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主导型供应链风险及其分担的研究 研究生：潘永锋导师：韩瑞珠( 教授)东南大学 摘要 现代商业中的竞争已经从企业之间的竞争转变为供应链之间的竞争，一方面， 分工深化加剧了生产与零售之间的矛盾，需要创新流通渠道组织加以协调。另一方 面，专职交换的大型零售商日益在流通渠道中占据主导地位，并经常利用市场势力 对生产商进行纵囱限制，引发此起彼伏的渠道冲突，因两为缓和这种冲突需要进一 步发现生产商、零售商的优劣势，以提高其竞争力。本文论述的主导型供应链的风 险及其分担是在信息化条件下以大型生产商、零售商为主导的流通渠道成员通过风 险分担来分享利益的一种模式。 主导型供应链成员的利益分享从本质上反映了一种新型的合作竞争关系1 因 此，本文从主导型供应链的风险视角进行分析，并通过利益分配实现风险的合理分 担，主要工作是： 一在风险管理相关理论的基础上分别分析了生产商主导型与零售商主导型供 应链的特点，分析了引起生产商、零售商主导型供应链风险事故发生的常见因素及 两类主导型供应链存在的主要风险，并在所提供的理论基础上，结合不同类型供应 链自身特点构建风险评价指标； 二根据所构建风险评价指标和评价原理分别建立生产商主导型与零售商主导 型供应链的风险评价模型。并且分析了它们各自的特点，分别给出生产商主导型和 零售商主导型供应链风险评价方法，说明其适用性和优缺点，及与传统的评价方法 相对比的优势，并辅以实例仿真说明这些方法的有效性； 三对供应链管理中的风险分担与利益分配机制进行了讨论，给出了确定风险 与收益的分配比例的相关模型。同时，论文还给出了基于单生产商、零售商多周期 的供应链风险分担模型，并进行了仿真。 四通过对两种主导型供应链风险的比较，提出风险控制措施。 关键词：生产商主导型供应链；零售商主导型供应链；削 i p 模糊评价；b p 神经网 络；风险分担；利益分配 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在赵林度导师的精心指导下所撰 写的研究成果。该论文除了特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学 位或证书而使用过的材料。 签名： 关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交 学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论 文外，允许论文被查阅或借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内 容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 签名：导师签名：日期： 东南大学硕士学位论文 第章引言 1 1 研究背景及其现实意义 第一章引言 1 研究背景 传统企业一般把自己作为一个独立的经济实体，为了生存必须与其他的同行企 业进行竞争。进入二十一世纪以后，企业之间的这种竞争方式已经暴露出一定的局 限性，而供应链与供应链之间的竞争成为现代市场竞争的主要方式。当前，网络信 息技术飞速发展，全球经济一体化进程日益加快，知识经济的强劲驱动，这一切正 急剧地改变着供应链运作的内外环境，从产品结构、生产过程、管理方式到组织结 构和决策准则都在经历着日新月异的变化。这给供应链带来了更高的效率，但也给 供应链带来了全新的挑战。同时，虽然供应链突破了传统企业的边界，但各供应链 企业仍然是相对独立的经济收益实体。因而供应链管理范围更加宽了，但在实际运 作中也含有更多的风险。 最近几年，关于供应链风险以及风险分担的研究逐步升温，特别是对那些拥有 较长供应链且面对曰益增长的不确定供给与需求的产业来说有关供应链的风险处理 以及风险分担的课题显得尤为重要。因此，在实施供应链管理过程中，如果不管理 好供应链风险，将会降低供应链的整体收益，以及各供应链企业的收益。 本文结合国家十一五科技攻关项目一现代物流关键技术与平台中物流信息共享 与交流平台实际项目经历，试着从生产商主导、零售商主导的角度对供应链的风险 进行分析和评价，并给出单生产商、零售商的供应链风险分担及利益分配模型，使 供应链的整体收益大大提高，风险分担的结果也更为有效、合理。 2 现实意义 目前，供应链上的企业联系越来越紧密，且越来越朝着全球化供应链方向发展， 供应链成员企业相互依赖、相互影响。所以，供应链中某个企业出现的风险对供应 链的破坏程度比对单个企业的要严重得多，即使一个很小的风险也可能带给供应链 一个巨大的打击，甚至可能完全破坏整条供应链。因此，供应链风险是供应链管理 中的重要障碍，它对社会产生了很大的危害，严重制约了供应链的发展。故我们应 东南大学硕士学位论文第一章引言 该认真地考虑下面两个问题： 1 如何识别供应链风险、并评价其风险水平以及如何处理供应链风险。这是供 应链管理中一个十分重要、明显而较难的课题。 2 对主导型供应链风险进行研究，可降低此类供应链价值分配的变异程度，进 而增进供应链价值。 因此，需要加强供应链风险理论的研究，建立供应链风险管理与危机防范战略， 并为供应链风险的识别、评估和控制提供新的思路和方法。 1 2 国内外研究现状 近几年，关于供应链风险和供应链风险处理的研究逐步升温。特别是对那些拥 有较长供应链且面对日益增长的不确定供给与需求的产业来说，对有关供应链风险 处理以及风险分担的课题进行研究显得尤为重要。 1 2 1 国外研究现状 1 供应链风险的研究 国外学者对供应链的研究始于对供应链风险的研究，z s i d i s i n e t a l 【1 1 ( 1 9 9 9 ) 将供应 风险定义为“供应的不及时而导致货物和服务质量的降低；s u l l a n m 沁o n 【2 1 ( 2 0 0 0 ) 认为供应链中的风险主要来源是合作伙伴之间信息的共享，如果合作伙伴滥用其他 供应链成员的信息其危害是巨大的；h 矾a n d e t a l 【3 】( 2 0 0 1 ) 认为供应风险是指“供应对 资源的流入产生负的影响以致公司不能运作，也称投入风险”。有一部分文献通过 对实际发生的意外事件带给供应链的影响，对供应链风险的现状进行了描述，并指 出人们应该重视供应链的风险管理，如m a r kd a v i d f 4 】和j a y a s h a l l k a i m s w a 觚彻t h a n 【5 】 对2 0 0 2 年我国的非典事件进行了讨论，并指出由于不可预料的意外事件，世界上 任何一种技术和预测方法都不能阻止中断( 供应) 的发生，因此提醒我们要构建一个 合理的供应链；b e n s t a f f 【6 】对台湾地震带给供应链的影响做了详细描述； m i c h a e l b r a d f o r d t 【7 】对2 0 0 0 年西海岸码头工人罢工事件对美国企业的影响做了描述； j o t l l l s o n 【8 1 ( 2 0 0 1 ) 分析了供应链的需求风险和供应风险，不可预测的市场需求、短的 产品生命周期、快速的产品更新换代和季节变化导致了供应链的需求风险和供应风 险。s h e m & y 0 s s i 【9 】( 2 0 0 1 ) 研究了供应链的恐怖袭击风险，指出了供应链的脆弱性， 2 东南大学硕士学位论文 第一章引言 应加强与政府合作，增强安全措施，防范恐怖袭击的发生，建立适当的库存抵抗恐 怖袭击，重组企业的运作流程，提高企业运作环境的安全性等；z s i d i s i i l g “1 0 1 ( 2 0 0 3 ) 对供应链风险概念进行了研究，并进一步对供应链的供应风险进行了分析。他们认 为供应风险存在于任何制造企业中，并提出了下列关键的供应风险：供应商经营风 险、供应商的生产力约束风险、质量风险、生产技术变化风险、产品设计变化风险、 以及各种灾害风险；r o s h a i lg a o n k 甄n s w 锄a d h a m 【l l 】( 2 0 0 4 ) 把供应链的风险视为 不确定性，并且指出了三种外在的表现形式，偏离( d e v i a t i o n ) 、中断( d i s n l p t i o n ) 和灾 难( d i s a l s t e r ) 。 2 生产商主导型供应链风险的研究 生产商主导型供应链是以生产商为核心企业，以生产商的物流、组织为中心， 由原材料供应商进行供货，分销商和零售商将生产企业生产的产品销售给顾客，零售 商在其中只起到分销渠道的作用。 关于生产商主导的供应链风险在系统模型方面一些学者进行了研究，但是大多 数文献都忽略了生产过程中零部件缺陷的存在而对供应链产生的风险或直接假设 缺陷的水平为零。 l u s s ，r o s e n w e i n f l 2 1 ( 1 9 9 8 ) 假定生产商为单一能力受限的准时制生产工厂，使用 数学模型分析了生产商供应多个部件给以恒定速度生产的最终装配厂的最优生产 批量大小；k h a i l ，l ，u t 伢r ，r u l l i l la s a r k 一1 3 1 ( 2 0 0 2 ) 提出了生产商从供应商那里采 购原材料到生产出成品的过程中出现的一些问题，通过数学模型计算得到生产商最 优订购策略和生产批量大小，用以供应购买者固定需求数量的周期交货政策； f a l l o n ，b r o w r i l e 【1 4 】( 1 9 9 8 ) 和w e l g 锄a ，m i l l s 【1 5 】( 2 0 0 4 ) 等使用仿真模型分别评估了在 某些特定约束下特定生产商的生产线性能，研究的性能度量标准典型地包括生产速 度、生产提前期或者在制品库存水平等。 3 零售商主导型供应链风险的研究 零售商主导型供应链是8 0 年代以来随着市场经济的发展所新兴起来的一种供 应链模式。随着市场经济的发展，卖方市场变成买方市场，市场变成以消费者为中心， 企业要发展盈利就必须满足众多消费者差异化的需求，零售商作为与消费者进行直 接交流的一环，因此成为了生产商和消费者之间的有力连接，并且规模越做越大， 资本越来越集中，他们在市场上占据的地位也越来越重要。 东南大学硕士学位论文第一章引言 零售商主导型供应链是以一个实力强大的零售商为核心企业，这个核心企业凭 借着它对于市场需求信息的收集和反应方面的优势在整条供应链中居于主导地位， 它对整个供应链的运作起组织、领导和指挥的作用。 m a n r e l ，m c c a 虢r t ) ，【1 q ( 1 9 8 4 ) 零售价格控制( i 冲m ) 可以避免零售商为拓宽销售渠 道而降低零售价格，影响制造商“高价位，高品质”的产品形象，并且比较了实施 l 冲m 与不实施i 冲m 的零售价格，认为l 冲m 有利于提高零售商的服务水平，但并不一 定提高零售价格；然而，y a m e y 【 1 ( 1 9 5 2 ) 的研究表明，r p m 起源于零售商联盟为应 对大型零售商的低价竞争而向制造商要求协定价格的措施o m s t e i n ，h a i l s s 饥s 【1 8 】 ( 1 9 8 7 、研究了i 冲m 在蒸馏酒精行业中的运用对消费量、分销网络等因素的影响，结 论认为i 冲m 将导致零售价格的提高、消费量的下降，并使消费者剩余向零售商转移。 1 2 2 国内研究现状 国内对供应链的研究最早出现在2 0 0 1 年，+ 总结起来可归纳为以下几个方面： 1 对供应链风险的来源、分类及影响因素的分析研究 对于供应链风险的来源、分类和影响因素分析，许多文献都没有严格区别，其 来源也即认为是风险的种类，有的根据影响因素的不同来确定风险类型。 张炳轩【19 j ( 2 0 0 1 ) 研究分析了供应链的风险因素：市场风险、合作风险、利润分 配风险、利润波动风险、技术与信息资源风险、道德风险；韩东东【2 0 1 ( 2 0 0 2 ) 探讨分 析了供应链管理中供应环节、生产过程、用户需求的不确定性及多企业运作时不确 定性导致的两种风险；丁伟东【2 l 】( 2 0 0 3 ) 认为供应链风险来自自然环境和社会环境； 江林【2 2 】( 2 0 0 3 ) 认为供应链风险来源于供应链的不确定性，供应链体系中企业之间的 矛盾；李晓英等【2 3 1 ( 2 0 0 3 ) 从系统结构、管理模式、运行机制三方面分析了供应链的 存在的系统风险、管理风险、信息风险、市场风险；党夏宁【2 4 1 ( 2 0 0 3 ) 把供应链风险 分为效率风险、信息风险、资金风险、外来风险；张向阳【2 5 】( 2 0 0 4 ) 指出了供应链中 存在市场、合作、技术、信息、财务、解散风险；董秋云阳( 2 0 0 4 ) 分析了实施供应 链管理中存在的商业信息泄漏、链中成员企业目标冲突、企业经营理念与企业文化 差异、供应链的动态变化、信息共享等问题和风险；王金凤【2 7 】( 2 0 0 4 ) 阐述了供应链 管理中信任合作风险和信息失真风险产生的原因及具体表现形式；胡金环等 【2 8 1 ( 2 0 0 5 ) 指出供应链存在外部风险和内部风险；林朝阳【2 9 】把供应链的风险归为四个 4 东南大学硕士学位论文第一章引言 方面，市场需求风险、合作风险、经济波动和利润波动风险、信息资源风险。 2 供应链风险防范及利益分配的研究 在对供应链风险的来源、分类及影响因素分析的基础上，一般文献都相应给出 了防范各种风险的措施。 韩东东( 2 0 0 2 ) 提出了强化核心企业的领导地位、简化供应链、建立核心供应链、 改变供应链的弹性等防范措施；2 0 0 2 年，杨红芬等【3 0 】从“委托代理”机制和牛鞭 效应两个角度出发研究分析了供应链管理中存在的信息风险，并进一步在理论分析 的基础上，提出了信息风险对策，即通过收益分成及风险分担机制的建立来有效地 激励和约束企业行为，利用信息技术促进企业间信息共享，有效地减少供应链存在 的信息风险，减少牛鞭效应，从而提高整条供应链的集成度和竞争力；2 0 0 2 年，杜 鹏【3 l 】研究了供应链的风险因素，对降低供应链风险的方法进行了初步探讨，并根据 团队理论提出了供应链的产出分配模型，指出团体惩罚机制对于产出分析契约是一 个有益的补充，可以克服企业行为的可观测性较差时的搭便车问题，使各企业选择 其行为，能够达到帕累托最优，降低供应链风险丁伟东( 2 0 0 3 ) 提出了设计柔性的多 头供应链、建立高效的信息传递渠道、进行流程重组、对重要供应商的经营情况进 行跟踪评价、制定应急措施5 种供应链风险防范的措施；江林( 2 0 0 3 ) 分析探讨了合 理规划构建供应链、加强信息共享和保证物流通畅、发挥核心企业的领导作用、保 持供应链的弹性、建立应急措施、强化合作伙伴关系等措施；林朝阳( 2 0 0 4 ) 提出了 建立多种供应渠道、高效快捷的信息传递网络、简化供应链、搭建信息共享平台、 加强成员企业的柔性设计等措施：倪燕翎【3 2 1 ( 2 0 0 4 ) 指出在设计、构建供应链时应充 分考虑到风险问题、优化合作伙伴选择、加强伙伴问的沟通和理解、加大信息共享 程度及提高供应链效率等措施；田会【3 3 】指出建立内生防范体系、外生防范体系、内 外协同防范体系来防范风险的发生；段圣贤瞰l 提出了加强节点企业的风险管理、建 立应急处理机制、加强信息交流与共识、优化合作伙伴选择、打造共同的价值观等； 董秋云( 2 0 0 4 ) 提出了企业要具整体性的系统思维、链中各企业要相互信任、企业高 层要重视供应链管理的运作，重视人力资源在供应链管理中的作用等防范措施。 供应链是环环相扣的，任何一个环节出现问题，都可能影响供应链的正常运作。 因此，供应链风险应该引起并绝对值得企业管理者充分重视，风险的合理分担为供 应链的正常运行提供了必要的保障。 5 东南大学硕士学位论文第一章引言 2 0 0 3 年，解馄等【3 5 】研究了供应链管理中的库存风险问题，分析与探讨了供应链 的不确定性及其对库存风险的影响，提出了实施库存集中控制，汇集需求，提高需 求预测的准确度，降低需求的变动性，从而在不影响管理服务水平的同时，降低安 全库存，以实现风险分担；2 0 0 4 年，张向阳，杨敏才，刘华明，张晓凤【3 6 】分析了供 应链管理中的不确定因素、风险类型及其来源，讨论了减小和防范供应链风险的方 法及其分担原则，建立了供应链管理中的风险分担和利益分配模型，最后得出了结 论；2 0 0 5 年，朱冰，李启明【3 7 】指出明确合理的风险分担是工程项目能否顺利实施的 重要因素。对此工程活动的风险识别不能简单化，应该结合工作结构分解、组织结 构分解和风险结构分解来定义。通过比较国内施工合同示范文本、f i d i c 施工 合同条件、n e c 工程施工合同在风险分担上的相关条款，总结了三者在风险分 担上的不同；2 0 0 6 年，李明顺，陈赞【3 8 】分析了公路建设项目风险分担机制的现状和存 在问题的原因，提出了一套合理风险分担机制的模式，给出了实现风险分担的途径， 并以工程实例说明；2 0 0 6 年，程述，谢丽芳【3 9 】根据工程项目风险分担的基本原则，在 传统评价模型及简单博弈模型的基础上，运用并改进奖励合同的风险分担模型，使 分担的结果更有效、合理。 3 供应链风险的评估研究 对于供应链风险的定量评估研究较少，一般都只做了定性描述，或者对某一些 特殊的风险做了定量分析。 丁伟东( 2 0 0 3 ) 首次用模糊综合评估的方法计算出各节点企业的可靠性，进而计 算出整条供应链的可靠性，以此来衡量供应链的风险大小；马林【删通过运用基于粗糙 集理论定权的模糊综合评估方法构建供应链评估模型，计算推导出了各关键风险因 素和风险变量的权重及风险后果测度指标的权重，得出供应链整体风险的水平。 4 其他方面的研究 除以上面几方面外，还有一部分学者就供应链风险的某一些风险进行了研究， 如信息风险、采购风险、价格风险、道德风险、违约风险、安全风险、合作风险、 质量风险及库存风斛4 1 硼。 6 东南大学硕七学位论文第一章引言 1 3 本文研究内容 本文以供应链风险为研究对象，研究了主导型供应链的特点及其风险分析与评估方 法，给出风险分担及利益分配的模型，从而为不同主体减少供应链风险带来的损害提供 依据，具体包括以下四章内容。 一国内外就供应链风险的研究现状，提出论文选题的背景和意义，给出了论文 研究的主要内容； 二论文相关的基本理论和方法。主要包括风险管理理论及风险分担理论等； 三主导型供应链风险的研究。分别介绍生产商主导型与零售商主导型供应链的 特点，分析了引起生产商、零售商主导型供应链风险事故发生的常见因素及两类主 导型供应链存在的主要风险，并在所提供的理论基础上，结合不同类型供应链自身 特点构建风险评价指标，然后给出风险评价方法，说明其适用性和优缺点，及与传 统的评价方法相对比的优势，再根据该评价原理建立风险评价模型，并辅以实例说 明该方法的有效性。 四风险分担研究。以风险分担及利益分配的原则为基础，从生产商和零售商的 不同角度确定了风险与收益的分配比例，给出了基于单生产商、零售商多周期的风 险分担及利益分配模型，并相应的给出实例； 五总结。主要包括全文的创新点和进一步要研究的工作及不足之处。 7 东南大学硕士学位论文第一章引言 刀：， c = 0 ( 3 1 6 ) j = 0 b ，m 为输出神经元数，l 为输入单元数，口为【1 ，l o 】之间的常数 2 = l + m + 口( 3 1 7 ) c ，i 为输入单元数，则有 2 = l 0 9 2 l( 3 18 ) 东南大学硕上学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 本文所选用的是第二种确定隐含层的单元数。 连接权和阈值的选取 b p 神经网络中的连接权和阈值的选取分两种情况：若为首次输入样本训练时， 权值和阈值都是随机产生，可取 o ，1 】之间的随机数来初始化连接权和阈值；若前面 已有样本输入进行了训练，则取前样本训练所得的权值和阈值。 学习速率的设定 学习速率决定每一次循环训练中所产生的权重变化量。大的学习速率可能导致 系统的不稳定；但小的学习速率导致较长的训练时间，可能收敛很慢，不过能保证 网络的误差值不跳出误差表面的低谷而最终趋于最小误差值。所以在一般情况下， 倾向于选取较小的学习速率以保证系统的稳定性。学习速率的选取范围为0 0 l o 8 ， 本文选取学习速率为o 0 6 。 传递函数的选择 b p 神经网络的非线性逼近能力是通过s i 舯o i d 型的激活函数体现出来的，所 以输入层到隐含层、隐含层到输出层的传递函数及网络训练函数均可选用s i 舯o i d 函数及其相关的t a ns i g 或l o gs i g 等。本文在选取三种函数时，为了简便选用 s i g m o i d 原始函数，即 g ) 2 彳仃工 ( 3 1 9 ) ( 2 ) b p 神经网络的算法 b p 神经网络算法的基本思想是学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播 两个过组成。正向传播时，输入样本从输入层传入，经各隐含层逐层处理后，传向 输出层。若输出层的实际输出与期望的输出不符，则转入误差的反向传播阶段；误 差反传是将输出误差以某种形式通过隐含层向输入层反传，并将误差分摊给各层的 所有单元，从而获得各层单元的误差信号，此误差信号即作为修正各单元权值的依 据。这种信号正向传播与误差反向传播的各层权值调节过程，是周而复始地进行的。 权值不断调节的过程，也就是网络的学习训练过程。此过程一直进行到网络输出的 误差减少到可接受的程度，或进行到预先设定的学习次数为止。 设置变量和参数 设样本容量为，输入层节点数为l ，隐层节点数为2 ，输出层节点数为m ， 3 9 东南大学硕士学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 刁为学习速度，以为训练次数，样本的输入向量为x = b 。，x ：，x i ) ；输入层与隐 层之间的连接权值嘞，f = ( 1 ，2 ，。) ，_ ，= ( 1 ，2 ，：) 及隐含层阈值，其权值 向量为 i 2 = 1w 1 2 w l 2 l 屹w 2 ： h l l 1 2 w i 2 = ，吼，钆：) ； 隐含层与输出层之间的连接权值，_ ，= ( 1 ，2 ，2 ) ，小= ( 1 ，2 ，m ) 及输出 层阈值钆，其权值向量为 2 = w l lw 1 2w l 膨 w 2 l 屹m m ，2 lm ，2 2 w 2 肘 实际输出向量为】，= 陟。，y ：，y 肼】； 误差反向传递 ， = ，钆) ； 输入层 隐含层 输出层 信号流 图3 5 三层b p 神经网络结构图 东南大学硕士学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 判断该样本前是否有已训练好的权值和阈值，若有则读取现有的权值和阈值； 若没有则需重新初始化，赋给权值向量岷：、嬲和阈值哆、吒各一个较小的 随机值，要求在叽1 之间； 选择样本露，其输入向量为x 。= g ；，x 。) ，七= ( 1 ，2 ，) ；期望输出 向量为么= k ? ，d ：，d 乞j ； 对输入样本以，前向计算b p 神经网络每层神经元输入信号“和输出信号1 ， 则输入层到隐含层的输入信号为 “；= 蝣霉一钟，f = ( 1 ，2 ，i ) ，= ( 1 ，2 ，2 ) ( 3 2 0 ) 其中，嘭为输入层到隐含层之间的阈值。 输入层到隐含层的输出信号为： v ；= 厂g ；) = 玎善噶x ：一嘭) ( 3 纠) 同样，我们可以得到隐含层到输出层的输入信号为 “：= 嗉嘭一罐，歹= ( 1 ，2 ，2 ) ，m = ( 1 ，2 ，m ) ( 3 2 2 ) 其中，或为输入层到隐含层之间的阈值。 隐含层到输出层的输出信号为 t = = 舷) = 候畦嘭一雕) a 2 3 ) 式中，采用s i 舯o i d 型函数。 最后得出实际输出向量为k = b ? ，y ：，少乞j ，后= ( 1 ，2 ，) ： 网络的性能函数用于衡量网络输出与真实值之间的误差，选用标准均方误差 函数。由期望输出仇和上一步求得的实际输出匕计算误差巨： b = 三姜。：一y ：) 2 = 三薹 以一玎善吆_ 一铹) 2 c 3 2 4 ， 4 l 东南大学硕士学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 其中，后为第j i 个样本，朋为输出层个数，d j ：为明望獭出，y ：为买际输出。 判断是否满足误差要求，即臣_ g ，若满足转至第八步，不满足转至第六步。 已知误差项不满足要求，须对网络权值及阈值进行训练，调整权值及阈值的 原则是使误差不断地减小，因此应使权值及阈值的调整量与误差的梯度下降成正 比，即 峰一卵嚣衅一卵篱一( 1 ，2 ，m 剐，2 ，2 ) ( 3 2 5 ) 吆= 1 象晔一囔巾( 1 ，2 ，蛳一( 1 ，2 ，埘) ( 3 2 6 ) 式中负号表示梯度下降，常数刁为学习速率。 a ，对于隐含层到输出层，式( 1 3 ) 可写成 吆叫嚣薏筹 b 2 7 ， 令醴为输出层的局部梯度，即 或= 专差= ”y ：眺) = 皓y ：虮y 三) ( 3 2 8 ) 故吆；，7 或筹= 刁v ；5 刀o ：一y ：( 1 一少：磅；铹= 一7 7 占： ( 3 2 9 ) b ，对于输入层到隐含层，式( 1 2 ) 可写成班 蝣= 叩篱一智每蔷筹 q 3 。， 令劈为隐含层的局部梯度，即 钟= 一骞蔷= 匡k 戒肌：域 ) = 陲醴嗉p ( 1 叫) ( 3 引) 故毗= 刁钟筹邓j # = 巧( 塾吆扣叫k ；嘭叫钟 ( 3 3 2 ) 桔卜式计笪修币后的极信及阈信咒为训练次数。 4 2 东南大学硕士学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 a ，隐含层到输出层的权值及阈值修正： 略g + 1 ) = 吒g ) + 吆g ) = 略o ) + 刁醚g m g )( 3 ) 3 ) 磁g + 1 ) = 磷o ) 一刁或g )( 3 3 4 ) b ，输入层到隐含层的权值及阈值修正： 蝣g + 1 ) = 蝣g ) + 瞄g ) = 瞄g ) + ，7 钟g m g ) ( 3 3 5 ) 彩g + 1 ) = 嘭g ) 一刁彰o ) ( 3 3 6 ) 其中，f = 1 ，2 ，i ，歹= 1 ，2 r ，2 ，l = 1 ，2 ，m 。 判断是否学完所有训练样本，若是则结束过程，否则转第三步选择下一个样 本，但其权值和阈值的选取以前一样本训练好的权值和阈值为准。 3 2 5 算例分析 在上一小节内容中，详细介绍了b p 神经网络的应用步骤，下面就以某一大连 锁零售企业为例来进行实证分析。 通过咨询该零售商的采购工作人员、顾客调查、网上收集、查阅相关书籍和有 关论文以及有部分数据由于其难得性是作者根据实际分析进行补充可得到以下数 据( 表3 - 4 ) ： 表3 4 原始数据的均值和标准差 变量 x lx lx，x4 均值 3 l1 5 8 4 81 3 9 0 3 8 l8 8 0 2 3 8 l1 1 2 4 6 3 8 标准差3 8 5 4 5 4 81 0 7 4 ，8 2 74 7 0 2 9 2 91 1 7 6 1 9 1 变量 x s x 6x 1 x s 均值 1 8 7 8 0 3 52 6 8 4 4 2 97 3 2 8 5 7 l2 5 6 0 2 4 3 标准差 9 5 2 7 1 5 46 0 8 8 0 5 57 2 2 1 6 5 42 1 8 8 4 1 8 其中，五顾客流量大小( 万人) 、五服务水平、墨购买花费时间( 分钟) 、五 品牌提供( 个) 、五商品提供( 个) 、也选址自由度( ) 、置顾客偏好、五顾客 4 3 东南大学硕士学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 购买力。 由于风险评价是受多个影响因素的共同影响，且各个因素之间有着比较复杂的 关系，具有高度不确定的非线性系统利用传统的评价方法有着诸多限制。因此，本 文先用主成分分析简化网络输入，再采用正则化的神经网络的方法对某零售企业 1 9 8 7 2 0 0 7 年的数据进行分析。 1 利用主成分分析的方法简化输入 在选取营业额增长的影响因素变量时，除了以经济学理论为基础和吸收已取得 的研究成果之外，还考虑了变量数据的客观性和可获得性，从选址、顾客便利需求、 品牌商品比较和零售商之间的比较三大方面，选出了8 个变量作为影响营业额增长 的因素，即顾客流量大小、服务水平、购买花费时间、品牌提供、商品提供、选址 自由度、顾客偏好、顾客购买力。 通过s a s 程序对原始数据进行主成份分析，本文的主成份分析程序均在s a s 8 0 环境下实现。 由表3 4 所显示的数据可得到相关系数矩阵的特征值及其累计贡献率见表3 5 。 本文选取前五个主成分进行分析。 表3 5 相关系数矩阵的特征值及其累计贡献率 特征根方差贡献率累计贡献率 l1 0 6 2 6 7 59 9 9 5 6 3 8o 8 8 5 6o 8 8 5 6 2o 1 9 1 9 7 8o 1 3 5 1 1 5o 0 1 6 0o 9 8 7 0 30 0 5 6 8 6 3o 0 1 5 0 5 70 0 0 4 70 9 9 1 7 4o 0 4 1 8 0 6o 0 2 1 7 6 50 ，0 0 3 50 9 9 5 2 50 0 2 0 0 4 l0 0 0 4 1 7 7o 0 0 1 70 9 9 6 9 6o 0 0 7 2 6 40 0 0 2 6 4 70 0 0 0 60 9 9 9 6 7o 0 0 4 6 1 7o 0 0 4 2 1 1o 0 0 0 30 9 9 9 9 8o 0 0 0 2 9 lo o 0 0 1 1 5o 0 0 0 1l 则前五个特征值对应的特征向量见表3 6 ： 表3 6 特征值及其所对应的特征向量 东南大学硕士学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 特征值 l o 6 2 6 7 5 0 1 9 1 9 7 8o 0 5 6 8 6 3o 0 4 1 8 0 6o 0 2 0 0 4 l o 2 5 3 1 6 5 o 3 3 8 5 1 7o 0 0 2 0 3 4 o 5 5 8 7 3o 4 8 0 0 8 5 0 2 8 6 0 0 60 2 0 3 8 0 2 0 4 1 7 6 6 20 3 5 4 6 4 4一o 2 3 9 1 5 o 3 0 4 3 8 3一o 2 0 1 1 6 o 1 7 1 1 4o 0 3 8 4 50 0 6 1 9 l 特征 o 2 9 7 4 7 70 4 7 7 4 0 9 _ o 0 8 8 5 4_ o 0 1 3 7 3_ o 0 9 8 7 8 向量一o 2 8 1 8 70 4 3 7 0 5 50 2 2 7 4 5 2o 2 8 8 5 2 6o 3 8 8 9 4 7 o 2 9 0 51 6 o 2 1 0 3 4 7o 2 0 1 6 6 30 3 4 9 81 8o 0 0 5 2 4 6 o 2 7 4 3 0 4_ o 2 9 1 7 4o 2 1 8 7 1 50 1 5 5 5 8 1 0 6 3 2 8 8 3 0 2 9 9 5 8 80 3 7 7 8 7 0 3 2 8 4 3 8- o 0 9 0 5 90 0 2 7 0 2 利用公式，把标准化后的变量数据减去其均值，再分别与对应的特征向量相乘， 就得到主成分数据。 2 数据归一化处理 对主成分简化后的数据进行归一化处理由于数据的取值比较分散，采集的各数 据单位不一致，因而须对数据进行 一l ，1 归一化处理，消除量纲的影响。所谓归一 化就是要把需要处理的数据经过处理后通过某种算法限制在一定范围内。归一化是 为了后面数据处理的方便，保证程序运行时收敛加快。 归一化的形式有很多，本文采用如下的公式这些需要归一化处理指标可以分为 越大越好型和越小越好型，对于越大越好型指标的归一化，可按照式( 3 3 7 ) 进行对 于越小越好型指标的归一化，可按照式( 3 3 8 ) 进行。 三：苴 ( 3 3 7 ) x m a x 一石m i n 、7 2 一戤一x x = 坐l 一 m 一n i i l ( 3 3 8 ) 其中，x 为原始样本值；工为归一化的样本值；、；。为样本的最大值、最 小值。 3 网络训练及测试 4 5 东南大学硕士学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 网络只有通过训练后，才有可能满足实际应用的要求。前1 8 组样本数据作为 学习样本，最后3 组作为检验用，学习精度为o 0 0 l 。 中间层的神经元个数是很难确定的，至今没有一个确定的标准，而隐层节点个 数又很大程度上影响着网络的预测性能。为精确网络性能，分别选取9 个、1 1 个、 1 3 个作为隐层节点，经过实际训练的检验来调整并最终选取。 经过对网络的收敛速度和误差大小的反复训练比较，隐层结点选用1 1 个。 图3 6 网络误差图 上图说明网络输出值与实际值的差异。由图可以看出网络的误差很小，组训练 样本的误差最大为0 0 1 5 ，说明训练后的网络对于训练样本而言性能足优良的。这 是神经网络共有的优点通过适当得调解参数，训练后的网络能对训练样本无限的接 近。 4 用训练后的网络对测试数据的评价 用训练后的网络对测试数据进行评价，然后输出的结果要进行反归一化。因为 输入数据是归一化后的数据，进行反归一化后，才能与原始数据进行比较。评价结 果表明，用1 9 8 7 2 0 0 7 年数据训练的网络，对2 0 0 4 年有很好的预测效果，但是对 2 0 0 5 年的预测，误差逐渐变大。经过分析，这是由于本文的样本数据较少，且零售 东南大学硕士学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 企业的年零售额是连续的，因此，前一年的数据对本年数据的预测非常重要。故本 文对2 0 0 6 年的预测，是在前1 8 年数据的基础上加入了2 0 0 5 年的样本对网络进行 了训练，同样的道理，对2 0 0 7 年的训练，训练样本也包括加入了2 0 0 5 、2 0 0 6 年的 数据。 ，、 l 蛰 、一 器 萄 额 图3 7 数据预测结果 5 。对比分析 先使用主成分分析简化输入，然后用贝叶斯正则化的l m 算法优化b p 神经网络， 对风险预测有很好的效果。为了说明该方法效果的优良，下面通过与直接用原始数 据作为网络输入的网络效果作一对比。 情况一表示直接使用原始数据作为网络输入的方法，情况二表示用主成份精简 后的数据作为网络输入的贝叶斯正则化的b p 神经网络。网络参数均如下设置：精 度为o 0 0 l ，最大迭代次数为2 0 0 。预测结果如表3 7 ： 表3 7 训练步数及预测效果的比较 情况迭代步数 2 0 0 5 年2 0 0 6 年2 0 0 7 年 预测值相对误差预测值相对误差 预测值相对误差 4 7 东南大学硕士学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 情况一 1 2 05 3 7 8 40 4 3 6 5 0 1 53 0 0 6 9 5 1 36 6 0 情况二3 l5 4 3 8 10 6 5 6 2 1 2 81 5 4 6 7 0 4 32 8 0 从表的数据可以看出当迭代误差( 本文中的误差均值网络实际输出值与理想输 出值之间的误差平方和) 达到0 0 0 1 时，利用主成分分析简化了输入的网络迭代步 数为3 1 次，而一般直接输入的方法步数为1 2 0 ，简化后的网络收敛速度明显快于不 精简的网络。预测值的相对误差看来，对2 0 0 5 年的预测，两种方法都有比较好的 预测效果，相对误差都比较小，但是，随着预测年限的增加，对于2 0 0 6 年、2 0 0 7 年的预测，情况一的预测效果明显差于情况二。表明精简输入岳的网络对样本信息 有更好的概括，对测试数据有更好的预测能力。 通过上面的实例可以看出，该方法有利于零售商缩短货物的提前期，降低库存 量，从而提高市场占有率和服务水平。 3 3 两种主导型供应链的比较与风险控制 1 两种主导型供应链的比较 供应链可以分为主导型供应链和非主导型供应链，而主导型供应链中又可分为 三种模式以生产商为主导的供应链，以零售商为主导的供应链和以物流服务提供商 为主导的供应链。本文主要研究的是以生产商、零售商为主导的供应链风险及其相 应的风险分担问题。以下就对这两种供应链模式生产商主导型和零售商主导型作一 比较。 生产商主导型供应链特点 以生产商为主导的供应链是以生产商为核心企业以生产商的物流、组织为中 心，由原材料供应商进行供货，分销商和零售商将生产企业生产的产品销售给顾客， 零售商在其中只起到分销渠道的作用。这类供应链大都是典型的推式供应链，其主 要的优势在于产品技术专家的优势，适用于以产品为核心或导向的供应链中，尤其 是在对制造过程技术含量要求比较高的一些产品行业中或是供应链信息共享和协 作不完全的情况下。此外，生产商主导的供应链模式还在产品信息汇集方面具有一 定的优势。这一方面得意于生产商对于产品的技术优势，同时也得益于它在供应链 东南大学硕士学位论文 第三章生产商弓零售商主导的供应链风险管理 中的中间位置。一般来讲，生产商要与其供应商、分销商或零售商以及第三方物流 公司等服务提供商都有广泛的业务接触，因此生产商就有可能汇集比较多的关于供 应链整体情况的信息，这也使得生产商具有信息汇集的优势而成为供应链中的主导 企业。 零售商主导型供应链的特点 零售商主导型供应链模式的主要优势就在于供应链对于市场需求信息的收集 和反应方面。零售商是供应链中最靠近顾客的一环，只有这一环节才能够直接得到 市场的需求信息。而如果零售商作为供应链的核心企业，则供应链就能实时掌握顾 客的需求，然后根据顾客的需求来组织制造商进行定制化的产品的生产，这样就有 效降低了库存量，缩短了提前期，能更好地满足消费者的个性化需求，可有效提高 服务水平和市场占有率。在这种情况下，零售商和其供应商之间结成战略联盟，共 同组建成一个灵活、有效的供应链体系，来满足消费者不断变化的需求。 目前，零售商在供应链中发挥越来越重要的作用，并且随着顾客个性化需求越 来越多变化和多样化，那种以远离顾客的生产商的需求预测为起点的生产商主导型 供应链模式的弊病逐渐显现，如缺乏灵活性、运转周期长等问题。这时供应链的真 正“主角”是消费者，供应链生产出来的产品最终要通过消费者的购买才能实现盈 利，当消费者不接受供应链所生产的产品时，任何交易都不会带来效益。在目前的 买方市场环境下，消费者决定生产者要生产什么。因此，企业首先要发掘消费者的 想法，并了解消费者生活方式的变化趋势。而零售商可以凭借是供应链上离消费者 最近一环的优势，最先了解消费者最新要求的信息，可以根据消费者行为学和具体 的需求信息开发受人们欢迎的产品，为供应链制定更加切实的目标，通过与供廊链 上其他企业的合作以及先进技术的采用贯彻这一目标。 利润是供应链各成员能够凝聚在一起的驱动力，在供应链的整合中，收益的协 调要优先于信息的透明。在控制和整合供应链资源时，总能找到新利润增长点的环 节往往能够成为“链主。供应链各成员都希望成为供应链上的“链主 企业，在 整个供应链中占据主导地位，控制整个供应链的成本和速度。在那些还没有建立起 良好的“共赢 机制的供应链中，“链主”似乎意味着可以更多地占用供应链中的 资源，甚至可以占用、挤压乃至“盘剥”上下游资源。在供应链中，当某一环节“独 赢到一定的时候，必然导致该供应链中某一个或某些“链节点 断裂，出现整个 4 9 东南大学硕士学位论文 第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 供应链崩溃的风险。 因此，在由生产商与零售商所组成的两级供应链中，具体由哪方主导还要看他 们在整个供应链中所发挥的作用，比如完成产品从产到销的过程中出资等。当生产 商或零售商所扮演的角色发生变化时，其所分担的风险也会随之发生变化。 2 供应链风险的控制措施 针对上述分析结果，可采取以下一些措施来改进和规避供应链风险。 生产商主导型供应链风险控制 a 设计柔性的多头供应链，保持供应链的弹性。传统的企业供应链往往是单 一的供应商机制，整个供应链缺乏柔性。为确保产品供应稳定，重要产品应该由两 个以上的供应商提供，不能单单依靠某一个供应商，否则一旦该供应商出现问题， 势必影响整个供应链的正常运行，使整条供应链变成一条危机链。设计柔性的多头 供应链是解决供应链瓶颈、预防供应链风险的重要措施，多头的供应商机制不仅使 供应链具有足够的柔性，而且还能在供应商之间形成竞争态势，保证产品的稳定供 应； b 了解市场及客户需求，收集同类产品的相关资料，分析未来产品的趋势。 如可采用问卷调查、访谈的方式向消费者、客户了解他们喜好，然后研发、设计新 产品； c 监测市场变化。如在节假日前做好需求预测，以防断货根据市场流行趋势， 快速反应； d 对现有产品不断改进和革新。 零售商主导型供应链风险控制 a 进步一完善销售网络，做好店铺的选址问题，减少同一地区或城市产品进 入商场、店铺的数量，同时在数量较少的地区或城市增加进店的数量，使该供应链 产品在各地区都有销售，避免内部竞争； b 建立高效的信息传递渠道及风险信息管理系统，实现信息共享。利用现代 化的通讯和信息手段管理并优化整个供应链体系，通过e d i 实现信息共享，分享 业务计划，预测需求，协调物流。同时建立统一风险信息管理系统，这样可以随时 监控库存周转、配送状态和需求变化，一旦发生危情，可以在第一时间作出反应， 如调整安全库存，改变运输方式，及时传递预警信息，建立反馈机制，使供应链风 东南大学硕七学位论文第三章生产商与零售商主导的供应链风险管理 险降到最小； c 加强对现有零售商的管理。如要求零售商加强对该供应链产品的广告宣传， 商品在店铺中摆放位置较为醒目等。 3 4 本章小结 本章首先从引起质量生产商、零售商主导型供应链风险事故发生的常见因素出 发，分析了两类主导型供应链存在的主要风险，再在上一章节所提供的理论基础上， 结合不同类型供应链自身特点构建风险评价指标，然后选择一种风险