基于模糊物元的制造業(yè)供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價

劉彩虹, 徐福緣

(1.嘉興學(xué)院 商學(xué)院,嘉興 310000; 2.上海理工大學(xué) 管理學(xué)院,上海 200093)

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基于模糊物元的制造業(yè)供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價

劉彩虹1, 徐福緣2

(1.嘉興學(xué)院 商學(xué)院,嘉興 310000; 2.上海理工大學(xué) 管理學(xué)院,上海 200093)

鑒于供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險事件的危害性,為了幫助制造企業(yè)更有效地開展供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險管理工作,在供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險誘因分析及風(fēng)險評價指標設(shè)計基礎(chǔ)上,采用模糊物元評價方法對設(shè)定的研究對象進行供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價.主要是在構(gòu)建復(fù)合模糊物元模型基礎(chǔ)上,運用熵值法確定指標權(quán)重,并利用歐氏貼近度衡量風(fēng)險等級.最后通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真,驗證了基于模糊物元的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價的合理性和可靠性.

制造業(yè)供應(yīng)鏈; 質(zhì)量風(fēng)險; 評價; 模糊物元

自20世紀80年代在價值鏈的基礎(chǔ)上延伸出供應(yīng)鏈以來[1],企業(yè)之間的競爭逐漸演化為供應(yīng)鏈之間的競爭.由此,企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品質(zhì)量管理也上升到了供應(yīng)鏈質(zhì)量管理.而實施供應(yīng)鏈質(zhì)量管理的重中之重就是供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的管理.隨著一些供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險事件的發(fā)生,該領(lǐng)域成為人們研究的熱點.如2008年三聚氰胺奶粉事件、2011年雙匯火腿腸的瘦肉精事件、2012年的毒膠囊事件等,這些看似產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險,其實都是供應(yīng)鏈的一些業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中存在質(zhì)量管理漏洞所造成的最終結(jié)果,進而影響甚至破壞供應(yīng)鏈績效.特別是在我國日益融入全球經(jīng)濟體系的大背景下,我國正在逐步成為世界的制造工廠,國際化的產(chǎn)品、市場和技術(shù)競爭,對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險管理的要求也將不斷提高,所以,如何建立并運作高效的供應(yīng)鏈,規(guī)避供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險,已成為供應(yīng)鏈上的各個企業(yè),特別是供應(yīng)鏈中核心企業(yè)亟待解決的戰(zhàn)略性問題.

針對制造企業(yè),供應(yīng)鏈中的大多數(shù)不確定性因素最終都表現(xiàn)為產(chǎn)品質(zhì)量的大幅波動.雖然,目前對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險還沒有一個統(tǒng)一的定義,但是,根據(jù)Robinson和Mahotra給出的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理的定義:對供應(yīng)鏈的合作組織商業(yè)流程的協(xié)調(diào)和整合,以此來度量、分析和持續(xù)改進產(chǎn)品、服務(wù)和流程,目的是創(chuàng)造客戶價值,提升客戶滿意度[2].為此,作者認為,制造企業(yè)的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險主要體現(xiàn)在圍繞客戶需求而發(fā)生的原材料質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量及供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)質(zhì)量這幾個質(zhì)量問題域上,即供應(yīng)鏈的質(zhì)量風(fēng)險應(yīng)該從2個維度上來評判:其一是原材料或產(chǎn)品質(zhì)量是否滿足客戶需求;其二是供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)狀態(tài)對產(chǎn)品質(zhì)量形成以及產(chǎn)品服務(wù)的影響度.這2個維度是本文開展問卷調(diào)研和構(gòu)建風(fēng)險評價層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),由此,提出供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險指標體系.進而,基于一些案例數(shù)據(jù),運用模糊物元(FME)方法在某種程度上對制造業(yè)供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價進行研究.

1 制造業(yè)供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價指標體系

1.1 供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險內(nèi)涵

在我國日益融入全球經(jīng)濟體系的大環(huán)境下,對于管理目標的追求越來越強烈,同時對于建立一個高效的供應(yīng)鏈系統(tǒng),有效地規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險,是一個亟待解決的問題[3].供應(yīng)鏈質(zhì)量是以“顧客導(dǎo)向”為原則,滿足顧客需求成為衡量供應(yīng)鏈質(zhì)量水平最根本的指標之一[4],它遠遠超越了狹義的質(zhì)量觀念,還包括為顧客提供無形產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量.供應(yīng)鏈環(huán)境下產(chǎn)品質(zhì)量保證與維護比單個企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量保證與維護更困難,供應(yīng)鏈各主體之間存在著質(zhì)量管理的差異,使之也存在著供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險[5].所以,供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險應(yīng)該是供應(yīng)鏈環(huán)境下可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量損失、服務(wù)質(zhì)量損失或供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險.

由于供應(yīng)鏈的要素是由鏈上節(jié)點、節(jié)點之間供需合作關(guān)系、多種供應(yīng)鏈流質(zhì)等組成,所以,除了不可控的外部環(huán)境因素外,供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的誘因主要來自于供應(yīng)鏈上的各組成節(jié)點.鑒于此,從質(zhì)量管理角度對一些制造企業(yè)進行供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險因素調(diào)研.

1.2 基于問卷調(diào)研的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險誘因分析

對于供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的分類,Tang[6]認為產(chǎn)品、供應(yīng)、需求和信息4個維度是影響供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的要素;昭崝[7]通過對北美零售業(yè)供應(yīng)鏈進行研究,認為供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險可以分為需求風(fēng)險、供應(yīng)風(fēng)險和混合型風(fēng)險三大類;肖依永等[8]認為供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險主要分為兩種:技術(shù)特性擾動風(fēng)險以及客戶需求變化風(fēng)險;蔣家東等[9]通過對消極質(zhì)量事件的分類,將供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險分為3類:信用性質(zhì)量風(fēng)險、技術(shù)性質(zhì)量風(fēng)險和需求性質(zhì)量風(fēng)險.可見,大家對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險因素的認識不統(tǒng)一.

為了比較全面客觀地獲取供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險指標,作者通過設(shè)置一系列問題,根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù),運用統(tǒng)計分析方法實現(xiàn)誘因聚焦,進而設(shè)計出相應(yīng)的風(fēng)險評價指標.

對浙江省的50家制造企業(yè)進行了問卷調(diào)查,并對供應(yīng)鏈質(zhì)量維度以及影響要素進行分析.

a. 質(zhì)量維度.

這些質(zhì)量維度就是供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的來源領(lǐng)域,可作為供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的一級指標,選擇原因可從表1反映出來.

這種基于問卷的頻數(shù)統(tǒng)計法計算簡單,又避免了專家或被調(diào)研對象評價的離散性[10],可以為影響因素分析提供比較客觀的基礎(chǔ).

b. 質(zhì)量影響因素分析.

為了基于質(zhì)量維度進行質(zhì)量影響因素分析,這里基于決策樹的分析方法,對質(zhì)量的形成原因進行邏輯推理,構(gòu)建出的決策樹如圖1所示.

在圖1中,企業(yè)對客戶需求把握不準,主要是企業(yè)對市場需求波動把握不準以及信息失真造成;資源供應(yīng)伙伴的競爭力,主要取決于該方的信譽、服務(wù)能力、所供給資源的質(zhì)量3個要素;資源配置問題中,這類問題主要通過資源共享和資源的動態(tài)優(yōu)化配置來實現(xiàn),而信息資源的共享又尤為重要;SC(供應(yīng)鏈)管理的理念與文化定位,一般體現(xiàn)在SC中各方所采用的合作戰(zhàn)略、管理模式及服務(wù)方式方法上.對于制造企業(yè)而言,原材料的質(zhì)量風(fēng)險的把控主要在原材料提供過程及試用過程,所以,質(zhì)量監(jiān)控起關(guān)鍵作用.SC外部問題主要來源于自然作用力、政府政策及市場的良性生存法則.

1.3 面向制造企業(yè)的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價指標模型

根據(jù)圖1和圖2(見下頁),在不考慮供應(yīng)鏈的外部質(zhì)量風(fēng)險誘因的情況下,構(gòu)造出的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價指標模型如圖2所示.

從圖2可以看出,SC質(zhì)量風(fēng)險的評價指標體系是一個具有多層次、多指標,并且各自相對重要性不同的復(fù)合體系.而且,在復(fù)雜的動態(tài)供應(yīng)鏈環(huán)境下,這些評價指標的量值具有一定的模糊性,指標權(quán)重也是隨著環(huán)境的變化而變化的.所以,為了更好地幫助企業(yè)比較客觀地評價自身的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險,本研究將借助于FME的評價方法對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險的評價進行研究.

表1 質(zhì)量維度頻數(shù)分析

圖1 SC的質(zhì)量風(fēng)險誘因分析

圖2 供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價指標體系

2 復(fù)合模糊物元評價模型

風(fēng)險評價方法有很多,主要分為定性和定量兩大類風(fēng)險評價方法.定量評價方法相比定性評價方法更客觀、更有說服力.常用的定量風(fēng)險評價方法有模糊評價法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、動力學(xué)風(fēng)險分析法及模糊物元法等.其中,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法雖然能夠避免繁瑣的計算,但需要大量的歷史數(shù)據(jù)作為樣本,在資料不足的情況下難以進行.模糊綜合評價法雖然能較好地解決風(fēng)險的模糊性問題,但缺乏對指標權(quán)重量化的考慮.層次分析法雖然考慮了指標的權(quán)重問題,但在確定指標權(quán)重時主觀隨意性太大.動力學(xué)基礎(chǔ)上的風(fēng)險評價是建立在系統(tǒng)演化基礎(chǔ)上的,對風(fēng)險系統(tǒng)的整體風(fēng)險發(fā)展趨勢的分析有幫助,但不利于各種風(fēng)險等級的分析.而模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的風(fēng)險評價法不僅適用于各種多因素多等級的風(fēng)險評價，而且可以客觀量化一些定性指標.針對制造業(yè)供應(yīng)鏈的質(zhì)量風(fēng)險的邊界模糊性、誘因復(fù)雜性、質(zhì)量風(fēng)險數(shù)據(jù)源難以獲取及難以定量化的特點,需要選擇一種能將模糊數(shù)據(jù)信息和定性信息進行定量處理的風(fēng)險評價方法.模糊物元法作為一種比較典型的模糊數(shù)學(xué)評價方法,恰好能滿足本研究問題的需要.

模糊物元是物元分析原理與模糊集理論有機結(jié)合的研究方法.物元分析的要點是將事物用事物M、特征C、量值x這3個要素來描述.自Zadch于1965年創(chuàng)立模糊集合數(shù)學(xué)模型以來,FME模型在生產(chǎn)決策、方案評價及自然災(zāi)害等級評估等方面得到了廣泛應(yīng)用[11].考慮到供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性(隨機性、模糊性和未確知性等),本文采用FME模型對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險等級進行評價.

2.1 復(fù)合模糊物元

若m個事物都有n個共同的特征,每個事物的特征都對應(yīng)1個模糊量值,則由多個事物和多個特征值構(gòu)成的物元就是復(fù)合模糊物元.復(fù)合模糊物元

(1)

式中:xij代表其中任何特征值,描述為第i個事物的第j個特征的模糊量值.

2.2 從優(yōu)隸屬度

模糊物元各單項指標相應(yīng)的模糊量值從屬于標準方案各對應(yīng)評價指標相應(yīng)的模糊量值隸屬程度,稱為從優(yōu)隸屬度[12].對于不同評價樣本來說,各評價指標可劃分為兩種[13-14]:

a. 越大越優(yōu)型指標.

若xij按照該隸屬原則計算后記作x′ij(i=1,2,…m,j=1,2,…n),則

(2)

遵循該最優(yōu)隸屬度原則的指標屬于正向指標.

b. 越小越優(yōu)型指標.

(3)

這類指標一般屬于負向指標.

根據(jù)研究所選取的從優(yōu)隸屬標準,可得到從優(yōu)隸屬度復(fù)合模糊物元R′mn.

2.3 差平方復(fù)合模糊物元

為了描述經(jīng)過隸屬度調(diào)整后的特征值與其最大值或最小值的距離,假定由最大特征值或最小特征值x″ij組成的復(fù)合物元為標準模糊物元R″mn.若用1表示標準特征最大值,則(1-x′ij)2就組成差平方復(fù)合模糊物元RΔ.

(4)

式中,Δij為第i個事物的第j個特征的復(fù)合模糊量值.Δij=(1-x′ij)2,i=1,2,…,m,j=1,2,…,n.

2.4 確立指標權(quán)重

指標權(quán)重對風(fēng)險評價結(jié)果有重要的影響.常用的權(quán)重確定方法主要有專家打分法、熵權(quán)法,以及目前國內(nèi)比較認可的熵權(quán)與專家打分相結(jié)合的復(fù)合賦權(quán)法.熵權(quán)法的使用是根據(jù)熵越大,評價指標變異程度越大,提供的信息量越大,從而所占權(quán)重也應(yīng)越大[15],但熵權(quán)法有時會出現(xiàn)假低概率事件.而常用的復(fù)合賦權(quán)法的權(quán)重結(jié)果相互獨立,但一定程度上存在著沖突[16].雖然供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險指標大多屬于定性指標,但是,在一定實例數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的信息熵會避免假低概率事件,同時又簡化了指標權(quán)重的計算.

為此,本文提出了建立在復(fù)合模糊物元特征值上的信息熵的指標權(quán)重確定方法.

(5)

式中:Wi為指標權(quán)重;E(xij)表示第i個事物的第j個指標的信息熵.

權(quán)重結(jié)果保留兩位小數(shù)位.Wi值越大,說明該指標對決策的貢獻度越大,這也從側(cè)面反映出該指標對風(fēng)險評價的重要性.

2.5 構(gòu)建歐式貼近度復(fù)合模糊物元

歐式貼近度是用來描述待評樣本與標準樣本之間的相互接近程度,這是一種分類方法,可用于風(fēng)險等級的認定和風(fēng)險大小的排序,其值越小,表示兩者越疏遠,反之,則越接近.一個事物有多個評價指標,所以,其歐式貼近度可表示為

(6)

式中:ρHi為第i個指標的歐式貼近度;ωi為Δij的權(quán)重.

由此,可得到歐式貼近度復(fù)合模糊物元

(7)

3 制造業(yè)供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價實例分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

以4個奶制品生產(chǎn)企業(yè)(S1,S2,S3,S4)為研究對象,根據(jù)它們的一些運營數(shù)據(jù),整理后形成的10個指標(c1～c10)的數(shù)據(jù)如表2所示.風(fēng)險指標數(shù)據(jù)都是經(jīng)過處理后形成的.

表2 實例企業(yè)的風(fēng)險指標數(shù)據(jù)

3.2 構(gòu)造復(fù)合模糊物元

根據(jù)表2和式(1),構(gòu)造模糊物元

3.3 建立從優(yōu)隸屬度復(fù)合模糊物元

根據(jù)下頁圖3,按照越大越優(yōu)原則,得到的從優(yōu)隸屬度復(fù)合模糊物元

3.4 建立差平方復(fù)合模糊物元

根據(jù)差平方公式,構(gòu)建差平方復(fù)合模糊物元

3.5 確定指標權(quán)重

根據(jù)復(fù)合模糊物元的特征值,按照式(5),得到風(fēng)險指標權(quán)重

3.6 歐式貼近度復(fù)合模糊物元

進而計算出4個企業(yè)的歐式貼近度復(fù)合模糊物元

由4個企業(yè)的貼近度值可知,這4個企業(yè)的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險等級為:S2

這4個企業(yè)的每個供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險因素構(gòu)成的歐式貼近度復(fù)合模糊物元

根據(jù)所有ρH的取值范圍,將風(fēng)險劃分為5個等級:風(fēng)險高(0.9≤ρH≤1);風(fēng)險較高(0.75≤ρH<0.9);風(fēng)險一般(0.59≤ρH<0.75);風(fēng)險較低(0.45≤ρH<0.59);風(fēng)險低(0.30≤ρH<0.45).可根據(jù)風(fēng)險等級設(shè)定標準對企業(yè)的供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險水平進行判定.

4 仿真驗證

根據(jù)這4個企業(yè)的風(fēng)險指標的初始值,假定S2

圖3 供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價仿真

可以看出,風(fēng)險評價的精度是比較高的,切合現(xiàn)實情況.

5 結(jié)束語

通過對質(zhì)量維度進行問卷頻數(shù)分析,找出關(guān)鍵性質(zhì)量問題域;以此為依據(jù),運用決策樹的推理規(guī)則對風(fēng)險誘因進行推理分析;由此,按照評價指標的可測量性、可比性和科學(xué)性的設(shè)計原則構(gòu)建出相應(yīng)的風(fēng)險評價指標體系.并進一步針對供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險評價數(shù)據(jù)的模糊性和定性數(shù)據(jù)量化的要求,在模糊物元分析的基礎(chǔ)上,引入熵權(quán)法確定指標權(quán)重,利用風(fēng)險指標歐氏貼近度的計算來劃分事物以及風(fēng)險要素的風(fēng)險等級.以4種不同性質(zhì)的企業(yè)為研究實例,對他們面臨的風(fēng)險因子和風(fēng)險現(xiàn)狀進行對比分析,仿真結(jié)果表明,熵權(quán)法模糊物元模型能夠有效地解決非定量化的評價問題,評價精度也能在一定程度上滿足要求.

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(編輯:石 瑛)

Fuzzy Matter Element Based Evaluation of Quality Risk in Manufacturing Supply Chain

LIU Caihong1, XU Fuyuan2

(1.College of Business,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China;2.Business School,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

Under the increasing competitive environment of complex supply chain and diversified customer demand for product quality and customer service,quality risks in supply chain become one key issue of supply chain risks.To help companies effectively identify and manage these risks,the quality risk assessment of quality risks in supply chain was presented on the basis of the fuzzy matter-element (FME) model.The quality risks assessment system was studied and the entropy method for index weight and the Euclid approach degree for risk level were used to construct a composite fuzzy matter element model.At the end,the reasonability of the FME model for supply chain quality risks assessment was verified by the fitting of a neural network simulation.

manufacturing supply chain; quality risks; assessment; fuzzy matter element

1007-6735(2016)05-0465-07

10.13255/j.cnki.jusst.2016.05.009

2016-07-20

浙江省自然科學(xué)基金資助項目(LY13G010005);中國博士后科學(xué)基金資助項目(2013M541792)

劉彩虹(1974-),女,副教授.研究方向:供應(yīng)鏈風(fēng)險管理、質(zhì)量工程、決策支持研究.E-mail:liuch0001@163.com

C 939; F 270.7; F253.3

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