基于突變理論的煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價

莫聰穎，孟祥瑞，王向前，李慧宗，何葉榮

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基于突變理論的煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價

莫聰穎，孟祥瑞，王向前，李慧宗，何葉榮

(安徽理工大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，安徽淮南 232001)

煤炭能源供應(yīng)鏈安全是中國能源安全的重要保障。基于煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險復(fù)雜性、模糊性和非線性等特點，針對一般風(fēng)險評價方法在識別其風(fēng)險時難以得到可靠結(jié)果的問題，提出了一種基于突變理論的模糊動態(tài)評價方法。在分析煤炭行業(yè)主要參與部門關(guān)系的基礎(chǔ)上，設(shè)計煤炭供應(yīng)鏈基本框架。結(jié)合突變理論梳理風(fēng)險因素傳遞關(guān)系并確定風(fēng)險評價指標(biāo)體系。運用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建評價模型。評價結(jié)果表明：煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險較高，其中運輸部門、煤炭企業(yè)和終端用戶為主要風(fēng)險部門，為煤炭供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)實施風(fēng)險管理方案、實現(xiàn)煤炭能源本質(zhì)化安全提供決策依據(jù)。

煤炭供應(yīng)鏈；風(fēng)險評價；安全管理；模糊動態(tài)評價

煤炭供應(yīng)鏈一個系統(tǒng)工程，煤炭供應(yīng)鏈的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)風(fēng)險問題，都有可能影響上下游參與者，如果沒有實施及時有效的控制措施，整個系統(tǒng)都將受影響甚至崩塌[1]。

很多學(xué)者從供應(yīng)鏈風(fēng)險管理的角度為中國煤炭供應(yīng)鏈的良性發(fā)展做了研究：譚忠富通過建立C－ESCRE即中國煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險評價測度模型發(fā)現(xiàn)電煤供應(yīng)鏈風(fēng)險主要有政策風(fēng)險、意外風(fēng)險和市場風(fēng)險；廖穎引入熵值修正G1法將電煤供應(yīng)鏈風(fēng)險分為供應(yīng)風(fēng)險、運輸風(fēng)險和信息風(fēng)險[2-3]。

考慮到煤炭供應(yīng)鏈安全對中國能源安全的重要性，構(gòu)建煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價模型。運用突變理論確立風(fēng)險評價指標(biāo)體系，通過熵權(quán)法為各指標(biāo)賦值，將定性分析和定量分析相結(jié)合，評價結(jié)果更加科學(xué)、可靠。

一、煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險評價指標(biāo)體系的設(shè)計

(一)煤炭供應(yīng)鏈

從煤炭行業(yè)關(guān)聯(lián)部門視角考慮供應(yīng)鏈安全風(fēng)險因素，結(jié)合專家訪談和文獻研究[4]，本文將煤炭供應(yīng)鏈定義為一個受社會環(huán)境、自然環(huán)境影響，包含生產(chǎn)礦井、原煤運輸、洗選加工、煤炭運輸和煤炭消費環(huán)節(jié)的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 煤炭供應(yīng)鏈的基本框架

(二)煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險因素分析

1. 突變理論。突變理論是一門專門研究突變現(xiàn)象的學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于認(rèn)識復(fù)雜非線性系統(tǒng)行為。煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險事件的發(fā)生和各節(jié)點企業(yè)的反應(yīng)通常具有突變、躍遷特征，采用突變理論可以全面、動態(tài)的分析和預(yù)測各節(jié)點面臨的風(fēng)險因素。

2. 主要風(fēng)險因素分析。

(1)政府部門對煤炭行業(yè)的管理存在隱患，如煤炭管理法制不健全，財政部門資金支出有限制，監(jiān)管部門監(jiān)察不嚴(yán)、事后行動等。

(2)煤炭企業(yè)是煤炭供應(yīng)鏈的核心環(huán)節(jié)。經(jīng)濟新常態(tài)要求下的靠房地產(chǎn)拉動中國經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)型，進口煤的增加、電價下調(diào)、新能源替代效應(yīng)等原因使得對動力煤需求量減少，動力煤過剩嚴(yán)重。煤炭開采機械化水平低，管理信息系統(tǒng)落后，煤礦工人素質(zhì)偏低等問題較多。

(3)運輸部門包括鐵路運輸部門、公路運輸部門和水路運輸部門，“西煤東運”、“北煤南運”意味著煤炭從開采點到最終消費者需要經(jīng)歷不同區(qū)域、遠距離、長時間、多環(huán)節(jié)的運輸過程。地區(qū)間自然、政治、經(jīng)濟因素等影響煤炭正常運輸。

(4)存儲部門負(fù)責(zé)煤炭的堆放和保管，煤炭的堆放方位、堆放場地、堆放方式、堆放形狀、堆放時間等都影響煤炭存儲數(shù)量和質(zhì)量。

(5)電力企業(yè)運作方式和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整直接影響煤炭企業(yè)的原煤開采計劃和煤炭運輸部門的運輸計劃。風(fēng)力、水力等潔凈能源發(fā)電方式對燃煤發(fā)電的替代效應(yīng)、優(yōu)質(zhì)煤炭資源稀缺對機組安全穩(wěn)定的威脅等都給發(fā)電企業(yè)造成巨大壓力。

(6)電網(wǎng)公司是連接電源和用戶的電力輸送載體，負(fù)責(zé)各區(qū)域電力的交易和調(diào)度。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩大電網(wǎng)公司供電覆蓋了我國領(lǐng)土90%以上的區(qū)域，供電人口超過13億，輸電、交電、配電和調(diào)度部門業(yè)務(wù)繁忙，任務(wù)艱巨。

(7)終端用戶是指煤炭最終產(chǎn)品的消費者，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門、工商業(yè)部門和其他用電部門。消費者需求波動大，信息風(fēng)險高。

二、煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建

(一)指標(biāo)體系構(gòu)建原則

煤炭供應(yīng)鏈具有系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，參與主體多，不確定性多等特點。建立指標(biāo)體系應(yīng)遵循簡明性、全面性和系統(tǒng)性三個基本原則。

(二)指標(biāo)體系的建立

煤炭供應(yīng)鏈主要選取政府部門、煤炭企業(yè)、運輸部門、儲備部門、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司和終端用戶作為樣本進行實證分析。通過現(xiàn)場發(fā)放問卷(每個部門10份，共70份)、在線發(fā)放問卷(每個部門10份，共70份)的方式共發(fā)放問卷140份，回收122份，運用SPSS19.0-Aanlyze-Data Reduction-Factor對問卷進行信度和效度分析。一般認(rèn)為，Cronbach’s值大于0.7，CITC大于0.5有效，信度檢驗見表1，問卷信度良好。Bartlett球形檢驗結(jié)果顯示這7個因子的KMO值均超過0.7，問卷效度良好。

表1 煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險因素信度檢驗

構(gòu)建由7個準(zhǔn)則層、19個指標(biāo)層組成的煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價指標(biāo)體系，如圖2所示。

三、煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險多層次模糊評價模型

(一)評價集的設(shè)定

圖2 煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價指標(biāo)體系

(二)權(quán)重的設(shè)定

熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重既能夠反映數(shù)據(jù)信息也能考慮到專家經(jīng)驗值，保障了權(quán)重設(shè)置的科學(xué)性與合理性，指標(biāo)的熵計算方法見式(1)和式(2)。

(2)

式中：f為第個一級指標(biāo)中第個二級指標(biāo)的特征值；r為第個一級指標(biāo)中第個指標(biāo)的數(shù)據(jù)；為指標(biāo)個數(shù)；H為指標(biāo)的熵值。指標(biāo)的權(quán)重ω。

計算方法見式(3)。

根據(jù)公式1—公式3計算評價指標(biāo)權(quán)重：

A=(0.1811,0.2901,0.1333,0.0503,0.1469,0.0501,0.1482)，

A1=(0.2974,0.4003,0.3023)，A2=(0.59965,0.40035)，

A3=(0.4637,0.3212,0.2151)，A4=(0.3666,0.6334)，

A5=(0.6201,0.3799)，A6=(0.1709,0.2303,0.2591,0.3397)，

A7=(0.3765,0.4101,0.2134)。

(三)評價矩陣的確定

風(fēng)險大小的模糊矩陣=*風(fēng)險發(fā)生概率的模糊矩陣+(1-)*風(fēng)險影響程度的模糊矩陣，一般取值為0.5，具體分級情況如表2和表3所示。

表2 風(fēng)險發(fā)生的概率

表3 風(fēng)險的影響程度

(四)評價過程

邀請指標(biāo)層各部門負(fù)責(zé)人對照表2和表3選擇對應(yīng)風(fēng)險因素發(fā)生概率和影響程度，得出指標(biāo)層模糊矩陣。以“煤炭”為例，對應(yīng)兩個風(fēng)險因素發(fā)生概率的模糊矩陣為：

對應(yīng)三個風(fēng)險因素影響程度的模糊矩陣為：

所以，“煤炭企業(yè)”風(fēng)險因素的評價向量為：

同理得：

B1=(0.33,0.35,0.20,0.12,0)，B3=(0.38,0.34,0.28,0,0)，

B4=(0.25,0.49,0.26,0,0)，B5=(0.205,0.35,0.407,0.038,0)，

B6=(0.18,0.54,0.28,0,0)，B7=(0.16,0.48,0.34,0.02,0)，B=A*R=(0.2840,0.2989,0.2243,0.0447,0)，

歸一化得：

B’=(0.3333,0.3509,0.2633,0.0525,0)。

(五)評價結(jié)果

根據(jù)最大隸屬度原則，33.33%屬于高隸屬度，35.09%屬于較高隸屬度，26.33%屬于一般隸屬度，5.25%屬于低隸屬，煤炭供應(yīng)鏈整體風(fēng)險較高；由政府部門的風(fēng)險模糊評價向量可知，35%屬于高隸屬度，政府部門風(fēng)險等級高；由煤炭企業(yè)的風(fēng)險模糊評價向量可知，42%屬于高隸屬度，煤炭企業(yè)風(fēng)險等級高；由運輸部門的風(fēng)險模糊評價向量可知，38%屬于較高隸屬度，運輸部門風(fēng)險等級較高；由儲備部門的風(fēng)險模糊評價向量可知，49%屬于高隸屬度，儲備部門風(fēng)險等級高；由發(fā)電企業(yè)的風(fēng)險模糊評價向量可知，40.7%屬于一般隸屬度，發(fā)電企業(yè)風(fēng)險一般；由電網(wǎng)公司的風(fēng)險模糊評價向量可知，54%屬于高隸屬度，電網(wǎng)公司風(fēng)險等級高；由終端用戶的風(fēng)險模糊評價向量可知，48%屬于較高隸屬度，終端用戶風(fēng)險等級較高。

四、結(jié)論及建議

第一，從煤炭供應(yīng)鏈主要參與者的視角，構(gòu)建了煤炭供應(yīng)鏈安全影響因素指標(biāo)體系。為了避免主觀因素造成的不合理性，引入熵權(quán)法確定權(quán)重。結(jié)合模糊理論，構(gòu)建了煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險模糊動態(tài)評價模型。評價結(jié)果表明，煤炭供應(yīng)鏈整體風(fēng)險較高，煤炭企業(yè)作為煤炭供應(yīng)鏈的核心部門，風(fēng)險較高，運輸部門風(fēng)險最高。

第二，基于模糊理論的煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險評價，評價步驟簡明，評價方法實用性高，建筑或其他行業(yè)可根據(jù)具體情況修改指標(biāo)體系，找出高風(fēng)險參與者，達到風(fēng)險預(yù)警和安全管理的目標(biāo)。

[1] 譚忠富. 電能源供應(yīng)鏈風(fēng)險遞展機理經(jīng)濟學(xué)分析[J]. 中國電力企業(yè)管理, 2013, 67(13): 26-27.

[2] 譚忠富, 劉平闊. 中國煤炭能源供應(yīng)鏈風(fēng)險關(guān)系及風(fēng)險評價測度研究[J]. 工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟, 2015, 1(1): 132-142.

[3] 廖穎. 基于熵值修正G1法的我國煤炭供應(yīng)鏈風(fēng)險研究[D]. 大連：大連海事大學(xué)交通運輸管理學(xué)院, 2012：33-35.

[4] 丁偉東, 劉凱, 賀國先. 供應(yīng)鏈風(fēng)險研究[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2003, 13(4)：64-66.

(責(zé)任編校：李延軍)

10.15916/j.issn1674-327x.2017.02.010

F407.21

A

1674-327X (2017)02-0031-03

2016-07-28

國家自然科學(xué)基金(51374114，51274008，51404007)；安徽省高校人文社會科學(xué)重點研究基地“安徽理工大學(xué)礦業(yè)安全管理研究中心”招標(biāo)項目(SK2015A082)

莫聰穎(1992-)，女，安徽合肥人，碩士生。