跨境電商物流系統(tǒng)脆弱性研究：基于故障樹分析法的視角

郭韌 溫情

摘 要：

跨境電子商務(wù)物流在實(shí)際運(yùn)作中存在著基礎(chǔ)設(shè)施不配套不完全、貨物運(yùn)送費(fèi)用高、運(yùn)輸周期長、貨物安全性相對較低等問題，制約著跨境電商的發(fā)展。系統(tǒng)分析跨境物流系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中存在的脆弱性風(fēng)險，運(yùn)用故障樹分析法（FTA）對分析出的故障源，引入概率重要度和故障系數(shù)，對故障系統(tǒng)進(jìn)行檢測，對各個故障源采取針對性的解決措施，可以提高跨境物流系統(tǒng)的穩(wěn)健性和效率，為跨境電商的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。

關(guān)鍵詞：跨境物流系統(tǒng)；脆弱性；故障樹分析法

作者簡介： 郭韌，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院副教授，管理學(xué)博士，主要研究方向：信息管理，電子商務(wù)（E-mail：guoren@hqueducn）。溫情，華僑大學(xué)華商研究院研究生，主要研究方向：跨境電子商務(wù)（福建 泉州 362021）。

基金項(xiàng)目： 福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于動態(tài)聚類的跨境電子商務(wù)物流信息匹配研究”（2016J01336）；福建省社會科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“福建省自貿(mào)區(qū)跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)效率提升機(jī)制與策略研究”（FJ2016B090）； 華僑大學(xué)高層次人才科研啟動項(xiàng)目（17SKBS305）。

中圖分類號：F49；F25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-1398（2018）05-0073-08

一 引 言

經(jīng)濟(jì)全球化及電商的興起是對外貿(mào)易企業(yè)進(jìn)行變革創(chuàng)新的契機(jī)，給國內(nèi)外貿(mào)易企業(yè)的興盛帶來了生機(jī)。跨境電商是處于不同國家的交易主體，以電子商務(wù)平臺和支付技術(shù)為支撐而進(jìn)行交易，并憑借跨越各個國家之間的物流進(jìn)行運(yùn)送、完成交易的一種商業(yè)活動，是一種以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)上交易的商業(yè)模式 鄂立彬、黃永穩(wěn)：《國際貿(mào)易新方式：跨境電子商務(wù)的最新研究》，《東北財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報》2014年第2期，第22—31頁。 。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2016年我國跨境電商貿(mào)易額為67萬億元，同比增長24%。最近幾年，我國跨境電商在貿(mào)易中的滲透率逐年提高，占總貿(mào)易的243% 中國電子商務(wù)研究中心：《2016年度中國電子商務(wù)市場數(shù)據(jù)監(jiān)測報告》，中國電子商務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)， http：//www.100ec.cn/zt/16jcbg/，2017年5月24日 。 。跨境電商已成為新興的貿(mào)易形式，給企業(yè)和消費(fèi)者帶來了諸多益處，減少了交易過程中的繁瑣流程。

跨境物流是跨境電商中不可或缺的環(huán)節(jié)，截至2016年，我國跨境物流規(guī)模已超過3000億元。雖然發(fā)展迅速，但是成本費(fèi)用高，效率低，專業(yè)人才缺乏，總體水平嚴(yán)重滯后于跨境電商，已成為跨境電商發(fā)展的最大瓶頸之一。

關(guān)于跨境物流，學(xué)者們對其實(shí)際運(yùn)作中所面臨的困境和問題、具體的模式、服務(wù)能力以及運(yùn)行中存在的風(fēng)險等都進(jìn)行了較為深入的研究，充分剖析了跨境物流作為涉及不同國家和地區(qū)的一種國際物流，在運(yùn)行中面臨著一些特殊的問題 Wang L，Yang J，Yin S.Electronic commerce international logistics performance influence factor analysis.International Journal of Mobile Communications，2015，13（5），p.498. ，諸多因素影響著它的運(yùn)行和發(fā)展 Ai W，Yang J，Wang L.Revelation of cross-border logistics performance for the manufacturing industry development.International Journal of Mobile Communications，2016，14（6），p.593. 。但現(xiàn)有的研究主要集中于定性的提出解決措施，或著眼于某一方面進(jìn)行分析，而跨境物流是多環(huán)節(jié)銜接的過程，其運(yùn)行效率和工作能力取決于各個環(huán)節(jié)的相互作用，若系統(tǒng)中存在著薄弱環(huán)節(jié)或脆弱性，通過系統(tǒng)的傳遞和相互作用，將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的低效，產(chǎn)生脆弱性風(fēng)險 Mentzer J T，Myers M B，Cheung M S.Global market segmentation for logistics services.Industrial Marketing Management，2004，33（1），pp.15-20. ，進(jìn)而影響跨境電商交易的順利完成。因此，通過分析跨境物流系統(tǒng)的脆弱性環(huán)節(jié)以及產(chǎn)生脆弱性的原因和傳遞過程，運(yùn)用故障樹分析法，從各個故障源之間的邏輯關(guān)系和因果關(guān)系出發(fā)，建立故障樹模型，分析風(fēng)險形成和疏導(dǎo)的可能策略，能夠從整體上增強(qiáng)跨境物流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，助力跨境電商的發(fā)展。

二 跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)脆弱性風(fēng)險分析

跨境電子商務(wù)物流是企業(yè)和客戶之間聯(lián)系的紐帶，較之國內(nèi)的物流有其特殊性，其具有多樣化的物流模式，由境內(nèi)物流與境外物流組成，即要將境外商品從供應(yīng)商一方運(yùn)送到目的國，需先通過境外物流運(yùn)輸，通過境外國海關(guān)進(jìn)入目的國海關(guān)，再進(jìn)入目的國，最后由目的國物流運(yùn)輸送到買家手中。物流系統(tǒng)主要由：一般要素（人、財(cái)、物等）、功能要素（運(yùn)輸、存儲管理、配送、裝卸搬運(yùn)、信息服務(wù)）、支撐要素（政策、法律）、物質(zhì)基礎(chǔ)要素（倉庫、運(yùn)輸設(shè)備、裝卸機(jī)械等基礎(chǔ)設(shè)施）組成 宋伯慧：《基于大物流要素理論的物流系統(tǒng)研究》，北京：北京交通大學(xué)管理學(xué)院博士論文，2013年。 ?？缇畴娮由虅?wù)物流是多環(huán)節(jié)多要素配合完成的過程，在內(nèi)外環(huán)境的相互作用中運(yùn)行，在某個環(huán)節(jié)或要素上出現(xiàn)偏差都會影響到跨境電子商務(wù)交易實(shí)現(xiàn)的效果。這些環(huán)節(jié)受影響的因素有交叉和重疊的部分，據(jù)此從模式的選擇到運(yùn)行的過程，以及外部環(huán)境的交互等方面，提煉出風(fēng)險要素如下：

1跨境物流模式：跨境物流需要多樣化的物流模式與之配套運(yùn)轉(zhuǎn)，多樣化的物流模式 龐燕：《跨境電商環(huán)境下國際物流模式研究》，《中國流通經(jīng)濟(jì)》2015年第10期，第32—35頁。 各具優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)有的模式都存在著這樣或那樣的缺陷，如果單純的使用一種模式，其模式本身的缺陷會對物流系統(tǒng)的效率和通暢性造成影響。

2物流成本：時效性是電子商務(wù)運(yùn)營中重要的因素，跨境物流系統(tǒng)跨度長，周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，顯然會增加物流成本。一旦貨物出現(xiàn)損壞或存在質(zhì)量問題，退貨將進(jìn)一步增加物流的時間成本和金錢成本?？傮w上來看，我國跨境物流成本處于較高水平。而為了盡可能的減少商品運(yùn)送的開銷，大多數(shù)企業(yè)會適當(dāng)拉低對時效性的嚴(yán)格、高標(biāo)準(zhǔn)的要求，這又造成商品運(yùn)送效率降低，速度下降，加之如果出現(xiàn)退換貨等情形，會更進(jìn)一步的降低物流系統(tǒng)的速度，增加跨境物流系統(tǒng)的脆弱性。

3貨物安全：跨境物流中，貨物在途時間越久，出現(xiàn)的不確定性因素越多，包裹發(fā)生丟失等現(xiàn)象的可能性就越大。而各國在信息技術(shù)上的差異，也造成技術(shù)銜接上的困難 Brown W M，Anderson W P.How thick is the border： the relative cost of Canadian domestic and cross-border truck-borne trade，2004–2009.Journal of Transport Geography，2015，42，pp.10-21. ，導(dǎo)致物流信息滯后，貨物在出現(xiàn)安全問題時不能及時發(fā)現(xiàn)糾正。并且各國都有各自不同于其他國家的物流服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，致使運(yùn)輸過程中會因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的差異性而耗費(fèi)更多的時間和產(chǎn)生更多的不確定性因素。貨物安全問題會引發(fā)貨物丟失等不確定、難以控制的局面，阻礙商品運(yùn)輸配送的照常運(yùn)行，從而引發(fā)消費(fèi)者投訴等不良局面。

4運(yùn)輸時間：配送時間長及不確定性因素較多，將嚴(yán)重影響買家是否愿意購買境外商品?；A(chǔ)設(shè)施配置不合理、倉庫建設(shè)不合理、不完善則會造成供應(yīng)不及時；所選擇配備的裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)不夠合理高效，則會導(dǎo)致物流人員的工作效率低下及貨物損壞率高；通信網(wǎng)絡(luò)方面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)影響運(yùn)輸效率；通關(guān)效率低下，通關(guān)手續(xù)多，浪費(fèi)時間，加之如果出現(xiàn)退換貨等問題，由于通關(guān)效率這一瓶頸，會進(jìn)一步加大運(yùn)輸所耗費(fèi)的時間。解決跨境物流時效性問題是解決貨物安全問題和提高跨境物流競爭力的重要保障。

5各國物流環(huán)境協(xié)同：跨境商品運(yùn)轉(zhuǎn)過程需要考慮不同國家或地區(qū)間的文化、法律、習(xí)俗和其他各因素間的差異性影響。減小各國之間的環(huán)境差異和促進(jìn)其協(xié)同發(fā)展是電商和物流發(fā)展的重中之重。以技術(shù)為例，各國之間的信息技術(shù)、支付技術(shù) 洪國彬、林振興、萬?；骸犊紤]平臺因素的跨境進(jìn)口產(chǎn)品定價策略研究》，《華僑大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）》2016年第4期，第42—51頁。 等都不盡相同，這將使物流網(wǎng)絡(luò)在配合銜接上出現(xiàn)嚴(yán)重問題。以政策為例，各國的稅收政策、貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn)都不盡相同，使得跨境物流的發(fā)展受制。再以匯率為例，如果輸入國的匯率降低了，意味著輸入國的貨幣貶值了，那么境外賣家在以輸入國貨幣形式完成交易之后，再折算成本國貨幣，則將導(dǎo)致跨境賣家賺取的利潤減少。

6跨境物流人才：物流人才是跨境物流的核心要素，從開始的物流運(yùn)輸?shù)阶詈蟮呐渌?，都需要人的參與和管理。在物流的整個過程中，某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)人員管理不善，則會直接或間接的影響到其他環(huán)節(jié)的進(jìn)度?？缇畴娚淌切屡d的交易方式，產(chǎn)生并興起的時間較短，在人才培養(yǎng)和輸送方面還不夠完善。人的因素將會導(dǎo)致各個環(huán)節(jié)運(yùn)行滯后或管理不善，造成物流系統(tǒng)緩慢運(yùn)行或不能正常運(yùn)行。

三 跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)故障樹模型構(gòu)建

跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)的脆弱性在物流系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中具有傳遞性和聚集性，尋找到脆弱性產(chǎn)生的根源，分析系統(tǒng)風(fēng)險和原因之間的因果邏輯模型，快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行脆弱性診斷和定位，是改善跨境物流脆弱性的開始。故障樹分析法 Mcelroy L M，Khorzad R，Rowe T A，et al.Fault Tree Analysis.American Journal of Medical Quality，2017，13（2-3），pp.181-183. （Fault Tree Analysis）能診斷出導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)脆弱性的源頭及其位置所在，定量的計(jì)算出各個事故源頭發(fā)生的幾率，并給予規(guī)避故障的相應(yīng)解決策略。

（一）故障樹模型的基本組件

在故障樹模型中把事件分為不同類別，當(dāng)某一類別事件的發(fā)生引起物流系統(tǒng)脆弱性時，則可通過故障樹之間的邏輯因果關(guān)系快速準(zhǔn)確的找到故障源頭，提高檢測故障源的效率?？缇澄锪飨到y(tǒng)的故障樹模型的基本組件為：

頂事件：頂事件指受各類中間事件因素的影響而呈現(xiàn)某種結(jié)果的頂端事件?？缇澄锪飨到y(tǒng)的脆弱性風(fēng)險的存在受各類因素的影響，會直接影響到跨境物流的發(fā)展，從而影響跨境電子商務(wù)的發(fā)展。因此，把跨境物流系統(tǒng)的脆弱性設(shè)置為頂事件。

中間事件：中間事件是直接引起上層事件出現(xiàn)脆弱性表現(xiàn)的事件，其他因素通過對它的影響作用于頂事件，是可進(jìn)一步進(jìn)行分解的事件。根據(jù)上述剖析，在跨境物流系統(tǒng)中貨物安全、運(yùn)輸時間、物流環(huán)境問題、物流人才是可分解的中間事件，而貨物安全問題的主要決定因素可進(jìn)一步分解為是運(yùn)輸周期長和服務(wù)水平低。

底（基本）事件：底事件指直接引起上層事件發(fā)生的各種因素，是無需再分解的事件。結(jié)合跨境物流系統(tǒng)的特征，在諸多要素中定義直接導(dǎo)致事件發(fā)生的主要要素，它們或直接作用于頂事件，或通過中間事件的傳遞作用于頂事件。上述分析中可得底事件由物流成本、物流模式、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、通關(guān)效率低下、缺少相關(guān)法律出臺和各國海關(guān)政策不同、物流信息服務(wù)不健全、物流服務(wù)未標(biāo)準(zhǔn)化、各國環(huán)境不同、缺乏溝通、跨境物流新興的時間較短、缺乏政策支持和各高校、企業(yè)不重視等組成。

（二）跨境物流系統(tǒng)的故障樹模型

跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)是相互聯(lián)系相互作用的，環(huán)節(jié)和要素的脆弱性具有擴(kuò)展性和傳遞性。針對跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)的脆弱性，層層追蹤分析（自上而下），通過對事件之間邏輯關(guān)系的推理，對各種事件之間復(fù)雜的邏輯關(guān)系進(jìn)行深入的定性和定量分析。通過對上述各個脆弱性因素之間的關(guān)系進(jìn)行歸納，從一個最不希望其發(fā)生的事件開始，運(yùn)用邏輯推理的方法，找出各種可能引起事件故障的各類原因，建立跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)脆弱性故障樹模型，如圖1所示。在模型中用矩形表示頂事件和中間事件，圓形表示底事件，表示或門。

四 算例分析

為了說明跨境物流系統(tǒng)故障樹模型的運(yùn)行過程，假設(shè)有某跨境電子商務(wù)物流企業(yè)，在其運(yùn)行過程中產(chǎn)生了各要素的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)圖1的模型通過數(shù)據(jù)仿真模擬進(jìn)行定性和定量分析。

[LM]

（一 ）故障樹定性分析方法

通過定性法求出能引起FTA頂端出現(xiàn)脆弱性的底事件集合，即最小割集。最小割集是FTA結(jié)構(gòu)中各基本事件的集合，當(dāng)一個集合中的基本事件都出現(xiàn)時，F(xiàn)TA的頂端脆弱性才會呈現(xiàn)出來。由于各個基本事件對頂端的影響大小不盡相同，用FTA結(jié)構(gòu)重要度來表示基本事件的存在對引起頂端脆弱性的出現(xiàn)所做的貢獻(xiàn)大小。重要度分析一般采用兩種方法：（1）通過求解算出各基本事件的重要度系數(shù)，適用于基本事件數(shù)量較少的情況；（2）依照最小割集排序原則排序，適用于基本事件數(shù)量較多的情況。圖1得到的模型是屬于基本事件數(shù)較多的情況，適合采用第二種方法，其排序原則 邵延峰、薛紅軍：《故障樹分析法在系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用》，《中國制造業(yè)信息化》2017年第36卷第1期，第211—213頁。 是：

1對比各集合之間的事件數(shù)，在集合之間事件數(shù)相同的前提下，集合中重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)多的基本事件，其重要度越大。

2對比各集合之間的事件數(shù)，在集合之間事件數(shù)不相同的前提下，小集合內(nèi)的各基本事件的重要度比大集合的大。

3當(dāng)集合A比集合B小，A中各事件出現(xiàn)的次數(shù)也比B的少時，A中各事件的重要度一般比B中的大。

由圖1可知，跨境物流系統(tǒng)脆弱性的故障樹中，最小割集有： K1={X1}，K2={X2}，K3={X3}，K4={X4}，K5={X5}，K6={X6}，K7={X7}，K8={X8，X9}，K9={X10，X11}，K10={X10，X12} 。按照上面所述原則可得各基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序?yàn)椋?X1=X2=X3=X4=X5=X6= X7>X10>X8=X9=X11=X12 。當(dāng)FTA的頂端出現(xiàn)脆弱性風(fēng)險結(jié)果時，檢測人員按照排序出的重要度順序進(jìn)行檢測，即可優(yōu)先對 X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7這幾個事件進(jìn)行診斷 ，這樣檢測到故障的概率也會增加，從而大大提高故障源被檢測到的命中率，提高工作效率。

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)脆弱性的規(guī)模較小時，則可以求解出各個故障源的重要度系數(shù)。相比第二種方法能夠更明確的看出各底事件的重要度系數(shù)的值，因此能夠更客觀的反映其結(jié)果。但由于底事件較多，求解過程復(fù)雜，選取模型中的一部分——缺乏專業(yè)化物流人才這一塊進(jìn)行說明，如圖2所示。

從表1可知，X10=1時， Φ（X） =1的個數(shù)是3個；X10=0時， Φ（X） =1的個數(shù)是0個，則 nΦ（10）=3 ，帶入（1）式可得： I（10）=（1/23-1）×3=3/4 。同理可解得： I（11）=1/4 ， I（12）=1/4 。因此，基本事件間的重要度順序是： I（10）>I（11）=I（12）。 可見，和上面用最小割集原則求得的排序結(jié)果是一樣的。

（二）故障樹定量分析方法

通過FTA的定量法可求出各風(fēng)險因素出現(xiàn)的幾率，據(jù)此可以明確的知道各個故障源的出現(xiàn)對頂端出現(xiàn)脆弱性結(jié)果的貢獻(xiàn)大小，然后對頂端作用大的集合進(jìn)行重點(diǎn)檢測和維修，將大大提高檢修效率。用最小割集概率重要度 Du L L，Li Q.Fuzzy fault tree analysis of conventional propellant temperature control system.System of Systems Engineering Conference.IEEE，2016，pp.1-5. 表示各集合對FTA結(jié)構(gòu)頂端出現(xiàn)故障的影響程度：

式中：PT為頂端出現(xiàn)故障的概率函數(shù)；PK為各集合出現(xiàn)故障的概率函數(shù)。概率重要度PT/K表示各個集合的發(fā)生對頂事件出現(xiàn)脆弱性的貢獻(xiàn)多少。在進(jìn)行這步算法時，我們需要保證每個故障源之間是相互獨(dú)立的，所以PK為集合中各底事件概率之積。因此，可以近似得到：

當(dāng)某個故障源的概率重要度高而其發(fā)生率很小或者前者低后者高時，僅僅從單方面因素來考慮并不能真實(shí)客觀的體現(xiàn)其對頂端發(fā)生脆弱性的貢獻(xiàn)大小。因此，在對系統(tǒng)進(jìn)行診斷時需要綜合考慮重要度及發(fā)生率兩要素，在這里又引入一個故障系數(shù)的概念，即故障系數(shù)能以概率重要度和發(fā)生率這兩要素為指標(biāo)，能夠更全面更客觀地反映各集合對頂端發(fā)生脆弱性結(jié)果的影響大小。當(dāng)最小割集的故障系數(shù)越大，對其進(jìn)行檢測的命中率也越大。因此，故障系數(shù)能夠?qū)z測人員起到很好的指導(dǎo)作用。經(jīng)計(jì)算，得到表4。

根據(jù)故障樹定量分析方法求得該企業(yè)各個最小割集的故障系數(shù)，對各個故障系數(shù)從大到小依次排序：K7>K6>K5>K4>K3>K2>K10>K9>K1>K8。因此，當(dāng)該企業(yè)物流系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，檢測人員可以按照該排序順序依次進(jìn)行檢測，即先對故障系數(shù)最大的物流服務(wù)未標(biāo)準(zhǔn)化這一因素進(jìn)行檢測，以此類推，這樣可以提高故障被檢測到的命中率，提高工作效率。

五 結(jié)論與討論

跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)是多要素組成的復(fù)雜系統(tǒng)，在其運(yùn)行過程中，各要素存在著不同程度的反應(yīng)，某一環(huán)節(jié)或要素出現(xiàn)了問題將會擴(kuò)展和傳遞到其他環(huán)節(jié)和要素，對整個系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。通過對跨境電子商務(wù)物流系統(tǒng)的分析，根據(jù)因素間的聯(lián)系進(jìn)行FTA建模，使各事件之間的因果關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系更加清晰的表現(xiàn)出來，當(dāng)跨境物流出現(xiàn)脆弱性時，根據(jù)故障樹分析法可快速準(zhǔn)確的找到故障源。針對故障源，通過完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、優(yōu)化跨境物流模式、減少物流環(huán)境差異、提高物流服務(wù)水平、提高通關(guān)效率、加強(qiáng)物流人員隊(duì)伍建設(shè)等方面有所側(cè)重的建設(shè)和改善，迅速改善整個跨境物流系統(tǒng)的穩(wěn)健性和效率。