基于故障樹與可靠性分配理論的供應(yīng)鏈金融風險控制研究

□ 王成付

(浙江財經(jīng)大學(xué) 東方學(xué)院,浙江 海寧 314408)

基于故障樹與可靠性分配理論的供應(yīng)鏈金融風險控制研究

□ 王成付

(浙江財經(jīng)大學(xué) 東方學(xué)院,浙江 海寧 314408)

供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)流程可以分為三大階段:初始授信、合作放款和貸后回款,據(jù)此構(gòu)建金融風險控制故障樹和串并聯(lián)可靠性模型。然后提出兩類可靠度分配方法,在已知可靠度目標值的前提下,實現(xiàn)可靠度的優(yōu)化分解,并進行了實證研究。故障樹與可靠性理論成功應(yīng)用到供應(yīng)鏈金融風險控制領(lǐng)域,對于發(fā)現(xiàn)風控薄弱環(huán)節(jié),協(xié)調(diào)與優(yōu)化各單元,以實現(xiàn)系統(tǒng)整體安全性目標具有重要意義。

供應(yīng)鏈金融;風險;故障樹;可靠度

一、引 言

近兩年在“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”國家政策的引導(dǎo)與支持下,中小企業(yè)發(fā)展前景廣闊。然而,中小企業(yè)普遍存在可抵押固定資產(chǎn)少、財務(wù)數(shù)據(jù)不透明度高、發(fā)展前景不確定性大等特點,依靠傳統(tǒng)銀行融資難度極大、成本較高,資金問題嚴重阻礙中小企業(yè)的發(fā)展。供應(yīng)鏈金融是解決中小企業(yè)融資難、融資貴難題的有效途徑,各類商業(yè)銀行、物流企業(yè)、金融機構(gòu)、電商平臺、P2P平臺相繼開展了相關(guān)業(yè)務(wù),從中獲取了大量利潤[1]。但是“上海鋼貿(mào)案”、“皖江物流債務(wù)黑洞”、“青島有色金融案”等供應(yīng)鏈金融風險危機相繼爆發(fā),供應(yīng)鏈金融風險的預(yù)防、評價和控制是當前急需關(guān)注和解決的議題。

在應(yīng)收賬款融資、預(yù)付賬款融資、融通倉三類基本融資模式的基礎(chǔ)上,供應(yīng)鏈金融已經(jīng)演化出幾十種細分模式,融資方式由線下轉(zhuǎn)移到線上,參與主體更加豐富,供應(yīng)鏈金融風險評估與控制得到了系統(tǒng)研究:張云峰和王勇[2]應(yīng)用拓展的突變級數(shù)模型對供應(yīng)鏈金融風險進行診斷,具有較大實用性;牛似虎等[3]構(gòu)建了供應(yīng)鏈金融信用風險兩階段評價體系,并以實例做出驗證;周文坤和王成付[4]應(yīng)用DEA、A HP和左右得分模糊T OPSIS算法對供應(yīng)鏈金融風險作出系統(tǒng)評價。另外,Lee、Rhee、鄭忠良、包興等不少學(xué)者從機制設(shè)計與博弈分析的角度研究了優(yōu)化流程、降低風險的策略:Lee和Rhee[5]提出應(yīng)用兩部制收費、數(shù)量折扣、回購和利潤分享等機制可以降低庫存融資成本;鄭忠良和包興[6]系統(tǒng)研究了應(yīng)收賬款融資中銀企雙方的博弈問題,并進行數(shù)值模擬,得出有關(guān)銀行檢查率和懲戒機制設(shè)置的相關(guān)結(jié)論。

當前研究大多關(guān)注于供應(yīng)鏈金融模式、風險評價以及預(yù)防性控制等方面,而對于金融業(yè)務(wù)整個實施過程的整體風險控制則研究較少。

可靠性工程方法已經(jīng)在供應(yīng)鏈可靠性評估、可靠性設(shè)計、可靠性優(yōu)化方面得到了應(yīng)用,供應(yīng)鏈金融是一個多主體合作、多環(huán)節(jié)協(xié)同、多操作對接的復(fù)雜大系統(tǒng),可靠性工程方法恰好可以應(yīng)用到這一領(lǐng)域。

本文首先基于供應(yīng)鏈金融的業(yè)務(wù)流程,應(yīng)用故障樹分析方法(FTA)建立可靠性模型,然后在給定整體系統(tǒng)安全目標的前提下,應(yīng)用最小努力可靠度再分配及其擴展方法,確立各基本事件的可靠度,找到并提升風險薄弱環(huán)節(jié)到具體可靠度水平,最后作出總結(jié)和展望。根據(jù)融資流程構(gòu)建供應(yīng)鏈金融的可靠性模型,提出最小努力可靠度再分配的擴展方法是本文的創(chuàng)新點。

二、供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)的可靠性模型

供應(yīng)鏈金融模式基本可以分為三大階段:初始授信、合作放款和貸后回款[1]。初始授信階段是風險預(yù)防階段,包括融資申請、授信審核和風險評估等。合作放款階段是指供應(yīng)鏈融資的各參與主體進行合作,達到放款條件進行放款的過程,如在供應(yīng)鏈金融預(yù)付賬款融資模式中,包括金融機構(gòu)、物流企業(yè)、融資企業(yè)以及核心企業(yè)之間各類合作協(xié)議的簽訂、融資企業(yè)初始保證金的繳納、質(zhì)押貨物存入物流企業(yè)倉庫、金融機構(gòu)發(fā)放貸款等階段。貸后回款一般有三類來源:貸款企業(yè)項目的經(jīng)營收入,質(zhì)押物變現(xiàn)或擔保企業(yè)還款。在預(yù)付賬款融資中,通過不斷地續(xù)存保證金、解壓貨物,企業(yè)可以獲得經(jīng)營項目收入,實現(xiàn)分期還款。若項目經(jīng)營不善,質(zhì)押物變現(xiàn)可以保證金融機構(gòu)的利益。當前兩種方式都還款失敗,核心擔保企業(yè)也可進行擔保還款。若以上三類回款均失敗時,金融機構(gòu)的風險后處理很重要,利用其它金融業(yè)務(wù)營收來修復(fù)壞賬,或者對難變現(xiàn)抵押物進行有效后續(xù)處理,或者維護與核心擔保企業(yè)關(guān)系,以期未來獲得回款。

所以,供應(yīng)鏈金融風險控制系統(tǒng)的功能可以定義為最大限度的預(yù)防融資風險事件發(fā)生,而風險一旦發(fā)生,監(jiān)控預(yù)警機制能迅速做出反應(yīng),各參與主體采取應(yīng)急措施,各類其他備用還款源也可以保證回款安全,不能及時獲得回款時,金融機構(gòu)也可以利用各類風險后處理措施有效控制風險損失。

因此可以構(gòu)建供應(yīng)鏈金融系統(tǒng)故障樹,如圖1所示。供應(yīng)鏈風險控制系統(tǒng)劃分為風險預(yù)防和風險處置兩個單元,初始授信階段的疏忽容易導(dǎo)致風險預(yù)防失敗,而合作放款和貸后回款階段的疏忽可以導(dǎo)致風險處置的失敗。風險預(yù)防和風險處置兩個單元全部失效才會導(dǎo)致整個系統(tǒng)功能喪失,所以他們之間用邏輯與連接。風險處置又可以劃分為風險預(yù)警、補充還款和風險后處理3個子系統(tǒng),它們之間關(guān)系也是用邏輯與連接;而任一基本事件(借款人資信審查、借款項目真實性、借款項目經(jīng)營預(yù)測和協(xié)議有效性)失效都會造成風險預(yù)防失敗,它們之間用邏輯或連接;同理,風險預(yù)警失靈、補充還款失效和風險后處理失效與各自的基本事件之間也用邏輯或連接。

風險預(yù)防與其基本事件之間是邏輯或關(guān)系,是一個串聯(lián)可靠性模型,任一失效都會導(dǎo)致風險預(yù)防失效,公式表達如下:

式中,R S1是風險預(yù)防子系統(tǒng)整體的可靠性;R Xj為風險預(yù)防子系統(tǒng)下第j個基本事件的可靠性。同理其他邏輯或關(guān)系的可靠性模型,也可以寫成相似形式。

風險處置與風險預(yù)警、補充還款和風險后處理之間是邏輯與關(guān)系,是一個并聯(lián)可靠性模型,所有子單元全部失效才會使風險處置失效,公式表達如下。

R S2是風險處置子系統(tǒng)整體的可靠性;R S2j為風險處置子系統(tǒng)下第j個二級子系統(tǒng)的可靠性,其他邏輯與關(guān)系的可靠性模型也可以寫成類似形式。

圖1 供應(yīng)鏈金融風險控制系統(tǒng)故障樹

三、供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)的可靠度再分配及其擴展方法

故障樹利用邏輯門將各級事件進行有效連接,以此構(gòu)建出了可靠性模型,運用可靠性模型,能夠根據(jù)基本事件的可靠度,自下而上地推導(dǎo)出整體系統(tǒng)的可靠度。但當系統(tǒng)整體可靠度沒有達到目標要求時,將系統(tǒng)整體的可靠度目標值層層分解到各基本事件,是十分有意義的?？煽慷仍俜峙浞椒ㄕ菫榇颂岢龅?它是一種為了滿足系統(tǒng)整體可靠度的目標要求,對基本事件可靠度進行再調(diào)節(jié)的算法,同時整個調(diào)節(jié)過程必須滿足相關(guān)資源約束。

常用的可靠性分配方法有動態(tài)規(guī)劃法、等分配法、最小努力法、比例組合法等。等分配法忽略了原來可靠度大小對于調(diào)整的局限,將所有單元可靠度調(diào)整到相等的水平,并且還會將高可靠度降低,一定程度上脫離了實際。一般情況下,某一單元可靠度較小時,提高可靠度所需增加的投資較小,而某一單元可靠度較大時,提高可靠度所需增加的投資也較大,所以可靠度較小的單元將被優(yōu)先考慮提升。最小努力可靠度再分配算法及其擴展算法,將較低的可靠度統(tǒng)一提升到某一水平,較高可靠度則保持不變,并且提升后的可靠度依然小于保持不變的那些較高的可靠度,具有廣泛的適用性。

(一)最小努力可靠度再分配算法

構(gòu)成系統(tǒng)的各單元的可靠性模型是串聯(lián)結(jié)構(gòu)時,可靠度由低到高排序為:

按照最小努力可靠性再分配的思想,將可靠度較低的單元R1,R2,…,R k提升到R0,其他較高的可靠度保持不變,則系統(tǒng)可靠度R s為:

令R n+1=1,則k可以通過下式確定:

當j滿足式(5)時,得到k=j,并且

(二)最小努力可靠度再分配的擴展方法

構(gòu)成系統(tǒng)的各單元的可靠性模型是并聯(lián)結(jié)構(gòu)時,可靠度由低到高進行排序,令P i=1-R i,P s=1-R s,可得到:

按照最小努力可靠性再分配的思想,將系統(tǒng)可靠度R s提升到R*s,即為將P s降低到P*s,只需要將P i較大的數(shù)值:P1,P2,…,P k降低到到P0,其他較小的可靠度保持不變,得到式(8)。

若存在j滿足式(9),得到k=j,并且

若不存在,則P i=[P*s]1/n,i=1,2,…,n。根據(jù)調(diào)整后的P i,可以推算出R i的變動。

四、實例分析

針對某一供應(yīng)鏈融資業(yè)務(wù),運用模糊數(shù)學(xué)方法對各風險控制的基本事件可靠性進行預(yù)測,X1到X13的可靠度分別為0.8,0.98,0.95,0.85,0.85,0.9,0.96,0.9,0.85,0.92,0.75,0.7,0.85;系統(tǒng)要求的可靠度目標值R*S為0.99。

各事件之間的邏輯關(guān)系如圖1所示,自上而下推導(dǎo)供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)的可靠性模型,所有的并聯(lián)結(jié)構(gòu),如式(10)。

各子系統(tǒng)單元S1,S21,S22,S23均有其基本事件串聯(lián)而成,其可靠度是相應(yīng)基本事件的可靠度的乘積,分別為:0.633,0.734 4,0.703 8,0.446 3。根據(jù)式(10)推出R S=0.984,顯然R S＜R*S,需要進行可靠性分配。

首先,對于式(10)中的并聯(lián)可靠性模型應(yīng)用最小努力可靠度再分配的擴展方法,P*s=0.01,調(diào)整后的R′S23=R′S1=0.643 5,S21,S22的可靠度保持不變。

然后,對于R′S23和R′S1,子系統(tǒng)與其基本事件構(gòu)成了串聯(lián)可靠性模型,應(yīng)用最小努力可靠度再分配算法,可以得到X1的可靠度需要調(diào)提高到R′X1=0.813 2,X11、X12、X13的可靠度需要提高到R′X11=R′X12=R′X13=0.863 3,其他基本事件的可靠度均保持不變。

比較再分配前后基本事件的可靠度發(fā)現(xiàn),僅僅通過提高幾個較小基本事件可靠度就達到了整體可靠度優(yōu)化的目標,該例中只需要提高借款人資信審查、修復(fù)壞賬能力、質(zhì)押物處理能力和與核心企業(yè)融資關(guān)系處理能力方面的可靠性,就能達到系統(tǒng)可靠性的目標。

五、結(jié) 論

將故障樹與可靠度再分配方法成功引入供應(yīng)鏈金融風險控制系統(tǒng),能夠在給定整體系統(tǒng)可靠度目標的前提下,實現(xiàn)各基本事件可靠度的再分配,供應(yīng)鏈金融風險得到了有效控制。

在最小努力可靠度再分配算法的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地提出了其擴展算法,它們分別適用于串聯(lián)可靠性模型和并聯(lián)可靠性模型,可以做到僅提升可靠度較低單元的可靠度,并且提升后的可靠度依然小于那些保持不變的較高的可靠度,對于節(jié)約系統(tǒng)改良投入、優(yōu)化風險控制系統(tǒng)具有重要意義?？煽啃岳碚撘氲焦?yīng)鏈金融風險控制系統(tǒng)的研究中,可以進一步豐富供應(yīng)鏈金融風險的研究體系,促進供應(yīng)鏈金融更加有效實施,對于傳統(tǒng)金融機構(gòu)借助信息技術(shù)手段開展供應(yīng)鏈融資業(yè)務(wù)具有較大促進作用。

本文假設(shè)串并聯(lián)可靠性模型中各組成單元是相互獨立的,實際上他們具有相關(guān)關(guān)系,不能簡單利用乘積計算整體可靠度,同時各基本事件可靠度的定性或定量估計、有資源約束的可靠性再分配算法也需要進一步改進,這可以作為未來的研究方向。

[1]馮曉瑋,王成付,奚雷.物聯(lián)網(wǎng)金融模式下供應(yīng)鏈融資風險識別與控制[J].商業(yè)經(jīng)濟研究,2016(3).

[2]張云豐,王勇.基于突變級數(shù)模型的存貨質(zhì)押融資風險診斷[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2014(7).

[3]牛似虎,周寶剛,龐浩.供應(yīng)鏈金融信用風險動態(tài)評價研究[J].經(jīng)濟研究參考,2015(28).

[4]周文坤,王成付.供應(yīng)鏈融資模式下中小企業(yè)信用風險評估研究——基于左右得分的模糊T OPSIS算法[J].運籌與管理,2015(1).

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[6]鄭忠良,包興.供應(yīng)鏈金融應(yīng)收賬款融資的檢查率和懲戒機制研究[J].經(jīng)濟評論,2014(6).

F832.4

A

1003-1154(2016)04-0110-03

10.3969/j.issn.1003-1154.2016.04.030

國家自然科學(xué)基金項目 (70972073);安徽省科技廳軟科學(xué)研究項目(1402052072)。