通過選擇合適的供應源作為供應鏈起點、選擇合適的供應量而非一次性滿足所有需求、選擇適當的時間和價格，從而克服地緣政治因素的影響，并盡量滿足供應鏈的韌性以達到適度韌性。

" 關鍵詞：鎳原料；供應鏈；韌性測度；適度韌性；地緣政治

" 中圖分類號：F274" " 文獻標志碼：A" " DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.15.032

Abstract： This study is based on the reality of high external dependence caused by the high demand for nickel raw materials in China but insufficient production capacity. First of all， the present situation and influencing factors of nickel raw material supply chain in China are systematically analyzed， especially considering the influence of geopolitical factors. Then， based on the theory of supply chain resilience measurement， the measurement index of nickel raw material import supply chain in China is constructed， and the evaluation model of nickel raw material supply chain resilience is further established. Relevant case studies show that for different suppliers and their supply quantity， the performance level of measuring supply chain resilience has a ceiling and cannot reach the optimal resilience all along， so the supply chain starting point needs to be adjusted. Different supply chain starting points lead to different patterns of resilience fluctuations， which may be closely related to geopolitical influences. Therefore， it can be argued that by choosing the right supply source as the starting point of the supply chain， choosing the right supply quantity rather than meeting all demand at once， choosing the right time and price， we can overcome the influence of geopolitical factors， and try to meet the resilience of the supply chain to achieve moderate resilience.

Key words： nickel raw material; supply chain; resilience measurement; moderate resilience; geopolitics

0" 引" 言

" 鎳是一種重要的工業金屬，而中國是世界上最大的鎳消費國之一，鎳供應對中國的經濟和社會發展具有至關重要的作用。然而，中國自身的鎳資源產能十分有限，根據國家統計局的相關數據，2022年中國鎳礦貿易量達4 660余萬噸，其中進口鎳總量就達到3 748萬噸[1]。進口量占據全年需求量的80%。并且鎳作為一種戰略資源，隨著國際局勢的變化其受到地緣政治因素影響，進口供應鏈的可靠性自然也倍受影響。這就使得中國鎳原料進口供應鏈的韌性成為了一個備受關注的話題。

" 首先，關于供應鏈韌性的定義，Vakharia A J et al[2]和Natarajarathinam et al[3]的研究被認為是對供應鏈韌性的早期具有開創性的貢獻，其認為供應鏈韌性是指供應鏈系統對不確定性、風險和突發事件的抵抗能力和恢復能力[4]。隨后學者沿著他們的著作擴展了定量和定性的研究，例如，Apeji et al[5]和Sunmola et al[6]認為可見性亦是影響韌性的重要因素，并將數學公式應用到供應鏈韌性實證分析中。此外，Ivanov D et al[7]首次提出了可行性供應鏈，不僅考慮了供應鏈韌性的可行性，同時也考慮了敏捷性和可持續性等方面。

" 其次，在具體到某一類金屬的供應鏈韌性方面，Susan et al[8]通過研究近百年間銻供應鏈中斷，認為全球銻供應鏈韌性較低，但通過回收生產可以有效提高其供應韌性。Chhimwal M et al[9]采用馬爾可夫法以鋁為例來評估有色金屬行業整體的供應鏈循環性，認為實施循環經濟可以幫助有色金屬行業提高供應鏈韌性。Shao et al[10]通過系統動態建模的方法評價了中國鋰供應鏈的韌性，得出了價格、供給和需求成為鋰供應鏈的三大韌性機制，并將其擴展到相似的鎳、鈷等進口金屬供應鏈的韌性上。Liu et al[11]研究了在電動汽車需求和地緣政治風險的影響下中國鈷供應鏈的韌性，并認為庫存可以顯著改善其韌性，但面對地緣政治風險的中斷時效果依然較差，明確了地緣政治因素在類似供應鏈中的重大影響作用。

" 綜上所述，可以發現有關供應鏈韌性的研究較為豐富且翔實，但是具體到金屬行業的供應鏈韌性研究方面，為數不多的研究中許多學者顯然更聚焦于行業宏觀的供應鏈韌性研究上。而在更為微觀的領域，例如鎳原料本身的供應鏈韌性則有待更進一步細化研究。

1" 中國鎳供應鏈韌性影響因素

一般認為，對于一個標準供應鏈的韌性影響因素應當包含：敏捷性、靈活性、可見性、協同和信息共享[12]。但是對于本文所研究的主體——中國鎳供應鏈來說，有兩方面的特殊影響因素：高度對外依賴性和易受地緣政治影響性。

1.1" 高度對外依賴因素分析

" 首先，關于中國鎳供應鏈的高度對外依賴性，根據安泰科有色金屬信息咨詢中心的相關數據，我國此前每年的原生鎳產量遠遠不能滿足國內需求，近幾年都要保持40%到50%的進口，具體如表1所示。

可見我國原生鎳的產量遠遠不足，進口比例過大。

1.2" 地緣政治因素分析

隨著紅土鎳占據世界鎳原料的主流，印尼、澳大利亞和菲律賓三國的紅土鎳存量占比超過總量的46%，根據深圳中商產業研究院數據庫的相關數據顯示，2020年世界紅土鎳分布占比如圖1所示。

從中可以看出，中國鎳原料自身產量不能滿足需求而需要大量進口，但是目前主流的鎳產地的分布情況對于中國來說不容樂觀，極其容易受到地緣政治因素的影響，因此我國鎳原料供應鏈既是高度依賴外部進口，也同樣是深受地緣政治因素影響的。

2" 鎳供應鏈韌性指標測度和優化模型構建

2.1" 測度指標構建

" 綜合相關文獻，大多數研究針對不同產品的供應鏈，采用因地制宜的適當測量方法和指標進行研究[13]，本文在此著重考慮其績效水平。

" 首先將一般供應鏈中最重要的兩個指標——成本和時間相結合，即將供應鏈成本表現為供應鏈績效，而時間作為供應鏈受到波動的表現，并在后續的建模部分中加入地緣政治因素考慮。

" 據此，對鎳供應鏈韌性進行測度，如圖2所示。

依據公式（1），顯然R和Cr成正相關，和Cs成負相關。那么R的取值就有五種情況，分別代表了五種不同的供應鏈韌性狀況：（1）R趨向于正無窮，此時供應鏈韌性為完全韌性。（2）R為0，此時供應鏈韌性為失效韌性。（3）R=1，此時供應鏈韌性為適度韌性。（4）Rgt;1，此時供應鏈韌性為過度韌性。（5）0lt;Rlt;1，此時供應鏈韌性為缺乏韌性。

2.2" 模型假設條件

由于鎳供應鏈的復雜，構建數學模型時難以完善考慮多種環節的變動，因此本文引入如下假設：（1）在選取供應鏈階段時，僅選擇從國外供應商處出發至國內買方處這一段，因此在成本因素中不考慮諸如庫存成本等參數。（2）供應鏈存在正常供應商和備用供應商，在供應鏈發生波動后，兩者不會同時中斷。當正常供應商發生中斷即視為此供應商完全中斷，不考慮正常供應商部分中斷的情況。（3）供應鏈發生波動后市場上各供應商提供的價格相同。（4）不考慮鎳在運輸過程中的損耗。

2.3" 模型目標函數

3" 案例分析與驗證

近兩年來，使鎳原料供應鏈受到較大波動的事件當屬2022年2.24爆發的俄烏沖突，戰爭導致一定時間內俄羅斯對外各宗商品的出口受到極大影響，這其中也包括鎳原料的出口，因此本文將實證研究的背景和時間設定在2022年2月以來。

" 本文現假設有一國內需求方（以N公司為例），其平常的主供應商受到地緣政治因素影響已經無法供應，則需要從其他國家啟用備用供應商進口鎳原料，鑒于自2020年以來的國際局勢和前文所提到的地緣政治因素影響，因此本文所選擇的三家備用供應商，即B公司、I公司和S公司，會優先考慮以澳大利亞作為起始點。并依次設置印度尼西亞和巴西作為備選地點。

選擇三家備用供應商進行算例分析，并且依據本文前述模型中備用供應商的供應量作為決策變量，所選擇的三家供應商的供應量易于變動和調整。

3.1" 優化目標

本文依據數據首先應得出一個R值，并觀察此時R值是否為1，若為1則代表此時供應鏈韌性已達到適度韌性而無需優化，若不為1則需要在后續進程中對決策變量進行調整從而使得R值盡可能接近1。因此本算例的優化目標就是找出在供應鏈適度韌性或盡可能接近適度韌性的情況下在各供應商應該選取的供應量。

3.2" 數據準備

" 依據上文模型中的變量，本文需要采集如下信息：

（1）供應鏈發生波動的總時間Δt如表2所示。上述表格中的時間節點來源于俄烏沖突爆發日期，發生波動時間來源于國際鎳原料價格暴漲時期，即在2022年3月7日以后國際鎳價已經趨于平穩，傳導時間總結自各起始點到中國海運的平均時間[14-15]。

（2）需求量和三家供應商的供應量。據N公司2022年年報中相關數據可以合理推斷出，N公司在所假設的時間段內對鎳原料的需求量約為16 160噸，即D=16 160，各供應商的可提供供應量、最大供應量等如表3所示。

（3）發生波動前后的鎳原料價格。根據長江金屬網中關于鎳價格的歷史數據，發生波動前后不同時間范圍內的鎳原料價格如表4所示。

（4）地緣政治影響因素值。由（3）可知，首先選取波動時間為26天的情況，即以澳大利亞為起始點=1.142（保留三位小數），需要注意的在本文后續可能的優化中I值可以進行調整。

（5）運輸成本。由中國國際海運網的歷史數據中總結出此時間段澳大利亞和印度尼西亞至中國有色金屬海運平均運價為15USD/噸，約為94.2元/噸。考慮到兩地相近，因此選取相同數據。此外巴西至中國的有色金屬海運平均運價總結為22USD

/噸，約為138.2元/噸（匯率來自于中國貨幣網歷史數據）。

（6）每單位鎳原料每天的損失成本。根據三公司年報相關數據，損失成本在本文中確定為100元/天。

3.3" 優化過程

求初始值時，選擇全部三家供應商的所有可提供供應量，可以得出第一個初始R值，如表5所示。

由此，本文將繼續從其他參數開始優化，來尋找一個最優R值。

3.3.2" 對“供應鏈起始點”的調整

由于以澳大利亞作為第一起始點的優化結果不夠明顯，現考慮改變為另外兩個備用地點作為起始點，則相應的中斷時間發生變化，由于時間變化則延期對應的價格和地緣政治因素值也發生變化。

根據前文所述鎳原料在中斷時期價格變化和各起始點中斷時間可以得到新的P與I值如表6所示。

由于Δt2的情況即前文以澳大利亞作為第一起始點，已經計算過不再贅述。因此，把Δt2和Δt3這兩種情況及其所對應的其他數值分別帶入模型，并繼續通過對Qi的調整來進行優化，為了后續更直觀地分析結果，本文在此將優化所得數據整理成上下對開的折線圖，如圖4所示。

由此可以看出：在Δt2的情況下，供應鏈韌性波動較大，但絕對數值相對而言更優。在Δt3的情況下，供應鏈韌性變化更加平滑，但絕對數值相對而言更差。出現這種情況的原因可能是受到不同供應源當地地緣政治影響因素值的影響。

3.4" 優化結果分析

由上述優化可以得出如下結論：（1）對于本文的實例，供應鏈韌性最優結果應該是：供應源選擇在印度尼西亞，對于三家供應商而言最佳的采購量分別為3 487噸、2 223噸、3 475噸，總采購量為9 185噸，此時供應鏈韌性約為0.904，本文在此認為此結果已經極為接近理想值1。（2）備用供應源越近，則發生波動后傳導時間越短；時間越短，則當企業做出決策后鎳原料的價格相對而言更低，地緣政治因素的影響也越小，最終呈現出良好的供應鏈韌性。（3）當地緣政治影響因素值從1.142開始，在1.099到1.201之間波動時，對于鎳原料供應鏈的整體韌性影響較大，可能導致供應鏈韌性從缺乏韌性轉化為過度韌性的狀態。（4）即使在最優情況下，企業的采購量也未必能滿足所有需求，供應鏈韌性都不能稱之為良好。即為了追求供應鏈韌性的優化，企業不可能一次性采購到所有需求，而是要根據諸如時間、價格等因素分批次采購來發揮供應鏈的韌性優勢。

4" 結" 論

" 我國目前鎳原料需求量巨大且仍有提升潛力，但國內供應能力不足，缺口巨大，系統性的結構問題導致鎳原料供應鏈的韌性不足、供應風險較大。尤其是對于國內許多企業以進口鎳原料為主，供應的不確定性進一步增加。因此，適度的供應鏈韌性可以幫助企業穩定供應、提高利潤且間接節約成本。

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收稿日期：2023-07-31

基金項目：教育部人文社會科學規劃基金項目（22YJAZH131）

作者簡介：姚" 佼（1982—），男，山西芮城人，上海理工大學管理學院，滬江學者特聘教授，博士生導師，研究方向：物流工程與管理、交通系統工程；宋愷霖（2000—），男，河南新鄉人，上海理工大學管理學院碩士研究生，研究方向：物流工程與管理。

引文格式：姚佼，宋愷霖，李皓，等. 基于韌性測度的我國鎳原料進口供應鏈評價研究[J]. 物流科技，2024，47（15）：128-132.