基于层次分析法与熵权法建立供应链风险评估机制

舒 琪/上汽通用汽车有限公司

基于层次分析法与熵权法建立供应链风险评估机制

舒 琪/上汽通用汽车有限公司

本文将企业供应链风险分为财务风险、运作风险、供应风险、客观环境风险和主管环境风险五个大类及24个小风险元素。并通过层次分析法和熵权法的权重计算方法相结合，从而得到一个综合各风险因子占比。建立供应链风险评估方法，根据评估结果对中高风险实施供应链风险管控的保障措施，通过供应链风险预警机制提高对整个供应链风险的管控能力。

层次分析法；熵权法；供应链风险评估

一、背景介绍

汽车产业高速发展带动下游零部件企业网络的快速布局和延伸。全球化的采购导致大量供应商散布于全球各地，同整车企业之间距离的延伸导致的不仅仅是物流运输成本的增加，更预示着大量的全球性各类灾害对供应链的安全质量风险的陡增。近年来各类灾害频发不但导致大量的额外费用的产生，并且使供应链安全遭受重大影响。导致企业在销售额、利润甚至产品质量上都会受到较大影响。供应链风险已成常态化，因此对于供应链风险的研究显得十分重要，供应链风险是指由于供应链内外各种不确定因素综合导致企业实际收益与预期收益发生偏差，从而使供应链有受损的风险。通过供应链风险评估机制的建立，可以辨识与预判供应链风险，从而有效地降低企业在供应链上的风险。

二、供应链风险评估体系方法确定

（一）层次分析法

层次分析法（AHP）是20世纪70年代美国运筹学专家提出的一种多准则决策方法。它通过把一个复杂问题表示为一个有序的有递阶层次的结构，在通过人们的意见决策来判断方案的好坏，从而据此对方法进行排序，层次分析法比较适用于有着复杂层次结构的多因素决策问题，该方法可以结合处理方案中定性和定量的因素，具有系统性、实用性、方便性的优点，广泛应用于各类评估领域。

其具体的步骤如下：

建立多层次结构模型-＞通过两两比较判断矩阵-＞求解权重及其一致性验证-＞计算各层级元素的综合权重

（二）熵权法

熵权法是一种客观赋权方法。在具体使用过程中，熵权法根据各指标的变异程度，利用信息熵计算出各指标的熵权，再通过熵权对各指标的权重进行修正，从而得出较为客观的指标权重。

其具体步骤如下：

建立数据矩阵-＞求各指标权重-＞确定指标的总体权重

（三）结合AHP及熵权法确定综合权重

层次分析法主要考虑了供应链专家的经验和知识，以及企业决策者的意见，固然风险因素指标权重的排序往往大都具有较高的合理性，但是仍然无法克服主观因素介入影响较大的缺陷；而熵权法充分挖掘了各风险因素指标其原始数据本身所包含的信息，得出的结果非常客观，但是却无法反映供应链专家的经验和知识以及决策者的意见，有可能得到的权重会与实际重要程度非常不相符。综合分析以上2种方法各自的优缺点，考虑决定把层次分析法和熵权法的结果相结合，得到综合考虑主观和客观因素的指标权重向量

综合考虑文献的讨论结果，结合本文指标体系的实际情况，取α=0.5比较合适。

三、在企业中的实际应用

（一）供应链风险模型

在某汽车制造企业，根据其实际情况，共设立三个层级的供应链风险指标。见表1

一级指标分成内部自身风险和外部环境风险。内部自身风险主要是指与企业内部管理实际运作息息相关的各类内部风险统称，外部环境风险主要指一些客观及外部因素造成的各类风险统称。

二级指标由财务风险、运作风险、供应风险、客观环境风险和主观环境风险组成。财务风险主要指和企业相关经济因素有关的各类风险因素，运作风险主要与企业在日常运作中综合表现相关的各类风险因素，供应风险主要指企业在零部件供货过程中发生的各类风险因素，客观环境风险主要指一些客观存在不受人为所影响的各类风险因素，主观环境风险主要指一些受人为变化及企业管理中所产生的各类风险因素。

三级指标是实际发生与具体可收集信息的24类风险因素，具体分别是（自然灾害、能源危机、地缘政治、产区位置、生产事故、厂区搬迁、市场波动、供货年份、零件类别、企业性质、劳资问题、额外费用、PRR数量、日常服务表现、供货PPM、积极配合程度、体系评审表现、日常报警次数、停线次数、潜在停线次数、严重报警问题、新项目供货表现、下级原材料周期、产能问题）。

（二）确定各级供应链风险指标的权重

1、通过层次分析法计算权重

针对上文中提出的24类供应链风险因素，制定相关的调查内容，并邀请A公司的供应链专家进行了调查与访谈。由访谈人员对供应链风险因素情况的重要性进行对比，并根据现有供应链风险情况对各种供应链风险因素进行专业公正地评估，共同确定风险24类风险因素的严重度（重要性）。评估后决定将严重度分为1-7（7为最严重），并根据实际情况逐一确定各风险因素的严重度，同时得出一级指标与二级指标的严重度之和。见表1

2、计算指标的层次单排序

通过两两指标严重度的值之比作为指标之间的两两比较，从而得到各层指标的判断矩阵。

以一级指标为例，一级指标的判断矩阵如下所示：

表2 一级指标的判断矩阵

一级指标单排序的计算过程具体如下所示：

①对判断矩阵各列进行归一化处理

得到：

②对归一化后的矩阵求各行平均值得到特征向量：

得到一级指标的权重系数的计算结果如下所示：

③计算判断矩阵的最大特征值λmax。

由此，可以计算最大特征值：

表1 企业供应链风险分层级及对应严重度指标

④计算一致性指标CI和一致性比率CR。公式如下：

当n＝2时，2阶正互反矩阵总是一致的，所以不用进行一致性检验。当n大于2时，用CR表示矩阵的一致性。CR=CI/RI。RI取值，如表3所示。

表3 平均随机一致性指标

因为一级指标的判断矩阵是2阶正互反矩阵，因此，该判断矩阵与一致性检验符合要求。

对以上结果整理，并同理可以计算剩余矩阵的权重和一致性。得到结果如下所示：

表4 一级指标各指标的权重及一致性检验结果

同理得到其他各层级关系的权重值。

（三）层次总排序

利用同一层次所有指标的单排序的结果，可以计算就上一层次而言，本层次所有因素重要性的权值，这就是层次总排序。

本次的实例的结果为表5。其中，综合排序即通过AHP计算得到的风险系数′ω。

表5 综合权重

1、通过熵权法计算权重

通过熵权法计算权重，统计去年的每个季度的24个风险因素发生的频次数据作为计算样本。样本为表6

表6 风险因素发生频次

①计算第i季度第j项指标的比重，如下式所示

②计算指标信息熵。具体如下式所示

④计算指标权重。如下式所示，所得结果如表7所示。

表7 指标权重

上表中的权重即通过熵权法计算得到的风险系数ω′′。

2、确定综合权重

根据上文中的描述综合分析层次分析法和熵权法两种方法的优缺点，把层次分析法和熵权法的结果相结合，得到综合考虑主客观因素的指标权重向量，即:

综合权重随αfalse的改变而改变，当α=1和α=0时，分别对应于AHP法和熵权法。综合考虑文献的讨论结果，结合本文指标体系的实际情况，取α=0.5比较合适。

3、供应商供应链风险评估标准建立

邀请专家确定各风险因素的计算标准，同时利用上文得出的综合权重最终供应链风险评估，计算标准如表9

最终供应链风险评分=∑（因素最终权重*因素探测值）

低风险：风险评分值<5

中风险：风险评分值5=<且<15

高风险：风险评分值＞=15

四、总结

综合层次分析法与熵权法客观与合理地得到各风险因素的权重。而不只是片面地考虑单一权重计算方法。以此基础建立的企业供应链风险评估机制还是比较客观与公正，从而能真正指导企业快速识别风险，提高企业对整体供应链风险的管控能力。

舒琪，学校：上海交通大学，工作单位：上汽通用汽车有限公司,上海交通大学在职研究生(物流工程方向)。

表8 风险系数