基于層次分析法和熵權法的復雜產品供應鏈質量風險評價研究

摘要：構建一個綜合分析復雜產品供應鏈質量風險的評價體系，以提升評價結果的準確性和合理性。首先，采用系統文獻綜述法，從EI Village等數據庫中篩選出近10年的相關文獻，并結合專家意見，確定復雜產品供應鏈質量風險的評價指標體系；其次，利用AHP-熵權法相結合的方式計算各指標的綜合權重，從而提高指標計算的客觀性；最后，以某汽車零部件制造公司為例，應用所構建的評價模型對其供應鏈質量風險進行實證分析。研究結果表明，該評價模型能夠有效地識別和量化復雜產品供應鏈中的質量風險因素，提升評價的客觀性和精確性。通過對案例公司的實證分析，發現信息共享、管理標準、供應商專業能力是影響該公司供應鏈質量風險的關鍵因素，可為供應鏈風險管理提供重要的理論依據。

關鍵詞：復雜產品；熵權法；層次分析法；供應鏈質量；風險評價

0引言

隨著全球化進程的不斷加速，供應鏈管理在制造業中扮演著越來越重要的角色。尤其對于復雜產品而言，其產品供應鏈涉及環節多、流程復雜，各環節的質量風險相互交織，任何一個環節的質量問題都可能引發整條供應鏈的失效，從而對產品的最終質量和企業的市場競爭力造成重大影響。因此，如何有效識別、評估和控制復雜產品供應鏈質量風險，已成為企業提升競爭力的關鍵課題之一。

近年來，復雜產品供應鏈質量風險評價的分析方法較為豐富。例如，李業[1]運用供應鏈運作參考模型（SCOR）對汽車零部件供應鏈質量風險進行評估，從供應鏈組織內部到組織間再到外部環境，基于層級遞階的研究視角，系統性、結構性地研究了LNM企業供應鏈的質量風險及其質量改善方法；王志宏等[2]在汽車綠色供應鏈管理的基礎上，運用層次分析法構建了汽車綠色供應鏈風險評價體系，并通過模糊綜合評判法對風險進行評估，從而實現有效的風險預防與控制；劉彩虹等[3]采用模糊物元評價方法對特定研究對象進行供應鏈質量風險評價。雖然上述分析方法各有優勢，但也存在一定的局限性，如在確定指標權重時主觀性過強，可能會影響評價結果的準確性。

由此可見，風險評價方法的選取與評價體系的建立直接關系到評價結果的準確性和合理性[4]。例如，陳雨嫣等[5]采用TOPSIS方法對吉利汽車供應鏈風險影響因素進行了評價；李元昊[6]運用層次分析法（AHP）和能量分析模型測算企業整體的風險等級，將主客觀相結合，豐富了新能源汽車供應鏈的理論和實踐；江建蝶[7]運用供應鏈風險相關理論和SCOR模型、BP神經網絡模型，對F公司供應鏈管理現狀和供應鏈風險現狀進行了分析，為后續研究提供了理論支撐。

通過上述文獻可知，復雜產品供應鏈風險評價的相關文獻大多以定性分析為主，較少采用定量研究。因此，本文通過熵權法與層次分析法相結合的方法構建復雜產品供應鏈質量風險評價模型，以提高指標計算的客觀性，從而增強評價結果的可信度，為類似質量風險的評價提供參考。通過對某汽車零部件制造企業供應鏈管理實踐的分析，識別出供應鏈中的關鍵質量風險，并構建相應的綜合評價模型，以幫助企業更加有效地管理和控制質量風險，從而提升整體供應鏈的穩定性和競爭力。

基于上述研究背景和目的，本文旨在解決以下關鍵問題：

①復雜產品供應鏈中，哪些因素是影響質量風險的主要因素；②如何構建一個有效的評價體系來量化這些質量風險；③在具體實踐中，如何評價模型的應用效果。通過對實際案例的分析，本文將對這些問題進行系統研究，為復雜產品供應鏈質量風險管理提供理論支持和實證依據。

1復雜產品供應鏈質量風險評價體系構建

1.1評價指標選取

本文首先采用區別于傳統文獻綜述法的系統文獻綜述法[8]，對EI Village、Scopus及Web of Science數據庫中近10年的相關文獻進行整理，建立文獻數據庫。去掉重復文獻，通過篩選文獻題目及摘要中的關鍵詞，最終得到19份樣本文獻。隨后，深入了解復雜產品質量特性[9]，根據專家意見，確定復雜產品供應鏈質量評價的指標維度，確保評價指標體系盡可能地覆蓋到復雜產品供應鏈的各個層面。最后，建立復雜產品供應鏈質量評價指標體系，并確保該指標體系下的指標能夠進行合理的量化分析，從而達到監管復雜產品全生命周期的實施效果。

1.2評價指標體系構建原則

為了保證新建立復雜產品供應鏈質量評價指標體系更具科學性和全面性，在選擇評價指標時應遵循以下幾個原則：

（1）科學性原則。在評價供應鏈響應能力時，要選擇與企業實際發展需求和自身情況相符合的指標，避免主觀性。同時，評價方法也應該合理、準確，從而保證結果的真實、客觀。

（2）可操作性原則。在建立評價指標體系時，要盡量選擇具有可測性和可量化的指標，從而使指標更易評估，便于后續的數據分析處理。

（3）可比性原則。建立評價指標體系的指標必須具備縱向及橫向可比性，以保證不同企業之間或不同供應鏈之間的評價結果可以對比。

（4）全面性原則。要保證通過新方法建立的新指標體系能夠全面覆蓋復雜產品供應鏈中各企業的各種要求及能力，并考慮其他特殊需求。

1.3評價指標體系構建

復雜產品供應鏈質量風險評價指標體系的一級指標包括信息共享、成本、保障能力、供應商專業能力、管理標準、其他質量風險六大類。信息共享包括原始信息錯誤（設計缺陷）、信息不對稱、信息鏈斷裂3個二級指標；成本包括物料成本、人工成本、運輸成本3個二級指標；保障能力包括返修周期、客戶需求滿意度、信用保障能力3個二級指標；供應商專業能力包括供應商管理能力、供應商生產能力、質量改善能力3個二級指標；管理標準包括法律法規、質量管理標準、生產管理標準3個二級指標；其他質量風險包括地理位置、時間限制、倉儲環境3個二級指標。由此，構建復雜產品供應鏈質量風險評價指標體系，包括6個一級指標和18個二級指標，見表1。

2復雜產品供應鏈質量風險評價方法

2.1層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一種將定性和定量相結合，具有系統化、層次化特點的決策分析方法。該方法由美國運籌學家托馬斯·L·薩蒂（Thomas L.Saaty）于20世紀70年代初期提出[10]。

層次分析法將決策問題分解為目標、準則、方案等多個層次，通過成對比較、構造判斷矩陣、計算權重和一致性比率等步驟，最終實現對決策問題的科學評估和選擇。

具體來說，層次分析法主要包括以下幾個步驟：

（1）構造判斷矩陣。針對每個層次的指標，構建判斷矩陣A。每個判斷矩陣的元素是兩個指標相對重要性的成對比較。使用1～9標度法進行打分，1～9標度法含義見表2。

（2）計算判斷矩陣A的最大特征值λmax。公式如下

AW=λmaxW（1）

（3）進行一致性檢驗。計算一致性指標 （CI） 和一致性比例（CR）。公式如下

CI=λmax-nn-1（2）

CR=CIRI（3）

式中，n是判斷矩陣的階數；RI是隨機一致性指標。如果CRlt;0.1，則判斷矩陣的一致性可以接受。RI值見表3。

（4）計算指標權重。對判斷矩陣每行的各因素求幾何平均。公式如下

S=∑6i=1wi∑njwj（4）

2.2熵權法

熵權法是一種決策分析的方法，它通過熵的概念來確定決策指標的權重。熵是熱力學中用來描述系統無序程度的物理量，而在信息論中，熵也被用來衡量信息的不確定性。在決策過程中，熵權法能夠幫助理解各個決策指標對于整體決策的重要性[11]。

當熵為狀態函數時，當熵值增大時，系統的不確定性隨之增大，其穩定性降低；相反，當熵值變小時，其穩定性增強。利用信息熵修正指標的差異，可以使評價結果更加有效。具體計算方法如下：

（1）建立矩陣。

（2）指標標準化。評價指標分析時，需要對原始數據進行標準化處理，以消除不同指標之間量綱差異帶來的影響[12]。本文采用極差標準化方法，公式如下

x′ij=xij-min（xj）max（xj）-min（xj）（5）

（3）計算第i個樣本在第j個指標上的比重。公式如下

pij=x′ij∑mi=1x′ij（6）

式中，m是樣本總數。

（4）計算各指標的熵值。公式如下

ej=-k∑mi=1pijln（pij）（7）

式中，k是常數，k=1/ln（m）gt;0，且滿足ej≥0。

（5）計算熵冗余度。熵冗余度反映指標提供的信息量，公式如下

dj=1-ej（8）

（6）計算指標權重。公式如下

wj=dj∑nj=1dj（9）

（7）計算各指標綜合得分。公式如下

Si=∑nj=1wjx′ij（10）

式中，Si表示第i個樣本的綜合得分。

2.3綜合指標計算

主觀賦權法能夠反映決策者的偏好，使指標權重更加靈活。而客觀賦權法通過充分挖掘指標數據中的信息，具備堅實的數學理論基礎[13]。為了充分兼顧兩者的優勢，同時避免單一求權重方法可能帶來的偏差，將兩種方法相結合，對主客觀權重進行優化，使評價結果更加準確（取α=0.5），則第ｊ個指標Wｊ的組合權重計算如下

wZj=0.5×wZj+0.5×wZj（11）

進行風險等級評估，公式如下

U=∑ni=1UiWi（12）

式中，U表示復雜產品供應鏈質量風險系數；Ui表示第二類指標平均估值；Wi表示二級指標綜合權重值。

3實例分析

3.1企業概況

本文以某全球汽車零部件制造公司天津分公司某項目為例進行實證分析。該全球汽車零部件制造公司主要生產發電機、變速器等產品，這些產品廣泛應用于重型卡車、巴士客車等公路車輛領域，以及工程機械、船舶、農業機械、礦山設備和鐵路等非公路設備領域。其在全球范圍內擁有完善的計劃和物流體系，供應鏈遍布世界各地，擁有完善的硬件設施、標準化的管理系統及經驗豐富的團隊，為客戶提供可靠的產品支持和售后服務。作為其子公司，天津分公司不僅需要符合全球質量標準，還必須應對本地市場環境下的復雜供應鏈管理挑戰。該子公司憑借嚴格的質量控制和高效的供應鏈管理，在行業中保持領先地位。因此，該公司具有很強的代表性，能夠為深入分析復雜產品供應鏈質量風險提供實際案例。

為確保研究的嚴謹性，本文數據收集過程采用了多種方法。首先，通過與該子公司內部管理層及供應鏈相關人員的深度訪談，獲取了關于公司質量管理體系、風險控制措施及供應鏈實際操作情況的第一手資料。此外，還結合行業報告和市場研究，確保數據來源的多樣性和可靠性。這一過程確保了研究數據的全面性和準確性，使得研究結果具有較強的實際應用價值。

3.2計算判斷矩陣

本文采用主客觀相結合的方式，邀請10名該公司供應鏈各上下游經驗豐富的質量從業人員對各風險因素進行打分，并對相關數據進行統計。同時，邀請專業人員根據該項目實際情況和各指標之間的關系建立風險評價指標體系，并對各指標進行打分。將收集到的資料分析處理后，采用AHP法構建該項目供應鏈質量風險評價指標體系，并建立評價矩陣。具體步驟如下：

（1）建立一級指標矩陣。根據6個準則層的打分結果，建立供應鏈質量風險評價一級指標評價矩陣。矩陣如下

該公司的供應鏈質量風險評價一級指標判斷矩陣W0=（0.808，0.388，1.477，1.011，2.216，0.099），λmax=6.000，CR0=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

（2）建立二級指標矩陣。對6個準則層下的18個二級指標進行打分，建立風險評價二級指標矩陣。其中，信息共享矩陣如下

信息共享判斷矩陣W1=（1.919，0.913，0.168），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

同理，成本判斷矩陣如下

成本判斷矩陣W2=（1.840，0.950，0.210），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

保障能力判斷矩陣如下

保障能力判斷矩陣W3=（0.187，1.813，1.000），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

供應商專業能力判斷矩陣如下

供應商專業能力判斷矩陣W4=（1.400，0.199，1.400），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

管理標準判斷矩陣如下

管理標準判斷矩陣W5=（1.964，0.875，0.161），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

其他質量風險判斷矩陣如下

W6=1617

16116

76

其他質量風險判斷矩陣W6=（1.090，1.735，0.175），λmax=3.000，CR1=0lt;0.1，通過一致性檢驗。

3.3風險評價

10名專家對二級指標的評價分數平均值見表4。其重要性按照1～9逐漸增強。運用式（5）～式（11），計算各指標的信息熵和熵權，并進行綜合加權[14]，得到二級指標評價分數，見表5。根據式（12）計算得到一級指標評價分數，見表6。

3.4結果分析及建議

從上述研究結果可知，該公司的供應鏈質量風險主要集中在信息共享、成本、保障能力、供應商專業能力、管理標準和其他質量風險6個方面。根據一級指標的得分情況，做出以下分析：

（1）信息共享（4.018 0）。信息共享在供應鏈管理中占據重要地位，其得分反映了該公司在這一領域表現較好。然而，由于全球化供應鏈的復雜性，不同供應商之間信息傳遞的及時性和準確性仍然存在改進空間。企業應繼續加強信息技術的應用，以確保各環節的信息流動更加高效，從而減少信息滯后帶來的風險。

（2）成本（3.368 7）。成本因素得分相對較低，表明在供應鏈管理中成本控制仍然面臨較大的挑戰。隨著市場競爭的加劇，企業需要更加注重在不犧牲質量的前提下優化成本結構。這可能涉及對供應商的重新評估、優化生產流程及提高資源利用效率。

（3）保障能力（3.948 3）。保障能力的得分表明該公司在供應鏈的穩定性和應對供應鏈中斷的能力上有一定的基礎，但仍有改進空間。企業需要加強供應鏈的彈性建設，確保在突發情況下能夠迅速反應并維持供應鏈的連續性。

（4）供應商專業能力（4.038 2）。供應商專業能力的高得分顯示該公司在供應商選擇和管理方面較為出色，能夠有效識別并選擇具備高專業水平的供應商，從而降低因供應商問題引發的質量風險。然而，企業仍需持續評估供應商的長期表現，確保其始終符合公司的質量標準。

（5）管理標準（4.139 6）。管理標準得分最高，表明該公司在供應鏈管理標準化方面具有顯著優勢。這可能與該公司嚴格的管理制度和流程有關。但為了應對不斷變化的市場需求和技術進步，企業應持續改進和更新管理標準，以保持其競爭力。

（6）其他質量風險（3.784 7）。其他質量風險得分較平均，這類風險可能包括環境因素、政策法規變動，以及其他外部不可控因素。企業應在這些方面加強風險預測和管理能力，以防范潛在的風險沖擊。

針對上述分析結果，本文提出以下建議：

（1）強化信息共享機制。企業應進一步完善信息共享機制，利用先進的供應鏈管理系統來提升信息流通的效率。這不僅能夠減少信息傳遞中的誤差，還能提升供應鏈整體的協同效率。

（2）優化成本管理。在確保產品質量的前提下，企業應深入挖掘成本優化空間，如優化采購策略、提升生產自動化水平和加強與供應商的合作，以實現更具競爭力的成本結構。

（3）提升供應鏈彈性。面對全球化背景下供應鏈的不確定性，企業應加強供應鏈的彈性建設，包括多元化供應商選擇、儲備關鍵零部件及制訂應急預案，以提升供應鏈的抗風險能力。

（4）持續優化管理標準。企業應不斷適應市場和技術的變化，定期審查和更新管理標準，以確保其始終領先于行業標準。

（5）加強風險預測和管理。對于其他潛在的質量風險，企業應增強風險預測和防范意識，通過數據分析和市場研究，提前識別可能的風險點，并制訂相應的預防和應對策略。

4結語

本文采用系統文獻綜述法、層次分析法與熵權法對復雜產品供應鏈質量風險進行評價，并以天津某汽車零部件制造企業為例進行驗證。主要研究內容如下：

（1）通過系統文獻綜述法與專家意見的調研與分析，總結了復雜產品供應鏈質量風險因素，并建立了復雜產品供應鏈質量風險評價指標體系。采用層析分析法對6個一級指標和18個二級指標進行分析，并通過了一致性檢驗。

（2）結合層次分析法和熵權法，采用定性與定量相結合的方法進行評價，最終得分顯示：管理標準（4.139 6）gt;供應商專業能力（4.038 2）gt;信息共享（4.018 0）gt;保障能力（3.948 3）gt;其他質量風險（3.784 7）gt;成本（3.368 7）。這表明管理標準（尤其是法律法規）對于供應鏈質量風險至關重要；同時，相對于其他質量因素，成本并不是保證復雜產品供應鏈質量風險水平及產品質量的首要考慮因素。

（3）通過專家評分法及熵權法，計算得出該公司的復雜產品供應鏈質量風險管理能力相對較高，體系較為完善。

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收稿日期：2024-08-05

作者簡介：

劉欣（1998—），女，研究方向：復雜產品供應鏈質量風險。