供應鏈風險傳導建模與仿真*

山東理工大學商學院　閆秀霞　劉莉潔　馬永琦

供應鏈風險傳導建模與仿真*

山東理工大學商學院閆秀霞劉莉潔馬永琦

針對供應鏈上企業間的依存關系，本文通過闡述供應鏈風險傳導的過程，揭示了供應鏈風險傳導的本質——風險知識的傳導，并基于風險知識的傳導構建供應鏈風險傳導模型，運用Repast平臺對模型進行仿真，最后對仿真實驗結果進行數據分析，驗證了模型的有效性，得到了相應的供應鏈風險傳導機制，為供應鏈風險防范工作提供了參考。

供應鏈風險傳導風險知識建模仿真

一、引言

隨著經濟的發展，企業間的聯系越來越密切，這就使得一個企業產生的風險會沿著供應鏈傳導給與之相關的其他企業，供應鏈風險應運而生。近幾年來供應鏈風險事件頻頻發生，從2005開始接連不斷的“蘇丹紅”事件、到2012年的“翻版宜家”事件、再到2014年的“福喜腐肉”事件等等，給人們的生活帶來了嚴重后果。而對于供應鏈風險管理工作，大多數學者都集中在對風險的評估與控制，而對供應鏈風險的傳導研究較少，因此，對供應鏈風險傳導的研究具有時代意義。

二、供應鏈風險概述

就供應鏈風險不同學者從不同角度給出了不同定義，通過參考大量文獻，可以將其歸納總結為以下三中觀點：一是朱懷意（2006）、肖艷（2009）認為，供應鏈風險是供應鏈企業在生產運營過程中,由于各種事先無法預測的、不確定因素帶來的影響，使供應鏈企業實際收益與預期收益發生偏差,從而使企業有受損的風險和可能性。二是李民（2012）、徐峰等（2013）認為，供應鏈風險是利用供應鏈系統的脆弱性對供應鏈系統造成破壞，給該供應鏈的上下游企業及整個供應鏈帶來損失，存在潛在的威脅，這里供應鏈的脆弱性主要表現在事件發生后產生的后果無法預知。他們認為供應鏈風險來源于風險被放大后的牛鞭效應，由于供應鏈網絡上的企業之間存在相互依賴性，任何一個企業出現問題都有可能波及和影響其他企業，影響整個供應鏈的正常運作，甚至導致整條供應鏈的破裂，因此又將供應鏈風險定義為供應鏈的脆弱性。三是洪肯堂（2010）、金鈮（2011）、張璐（2012）等通過探討、挖掘不同的風險源，進而對不同的供應鏈風險給出了相應的定義。并認為供應鏈風險是指由供應鏈所處的環境及供應鏈組織網絡的復雜性對供應鏈各個環節構成威脅，降低整條供應鏈的性能和績效，使鏈上各成員的正常運作受到影響甚至被打破的狀況。本文認為供應鏈風險從本質上講是由于供應鏈所處環境的不確定及供應鏈中的供應不確定、需求不確定和生產的不確定，再加上供應鏈本身組織網絡的復雜性及脆弱性，導致企業不能定時、保質保量的完成供應鏈任務，影響甚至打破供應鏈的正常運作，使鏈上各成員都受到影響的狀況。這些狀況，一定程度上可以用節點企業的風險知識量來衡量。

三、供應鏈風險傳導機制

供應鏈風險傳導是指風險源借助一定的載體，沿著供應鏈上的某個路徑，從一個節點企業傳到另一節點企業，并對下一節點企業帶來影響過程。從供應鏈風險傳導的定義可以發現，供應鏈風險傳導的組成要素有：風險源、風險載體、風險接受者。從供應鏈風險的定義可知，風險源是指影響供應鏈運行的一切不確定狀況，包括供應鏈內外部及其自生的不確定因素；風險載體是指在供應鏈風險傳導過程中個體間的聯系橋梁、承載風險的媒介；風險在供應鏈間的傳導是動態的，風險發出的同時，企業內部也接受了風險，也屬于風險的接受者，所以風險的發出者也是風險的接受者，在此統一稱為風險接受者。其具有風險滯留性、風險消化性、風險繼續傳導性和風險抵制性等特征。

供應鏈風險的傳導，更確切的說是供應鏈風險知識的傳導，供應鏈風險傳導的過程在一定程度上就是，供應鏈風險借助某一載體，將風險知識在供應鏈各節點企業間進行傳播與交流的過程。風險知識的傳播與供應鏈風險傳導的關系如下圖1所示。從圖1可以得知，供應鏈各節點企業作為風險知識的接受者獲得知識后，又反過來作為風險知識的發出者按照一定的規則傳給其他節點企業。此外，各節點企業在進行風險知識傳播過程中是以企業的利益最大化為前提，這就使得企業在進行風險知識傳導時還會考慮自身和周圍的節點企業風險知識狀態，以便更有利于自身獲得風險知識。在每一次風險知識的交流中，設定有一個風險知識的傳播者，和風險知識的接受者，再一次知識交流中，知識的傳播方向是單向的。在這個過程中，節點企業自身的企業經營狀況和行為的變化都會對風險知識傳播產生影響，由此可見，整個風險知識傳播的過程就是供應鏈風險傳導的過程。

圖1　風險知識的傳播與供應鏈風險傳導

四、供應鏈風險傳導的數學模型

（一）風險知識量本文參照Morone等（2004）的方法，將agent掌握的風險知識量化為數值，即節點企業i∈I的風險知識量用RVi來表示。設定d為“風險知識交流閥值”，也就是風險知識異質性閥值，節點企業所獲得的風險知識上限為ks。當風險知識異質性大于給定的閥值時，因為缺少共同的風險知識從而使得風險知識不能正常的交流，因此不能獲取風險知識。agenti與agentj交流后獲得具體的風險知識量，按以下步驟計算。

步驟1：計算agenti與agentj之間的風險知識距離

步驟2：知識交流后個體獲得的風險知識量

根據公式，當agenti與agentj之間的風險知識距離小于閾值d時，兩者可進行風險知識交流，但獲得的風險知識量有上限；隨著風險知識距離的增大，兩個個體進行風險知識交流獲得的風險知識量越大，但當風險知識距離大到超過閾值d時，兩個體不再進行風險知識交流，最終個體所有的新的風險知識量為：

在這里需要注意的是：風險知識交流閥值的規則與一些觀點動力學中的“有限信任規則”是類似的，即只有在信任區間內的兩個風險知識交流個體才會產生影響，但與原本的“有限信任規則”有著本質的區別。有限信任規則說的是社會心理學與社會學中的“同質性”，也就是具有相似背景的人才會交流，但此處的閥值則指的是基于個體間的認知差距影響風險知識的溝通和認知觀察。

（二）供應鏈風險傳導模型的執行程序

（1）構建初始供應鏈網絡，包括給定的生產商、供應商和零售商數量；初始化每個供應鏈節點企業的風險知識存量包括企業自身的風險知識吸收率、風險知識遺忘率、創新能力等。

（2）從眾多節點企業中隨機選一個節點企業作為目標個體。

（3）目標個體與其他節點企業進行風險知識的交流：以概率p遵守風險知識傳播規則，從一個鄰居中學習新的知識。

（4）更新節點企業的風險知識狀態。

（5）重復步驟（2），（3）和（4），直到迭代次數達到預先指定的上限Tmax。

（三）供應鏈風險傳導模型的構建供應鏈風險傳導的過程也是風險在節點企業間的流入與流出的過程。所以在構建供應鏈風險傳導模型時，引入三個概念：風險輸入、風險承受能力和風險輸出。其中，風險輸入指的是節點企業中的風險流入；風險承受能力指的是節點企業能夠抵御風險的能力，也就是風險閥值，這個閥值與風險知識在一定程度上呈現一定的線性關系；風險輸出指的是風險流經企業內部之后最終表現出來的風險輸出值，若企業能夠完全抵抗住風險，則風險最終的輸出值為0，否則需計算風險的輸出值。在本文定義供應鏈風險值在［0，1］之間，模型初始化時，在［0，1］之間本文隨機生成N個風險值Risk，各節點企業的風險閥值，即企業自身所掌握的風險知識與企業的風險承受力之間的關系為：

在供應鏈風險傳導的網絡中，每個節點企業在同一時間內都會有兩種流分別為：風險流入（Risk in）和風險流出（Risk out）。風險流入是上游節點企業傳導給下游節點企業的風險值，是針對某節點企業的上游企業而言的。風險流出是針對下游企業而言，也就是下游企業接受到的風險值。風險流入和風險流出是一個相對的概念，兩者都在同一條關系鏈上，上游企業的風險流出等于下游企業的風險流入。具體如圖2所示。

圖2　供應鏈風險流的傳導方式

供應鏈網絡是供應鏈風險傳導的前提條件，在該網絡中，許多不同節點企業相連形成邊，在設置每條邊的權重的時，首先指出節點的度。節點的度指的是與該節點相連的其他節點的個數，它在某種程度上代表了節點的重要性，結合實踐發現，節點企業的度與該企業在整個供應鏈網絡上的重要性成正比，并且，度越大，代表與其相連的每條邊的上的風險流輸出的權重越大。

在計算風險流入權重時本文設定所有鄰居節點總風險權重為1，各鄰居節點權重的計算見公式（5）為：

假如節點企業j在節點企業i的鄰居節點中的度是最大的，則節點企業j在整個供應鏈網絡中處于主導地位，如果其出現供應鏈風險，則風險會沿著供應鏈網絡傳導給其他的與之合作密切的節點企業。如果該節點企業經受的風險是財務風險，即出現財務危機，則會導致上游合作企業的資金鏈也會受到影響，那么，j節點企業的風險流出將依據企業j在所有鄰居節點中所占的權重值流向節點企業i。這個權重值是節點j在節點i所有鄰居節點中影響力的表達，所以，該權重值也可理解為節點企業i對其相鄰節點企業造成影響力的權重，是鄰居節點風險的輸入權重。一旦確定了供應鏈中風險流入和風險權重之后，風險輸出值就可以確定了。最后一級節點風險流出值的計算公式為:

此外，用平均知識和知識方差來衡量供應鏈網絡中風險知識傳播的均衡性和差異性。其中，知識方差指的是風險知識傳播的公平程度，即衡量風險知識在供應鏈網絡中傳播的均衡度。

假設供應鏈節點企業i∈I，其所掌握的知識向量是KVi= ｛kv1i，kv2i，，，kvli｝，則節點企業i的平均知識水平可表示為：

整個網絡的平均知識水平為：

一般知識方差公式為：

五、基于供應鏈風險傳導模型的仿真研究

（一）仿真參數初始值的討論模型的參數主要包括系統變量、供應鏈網絡Agent私有變量兩類。系統變量主要是指在仿真實驗初始時進行定義和賦值并在仿真過程中記錄整個全局信息的全局變量，私有變量是Agent獨有的變量，記錄了Agent的創新能力、交互次數、知識等。

（1）系統變量。本文主要用到的系統變量如表1所示。

表1　供應鏈網絡系統變量具體賦值情況

（2）Agent私有變量。本文主要的私有變量如表2所示。系統變量和Agent私有變量初始化完畢后,即可運行仿真實驗，通過最后得到的數據再進行分析。

（二）基于供應鏈風險傳導模型的仿真本文借助Repast平臺進行仿真，共設計兩組仿真實驗。仿真實驗一：供應鏈節點企業沒有創新能力，對比圖用實驗一表示。仿真實驗二：供應鏈節點企業全部具有創新能力，對比圖用實驗二表示。兩組仿真實驗的共同的初始條件相同，根據美國一軍事網絡的研究成果，供應鏈網絡中生產商：零售商：消費者=1:4:25。本文設計了供應鏈網絡中總的節點企業數為1200個，其中，消費者1000位，零售商160家和生產商40家。此外，為確保結果的準確性，本文的兩組仿真實驗均重復100次來排除仿真實驗的隨機性，最后取結果的平均數，再進行對比分析。

表2　供應鏈網絡Agent私有變量具體賦值情況

（1）平均知識水平對比。仿真實驗經運行后得到如圖2所示的供應鏈網絡平均風險知識的傳播效率對比圖，實線圖代表仿真實驗一隨Step變化的平均風險知識水平變化圖，虛線圖代表仿真實驗二隨Step變化的平均風險知識水平變化圖。

由圖2可以發現，不管節點企業有沒有知識創新能力，其所擁有的風險知識量都會從0快速增加到8個單位左右，然后再緩慢增加到節點企業的最大知識存量也就是10個單位。但企業具有了知識創新能力之后，企業的知識存量增加的比沒有創新能力時要快，最終獲得的知識存量也會比沒有創新能力時要多，有創新能力的節點企業最終的平均風險知識量為10.1個單位，而沒有創新能力的企業的最終平均風險知識量為9.55個單位，兩者相差0.55個單位。這說明創新能力能提高企業的風險知識水平。

（2）風險知識傳播差異度對比。通過仿真得到供應鏈網絡平均知識的傳播差異對比圖（圖3）。圖中的實線圖表示企業在沒有創新能力的前提下（仿真實驗一）風險知識傳播差異程度隨Step變化的走勢圖；虛線部分表示在企業全部具有創新能力的前提下（仿真實驗二）風險知識傳播差異程度隨Step變化的走勢圖。圖中小方框內的曲線代表仿真實驗一和仿真實驗二知識傳播方差隨Step時間步而發生變化的差值變化圖。從圖3發現，兩企業的平均知識水平走勢大體相同，隨著Step時間步的增加供應鏈網絡中節點企業的平均知識差異呈現先快速增大至頂峰之后又凹形降低最后達到基本穩定狀態，最終網絡內每個企業的平均知識趨于相同，并且都達到了最大值，使得供應鏈各節點企業之間的平均知識差異逐漸減小最后到最低點。但是，企業具有創新能力其平均知識水平要高于無創新能力的節點企業，這說明企業的創新能力能夠使企業的平均知識水平差異的差距變大，從小的對比圖上可以看到這種差距在0到500步內呈快速增長然后又快速下降的趨勢，兩種情況下的知識差異在Step=180的時候達到最大4.79278，差異水平大約在Step=500時趨于穩定,最終約為0.29。結合上面兩組實驗，可以得出以下結論：在前期仿真實驗中，隨著時間步的增加，供應鏈網絡中節點企業的平均知識將快速增加，同時企業之間的異質性增加，不公平程度也增加，但經過一段時間以后，因為供應鏈網絡中單方面知識轉移機制和引入和其混有社區的特點，使得知識異質的節點企業之間的知識交互更加頻繁，知識傳播的效率也逐漸升高，這使得知識交易的成本降低，從而使得知識傳播的范圍擴大，隨著知識的不斷傳播交互，知識差不斷變小，這在一定程度上減小了知識傳播的“貧富差距”程度，最終達到全供應鏈網絡節點企業風險知識的同質化。

圖2　不同創新能力下的平均知識水平對比圖

圖3　不同創新能力下平均知識的傳播差異對比圖

（3）企業風險知識、創新能力對風險傳導的影響。前面對仿真實驗的系統變量和Agent私有變量已經進行了初始化賦值，包括1200個供應鏈成員、整個供應鏈內平均分布10個風險源、每個風險源的值滿足［0，1］的均勻分布等。為盡量避免誤差，以及考慮供應鏈網絡的復雜性，本文用供應鏈網絡的平均值來衡量風險狀態。具體公式為：

為了研究風險知識、創新能力對供應鏈風險傳導的影響，在此設計了三組仿真實驗。仿真實驗一：節點企業在無風險知識下，風險在供應鏈網絡內的傳導情況；仿真實驗二：節點企業在有風險知識但沒有創新能力下，風險在供應鏈網絡內的傳導情況；仿真實驗三：節點企業在有風險知識并有創新能力下，風險在供應鏈網絡內的傳導情況。

企業在無風險知識下風險在供應鏈網絡內的傳導情況。通過仿真，得到供應鏈成員企業在沒有任何風險知識下風險在供應鏈網絡內的傳導曲線圖（圖4）。通過圖4的曲線圖，可以看出供應鏈中節點企業在無任何風險知識的前提下，風險在供應鏈網絡中快速傳導，并很快達到最大值。從小圖中顯示，約在Step=400時，網絡中的平均風險值已經達到0.91384。各個供應鏈節點企業無任何風險知識，不采取任何風險防護措施，導致風險在供應鏈網絡中短時間內快速傳導開來，是出現上述現象的主要原因，在這種情況下，在供應鏈網絡中的所有節點企業都將遭受風險損失。

圖4　企業在無風險知識前提下供應鏈風險的傳導圖

創新能力對供應鏈風險傳導的影響情況。從圖5可知，時間從0到500的范圍內，企業不管是否具有創新能力供應鏈網絡的平均風險水平都經歷了快速上升又快速下降的過程。但是，代表企業有創新能力的實線曲線整體處于無創新能力的虛線曲線的上方。仿真實驗一的最大平均風險值為0.51個單位，仿真實驗二的最大值是0.45個單位，比仿真實驗一小0.06個單位。圖5中平均風險水平在前期快速增長的原因是前期節點企業的知識水平還比較低，風險閥值也較低，導致風險的承受力較低，內部不能消化的風險就會傳到其他節點企業中，隨著企業風險知識水平的快速上升，企業的風險意識變強，采取必要的措施來降低風險，使風險傳導中斷，在圖上表現出來的就是網絡整體風險值急速下降，而在仿真實驗一中，網絡整體風險值居高不下，不曾出現下降想象。因此，風險知識在一定程度上能夠提高節點企業的抗風險能力，使風險流經其他企業時減弱，從而減小風險傳導的可能性，最終提高供應鏈的穩定性。

圖5　企業在有創新能力前后的供應鏈風險傳導對比圖

實驗二、實驗三的曲線圖表明，節點企業的創新能力能夠提高企業的抗風險能力，成員企業在有創新能力的前提下，提前獲得較高的風險知識量，能夠較早的發現風險并采取措施來降低風險，使得在相同時間步上，虛線位于實線曲線的下方。這也說明創新能力的引入，能夠提高供應鏈網絡整體的風險知識存量，并在一定程度上增加節點企業知識的增長速率，從而消除供應鏈內部的風險，保證供應鏈網絡整體的穩定性。

六、結論

本文通過對供應鏈風險傳導模型的仿真，得到了創新能力、風險知識對供應鏈風險傳導的影響，通過對仿真結果分析總結，得出了供應鏈風險傳導的兩個機制：供應鏈風險知識傳導機制和供應鏈風險知識創新機制。（1）供應鏈風險知識傳導機制。風險知識在供應鏈網絡中傳導過程中，企業的風險知識量越大，代表企業的抗風險能力越強，越能及時發現風險進而減小風險產生的損失。當風險小于企業風險閥值，風險在企業內部被消化，不能再傳導到其他企業，否則會繼續傳導到其他節點企業，見圖6。首先，與企業i進行風險知識交換的企業必須是與企業i有利益關系的企業，此外兩節點企業之間的知識異質性過大，本文認為兩者的交集過少，而不進行知識交換，那么，兩者間就不存在風險的傳導。其次，風險知識會沿著節點企業的邊向其他企業進行傳導，傳導量的多少與邊的權重有關，此外，企業還存在知識的吸收和知識的摒棄，最終兩企業進行交換的知識基本達到平衡，風險停止傳導。最后，本文設定企業最大風險知識量，當風險知識量達到最大值之后，企業便不再吸收新的風險知識，即風險不再傳導。（2）供應鏈風險知識創新機制。結合實踐發現，風險知識在進行交換傳播的同時也會自身進行知識的創新，見圖7。通過仿真實驗，發現擁有創新能力的企業能夠更快的達到企業的知識最大值，也就是說企業能夠更及時的發現風險進而采取防范措施，企業的抗風險能力更強，在整個供應鏈網絡中，也就意味著該企業的競爭力更強。

圖6　供應鏈風險知識傳導機制

圖7　節點企業內部風險知識的交換與創新

*本文系教育部人文社會科學研究項目（項目編號：13YJAZH12），教育部人文社科規劃項目（項目編號：13YZH12），山東省自然科學基金項目（項目編號：ZR2013GM001）和山東省社科規劃項目（項目編號：12CGLZ10）的階段性研究成果。

［1］朱懷意：《基于不確定性的供應鏈風險因素分析》，《中國軟科學》2006年第20期。

［2］肖艷：《供應鏈風險來源及風險管理探討》，《物流工程與管理》2009年第31期。

［3］李民：《基于模擬方法的供應鏈風險與成本》，《系統工程理論與實踐》2012年第32期。

［4］徐峰、侯云章：《供應鏈網絡風險研究述評》，《中國軟科學》20013年第27期。

［5］洪肯堂：《供應鏈風險的分類與風險來源研究—基于文獻回顧的方法》，《物流技術》2010年第32期。

［6］金鈮：《基于本質安全的供應鏈風險識別方法研究》，《中國安全科學學報》2011年第21期。

［7］張璐：《在線旅游服務供應鏈風險分析》，《中國管理科學》2012年第20期。

（編輯 彭文喜）

Abstract：With the widely application of stock options,especially the option products appear in the securities market,the research of stock options has become the focus of all circles.The academic research on the stock option is more and more deeply. Through the analysis of the research of stock options,which published in the authoritative journal in recent 10 years,we find that the study mainly concentrated in three points:the motivation to awardedstock options;the impact ofinvestment decisions,financing decisions and corporate performance;stock options’select machine.

Keywords：Stock optionsThe motivation to awardedFinancial decisionsCorporate performanceSelect machine

Internal Control Quality,Internal Control Quality Changes and Financial Statements Audit Opinion

He QinShi BenjiSun Mengyao
（Accounting and Finance College/Maud Education Center，Shanghai Lixin University）

Based on the data of A-share listed companies between 2012 and 2013 after internal control standards’mandatory implementation,using listed company internal control index to measure internal control quality,this paper tested the influences of internal control quality on financial statements audit opinion.We found that the lower internal control quality,the higher the likelihood of receiving financial statements modified audit opinion.Meanwhile,comparing listed company internal control index with that of the preceding year,this paper tested the influence of internal control quality change on financial statements audit opinion.We also found auditors’signal associated with the reduction of internal control quality through their modified audit opinions.

Internal control qualityInternal control indexRisk-oriented auditFinancial statements audit opinion

Environmental Accident,Market Reaction and Environmental Disclosure

Li HengHuang Jun
（School of Business,Hunan University)

Abstract:On the background of the environmental accident of Sinopec and China Petro,This paper studies the influence of the effect of the other enterprise.Our results indicates that there is a negative market reaction of the sample company and they will disclose more environmental information in the next year,however,we could not find the relation between theMarket Reaction and Environmental Disclosure.

Keywords:Environmental accidentMarket reactionEnvironmental disclosure

Does IPO Underpricing Affected by the Board Heterogeneity?

Tan GuoweiFu Ranran
（School of Business Administration,Northeastern University）

Abstract:The paper takes the 411companies implementing IPO in China GEM market during the period of 2009-2014 as an example,based on the signal transmission theory and the theory of asymmetric information,taking empirical test on the relationship of IPO underpricing and the board heterogeneity,it is found that board heterogeneity is part of the effective signal.This study has some theoretical value and practical significance for the comprehensive understanding of the factors that affect the IPO underpricing.

Keywords:Venture enterprisesCorporate governanceBoard of directorsIPO underpricingHeterogeneity

The Effect on Corporate Risk-Taking of Capital Structure

Zhu WeidongXu Sai
（School of Economics,Hefei University of Technology）

Abstract:Using data of A-share listed companies from 2003~2014 as sample,this paper analyzes how the capital structure influence corporate risk-taking,and how the level of financial development of different regions affect the influence of capital structure on risk-taking.The results show that the capital structure has a positive role in promoting corporate risk-taking;higher asset-liability ratio of corporate has a higher level of risk-taking.Further results find that,this impact will be different due to the difference of the level of regional financial development,as the level of regional financial development to improve,the influence of capital structure on risk-taking will be weakened.Compared with the corporate that located in regions that have a lower level of financial development,the corporate located in regions that have a higher level of financial development,their capital structure have a smaller influence on risk-taking.

Keywords:Corporate risk-takingCapital structureThe level of financial development

A Review of the Stock Options’Research Frontier

Cen MinerWang Danzhou
（School of Management,Jinan University）