供应链风险传导建模与仿真*

山东理工大学商学院　闫秀霞　刘莉洁　马永琦

供应链风险传导建模与仿真*

山东理工大学商学院闫秀霞刘莉洁马永琦

针对供应链上企业间的依存关系，本文通过阐述供应链风险传导的过程，揭示了供应链风险传导的本质——风险知识的传导，并基于风险知识的传导构建供应链风险传导模型，运用Repast平台对模型进行仿真，最后对仿真实验结果进行数据分析，验证了模型的有效性，得到了相应的供应链风险传导机制，为供应链风险防范工作提供了参考。

供应链风险传导风险知识建模仿真

一、引言

随着经济的发展，企业间的联系越来越密切，这就使得一个企业产生的风险会沿着供应链传导给与之相关的其他企业，供应链风险应运而生。近几年来供应链风险事件频频发生，从2005开始接连不断的“苏丹红”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，给人们的生活带来了严重后果。而对于供应链风险管理工作，大多数学者都集中在对风险的评估与控制，而对供应链风险的传导研究较少，因此，对供应链风险传导的研究具有时代意义。

二、供应链风险概述

就供应链风险不同学者从不同角度给出了不同定义，通过参考大量文献，可以将其归纳总结为以下三中观点：一是朱怀意（2006）、肖艳（2009）认为，供应链风险是供应链企业在生产运营过程中,由于各种事先无法预测的、不确定因素带来的影响，使供应链企业实际收益与预期收益发生偏差,从而使企业有受损的风险和可能性。二是李民（2012）、徐峰等（2013）认为，供应链风险是利用供应链系统的脆弱性对供应链系统造成破坏，给该供应链的上下游企业及整个供应链带来损失，存在潜在的威胁，这里供应链的脆弱性主要表现在事件发生后产生的后果无法预知。他们认为供应链风险来源于风险被放大后的牛鞭效应，由于供应链网络上的企业之间存在相互依赖性，任何一个企业出现问题都有可能波及和影响其他企业，影响整个供应链的正常运作，甚至导致整条供应链的破裂，因此又将供应链风险定义为供应链的脆弱性。三是洪肯堂（2010）、金铌（2011）、张璐（2012）等通过探讨、挖掘不同的风险源，进而对不同的供应链风险给出了相应的定义。并认为供应链风险是指由供应链所处的环境及供应链组织网络的复杂性对供应链各个环节构成威胁，降低整条供应链的性能和绩效，使链上各成员的正常运作受到影响甚至被打破的状况。本文认为供应链风险从本质上讲是由于供应链所处环境的不确定及供应链中的供应不确定、需求不确定和生产的不确定，再加上供应链本身组织网络的复杂性及脆弱性，导致企业不能定时、保质保量的完成供应链任务，影响甚至打破供应链的正常运作，使链上各成员都受到影响的状况。这些状况，一定程度上可以用节点企业的风险知识量来衡量。

三、供应链风险传导机制

供应链风险传导是指风险源借助一定的载体，沿着供应链上的某个路径，从一个节点企业传到另一节点企业，并对下一节点企业带来影响过程。从供应链风险传导的定义可以发现，供应链风险传导的组成要素有：风险源、风险载体、风险接受者。从供应链风险的定义可知，风险源是指影响供应链运行的一切不确定状况，包括供应链内外部及其自生的不确定因素；风险载体是指在供应链风险传导过程中个体间的联系桥梁、承载风险的媒介；风险在供应链间的传导是动态的，风险发出的同时，企业内部也接受了风险，也属于风险的接受者，所以风险的发出者也是风险的接受者，在此统一称为风险接受者。其具有风险滞留性、风险消化性、风险继续传导性和风险抵制性等特征。

供应链风险的传导，更确切的说是供应链风险知识的传导，供应链风险传导的过程在一定程度上就是，供应链风险借助某一载体，将风险知识在供应链各节点企业间进行传播与交流的过程。风险知识的传播与供应链风险传导的关系如下图1所示。从图1可以得知，供应链各节点企业作为风险知识的接受者获得知识后，又反过来作为风险知识的发出者按照一定的规则传给其他节点企业。此外，各节点企业在进行风险知识传播过程中是以企业的利益最大化为前提，这就使得企业在进行风险知识传导时还会考虑自身和周围的节点企业风险知识状态，以便更有利于自身获得风险知识。在每一次风险知识的交流中，设定有一个风险知识的传播者，和风险知识的接受者，再一次知识交流中，知识的传播方向是单向的。在这个过程中，节点企业自身的企业经营状况和行为的变化都会对风险知识传播产生影响，由此可见，整个风险知识传播的过程就是供应链风险传导的过程。

图1　风险知识的传播与供应链风险传导

四、供应链风险传导的数学模型

（一）风险知识量本文参照Morone等（2004）的方法，将agent掌握的风险知识量化为数值，即节点企业i∈I的风险知识量用RVi来表示。设定d为“风险知识交流阀值”，也就是风险知识异质性阀值，节点企业所获得的风险知识上限为ks。当风险知识异质性大于给定的阀值时，因为缺少共同的风险知识从而使得风险知识不能正常的交流，因此不能获取风险知识。agenti与agentj交流后获得具体的风险知识量，按以下步骤计算。

步骤1：计算agenti与agentj之间的风险知识距离

步骤2：知识交流后个体获得的风险知识量

根据公式，当agenti与agentj之间的风险知识距离小于阈值d时，两者可进行风险知识交流，但获得的风险知识量有上限；随着风险知识距离的增大，两个个体进行风险知识交流获得的风险知识量越大，但当风险知识距离大到超过阈值d时，两个体不再进行风险知识交流，最终个体所有的新的风险知识量为：

在这里需要注意的是：风险知识交流阀值的规则与一些观点动力学中的“有限信任规则”是类似的，即只有在信任区间内的两个风险知识交流个体才会产生影响，但与原本的“有限信任规则”有着本质的区别。有限信任规则说的是社会心理学与社会学中的“同质性”，也就是具有相似背景的人才会交流，但此处的阀值则指的是基于个体间的认知差距影响风险知识的沟通和认知观察。

（二）供应链风险传导模型的执行程序

（1）构建初始供应链网络，包括给定的生产商、供应商和零售商数量；初始化每个供应链节点企业的风险知识存量包括企业自身的风险知识吸收率、风险知识遗忘率、创新能力等。

（2）从众多节点企业中随机选一个节点企业作为目标个体。

（3）目标个体与其他节点企业进行风险知识的交流：以概率p遵守风险知识传播规则，从一个邻居中学习新的知识。

（4）更新节点企业的风险知识状态。

（5）重复步骤（2），（3）和（4），直到迭代次数达到预先指定的上限Tmax。

（三）供应链风险传导模型的构建供应链风险传导的过程也是风险在节点企业间的流入与流出的过程。所以在构建供应链风险传导模型时，引入三个概念：风险输入、风险承受能力和风险输出。其中，风险输入指的是节点企业中的风险流入；风险承受能力指的是节点企业能够抵御风险的能力，也就是风险阀值，这个阀值与风险知识在一定程度上呈现一定的线性关系；风险输出指的是风险流经企业内部之后最终表现出来的风险输出值，若企业能够完全抵抗住风险，则风险最终的输出值为0，否则需计算风险的输出值。在本文定义供应链风险值在［0，1］之间，模型初始化时，在［0，1］之间本文随机生成N个风险值Risk，各节点企业的风险阀值，即企业自身所掌握的风险知识与企业的风险承受力之间的关系为：

在供应链风险传导的网络中，每个节点企业在同一时间内都会有两种流分别为：风险流入（Risk in）和风险流出（Risk out）。风险流入是上游节点企业传导给下游节点企业的风险值，是针对某节点企业的上游企业而言的。风险流出是针对下游企业而言，也就是下游企业接受到的风险值。风险流入和风险流出是一个相对的概念，两者都在同一条关系链上，上游企业的风险流出等于下游企业的风险流入。具体如图2所示。

图2　供应链风险流的传导方式

供应链网络是供应链风险传导的前提条件，在该网络中，许多不同节点企业相连形成边，在设置每条边的权重的时，首先指出节点的度。节点的度指的是与该节点相连的其他节点的个数，它在某种程度上代表了节点的重要性，结合实践发现，节点企业的度与该企业在整个供应链网络上的重要性成正比，并且，度越大，代表与其相连的每条边的上的风险流输出的权重越大。

在计算风险流入权重时本文设定所有邻居节点总风险权重为1，各邻居节点权重的计算见公式（5）为：

假如节点企业j在节点企业i的邻居节点中的度是最大的，则节点企业j在整个供应链网络中处于主导地位，如果其出现供应链风险，则风险会沿着供应链网络传导给其他的与之合作密切的节点企业。如果该节点企业经受的风险是财务风险，即出现财务危机，则会导致上游合作企业的资金链也会受到影响，那么，j节点企业的风险流出将依据企业j在所有邻居节点中所占的权重值流向节点企业i。这个权重值是节点j在节点i所有邻居节点中影响力的表达，所以，该权重值也可理解为节点企业i对其相邻节点企业造成影响力的权重，是邻居节点风险的输入权重。一旦确定了供应链中风险流入和风险权重之后，风险输出值就可以确定了。最后一级节点风险流出值的计算公式为:

此外，用平均知识和知识方差来衡量供应链网络中风险知识传播的均衡性和差异性。其中，知识方差指的是风险知识传播的公平程度，即衡量风险知识在供应链网络中传播的均衡度。

假设供应链节点企业i∈I，其所掌握的知识向量是KVi= ｛kv1i，kv2i，，，kvli｝，则节点企业i的平均知识水平可表示为：

整个网络的平均知识水平为：

一般知识方差公式为：

五、基于供应链风险传导模型的仿真研究

（一）仿真参数初始值的讨论模型的参数主要包括系统变量、供应链网络Agent私有变量两类。系统变量主要是指在仿真实验初始时进行定义和赋值并在仿真过程中记录整个全局信息的全局变量，私有变量是Agent独有的变量，记录了Agent的创新能力、交互次数、知识等。

（1）系统变量。本文主要用到的系统变量如表1所示。

表1　供应链网络系统变量具体赋值情况

（2）Agent私有变量。本文主要的私有变量如表2所示。系统变量和Agent私有变量初始化完毕后,即可运行仿真实验，通过最后得到的数据再进行分析。

（二）基于供应链风险传导模型的仿真本文借助Repast平台进行仿真，共设计两组仿真实验。仿真实验一：供应链节点企业没有创新能力，对比图用实验一表示。仿真实验二：供应链节点企业全部具有创新能力，对比图用实验二表示。两组仿真实验的共同的初始条件相同，根据美国一军事网络的研究成果，供应链网络中生产商：零售商：消费者=1:4:25。本文设计了供应链网络中总的节点企业数为1200个，其中，消费者1000位，零售商160家和生产商40家。此外，为确保结果的准确性，本文的两组仿真实验均重复100次来排除仿真实验的随机性，最后取结果的平均数，再进行对比分析。

表2　供应链网络Agent私有变量具体赋值情况

（1）平均知识水平对比。仿真实验经运行后得到如图2所示的供应链网络平均风险知识的传播效率对比图，实线图代表仿真实验一随Step变化的平均风险知识水平变化图，虚线图代表仿真实验二随Step变化的平均风险知识水平变化图。

由图2可以发现，不管节点企业有没有知识创新能力，其所拥有的风险知识量都会从0快速增加到8个单位左右，然后再缓慢增加到节点企业的最大知识存量也就是10个单位。但企业具有了知识创新能力之后，企业的知识存量增加的比没有创新能力时要快，最终获得的知识存量也会比没有创新能力时要多，有创新能力的节点企业最终的平均风险知识量为10.1个单位，而没有创新能力的企业的最终平均风险知识量为9.55个单位，两者相差0.55个单位。这说明创新能力能提高企业的风险知识水平。

（2）风险知识传播差异度对比。通过仿真得到供应链网络平均知识的传播差异对比图（图3）。图中的实线图表示企业在没有创新能力的前提下（仿真实验一）风险知识传播差异程度随Step变化的走势图；虚线部分表示在企业全部具有创新能力的前提下（仿真实验二）风险知识传播差异程度随Step变化的走势图。图中小方框内的曲线代表仿真实验一和仿真实验二知识传播方差随Step时间步而发生变化的差值变化图。从图3发现，两企业的平均知识水平走势大体相同，随着Step时间步的增加供应链网络中节点企业的平均知识差异呈现先快速增大至顶峰之后又凹形降低最后达到基本稳定状态，最终网络内每个企业的平均知识趋于相同，并且都达到了最大值，使得供应链各节点企业之间的平均知识差异逐渐减小最后到最低点。但是，企业具有创新能力其平均知识水平要高于无创新能力的节点企业，这说明企业的创新能力能够使企业的平均知识水平差异的差距变大，从小的对比图上可以看到这种差距在0到500步内呈快速增长然后又快速下降的趋势，两种情况下的知识差异在Step=180的时候达到最大4.79278，差异水平大约在Step=500时趋于稳定,最终约为0.29。结合上面两组实验，可以得出以下结论：在前期仿真实验中，随着时间步的增加，供应链网络中节点企业的平均知识将快速增加，同时企业之间的异质性增加，不公平程度也增加，但经过一段时间以后，因为供应链网络中单方面知识转移机制和引入和其混有社区的特点，使得知识异质的节点企业之间的知识交互更加频繁，知识传播的效率也逐渐升高，这使得知识交易的成本降低，从而使得知识传播的范围扩大，随着知识的不断传播交互，知识差不断变小，这在一定程度上减小了知识传播的“贫富差距”程度，最终达到全供应链网络节点企业风险知识的同质化。

图2　不同创新能力下的平均知识水平对比图

图3　不同创新能力下平均知识的传播差异对比图

（3）企业风险知识、创新能力对风险传导的影响。前面对仿真实验的系统变量和Agent私有变量已经进行了初始化赋值，包括1200个供应链成员、整个供应链内平均分布10个风险源、每个风险源的值满足［0，1］的均匀分布等。为尽量避免误差，以及考虑供应链网络的复杂性，本文用供应链网络的平均值来衡量风险状态。具体公式为：

为了研究风险知识、创新能力对供应链风险传导的影响，在此设计了三组仿真实验。仿真实验一：节点企业在无风险知识下，风险在供应链网络内的传导情况；仿真实验二：节点企业在有风险知识但没有创新能力下，风险在供应链网络内的传导情况；仿真实验三：节点企业在有风险知识并有创新能力下，风险在供应链网络内的传导情况。

企业在无风险知识下风险在供应链网络内的传导情况。通过仿真，得到供应链成员企业在没有任何风险知识下风险在供应链网络内的传导曲线图（图4）。通过图4的曲线图，可以看出供应链中节点企业在无任何风险知识的前提下，风险在供应链网络中快速传导，并很快达到最大值。从小图中显示，约在Step=400时，网络中的平均风险值已经达到0.91384。各个供应链节点企业无任何风险知识，不采取任何风险防护措施，导致风险在供应链网络中短时间内快速传导开来，是出现上述现象的主要原因，在这种情况下，在供应链网络中的所有节点企业都将遭受风险损失。

图4　企业在无风险知识前提下供应链风险的传导图

创新能力对供应链风险传导的影响情况。从图5可知，时间从0到500的范围内，企业不管是否具有创新能力供应链网络的平均风险水平都经历了快速上升又快速下降的过程。但是，代表企业有创新能力的实线曲线整体处于无创新能力的虚线曲线的上方。仿真实验一的最大平均风险值为0.51个单位，仿真实验二的最大值是0.45个单位，比仿真实验一小0.06个单位。图5中平均风险水平在前期快速增长的原因是前期节点企业的知识水平还比较低，风险阀值也较低，导致风险的承受力较低，内部不能消化的风险就会传到其他节点企业中，随着企业风险知识水平的快速上升，企业的风险意识变强，采取必要的措施来降低风险，使风险传导中断，在图上表现出来的就是网络整体风险值急速下降，而在仿真实验一中，网络整体风险值居高不下，不曾出现下降想象。因此，风险知识在一定程度上能够提高节点企业的抗风险能力，使风险流经其他企业时减弱，从而减小风险传导的可能性，最终提高供应链的稳定性。

图5　企业在有创新能力前后的供应链风险传导对比图

实验二、实验三的曲线图表明，节点企业的创新能力能够提高企业的抗风险能力，成员企业在有创新能力的前提下，提前获得较高的风险知识量，能够较早的发现风险并采取措施来降低风险，使得在相同时间步上，虚线位于实线曲线的下方。这也说明创新能力的引入，能够提高供应链网络整体的风险知识存量，并在一定程度上增加节点企业知识的增长速率，从而消除供应链内部的风险，保证供应链网络整体的稳定性。

六、结论

本文通过对供应链风险传导模型的仿真，得到了创新能力、风险知识对供应链风险传导的影响，通过对仿真结果分析总结，得出了供应链风险传导的两个机制：供应链风险知识传导机制和供应链风险知识创新机制。（1）供应链风险知识传导机制。风险知识在供应链网络中传导过程中，企业的风险知识量越大，代表企业的抗风险能力越强，越能及时发现风险进而减小风险产生的损失。当风险小于企业风险阀值，风险在企业内部被消化，不能再传导到其他企业，否则会继续传导到其他节点企业，见图6。首先，与企业i进行风险知识交换的企业必须是与企业i有利益关系的企业，此外两节点企业之间的知识异质性过大，本文认为两者的交集过少，而不进行知识交换，那么，两者间就不存在风险的传导。其次，风险知识会沿着节点企业的边向其他企业进行传导，传导量的多少与边的权重有关，此外，企业还存在知识的吸收和知识的摒弃，最终两企业进行交换的知识基本达到平衡，风险停止传导。最后，本文设定企业最大风险知识量，当风险知识量达到最大值之后，企业便不再吸收新的风险知识，即风险不再传导。（2）供应链风险知识创新机制。结合实践发现，风险知识在进行交换传播的同时也会自身进行知识的创新，见图7。通过仿真实验，发现拥有创新能力的企业能够更快的达到企业的知识最大值，也就是说企业能够更及时的发现风险进而采取防范措施，企业的抗风险能力更强，在整个供应链网络中，也就意味着该企业的竞争力更强。

图6　供应链风险知识传导机制

图7　节点企业内部风险知识的交换与创新

*本文系教育部人文社会科学研究项目（项目编号：13YJAZH12），教育部人文社科规划项目（项目编号：13YZH12），山东省自然科学基金项目（项目编号：ZR2013GM001）和山东省社科规划项目（项目编号：12CGLZ10）的阶段性研究成果。

［1］朱怀意：《基于不确定性的供应链风险因素分析》，《中国软科学》2006年第20期。

［2］肖艳：《供应链风险来源及风险管理探讨》，《物流工程与管理》2009年第31期。

［3］李民：《基于模拟方法的供应链风险与成本》，《系统工程理论与实践》2012年第32期。

［4］徐峰、侯云章：《供应链网络风险研究述评》，《中国软科学》20013年第27期。

［5］洪肯堂：《供应链风险的分类与风险来源研究—基于文献回顾的方法》，《物流技术》2010年第32期。

［6］金铌：《基于本质安全的供应链风险识别方法研究》，《中国安全科学学报》2011年第21期。

［7］张璐：《在线旅游服务供应链风险分析》，《中国管理科学》2012年第20期。

（编辑 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）