摘 要

随着我国经济社会的发展，各种先进的管理和运作模式已经成为各大企业争相关注和应用的重点，而供应链网络已经在企业的发展和经营中已经起到了举足轻重的作用。然而正因如此，供应链网络的风险已经在供应链网络的各个环节造成了不可预测的影响。因此，如何在风险中争取削弱和避免其带来的风险影响将直接关系到企业的稳定和和谐发展。

本文通过对供应链网络风险进行分析和评估，并且对供应链网络系统进行建模，从而对其进行优化设计，以带到取得供应链网络最佳的目标决策。通过在情景分析法的基础上更加深入的使用纯整数规划模型以对供应链网络系统进行建模，并通过LINGO软件为工具求解出该线性规划模型，从而得出该供应链网络的最佳目标决策。在此基础上，通过对结果进行分析和比较，以理论和实际相结合，从而得出最终削弱风险带来影响的结论。而这结合了情景分析下的供应链网络建模，并得到最佳的目标决策，提高了企业对供应链分析的反应能力，达到了对供应链网络系统的优化设计。

关键词：供应链网络；供应中断风险；情景分析；纯整数规划模型

Abstract

With the development of Chinese economy and society, various advanced management and operation modes have become the focus of attention and application of major enterprises, and supply chain network has played a decisive role in the development and operation of enterprises. However, because of this, the risk of supply chain network has caused unpredictable influence in every link of supply chain network. Therefore, how to weaken and avoid the risk impact will directly affect the stability and harmonious development of enterprises.

In this paper, the supply chain network risk analysis and evaluation, and the supply chain network system modeling, so as to optimize its design, in order to achieve the best goal of the supply chain network decision-making. On the basis of scenario analysis method, the pure integer programming model is further used to model the supply chain network system, and the LINGO software is used to solve the linear programming model, so as to obtain the optimal target decision of the supply chain network. On this basis, through the analysis and comparison of the results, with the combination of theory and practice, so as to finally weaken the impact of risk. And this combined with the scenario analysis of the supply chain network modeling, and get the best goal decision, improve the enterprise response to the supply chain analysis ability, to achieve the optimal design of the supply chain network system.

Keywords: supply chain network; Risk of supply disruption; Scenario analysis; Pure integer programming model

目录

摘要 I

Abstract II

1．绪论 1

1.1背景及意义 1

1.2国内外现状 1

1.2.1国外相关研究成果 2

1.2.2国内相关研究成果 2

1.3论文的研究内容及研究方法 3

1.3.1研究的基本内容 3

1.3.2研究方法 3

2.供应链网络及其结构分析 5

2.1供应链网络概述 5

2.2供应链网络结构及功能 6

2.2.1供应链网络系统结构 6

2.2.2供应链网络系统各部分职能 7

3.供应链网络风险分析与评估 10

3.1供应链网络风险因素分析 10

3.2供应链网络风险评估 11

3.2.1情景分析法概述 11

3.2.2基于情景分析法的供应链网络风险评估模式 12

4. 供应链网络优化设计建模与案例分析 13

4.1整数规划模型概述 13

4.2基于纯整数线性规划方法下的供应链网络系统优化设计 13

4.2.1问题介绍 13

4.2.2模型建立 14

4.3案例分析 18

4.3.1案例介绍 18

4.3.2案例研究及收获 19

5.总结与展望 21

5.1经济性与环保性分析 21

5.1.1经济性分析 21

5.1.2环保性分析 21

5.2全文总结 21

5.3进一步展望 22

参考文献 23

致谢 25

1．绪论

1.1背景及意义

在现在这个时代，供应链运营模式在全世界领域内开始进行全面的推广，各大综合性企业都在供应链发展这一方向上获得了鲜明的成就，更是推动了供应链运营模式的进步。但是，每个事物都包含正反两个方面，当供应链运营模式给各大企业造就了巨大的经营业绩的时候，公司也必须看到层出不穷的供应链风险的真实存在，特别是目前的一些新兴物流业务的运营操作方式更加推动了风险的产生和扩大。在世界经济发展日趋迅速的今天，各个个体之间的关系愈发亲近，万一其中一个步骤发生纰漏，不但会直接给事主企业带来亏损，而且会将这无法预测的后果同样带个供应链整个系统^[1]。愈发显著的供应链风险正逐渐给供应链的运营模式的提升带来强烈的阻碍，成为各公司在施行供应链经营模式时必须思考的重要因素。

纵观各方的学术成果可以发现，当前供应链对于风险控制的探索已然变成一个炙手可热的焦点，但国内外与之有关的学术成果却比较保守，研究目标基本上面对的都是简单清晰的供应链结构，且仅仅对其主导个体展开，研究内容也基本上以物流的某一基本环节其中的项目展开，这通常属于比较简单易分析的研究领域。随着供应链结构的丰富性和外部环境的不确定性的增加，供应链的定量分析和其结构的风险管理变得越来越具有挑战性。仅凭过去的模式来预测发展、推断未来往往是有缺陷的，特别是对于长期变化，传统的预测方法往往难以准确模拟这些变化。而且，对于历史上从未发生过的事件，或者概率非常小的事件，传统的分析方法可能是无用的。 

本文是在阅读中英文文献的基础上，分析供应链中具有的许多不确定的风险。这些风险可能会对供应链带来无法预知的后果。为了定量评估供应链的风险水平，介绍了情景分析方法^[2]，并通过数学建模，通过识别风险因素，构建不同的场景预测将来可能发生的情况，从而评估每个风险因素在不同的场景的影响程度，从而帮助企业规避风险，减小风险因素带来的损失，来达到优化系统，求得最优设计的目的。因此，在分析了可能出现的种种情况的发生，可以通过采用情景分析的方法可以得到未来可能解决情景的几种策略，有助于企业在决策过程中控制风险水平，可以及时预测企业未来发展的瓶颈和问题，使决策者能够提前采取预防措施，削弱或消除威胁，并运用各种优化技术，逐步调整优化设计系统^[3]。

1.2国内外现状

截止到目前，研究者们对供应链的风险控制已经展开了深刻透彻的探讨，他们的主要研究策略是把与风险控制有关的学术成果运用至对供应链的风险控制的探究里，并已经获取了比较鲜明的成就。

1.2.1国外相关研究成果

由于在对供应链的深入探索及实际应用这一方向上开始的早一些，因此，相较于国内学者，国外的研究者对存在于供应链中的风险，已经有了自己独特和深刻的理解。至今为止，有一些具有深远意义的学术成果已经诞生。Moeinzadeh等学者在研究供应链风险识别的领域，以网络分析过程(analytic network process，ANP)和模糊理论为基础，从整个系统角度出发，标志性的发表了一类评估风险的新式方法(FANP)，从而能够清晰地分辨出具有较大风险因素的伙伴 ^[4]；Wang等人以离散-连续混合Petri网模型创造性地对供应链系统动力学在生产制造业中的应用进行描绘，进而对更加复杂的风险问题进行分析 ^[5]。

1.2.2国内相关研究成果

国内在供应链风险方面的研究主要通过下列几个部分进行： 一是综述性研究。例如周艳菊等人评述了供应链在风险识别、风险评估和风险管理过程的国内外研究成果，指出应加强对供应链网络风险的识别研究，定量化的风险评估研究，动态环境下具有反馈机制的风险管理过程研究^[6]；二是模糊理论在供应链风险方面的交叉性研究。例如Li等人构建了一个合理的、系统的供应链运作风险评价体系，来确定供应链结构上的风险指标，并基于模糊综合评价理论建立了供应链运作风险评估模型^[7]；三是BP神经网络在供应链风险方面的交叉性研究。例如Qiao等人针对供应链中的金融风险问题，构建了供应链系统中的企业财务信用风险评价指标体系，为银行信贷提供参考^[8]；四是针对成员单位风险喜好特征的建模研究。例如Chen等人研究了在风险控制下的风险中性供应商和风险厌恶零售商之间的合同契约的设计和建模，来分析收入共享契约对供应链合作伙伴的影响^[9]；五是供应链风险因素识别及评估方面的研究。Na等人研究了合作企业以联盟方式形成的供应链系统中的风险源和分类，并讨论了供应链风险控制的一些保护措施^[10]；六是博弈论在供应链风险方面的交叉性研究。例如Xie等人研究了国际贸易中具有不确定需求下的按订单组织生产的供应链质量投入和价格策略，建立了风险规避行为下的垂直整合、制造商寡头和供货商寡头三种不同供应链博弈策略模型等^[11]。

从国内外现状我们可以看出，研究目标基本上面对的都是简单清晰的供应链结构，且仅仅对其主导个体展开，研究内容也基本上以物流的某一基本环节其中的项目展开，这通常属于比较简单易分析的研究领域。而对于动态环境下的不确定性的定量研究需要更深层次的进一步研究，这也是为了供应链管理研究者应当重点关注的地方。

1.3论文的研究内容及研究方法

1.3.1研究的基本内容

本篇论文将展开对供应链网络结构的分析和探讨，再采用情景分析的方法对供应链风险开始系统性的分析，进而以一个特定的情景帮助供应链系统构建模型，来达到优化系统的目的，最后通过一个案例分析来对本文题目进行阐述和研究，从而达到通过对供应链网络风险的认识来优化系统和网络目标决策，逐步削弱和规避供应链网络风险带来的影响，以下是对各部分研究内容的进一步详述： 

首先，具体介绍供应链网络的概念，并对其结构进行分析。供应链网络是由一群与主导个体在上下游通过一定的关系维持的的各个其他个体组织所组成的，而这些组织也通过网络关系直接或间接的与他们的供应商或顾客相互关联，从最始端一直到最终的消费端。因此，需要通过哪些个体组织对企业以及供应链网络的构成产生的作用是否具有决定性来分门别类和确定各个体组织，以便对它们赋予相应的关注和合理调配企业的资源。 

其次，为了评估供应链的风险水平，将阐述情景分析方法，通过识别风险因素，构建不同的场景预测将来可能发生的情况，来分析该情景对系统的影响程度。为了说明模型的应用，本文以一个公司为例，表明应用场景分析方法可以有效地帮助企业评估在供应链和测量风险因素的影响的过程中可能的风险，从而公司可以提前在供应链中找出弱点和控制风险。 

然后，从数学建模和求解方法出发，探讨现有的不确定性处理优化技术，对供应链网络优化设计建模。通过对具体问题进行数学建模，通过优化处理技术，对模型求解并通过对其供应链网络演化过程的具体了解，从而更加针对性的对网络风险进行规避和优化系统^[12]。 

最后，以一个案例分析来为本文揭示实际应用成果。例如2012年，中日两国因“钓鱼岛”领土争端问题的尖锐化，造成了日本的汽车在中国的销量不断下滑甚至中断，从而导致了中国境内各地的4S店的销售量减少，这一情况，不仅使4S店造成亏损严重，其上游的供应商和生产商也因此受到连累，利益遭到大幅损失，这即是供应链风险带来的全局性影响。而关于这种类似的规模之广，影响之深的供应链风险造成的事件难以逐一列举出来，但已足以表明优化系统和规避风险的必要性。 

1.3.2研究方法

（1）情景分析法。

情景分析与传统预测方法的不同之处在于，未来不仅仅是静态的或简单地遵循过去的发展模式，而是考虑到未来可能发生的变化，不确定性与对现状的正确描述的结合。基于未来的不确定性，情景分析为决策提供了科学的依据，可以对未来可能的选项进行推理和详细描述。

（2）数学建模方法。

从数学建模及其求解方法出发，采用基于风险因素和资源的线性规划方法等现有的不确定性处理优化技术，通过对系统进行建模，通过具体的求解步骤，了解系统风险所带来的影响，从而得出最优化设计。

（3）理论研究与实证研究相结合。

该方法通过对供应链风险相关理论和实际案例的分析，将解决实例问题的模型与理论知识相结合，从而能够顺利的从供应链系统的整体这一角度看待问题，达到以理论知识解决实际问题的基本标准，同时将供应链的个体组织与整体系统联系起来，分析风险由个体产生进而影响至整个系统的特点。

2.供应链网络及其结构分析

2.1供应链网络概述

供应链的理念是从扩大生产概念推广过来的，它把企业的生产这一环节从开始到结束进行了扩展。日本的丰田公司的精益物流的操作模式中就将上下游的供应商的活动视为其自身的生产活动从而方便自身的运作过程中的协调和把控。供应链从采购原材料开始，通过生产活动将其转化为半成品或成品，并将这些成品通过一个网络分配向各个客户和终端，而这一网链起始于供应商的源点，并截止于客户的最终消费端。而这一过程包含着利润的增值和各个分销渠道的控制过程。因此，供应链就是通过计划（Plan）、获得（Obtain）、存储（Store）、分销（Distribute）、服务（Serve）等这样一些活动，从而使企业能够通过一定的联系与上游供应商和下游客户相连接，并通过企业的各个环节的生产运作和管理来满足各方的需求。 

随着时代的发展，信息技术有了长足的发展，而产业的可变现也不断增加，因此，在当今社会，企业之间的联系正趋向于向网格化不断发展。与此同时，供应链的结构也从单链的线性结构向复杂的非线性的网络化结构转化，即供应链的各个部分更加注重与主导个体的联系，这包含了主导个体与其供应商及供应商的上游供应商，与其客户及客户的下游客户的一切前伸和后延的关系。故而，供应链的概念已经不仅仅是传统的一条单一的销售关系链，而是摒弃了企业之间的界限，从一个整体的角度出发，考虑产品经营的综合竞争力，带来了一种扩充企业的新兴思维方式，将供应链运营模式变成一种管理方法体系，一种运营管理思维和模式。 

供应链网络是由一群与主导个体在上下游通过一定的关系维持的的各个其他个体组织所组成的，而这些组织也通过网络关系直接或间接的与他们的供应商或顾客相互关联，从最始端一直到最终的消费端。因此，需要通过哪些个体组织对企业以及供应链网络的构成产生的作用是否具有决定性来分门别类和确定各个体组织，以便对它们赋予相应的关注和合理调配企业的资源。供应链是通过对物流，信息流，资金流的控制，从采购原材料开始，通过生产活动制成半成品和成品，最终由各个销售渠道将产品送到各个下游客户，从制造商、分销商、零售商到最终用户，这一个整体相互关联构成一个功能网链结构。供应链不仅是一条包含物流、信息、资金的从供应商到用户的网络链，还是一条使供应链在加工、包装、运输等工程中增加价值，给各个企业带来收益的增值连。  

假设把供应链比喻成一棵枝繁叶茂的参天大树，其中的树根代表生产企业，主干则代表独家代理商，而树枝和树梢由分销商组成，满树的绿叶红花则是最终用户。而在这纵横交错的树枝与树干之间，树根与主干之间，存在着一个个连接前后的节点，而从其向周围散开各条支线，而这一个网格化的结构便构成了信息管理系统。作为一个成功的供应链，它应该从客户的最终消费端出发，通过协调和整合供应链中的各个企业和活动，成为一个整齐划一、有序连接的统一整体，并最终实现供应链整体的最佳化，谋求其最好目标。  

2.2供应链网络结构及功能

2.2.1供应链网络系统结构

供应链的组成是有基本个体组织和支持个体组织构成。供应链的基本个体组织是能够在为顾客和市场的专门的业务提供专项输出的过程中，能够在活动中带来价值增值的这样一类公司和企业单元。而支持个体组织却刚好相反，它们是那些仅用单纯地为这些活动提供必要的知识、资源以及相应的设备的这样一类个体组织。因此，在面对复杂的网络结构时，为了方便领导者的管理工作，清晰地将基本个体组织和支持个体组织区分开来是很有必要的。 

通常对于供应链的网络结构进行分析和描绘的时候，一般认为其具有三种最重要的网络结构方便管理，即垂直结构、水平结构、在供应链领域中的主导个体的水平位置，这样的三种结构组成了供应链网络的三维结构。