基于ANP方法的建筑供应链风险研究
Research on Construction Supply Chain Risk Based on ANP Method
DOI: 10.12677/AAM.2022.1111842, PDF, HTML, XML, 下载: 225  浏览: 3,217 
作者: 郭文平:上海工程技术大学,上海
关键词: 建筑供应链风险研究ANP方法Construction Supply Chain Risk Research ANP Method
摘要: 随着工程项目日渐复杂,建筑项目的高造价和计划外改动频发等因素使得供应链中的企业面对的风险增加。为提高建筑企业的效益,促进整个行业发展,建筑供应链的风险防控问题成为学界关注的重点。基于此,本文构建了由五个一级风险影响因素,十八个二级风险影响因素组成的建筑供应链风险体系,使用ANP方法对各项指标赋权,得出各个因素发挥作用大小,为后续决策建议提供数据支撑。
Abstract: With the increasing difficulty of engineering projects, the high cost of construction projects and frequent unplanned changes, and other factors, enterprises in the supply chain have to face much greater risks than before. In order to reduce the risks faced by construction enterprises and pro-mote the development of the whole industry, the risk prevention and control of construction supply chain has become the focus of academic attention. Based on this, this paper constructed a construc-tion supply chain risk system composed of five first-level risk factors and 18 second-level risk fac-tors. ANP method was used to weight each index, and the role of each factor was obtained to provide data support for subsequent decision-making suggestions.
文章引用:郭文平. 基于ANP方法的建筑供应链风险研究[J]. 应用数学进展, 2022, 11(11): 7953-7959. https://doi.org/10.12677/AAM.2022.1111842

1. 引言

根据住建部最新发布的数据,2021年建筑业产值的增加值达到8万亿元,占GDP的7% [1],这足以证明建筑业在我国经济中的支柱地位。与其他行业相比,建筑供应链具有项目周期长、周转资金大、成员复杂等特点,这些特征加大了建筑供应链面对的风险,不利于行业健康发展。为优化建筑供应链,为行业转型发展减少隐患,学术界已有很多关于建筑供应链风险的研究。

相关研究认为,若想降低建筑供应链风险,必须用科学的手段确定各类风险,精准施措。例如,张秋实学者通过构建风险级联知识图谱,得出建筑行业供应链中现存采购计划不合理、采购机制不健全、工期延误、应收账款无法按时回收等常见风险 [2]。陈赛君学者基于SCOR模型,构造了建筑供应链模型,并分析总结风险因素 [3]。尹道旭则主要通过查找文献、问卷调查,结合实际施工失败的案例梳理了供应链系统内风险和系统外风险评价指标 [4]。总结相关文献可发现,建筑供应链风险领域已有一些研究,但是缺乏具体的因素权重数值,未能提出精准降低建筑供应链风险的有效对策。

针对以上问题,本文在大量研究相关文献以及进行专家访谈的基础上,分类整理建筑供应链风险因素。此外,运用网络层次分析法能科学地处理内部具有依赖、外部具有反馈关系的复杂决策问题 [5],全面考虑到各指标要素间相互影响的实际情况。因此,接着运用网络分析法深入分析相关影响因素之间的相互影响与反馈关系,旨在通过排序明确当前建筑供应链发展的关键影响因素,从而有针对性地为各方提供促进建筑供应链发展的优化路径。

2. 风险因素研究方法

ANP (Analytic Network Process)即网络分析法。控制层和网络层都是网络模型分析法的主体构造。在其中,目标元素和决策准则都是整个控制层次的核心内容;元素组则是各网络层的重点元素组中的元素可以相互影响,最终交织成复杂的网络结构 [6]。

下文介绍了ANP 基本结构模型(如图1)以及模型的主要参数:

1) 未加权超矩阵

未加权超矩阵反映的是矩阵的行元素对列元素的影响较优先权重。可以利用以下三个步骤得到未加权超矩阵:首先依据因素间是否有影响关系作为标准,构建0~1矩阵;第二,构造通过一致性检验判断的矩阵;最后,通过求解判断矩阵并且得到归一化加权向量,然后将它视为未加权化超矩阵的的行列向量。

2) 加权超矩阵

在ANP方法中,专家会被要求对两个元素、两个元素集的子元素两两比较作出评价,以评估它们对指定的上层元素的影响程度,据此得出比较矩阵 [7]。由于未加权矩阵中不同列的权重未经过统一运算,因此,利用加权矩阵进行处理。另外,加权矩阵既表达了各个因素间的相互影响关系,也客观表达了各个因素间复杂的比较问题 [8]。在本文中推算出超矩阵,计算各因素的权重占比,进行后续分析。

Figure 1. Basic structure diagram of ANP

图1. ANP基本结构图

3. 指标体系构建

美国国家标准研究院相关研究表明,建筑供应链中常因为风险的存在而发生中断,这些风险既包括了外部风险,又包括了内部风险 [9]。由于建筑工程项目具有单件性的特点,待项目完成后,供应链可能发生更迭。因此,运营建筑供应链是一个动态过程,在此过程中可能会出现个各种状况,所以要求供风险识别具有连续性 [10]。此外,全建筑生命周期一般可以分为四个阶段,分别为规划阶段、设计阶段、施工阶段、运营阶段 [11]。同时,建筑供应链风险也存在着传递性、动态性、多样化、高度关联性的特征特点 [3]。因此本文结合涉及的生命周期以及建筑供应链风险的特征,按照建筑工程项目流程将建筑供应链风险分为5类一级因素,并细化为23个二级因素:

1) 外部环境风险,一般分为自然环境风险、宏观经济风险、政策法规风险、市场风险。

2) 供应链内风险,包含链内利益风险、缺乏柔性、供应链结构不合理、信息传递风险、成员信用风险。

3) 建筑材料或设备风险,包含质量不达标、未能按时供货、合同纠纷、仓库管理风险。

4) 施工环节风险,包含安全事故、管理不当、技术方案不合理、垫资施工、成本控制与管理、工期延迟风险、业主需求变动。

5) 产品运输或交付风险,包含物流配送资信不加、合作破裂风险、分包风险。

根据ANP模型,结合一级因素、二级因素之间的影响,构造建筑供应链风险因素网络层次模型图,如图2所示。

4. 指标分析及权重确定

本文采用了Saaty所提出的标度评价方法,以数字1~9对五个元素集Ci之间和各元素集内元素间的关系评分,在专家打分的基础上,建立了网络层内五个元素集间、元素集之间的关系判断矩阵,并对其进行了一致性测试,所有的 C . R . < 0.1 [12],运算过程得出加权超矩阵 W ¯ 、因素权重结果如下所示。

Figure 2. Network hierarchy model diagram of construction supply chain risk factors

图2. 建筑供应链风险因素的网络层次模型图

1) 加权超矩阵 W ¯ 表1

Table 1. Weighted supermatrix W ¯

表1. 加权超矩阵 W ¯

2) 各级因素相对于问题目标的权重

将上述计算结果进行汇总整理,得到各级因素相对于建筑供应链风险的权重,见表2

将一级因素的影响权重从大到小排序分别为供应链内部风险(0.399)、施工环节风险(0.352)、产品运输或交付风险(0.124)、外部环境风险(0.080)、建筑材料或设备风险(0.046)。可以看出,供应链内部风险与施工环节风险的影响权重相近,两者是建筑供应链风险的主要构成,因此在实验和研究中,相关单位或主体应该重点关注这两个一级因素。本文这一结论与郑云的研究一致 [13],与赵妍妍的计算结果有细微不同 [14]。经过分析,本文认为供应链内部风险在建筑供应链风险中占主导地位,施工环节风险次之,赵学者则认为建设风险与合作风险的权重之比更大。本文认为一级因素涵盖的范围不同导致结论差异:赵学者将供应风险、工程变更风险等归类为建设风险;本文将类似二级因素分别归类至施工环节风险、产品运输或交付风险、建筑材料或设备风险。一级因素的涵盖范围较小,分类更详密,因此施工环节的风险权重略低也是符合实际的。

Table 2. Weight of risk factors in construction supply chain

表2. 建筑供应链风险因素的权重

在二级因素中,权重达到0.1以上的共四个,分别为缺乏柔性(0.147)、链内利益矛盾风险(0.124)、工期延迟风险(0.120)、成本管理与控制风险(0.101)。查阅以往的相关研究,李琛、王丽等学者认为供应商的选取与内部管理这两个因素的风险水平较高 [15]、供应链节点利益分配不均也是影响供应链稳定性的关键因素 [16],与本文结果一致。

根据数据得出以下结论:

建筑供应链内部风险对于整体影响最大,这是由于项目周期很长,而且不同项目时期需要不同成员进场配合,供应链利润将直接受益于链内资金流、信息流畅通。从计算结果看,缺乏柔性这个二级风险的权重位列第一,远高于其他二级因素。究其原因是建筑行业的工期紧成本高的特性,如果供应链中的某一个节点产生突发性的变化,而其他的节点不能够对于这种变化作出及时应对,则供应链企业必定会遭受巨大的利益损失。因此,提高供应链柔性在应对如今愈加复杂的项目有巨大帮助 [17]。此外,供应链内成员之间的利益分配是否公平,这个二级因素直接关系着供应链的可持续发展,因此,合理分配利益,控制内部风险对于整个供应链的稳定具有重要意义。

施工环节是建筑全生命周期中资金流最大、耗时最长的环节。施工管理水平不足,可能导致施工现场的危险系数上升,甚至发生安全事故而被迫停工整顿,延误工期,而工程项目延期将降低工程项目收益、影响企业信誉。此外,统筹规划能力低下也会造成资源数量配比失衡,轻则增加施工成本,重则影响项目资金链,加大建筑供应链不确定性。因此,精准管理成本,保证项目如期推进是提高参与节点企业利润、促进供应链发展的必要举措。

5. 建议

为提高建筑供应链控制风险的能力,降低行业发展转型的阻力,依据上文得出影响建筑供应链风险的主要因素,本文提出以下建议:

1) 增加建筑供应链柔性

供应链内承包商可通过增加供应商的方案,提高应对突发或者紧急事件的能力。如果某些企业遇到突发状况不能按时进行工作,在有备用方案的前提下,并不会延误下一个环节的进行,而耽误整个的供应链工期。

2) 构建合理的利益分配机制

在建筑企业供应链总利润一定的前提下,个别节点企业的利润过高必然会导致其他企业利润过低。如果某些企业获得的利润水平太低,该企业很可能校际合作甚至撕毁合约,进而影响整个供应链的稳定。因此,选择合理的分配机制,进而协调各方利益分配,使各方利益实现最大化 [18],才能使建筑供应链存续发展。

3) 科学控制项目成本

建筑项目管理的一大目标便是成本目标,要保证工程的成本不超标,使得建筑企业“有利可图”,但是如果在实施过程中,没有实施有效的成本控制,则会造成成本超标的风险。因此,建筑供应链内企业应该推进设计、生产、运输等阶段的成本控制,不仅提高管理水平,更能合理降低成本实现利润增效。

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