基于層次分析法與熵權(quán)法建立供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制

舒 琪/上汽通用汽車有限公司

基于層次分析法與熵權(quán)法建立供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制

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本文將企業(yè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)分為財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)、供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)、客觀環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和主管環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)五個(gè)大類及24個(gè)小風(fēng)險(xiǎn)元素。并通過層次分析法和熵權(quán)法的權(quán)重計(jì)算方法相結(jié)合，從而得到一個(gè)綜合各風(fēng)險(xiǎn)因子占比。建立供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)中高風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管控的保障措施，通過供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制提高對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的管控能力。

層次分析法；熵權(quán)法；供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

一、背景介紹

汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展帶動(dòng)下游零部件企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的快速布局和延伸。全球化的采購(gòu)導(dǎo)致大量供應(yīng)商散布于全球各地，同整車企業(yè)之間距離的延伸導(dǎo)致的不僅僅是物流運(yùn)輸成本的增加，更預(yù)示著大量的全球性各類災(zāi)害對(duì)供應(yīng)鏈的安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的陡增。近年來各類災(zāi)害頻發(fā)不但導(dǎo)致大量的額外費(fèi)用的產(chǎn)生，并且使供應(yīng)鏈安全遭受重大影響。導(dǎo)致企業(yè)在銷售額、利潤(rùn)甚至產(chǎn)品質(zhì)量上都會(huì)受到較大影響。供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)已成常態(tài)化，因此對(duì)于供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的研究顯得十分重要，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)是指由于供應(yīng)鏈內(nèi)外各種不確定因素綜合導(dǎo)致企業(yè)實(shí)際收益與預(yù)期收益發(fā)生偏差，從而使供應(yīng)鏈有受損的風(fēng)險(xiǎn)。通過供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制的建立，可以辨識(shí)與預(yù)判供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，從而有效地降低企業(yè)在供應(yīng)鏈上的風(fēng)險(xiǎn)。

二、供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系方法確定

（一）層次分析法

層次分析法（AHP）是20世紀(jì)70年代美國(guó)運(yùn)籌學(xué)專家提出的一種多準(zhǔn)則決策方法。它通過把一個(gè)復(fù)雜問題表示為一個(gè)有序的有遞階層次的結(jié)構(gòu)，在通過人們的意見決策來判斷方案的好壞，從而據(jù)此對(duì)方法進(jìn)行排序，層次分析法比較適用于有著復(fù)雜層次結(jié)構(gòu)的多因素決策問題，該方法可以結(jié)合處理方案中定性和定量的因素，具有系統(tǒng)性、實(shí)用性、方便性的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類評(píng)估領(lǐng)域。

其具體的步驟如下：

建立多層次結(jié)構(gòu)模型-＞通過兩兩比較判斷矩陣-＞求解權(quán)重及其一致性驗(yàn)證-＞計(jì)算各層級(jí)元素的綜合權(quán)重

（二）熵權(quán)法

熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)方法。在具體使用過程中，熵權(quán)法根據(jù)各指標(biāo)的變異程度，利用信息熵計(jì)算出各指標(biāo)的熵權(quán)，再通過熵權(quán)對(duì)各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行修正，從而得出較為客觀的指標(biāo)權(quán)重。

其具體步驟如下：

建立數(shù)據(jù)矩陣-＞求各指標(biāo)權(quán)重-＞確定指標(biāo)的總體權(quán)重

（三）結(jié)合AHP及熵權(quán)法確定綜合權(quán)重

層次分析法主要考慮了供應(yīng)鏈專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，以及企業(yè)決策者的意見，固然風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)權(quán)重的排序往往大都具有較高的合理性，但是仍然無法克服主觀因素介入影響較大的缺陷；而熵權(quán)法充分挖掘了各風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)其原始數(shù)據(jù)本身所包含的信息，得出的結(jié)果非?？陀^，但是卻無法反映供應(yīng)鏈專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)以及決策者的意見，有可能得到的權(quán)重會(huì)與實(shí)際重要程度非常不相符。綜合分析以上2種方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮決定把層次分析法和熵權(quán)法的結(jié)果相結(jié)合，得到綜合考慮主觀和客觀因素的指標(biāo)權(quán)重向量

綜合考慮文獻(xiàn)的討論結(jié)果，結(jié)合本文指標(biāo)體系的實(shí)際情況，取α=0.5比較合適。

三、在企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

（一）供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)模型

在某汽車制造企業(yè)，根據(jù)其實(shí)際情況，共設(shè)立三個(gè)層級(jí)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。見表1

一級(jí)指標(biāo)分成內(nèi)部自身風(fēng)險(xiǎn)和外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。內(nèi)部自身風(fēng)險(xiǎn)主要是指與企業(yè)內(nèi)部管理實(shí)際運(yùn)作息息相關(guān)的各類內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)稱，外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要指一些客觀及外部因素造成的各類風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)稱。

二級(jí)指標(biāo)由財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)、供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)、客觀環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和主觀環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)組成。財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)主要指和企業(yè)相關(guān)經(jīng)濟(jì)因素有關(guān)的各類風(fēng)險(xiǎn)因素，運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)主要與企業(yè)在日常運(yùn)作中綜合表現(xiàn)相關(guān)的各類風(fēng)險(xiǎn)因素，供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)主要指企業(yè)在零部件供貨過程中發(fā)生的各類風(fēng)險(xiǎn)因素，客觀環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要指一些客觀存在不受人為所影響的各類風(fēng)險(xiǎn)因素，主觀環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要指一些受人為變化及企業(yè)管理中所產(chǎn)生的各類風(fēng)險(xiǎn)因素。

三級(jí)指標(biāo)是實(shí)際發(fā)生與具體可收集信息的24類風(fēng)險(xiǎn)因素，具體分別是（自然災(zāi)害、能源危機(jī)、地緣政治、產(chǎn)區(qū)位置、生產(chǎn)事故、廠區(qū)搬遷、市場(chǎng)波動(dòng)、供貨年份、零件類別、企業(yè)性質(zhì)、勞資問題、額外費(fèi)用、PRR數(shù)量、日常服務(wù)表現(xiàn)、供貨PPM、積極配合程度、體系評(píng)審表現(xiàn)、日常報(bào)警次數(shù)、停線次數(shù)、潛在停線次數(shù)、嚴(yán)重報(bào)警問題、新項(xiàng)目供貨表現(xiàn)、下級(jí)原材料周期、產(chǎn)能問題）。

（二）確定各級(jí)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重

1、通過層次分析法計(jì)算權(quán)重

針對(duì)上文中提出的24類供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素，制定相關(guān)的調(diào)查內(nèi)容，并邀請(qǐng)A公司的供應(yīng)鏈專家進(jìn)行了調(diào)查與訪談。由訪談人員對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素情況的重要性進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)現(xiàn)有供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)情況對(duì)各種供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行專業(yè)公正地評(píng)估，共同確定風(fēng)險(xiǎn)24類風(fēng)險(xiǎn)因素的嚴(yán)重度（重要性）。評(píng)估后決定將嚴(yán)重度分為1-7（7為最嚴(yán)重），并根據(jù)實(shí)際情況逐一確定各風(fēng)險(xiǎn)因素的嚴(yán)重度，同時(shí)得出一級(jí)指標(biāo)與二級(jí)指標(biāo)的嚴(yán)重度之和。見表1

2、計(jì)算指標(biāo)的層次單排序

通過兩兩指標(biāo)嚴(yán)重度的值之比作為指標(biāo)之間的兩兩比較，從而得到各層指標(biāo)的判斷矩陣。

以一級(jí)指標(biāo)為例，一級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣如下所示：

表2 一級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣

一級(jí)指標(biāo)單排序的計(jì)算過程具體如下所示：

①對(duì)判斷矩陣各列進(jìn)行歸一化處理

得到：

②對(duì)歸一化后的矩陣求各行平均值得到特征向量：

得到一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下所示：

③計(jì)算判斷矩陣的最大特征值λmax。

由此，可以計(jì)算最大特征值：

表1 企業(yè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)分層級(jí)及對(duì)應(yīng)嚴(yán)重度指標(biāo)

④計(jì)算一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR。公式如下：

當(dāng)n＝2時(shí)，2階正互反矩陣總是一致的，所以不用進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)n大于2時(shí)，用CR表示矩陣的一致性。CR=CI/RI。RI取值，如表3所示。

表3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

因?yàn)橐患?jí)指標(biāo)的判斷矩陣是2階正互反矩陣，因此，該判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)符合要求。

對(duì)以上結(jié)果整理，并同理可以計(jì)算剩余矩陣的權(quán)重和一致性。得到結(jié)果如下所示：

表4 一級(jí)指標(biāo)各指標(biāo)的權(quán)重及一致性檢驗(yàn)結(jié)果

同理得到其他各層級(jí)關(guān)系的權(quán)重值。

（三）層次總排序

利用同一層次所有指標(biāo)的單排序的結(jié)果，可以計(jì)算就上一層次而言，本層次所有因素重要性的權(quán)值，這就是層次總排序。

本次的實(shí)例的結(jié)果為表5。其中，綜合排序即通過AHP計(jì)算得到的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)′ω。

表5 綜合權(quán)重

1、通過熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重

通過熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重，統(tǒng)計(jì)去年的每個(gè)季度的24個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的頻次數(shù)據(jù)作為計(jì)算樣本。樣本為表6

表6 風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生頻次

①計(jì)算第i季度第j項(xiàng)指標(biāo)的比重，如下式所示

②計(jì)算指標(biāo)信息熵。具體如下式所示

④計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。如下式所示，所得結(jié)果如表7所示。

表7 指標(biāo)權(quán)重

上表中的權(quán)重即通過熵權(quán)法計(jì)算得到的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)ω′′。

2、確定綜合權(quán)重

根據(jù)上文中的描述綜合分析層次分析法和熵權(quán)法兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，把層次分析法和熵權(quán)法的結(jié)果相結(jié)合，得到綜合考慮主客觀因素的指標(biāo)權(quán)重向量，即:

綜合權(quán)重隨αfalse的改變而改變，當(dāng)α=1和α=0時(shí)，分別對(duì)應(yīng)于AHP法和熵權(quán)法。綜合考慮文獻(xiàn)的討論結(jié)果，結(jié)合本文指標(biāo)體系的實(shí)際情況，取α=0.5比較合適。

3、供應(yīng)商供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)建立

邀請(qǐng)專家確定各風(fēng)險(xiǎn)因素的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用上文得出的綜合權(quán)重最終供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)如表9

最終供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分=∑（因素最終權(quán)重*因素探測(cè)值）

低風(fēng)險(xiǎn)：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值<5

中風(fēng)險(xiǎn)：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值5=<且<15

高風(fēng)險(xiǎn)：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值＞=15

四、總結(jié)

綜合層次分析法與熵權(quán)法客觀與合理地得到各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重。而不只是片面地考慮單一權(quán)重計(jì)算方法。以此基礎(chǔ)建立的企業(yè)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制還是比較客觀與公正，從而能真正指導(dǎo)企業(yè)快速識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)對(duì)整體供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的管控能力。

舒琪，學(xué)校：上海交通大學(xué)，工作單位：上汽通用汽車有限公司,上海交通大學(xué)在職研究生(物流工程方向)。

表8 風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)