基于图论的跨境电商网络风险管理研究

史峰 百色学院工商管理学院

一、引言

跨境电子商务是一种典型的国际化商业活动，该商业活动在不同国家和地区之间通过电子商务平台进行交易，以电子支付方法进行结算，并且采用跨境物流运输商品并完成交易行为。当前，跨境电商活动发展迅速，成为我国经济发展的重要推手。跨境物流是跨境电商的重要环节，物流交易成本占总成本的20%，是跨境电商活动的关键节点，跨境电商物流经过多年的发展，已经从单一的eBay电商平台，发展到全球速卖通，亚马逊等多元化的电商网络。

跨境电商物流的快速发展也引起了国内外学者的广泛关注，Estrella以欧盟市场消费者数据为基础，分析了产品成本，物流形式，支付手段对跨境电商的影响，分析认为为了促进跨境电商的发展，政府部门应该在海关，监管和规划等方面为跨境电商发展提供支持[1]。慕艳平认为跨境电商物流是跨境电商发展的关键因素，分析了多种电商物流解决方案，指出这些方案存在的问题和面临的风险，认为物流企业应该根据自身特点和风险处理能力选择合适的解决方案[2]。Liu从跨境电商物流发展的角度分析了我国跨境电商物流存在风险和问题，并从跨境电商微观层面和宏观层面对跨境电商发展提出了意见和建议[3]。郭雪姣在分析跨境电商发展的基础上，对比了跨境电商供应链和传统商贸企业供应链异同，分析了跨境电商企业面临的内外风险，并且提出了相应的意见和建议[4]。倪程在总结分析国内外跨境电商发展现状的基础上，把跨境电商信用风险分为商品风险，广告风险，付款风险，物流风险和监管风险，并且提出了降低跨境电商风险的意见和建议[5]。张友棠研究了跨境电商企业经营风险，分析经营风险形成机制，从资金流，商流和物流的角度设计了经营风险预警指标体系，构建了经营风险分析模型[6]。

二、跨境电商物流网络特点分析

跨境电商网络由物流节点和物流链路组成，可以看成是一个复杂网络，该网络节点类型较多，运输过程复杂，不同边之间运输能力差别较大，网络面临风险水平较高等特点，这些特点具体论述如下：

（一）网络风险水平较高

跨境电商物流环节多，物流距离远，物流周期长，物流运输过程中各个阶段中面临的风险也不相同，国内物流过程中面临的风险主要是海关检查和货物破损，国外物流中面临的风险主要商品丢失、包装破损、海关查验等，同时货物在整个运输的过程中也会面临海关清关，安全检查等因素，这些都增加了物流风险。同时，跨境电商物流网络途径多个国家和地区，会受到这些国家和地区经济、政治、文化和环境等因素的影响。由于客户对商品不满意或者其他原因产生的逆向物流问题，也给跨境电商物流稳定带来隐患。

（二）节点类型较多，运输过程复杂

跨境电商物流网络中运输过程经过多个国家和地区，整个过程可以分为派出国物流、目的国物流和国际物流这三个部分，其物流过程也可以分为发送方仓储、海外仓库存储、出境口岸报关、海外商品运输、入境口岸报关、国内仓库存储、国内商品运输等过程。跨境电商物流经过多个国家和地区的海关，整个物流网络中不仅包括常规物流网络中的终端节点和中转节点，也包括海关、国外仓储等特殊节点，物流网络中节点的类型相对较多，并且运输过程也相对复杂。

（三）不同边之间运输能力差别较大

跨境电商物流途径的不同国家和地区的经济发展水平和物流基础建设存在差异，同时跨境电商物流包括海运、陆运和空运等多种运输方式，这些运输方式的运输能力也不一样，即使同一种运输方式，其在不同路段的运输能力也存在区别，这些区别体现为网络权重差异。跨境电商物流网络在运输的过程中具有少量多次的特点，运输频率较高，常见的运输形式为国际快递和邮政小包。

三、电商物流网络风险管理模型

（一）物流网络构建

跨境电商物流网络包括输出国、国际运输和输出国三个环节，节点包括电商卖家、出口国中转仓库、物流中转点、进口国保税仓库和消费者。其中，电商卖家为传统电商企业和个人卖家，出口国中转仓库是出口商品国内物流汇集中心，物流中转点是包括水路港口、航空空港和陆路口岸在内的国际物流中转站，进口国保税仓库类似配送中心，商品在保税仓库完成报关、商检等环节。消费者是商品的需求者，商品经过配送到达消费者手中，所有物流节点及其节点之间的连线构成跨境物流网络。

跨境物流网络主要包括节点和边，参考图论，构建跨境电商物流网络数学模型如式（1）所示。

其中，G代表跨境电商物流网络，V代表网络中的节点，具体节点包括物流中转点，电商卖家，出口国中转仓库，进口国保税仓库和消费者。E表示代表海上运输路线，空中运输路线和陆地运输路线在内的各种运输路线，E={e1,e2,…,em}，D代表物流路线距离集合，W代表物流网络边的权重，R表示路段风险集合。这样把包括电商卖家，出口国中转仓库，物流中转点，进口国保税仓库和消费者在内的跨境电商物流网络转化为无向网络。

（二）网络抗毁性测度指标

网络失效之后，自身的连通性和结构都会受到影响，常用的网络抗毁性测度方法包括最大联通子图，平均路径长度等。对于跨境电商物流网络来说，网络风险效率直接反映了物流跨境电商网络的抗毁性。

网络安全性是跨境电商物流网络需要首先考虑的因素，参考复杂网络中平均最短路径表示网络脆弱性的方法，考虑到跨境电商经过环节较多，周期较长，网络安全性更容易受到其他外在因素影响的特点，本文提出跨境电商网络广义风险度量模型，如式（2）所示。

其中，n表示跨境电商网络中的节点数量，rij表示两个节点之间的风险，dij表示节点之间的距离。

四、仿真算例

（一）网络模型

构建包括6家跨境电商卖家，2家出口国中转仓，2家国际物流中转点，7家跨境电商需求点和3家保税点，这些点用复杂网络方法可以抽象概括出20个节点和34条边的无向网络图，如图1所示。

图1 跨境电商物流网络

对于任意两个节点之间的边来说，都具有风险、距离和负载三个属性。

（二）物流网络失效模式

在物流网络中，代表仓库，海关等重要商品中继站的节点和代表运输链路的边都可能是失效的对象，物流网络失效的模式可以分为蓄意失效和随机失效两种，蓄意失效是指按照网络中节点和边重要程度失效，随机失效是网络中的节点和边随机出现失效的情况。

蓄意失效的目标一般是网络中的重要节点或者重要边，网络中节点和边的重要度常用度或者介数来衡量，其中度表示和该节点相连的网络中其他节点数量，体现了该节点在整个网络中的重要性，由于跨境电商网络中包括了货物流量，节点度并不能完全反映该结点货物流量的大小，因此度数并不能有效的表示出跨境网络节点的重要性。介数分为边介数和节点介数两类，其中边介数是指网络中所有节点间最短路径中，经过该边的路径数量和总路径数量的比值，点介数是指网络中所有节点间最短路径中，经过该点的路径数量和总路径数量的比值。

（三）网络失效仿真

在MATLAB中编写程序仿真物流网络失效时网络风险效率的变化，仿真分为随机失效和蓄意失效两种，在随机失效中，每次都随机失效一条边或者一个节点，直到所有的节点和边都被删除，随机训练10次，取平均值作为最终的训练结果。在蓄意失效中，按照节点和边的度数值从高到低出现失效，每次删除掉一条边或者一个点解，直到所有的节点和边都被删除。本文的网络失效仿真分为节点失效和边失效两种模式。

1.节点失效仿真

对于节点失效仿真来说，每当一个节点失效，该节点就从网络中被删除，从而能够较为准确的表达物流网络失效的情况，在节点被逐渐删除的情况下，随机失效和蓄意失效的网络风险效率R的变化如图2所示。

图2 节点失效下网络风险效率变化

从图2中能够看出，在节点随机失效的情况下，一直到剩余8个节点的时候，网络的风险效率变为0，也就是说整个网络陷入瘫痪，在蓄意失效下，网络效率下降的速度更快，并且在节点剩下12个的时候，整个网络就陷入瘫痪。从这里可以看出，从网络效率衡量的角度来说，蓄意失效对于网络的破坏性大大强于随机失效的破坏性，因此物流网络在构建的过程中，需要均衡化节点度数，这样能够增强网络抗蓄意失效的能力。

2.边失效仿真

对于边失效仿真来说，每一条边出现失效的情况，该边就从网络中被删除，从而能够较为准确的表达节点失效对于物流网络的影响，使用网络损失效率L来描述物流网络被破坏的情况，在边被逐渐删除的情况下，随机失效和蓄意失效的网络损失效率L的变化如图3所示。

从图3可以看出，在边随机失效情况下，网络风险效率呈现出缓慢变化的趋势，并且网络效率缓慢趋向于0，但是在蓄意失效的情况下，网络风险效率前期下降得比较快，后面下降得比较慢，当还剩余5条边的时候，随机失效和蓄意失效的影响时相同。该仿真结果说明，当物流网络完整流畅运行的时候，蓄意失效对网络效率带来的损失要强于随机失效，但是当网络破坏超过一定程度之后，两种失效方式造成的损失是相同的。

图3 边失效下网络风险效率变化

五、结语

跨境电商网络是由边和节点组成的，具有不同重要度的节点和边的失效对网络造成的后果是不同的，关键的节点和边对网络稳定性具有非常重要的影响，由于物流企业的资源是有限的，难以对所有的节点和边给予同样的关注，因此风险管理要求企业需要关注重点边和节点，一方面，企业需要采用科学方法去识别网络中关键节点和关键边，不仅需要考虑到节点和边的度数，还需要考虑到节点和边的风险水平，载荷分布等因素。另一方面，跨境电商网络要特别防止重要节点失效情况的发生，这些节点对于网络的稳定性具有非常重要的影响，企业应该高度关注这些节点的防护措施，及时识别出风险源，采取有效的风险防范措施，确保跨境电商网络能够稳定运行。在跨境电商网络构建过程中，可以通过多增加仓库的方法，降低单一节点的绝对流量，从而能够降低蓄意失效对于网络稳定性的影响。