考慮供應商風險偏好的物流服務供應鏈系統動力學仿真分析

■ 張芳 王鵬程

遼寧工程技術大學營銷管理學院 葫蘆島 125105

0 引言

隨著經濟全球化的發展，市場競爭已由原來的企業之間的競爭轉向供應鏈之間的競爭。物流企業為增強其核心競爭力，將其非核心物流業務委托給第三方、第四方物流公司去運作，促進了LSSC 的形成。LSSC 作為一類重要的供應鏈，是以“供應商→物流服務集成商→物流功能商→客戶”為基本結構的新模式[1,2]，通過有效整合LSSC上的物流服務資源,能夠為產品供應鏈提供專業化、柔性化的物流服務。LSSC 從客戶需求的視角制定具有柔性和快速響應能力的物流服務方案，能夠快速解決服務客戶時出現的一系列問題[3]。

LSSC 成員企業的決策會受到很多因素的影響。一方面，企業決策者易受市場環境和自身認知的影響，可能會做出并非最優的決策。例如物流企業不能把握先進的技術，從而做出不具前瞻性的決策。另一方面，決策時不同的風險偏好會產生不同的決策結果，LSSC 成員企業的風險偏好與企業制定的發展戰略直接相關，甚至于影響企業未來的發展方向。因此，結合企業的風險偏好特性研究LSSC 更符合現實情況。物流服務供應商作為LSSC 的前端部分，本文在考慮其風險偏好特性的基礎上對LSSC進行研究，為物流企業決策者提供參考。

目前很多學者對LSSC 進行研究，主要從其協調問題、訂單任務分配等方面展開。在LSSC 協調問題研究中，Yao 等[4]運用Stackelberg 博弈論研究電子商務LSSC的協調問題，并通過算例分析其協調策略的可行性；周嫻嫻等[5]運用系統動力學方法研究信息共享對LSSC 牛鞭效應的協調問題；張廣勝[6]等結合集成商運作風險，通過引入跨鏈協調理論，建立LSSC 跨鏈網絡模型，并針對其系統協調問題進行研究。在LSSC 訂單任務分配研究中，張廣勝等[7]以服務時效性為研究視角，建立基于服務時效性的LSSC 任務分配的雙層規劃模型；Liu 等[8]以新訂單相似性參數為研究視角，以大規模定制物流服務為研究背景，對LSSC 訂單分配的問題進行了探討；劉偉華等[9]研究了二級LSSC 的訂單分配協調問題；黃金虎等[10]通過建立雙目標規劃模型，研究了時效激勵機制下的LSSC 任務分配問題；胡彥勇等[11]在模糊環境中研究訂單分配問題，并確定最優訂單分配。已有研究表明，有關LSSC 的研究多以完全理性人假設為前提，采用系統動力學、Stackelberg博弈論、可拓優度評價等方法解決問題；在研究中所基于的視角有服務時效、時效激勵等。也有部分學者從LSSC 模型[12,13]、供應鏈可靠性[14]、信息技術[15,16]等角度研究LSSC，本文將不一一敘述。

關于供應鏈決策者風險偏好方面，國內外學者也有諸多研究。吳勝等[17]在消費者時間偏好和決策者風險偏好的基礎上，構建了新的產品定價與訂貨模型；葉飛等[18]借助均值-標準差風險度量準則，探討了決策者風險偏好對存在競爭關系的供應鏈成員企業競合策略的影響；Keilhacker 等[19]通過對比研究不同的風險偏好類型，對供應鏈企業需求信息進行調整，為供應鏈企業信息共享研究提供新的角度和途徑；Yan 等[20]結合零售商不確定需求與動態規避損失行為，探討了零售商的虧損中性行為對制造商利潤、零售商效用等因素的影響。還有部分學者結合單一的決策者風險偏好對LSSC 進行研究，鄢飛[21]采用建模分析及數值試驗的方法,構建LSSC雙重委托代理模型，分析公平偏好對于其運作效率的影響；Liu 等[22]以物流服務能力采購為切入點，分析了損失規避偏好對LSSC 各成員決策的影響。已有研究表明，國內外學者較多的借助單一的決策者風險偏好對LSSC 進行研究，未能考慮多種決策者風險偏好對LSSC 產生的影響。

文獻綜述發現，目前有關LSSC 的研究還存在很大的不足。在現實運作中，LSSC 各成員的風險偏好行為以及風險感知能力的差異等不確定性因素，均可能對LSSC 整體運作產生重要影響。雖有學者們從多個角度對LSSC 進行定量表達，但研究存在一定的局限性，如研究前提多為完全理性人假設；在研究供應鏈決策者風險偏好時，學者較多的考慮了單一的決策者風險偏好對LSSC 產生的影響，未全面考慮多種決策者風險偏好對LSSC 運作的影響。為弱化完全理性人假設、單一的決策者風險偏好對研究LSSC時產生的影響，使得LSSC各成員決策者做出更優的決策，本文提出了一種新思路,即以LSSC為研究對象，結合供應商風險偏好建立LSSC系統動力學模型，并借助Vensim 軟件開展仿真模擬,通過對比供應商不同類型的風險偏好，并結合風險感知來源，分析其對LSSC主要環節變量的影響。

1 供應商風險偏好模型構建

在面對不斷更新的市場需求時，LSSC 成員企業的行為因素會使決策過程變得復雜。為更好的研究LSSC成員企業決策，本節對研究的問題進行簡單描述，并依據前景理論建立供應商風險偏好數學模型，為下節建立LSSC系統動力學模型做鋪墊。

1.1 問題描述

本文主要研究供應商不同類型的風險偏好對物流服務供應商（簡稱供應商）、物流服務集成商（簡稱集成商）、物流服務功能商（簡稱功能商）以及客戶組成的LSSC 主要環節變量的影響。供應商是指傳統的物流企業，如運輸企業、倉儲企業等[11]。而集成商作為LSSC 的核心組成部分，主要負責物流服務的集成[7]。功能商提供物流服務比較單一、且服務范圍較小，經常會被歸入客戶企業中，本文研究LSSC 時，將其從客戶企業中分離。假設LSSC 上存在唯一的供應商、集成商、功能商。且只考慮單一的物流服務能力。其結構如圖1 所示。(信息流是雙向的，資金流和服務流是單向的）。

圖1 LSSC結構

1.2 供應商風險偏好建模

前景理論[23]是描述性范式的決策模型，其分析了人們在面對得失時的態度。當市場出現服務需求時，供應商會根據服務需求的不確定性進行風險評估，并考慮風險的來源，如服務缺失損失、服務過剩損失、服務能力供應等風險來源。當服務需求相對穩定時，供應商的風險感知程度與其服務缺失損失、服務過剩損失成正相關關系[24]。

本文選取服務缺失損失、服務過剩損失為供應商的風險感知來源。假設服務缺失損失為g1(x)，服務過剩損失為g2(x)，風險感知價值函數G(X)≥0。假設供應商在服務需求確定時可滿足需求，其服務需求不確定時，服務缺失損失為X0，服務過剩損失為0，則G(X)=X0+0，此時供應商的風險感知程度最低。由前景理論可知,其存在一個風險感知參考點G(X)=X1，當風險感知超過該臨界值時，風險感知程度會快速增加。

根據前人研究價值函數曲線表達式以及供應商收益風險感知的特殊性推導，可得風險感知價值函數與風險感知程度Q的函數關系，見如下公式：

其中，α，β（0<α≤β）分別表示供應商面臨服務損失和服務收益時的風險態度系數，λ表示損失厭惡，X1表示風險感知參考點。風險感知程度曲線如圖2所示。

圖2 供應商風險感知程度曲線

2 LSSC系統動力學模型構建

本節在供應商風險偏好模型的基礎上，運用系統動力學方法對LSSC 進行建模分析。第一，將供應商風險偏好模型引入LSSC，建立LSSC 系統動力學模型，通過系統動力學模型展示LSSC 構成要素之間的關系以及反饋回路；第二，通過對系統動力學模型的因果關系回路圖和流圖分析，明確LSSC 各要素相互影響、相互作用的變化情況。

2.1 模型假設

為了方便研究，對模型做出以下假設：

H1:LSSC 各成員產生服務需求后，會存在一定的延遲，如集成商服務需求訂單對集成商物流服務能力補充量有信息延遲。

H2:供應商實施風險感知預測時，其上游企業的物流服務能力與供應商服務能力持有量調整決定供應商物流服務能力補充量。

H3:市場需求隨機波動，產生服務缺失和服務過剩時不影響下游企業服務需求波動。

H4:LSSC 各環節之間存在不完全對稱的服務需求信息，當上下游企業出現供不應求、供大于求時，根據不同的服務需求信息確定風險感知程度。

2.2 因果關系回路圖

將供應商風險偏好融入LSSC中，分析LSSC構成要素之間的因果關系，在周嫻嫻等[5]、張道宏等[24]學者研究的基礎上，繪制了因果關系回路圖，如圖3所示。

本文從LSSC 物流服務供應商、物流服務集成商、物流服務功能商3 個主要環節對圖3 的系統動力學模型中各要素的因果關系分析如下：

圖3 考慮供應商風險偏好的因果關系回路圖

（1）物流服務供應商

物流服務供應商部分包括物流服務能力持有量的補充和消耗等環節，存在“供應商期初服務持有量→集成商物流服務能力補充量”、“集成商服務需求訂單→集成商物流服務能力補充量”等正因果鏈。另外，存在“供應商危機感知系數→供應商期初服務持有量”這一負因果鏈，表明供應商危機感知系數對供應商期初服務持有量有調節作用。其中影響供應商危機感知系數的重要因素有兩部分：物流服務供應商的風險偏好及風險感知。

（2）物流服務集成商

物流服務集成商部分包含服務需求、服務訂單積壓等環節。首先，在服務需求部分，“集成商期初服務需求量”、“功能商服務需求訂單”作為物流服務集成商決策的重要衡量指標，對功能商物流服務能力補充量有正向作用。其次，在服務訂單積壓環節，存在服務訂單完成量、下游服務訂單量→供應商服務訂單積壓量→供應商服務缺失損失/供應商服務過剩損失這一因果關系，“供應商服務缺失損失”、“供應商服務過剩損失”作為風險感知來源，影響物流服務供應商對風險的感知程度。

（3）物流服務功能商

物流服務功能商部分存在“功能商服務需求預測→功能商服務需求訂單”、“功能商服務需求訂單→功能商物流服務能力補充量”等正因果鏈。其中功能商服務需求預測是采用移動平均的方法進行預測的，功能商物流服務能力消耗量由其期初服務持有量和市場需求共同確定。

2.3 系統動力學模型流圖

LSSC 中存在復雜的因果關系，本文運用系統動力學模型分析其主要因素的影響規律，并利用系統動力學方程將其量化，從而解決LSSC 系統局部與整體之間的影響。并運用Vensim 軟件分析因果關系回路圖，繪制LSSC模型流圖（圖4）。

圖4 考慮供應商風險偏好的LSSC模型流圖

該模型流圖的運行過程為：在市場出現服務需求時，功能商會根據市場需求做出服務需求預測，結合期望服務持有量制定服務需求訂單，繼而影響到上游集成商的物流服務能力持有量與期初服務持有量。集成商根據本期的服務需求訂單向上游供應商發出服務能力采購的需求。期初服務持有量的重要影響因素為供應商危機感知系數。供應商結合自身的風險偏好與感知風險來源，進一步決定期初服務持有量。

2.4 模型變量

結合圖4，對LSSC 系統系統動力學模型中40 個變量進行定義，其中包括水準變量3 個，速率變量4 個，輔助變量23個，常量10個，具體方程式和數值如表1所示。

表1 模型變量與其對應方程式及數值

變量類型常量變量名稱供應商需求補充時間集成商需求補充時間功能商需求補充時間市場需求響應時間服務需求預測時間服務持有量調整時間期望服務持有量持續時間單位服務缺失成本單位服務過剩成本供應商風險偏好對應方程式及數值3（2-5）3（2-5）3（2-5）3（2-5）3（2-7）3（2-7）10（2-15）1（1-5）1.5（1-5）1（規避）、5（中立）、10（追求）續表1（上接表1）

3 模型仿真及分析

為了更好的研究供應商風險偏好對LSSC 運作的影響，本文假設服務供需信息確定，市場服務需求存在一定的波動，且只考慮物流服務供應商的服務缺失與服務過剩。在此基礎上分別從供應商的風險偏好與感知風險來源兩個方面對LSSC主要環節變量進行仿真模擬。

3.1 考慮供應商風險偏好對LSSC的影響

本文將供應商風險偏好分3 種類型（規避、中立、追求）進行仿真模擬，分析其對LSSC 各成員物流服務能力持有量以及供應商服務積壓訂單量的影響。

（1）物流服務能力持有量對比分析

由圖5～7 對比可知，當供應商決策傾向于風險規避或風險中立時，LSSC 各成員的物流服務能力持有量的變化范圍基本相同；當供應商傾向于風險追求時，集成商的物流服務能力持有量的變化范圍會增大，而供應商、功能商的物流服務能力持有量也會隨之增加。當市場需求不確定時，風險規避型或風險中立型供應商做出的服務需求策略較為保守，這是由于其風險承受能力較低，即LSSC 各成員的物流服務能力持有量處于相對較低的水平；風險追求型供應商做出的服務需求策略較為激進，這是由于其風險承受能力相對較高，即LSSC 各成員的物流服務能力持有量處于相對較高的水平。隨著LSSC 的運作，其成員的物流服務能力持有量波動分別呈現出明顯的牛鞭效應。供應商結合不同類型的風險偏好進行決策，有助于其作出最優決策。

圖5 風險偏好下供應商物流服務能力持有量變化

（2）供應商服務積壓訂單量對比分析

如圖8所示，當供應商傾向于風險追求偏好時，供應商服務訂單積壓量出現較大幅度的波動變化，此時供應商會承受較高的風險；當供應商傾向于風險規避或風險中立偏好時，供應商服務訂單積壓量出現較小幅度的波動變化，此時供應商會承受較低的風險。對比分析供應商在3 種類型風險偏好的仿真結果，可以優化供應商服務積壓訂單量，其原因是供應商通過對比3種決策結果，調整了供應商期初服務持有量及物流服務能力補充量，因此供應商服務積壓訂單量出現了不同程度的波動。由圖8 可以看出，風險追求型供應商的決策對供應商服務積壓訂單量影響最大，其原因是在風險追求情況下，集成商會接收到供應商傳遞的擴大化的服務需求信息，使得供應商服務積壓訂單量波動幅度驟然變大。

圖6 風險偏好下集成商物流服務能力持有量變化

圖7 風險偏好下功能商物流服務能力持有量變化

圖8 風險偏好下供應商服務積壓訂單量變化

3.2 考慮風險感知來源對LSSC的影響

在考慮供應商風險中立偏好基礎上，結合風險感知來源進行分析，通過調整風險感知參數，對其成員物流服務能力持有量、供應商服務積壓訂單量分析。

（1）物流服務能力持有量對比分析

圖10 風險感知來源下集成商物流服務能力持有量變化

圖11 風險感知來源下功能商物流服務能力持有量變化

由圖9～11 看出，在供應商風險中立偏好的基礎上，對風險感知來源進行分析，開始階段，改變風險感知參數，對LSSC 各成員的物流服務能力持有量沒有影響，其原因可能是服務信息傳遞效率較低。隨著LSSC 的運行，風險價值較低（風險來源1）時，供應商承擔的風險較低，其對市場需求會有較為寬松的預測，市場需求可以得到滿足，但可能會出現物流服務能力過剩的情況；風險價值較高（風險來源2）時，供應商承擔的風險較高，供應商對市場需求的預測較為保守，可能無法滿足市場需求，出現供不應求的現象。

圖9 風險感知來源下供應商物流服務能力持有量變化

（2）供應商服務積壓訂單量對比分析

如圖12所示，風險價值較低（風險來源1）時，因供應商對市場需求會有較為寬松的預測，供應商服務訂單積壓量相對較大；風險價值較高（風險來源2）時，供應商對市場需求的預測較為保守，供應商服務訂單積壓量相對較小，通過對比風險來源1、2發現，調整風險來源參數可降低供應商服務積壓訂單量，提升供應商的盈利空間，也能緩解LSSC中存在的牛鞭效應。

圖12 風險感知來源下供應商服務訂單積壓量變化

4 結論與建議

4.1 研究結論

本文以供應商風險偏好為研究視角，運用系統動力學方法構建了LSSC 的系統動力學模型，并用Vensim 軟件仿真分析，得到以下結論：

（1）在考慮不同類型的供應商風險偏好的情況下，供應商的風險偏好行為會影響LSSC 成員企業的決策，LSSC 各成員物流服務能力持有量以及供應商服務訂單積壓量均會受到影響。通過對比分析3種類型的供應商風險偏好下的仿真結果可知，風險規避型或風險中立型供應商決策相對保守，使得LSSC 各成員物流服務能力持有量以及供應商服務訂單積壓量較低；風險追求型供應商決策相對激進，使得LSSC 各成員物流服務能力持有量以及供應商服務訂單積壓量較高。

（2）結合風險感知來源分析發現，調整風險感知參數能夠影響供應商的風險感知能力，從而影響供應商的決策態度。通過對比分析兩種風險感知來源的仿真結果，可以依據供應商提供物流服務時需承擔的風險價值的高低，有針對性的制定企業發展方案；并通過減少供應商服務積壓訂單量，降低供應商物流服務成本，提升供應商的利潤空間。

（3）LSSC 系統是集多反饋回路為一體的復雜動態系統。引入供應商風險偏好，以動態的觀點，運用系統動力學模型研究LSSC 構成要素之間的因果關系。研究結果證明，系統動力學能夠很好的處理LSSC 各要素相互影響、相互作用的變化情況，還可以在一定程度上解決服務需求信息不對稱、牛鞭效應等問題。

（4）風險偏好的加入為LSSC 成員企業提供了更多的決策方式。本文以供應商為例進行了探討，供應商決策時考慮不同類型的風險偏好，可以得到最優或較優的決策方案。在一定程度上弱化了完全理性人假設，使得供應商決策更加柔性；也能降低供應商及其下游企業可能承擔的風險。

4.2 對策建議

針對以上結論，本文提出以下幾點建議：

（1）LSSC 成員企業在進行決策時，應根據自身的風險偏好做出決策方案。當LSSC 成員企業明確自身風險偏好行為后，在制定決策方案時應采取謹慎的態度，認真考量與核實上下游企業的物流服務能力和與其他企業的合作關系，選擇戰略目標一致、服務功能相契合的企業，力求建立長期有效的伙伴關系，有助于企業長期穩定的發展；同時建立一定的懲罰機制，用來約束合作雙方的自利行為，有利于合作企業建立長期有效的合作關系，實現LSSC整體利益最大化。

（2）當LSSC 成員企業提供風險價值較低的物流服務時，企業可以適當增加其物流服務能力的持有量，提升企業的物流服務供給能力，有助于企業快速滿足市場服務需求；當LSSC 成員企業提供風險價值較高的物流服務時，企業可以轉變決策態度，選擇與其服務功能相近的同行企業進行合作，企業與建立合作的企業利益共享、風險共擔，有助于減少企業需承擔的價值風險。

（3）為更好地處理LSSC 成員企業間存在較為復雜的服務供需關系，參與合作的企業需打破企業間的組織邊界；通過建立信息共享機制、構建信息共享平臺等措施，加強合作企業之間的信息交流，提升企業間服務信息的傳遞效率，有助于提升LSSC整體物流服務效率。

（4）LSSC 成員企業進行決策時，不要只站在客觀的角度去制定企業決策方案，需盡可能考慮到能夠影響決策者制定決策方案的主觀因素；將主客觀因素結合進行企業發展決策，可使企業決策者制定的決策方案更具彈性，有助于決策方案更好的應用于企業發展。