基于系統動力學的生鮮農產品供應鏈風險控制研究

摘 要：以山東省農產品冷鏈物流為例，從系統的角度分析生鮮農產品供應鏈中的主要風險因素和風險控制策略，構建生鮮農產品供應鏈風險的系統動力學模型。模擬仿真結果顯示環境風險一直高于參與人員風險和操作方法風險，不同的時間段操作方法風險與參與人員風險的變化狀況不同;風險控制策略有一定的滯后性和有限性;風險控制成本、供應鏈風險、供應鏈績效存在均衡關系，風險控制成本的作用范圍影響供應鏈績效。

關鍵詞：生鮮農產品;供應鏈風險;系統動力學;模擬仿真

一、引言

生鮮農產品是人們日常消費的必需品，對國計民生具有重要意義。近年來中國冷鏈物流行業飛速發展，但是仍存在不足之處，如冷鏈物流資源分布不均、專業技術缺乏、體系不完善等。目前在國內外研究方面，國外對生鮮農產品質量和冷鏈物流的研究起步早，研究理論和方法比較成熟，側重于對生鮮農產品供應鏈特定風險的研究。國內對生鮮農產品冷鏈物流的研究起步較晚，側重于對生鮮農產品供應鏈整體風險的分析研究，對特定風險的研究也較為廣泛。國內外學者對農產品的研究主要有四個方面。一是質量安全，如Arsdel等提出了著名的“3T 原理”，Zaur等進一步提出了“3P理論”和“3C原則”。二是冷鏈物流，如Yantong Li等運用了線性規劃方法解決食品冷鏈路徑問題，David Bogataj運用了EMRP模型以減少新鮮農產品供應鏈運輸過程中的損失。三是特定風險，如付焯等研究了物流延誤造成的超期風險在生鮮農產品供應鏈中的傳遞問題，楊揚等建立了生鮮農產品國際冷鏈物流運作風險的系統動力學模型。四是整體風險，如李悅等研究了云物流模式下生鮮農產品綠色供應鏈風險，顏波等識別了物聯網環境下農產品供應鏈的風險因素。目前國內外生鮮農產品供應鏈風險的研究大多使用AHP、ISM等方法進行定量分析，受研究者主觀影響較大，影響研究結果的科學性和準確性，全面分析生鮮農產品供應鏈風險系統的研究較少。因此本文以山東省農產品冷鏈物流為例，從參與人員、環境、操作方法三方面定義了風險因素，建立了生鮮農產品供應鏈風險的系統動力學模型，通過模擬仿真反映風險的動態趨勢和風險控制措施的有效性，為生鮮農產品供應鏈風險的控制提供科學、有效的依據。

二、風險識別

1.系統要素

生鮮農產品供應鏈風險系統包括風險因素、供應鏈績效及風險控制策略等子系統。

（1） 供應鏈風險因素子系統

本文從參與人員、環境、操作方法三方面分析生鮮農產品供應鏈中的主要風險因素，參與人員風險因素包括生產農戶、加工企業、批發商、經銷商、第三方物流企業、客戶，環境風險因素包括自然環境、政府政策、法律法規、經濟環境、市場環境、交通意外，操作方法風險因素包括冷鏈技術、預冷、儲存、包裝、運輸、末端配送、信息等方面的風險。

（2） 供應鏈績效子體系

供應鏈績效評價是指圍繞供應鏈的目標，對供應鏈整體、各環節所進行的分析評價。本文以經濟效益、物流柔性、信息水平、物流運作、改進提升、監管效果六個方面構成供應鏈績效評價指標。

（3） 供應鏈風險控制策略子系統

在識別分析供應鏈風險因素的基礎上，通過績效管理、信息管理整體降低參與人員、環境和操作方法風險，通過聯合管理和監督管理促進參與人員協調合作、增強供應鏈整體效果，通過柔性化設計和應急處理機制提高供應鏈適應風險和自我調節能力，通過流程改進提高供應鏈各環節的有效性。

2.系統的因果關系

圖1是生鮮農產品供應鏈風險系統的因果關系圖。當生鮮農產品供應鏈風險，即參與人員風險、環境風險和操作方法風險增加時，實際供應鏈績效降低，與企業期望的績效差距加大，從而刺激企業加強供應鏈風險控制，有效抑制風險。同時增加了風險的控制成本，減少了風險的控制效益，在一定程度上降低了供應鏈績效，當供應鏈績效降低到一定程度時，會影響風險控制策略和成本，從而使風險增加。因此，生鮮農產品供應鏈的風險因素、風險控制策略、風險控制成本、供應鏈績效之間存在一定的博弈關系。

3.系統動力學模型

在系統因果關系分析的基礎上，利用VensimPLE軟件構建生鮮農產品供應鏈風險的系統動力學模型如圖2所示，主要參數方程見表1。

三、模擬仿真

1.主要參數設置

（1） 供應鏈風險因素。通過相關文獻和現實數據對風險因素進行量化，使用山東省農產品冷鏈物流的平均風險因素進行模擬仿真。

（2） 供應鏈績效。假設企業期望的供應鏈績效為1，實際供應鏈績效難以估計，而且對模型的運行沒有影響，因此假設供應鏈績效各影響因素的初始值均為0.7。

（3） 其他。系統動力學的反饋行為主要取決于模型結構，結合文獻和現實情況，采用科學有效的方法對參數進行合理估計。

2.模擬仿真結果

假設生鮮農產品采收后經過預冷、儲存、包裝、運輸等環節到達客戶的時間最大期限為15天，供應鏈起始時間為第1天。

（1） 供應鏈風險趨勢

供應鏈風險趨勢如圖3所示。生鮮農產品供應鏈的參與人員風險、環境風險、操作方法風險都隨著時間的增長而增加，環境風險一直高于參與人員風險和操作方法風險，1天-5.5天左右操作方法風險高于參與人員風險，5.5天以后參與人員風險超越了操作方法風險。原因是環境風險包括自然、市場、法律法規等方面，具有很強的波動性和不確定性，很大程度上決定了供應鏈中參與人員的協調合作方式和操作方法的標準化流程。參與人員與操作方法之間也有密切的關系，前期由于加工企業承擔著預冷、盤點、分揀、儲存等多個操作方法，導致操作方法風險較高，之后批發商、經銷商、客戶等人員之間的操作方法較少，導致操作方法風險較低。

（2） 風險控制策略對供應鏈風險的影響

以山東省農產品冷鏈物流為例，風險控制策略主要包括績效管理、信息管理、聯合管理、監督管理、柔性化設計、應急處理機制和流程改進。風險控制率是衡量風險控制策略有效性的重要指標，風險控制策略有效性越高風險控制率越高，反之亦然。通過模擬仿真檢驗風險控制策略的有效程度，模擬場景1（current）代表風險控制率為0，風險控制策略無效;模擬場景2（current 1）代表風險控制率均不為0，風險控制策略有效。

風險控制策略對供應鏈風險的影響如圖4所示。供應鏈風險隨著風險控制策略生效而降低，但是風險控制策略通常在第2天左右逐漸生效，前期控制效果較為顯著，到達一定程度后保持穩定或有所下降，這說明了風險控制策略對于供應鏈風險的控制效果具有一定的滯后性和有限性。

（3） 風險控制策略對供應鏈績效和風險控制成本的影響

如圖5所示，當風險控制策略無效（current）時，1天-5天供應鏈績效隨著時間的增長而降低，5天以后供應鏈績效保持穩定;當風險控制策略有效（current 1）時，1天-4天供應鏈績效逐漸降低，4天以后供應鏈績效逐漸提高，到達一定程度后保持穩定。這是因為前期風險控制策略的實施對風險的抑制效果低于風險對供應鏈績效的影響，4天以后供應鏈績效因風險控制策略生效而增加。

風險控制策略的實施會產生一定的成本，當風險控制策略有效（current 1）時風險控制率提高，控制成本也會提高，從而影響供應鏈績效。風險控制策略無效（current）也會產生較少的風險控制成本，這說明成本的投入對風險控制無效。

（4） 控制成本、供應鏈風險和供應鏈績效的均衡關系

生鮮農產品供應鏈風險會降低供應鏈績效，風險控制成本越高，則供應鏈風險越低，風險對供應鏈績效的影響越小，對供應鏈績效有一定提升效果，但是風險控制成本增加到一定程度會降低供應鏈績效，因此需要均衡控制成本、供應鏈風險和供應鏈績效三者的關系，在風險控制策略生效時，以較低的控制成本達到較高的供應鏈績效。

風險控制成本=EXP（風險控制率+風險控制率+風險控制率），0.15為風險控制成本系數，表示風險控制成本占供應鏈總成本的比例為15%，成本系數越大，風險控制成本也越高，反之亦然。假設當風險控制策略有效時，風險控制成本的上限值為0.5，增加風險控制成本能夠提高供應鏈績效的作用范圍為0-0.2、0-0.3、0-0.4三種情況。通過調整成本系數改變風險控制成本值，使供應鏈績效達到最高。本文挑選一些典型的模擬類型，如表2所示，仿真結果如圖6所示。

結合以上模擬場景，當風險控制策略有效且風險控制成本的作用范圍分別為0-0.2、0-0.3、0-0.4時，風險控制成本占供應鏈總成本的比例分別為10%、15%、20%，供應鏈績效最高。

四、結論

由于生鮮農產品供應鏈風險因素的差異性，三類風險的狀況各不相同，環境風險高于參與人員風險和操作方法風險，第1天-5.5天操作方法風險較高，5.5天以后參與人員風險較高;由于前期風險因素較多，風險具有長期性，風險控制策略具有一定的滯后性和有限性，通常在第2天左右生效;由于前期風險控制策略對風險的抑制效果低于風險對供應鏈績效的影響，而且風險長期存在，風險控制策略對于供應鏈績效的提高也有滯后性和有限性，通常在第4天左右生效;有效的風險控制策略會產生較多的成本，成本的增加能夠降低風險，提高供應鏈績效，但是增加到一定程度后會降低供應鏈績效;當風險控制策略有效且風險控制成本的作用范圍分別為0-0.2、0-0.3、0-0.4時，風險控制成本占供應鏈總成本的比例分別為10%、15%、20%，供應鏈績效最高;風險控制成本的作用范圍越大，提高成本系數以增加供應鏈績效的效果越顯著。本文僅針對一次供應鏈過程將風險因素定量并進行模擬仿真，未能考慮多次運行過程中風險因素的復雜多變性，之后可以進一步研究不同供應鏈運行情況下風險控制策略的有效性。

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作者簡介：陳子康（1999.07-? ），男，漢族，河南商丘人，研究方向：物流與供應鏈研究、供應鏈風險