食品供应链安全风险传播过程模型优化

4.5.3.1　问题描述

任何一个供应链成员企业都可能接受来自上游的风险，假如未及时发现或者已经发现但未进行处理，或者在本节点引入了新的风险，那么这些风险将沿着供应链向下游企业进行传播，而后续成员企业节点也有可能未能将风险识别出来，或因消除风险的成本过高而对风险因素不加以处理，甚至因为客观环境因素或人为原因又引入了不安全因素，这样层层传播、积累，风险隐患将极有可能转变为一场食品安全危机，整个供应链上的各节点企业都将面临不同程度的损失，有时候甚至摧毁整个产业链。但是，客观来讲，食品生产加工企业无论怎样加强风险监控，风险因素完全消除都是困难的。特别是，对于从上游传播过来的风险因素，企业是比较难以发现的，风险会以半成品或产成品在供应链各节点之间进行传播。只要在本节点未发现并及时处理，都有可能酿成食品安全事件。所以，每个环节的节点企业首先需要在本企业内部做到不引入新的风险因素，消除交叉污染的机会，加强食品质量检测，最大限度地控制好风险。

图4.10　食品供应链网络简图

我们以图4.10所示的网络结构图为例来说明食品安全风险是如何在食品供应链中传播的。该图假设食品供应链是由5层构成的，包括3个食品原材料供应商、2个食品生产商、2个食品加工商、3个食品销售商和3个食品消费者共13个供应链成员。另外，根据风险的运动规律，我们将风险视作某种蕴藏在供应链中的能量，它可以传播，可以被积累，并且当积累到一定的程度超过某个阈值的时候，会释放能量，就相当于暴发一次食品安全事故。

由于风险的客观存在性，因此，每一个节点都有一定的风险能量，我们称之为该节点的初始风险，成员节点v i的初始风险记作E i＿init。每个供应链节点会对风险进行处理，我们称之为风险处理能力，表现为该企业节点通过某种努力消除或减弱安全风险从而降低风险能量。风险处理能力可以用风险应对函数f（·）来表示，风险处理以后的节点风险能量水平我们称之为风险净能量，代表了节点向下游传播的能力。因此，v i向下游传播的风险净能量记为E i＿tran＝f（E i＿init）。比如，节点v 1给v 4、v 5提供食品原料，那么安全风险将以食品原料为媒介进行传播，则v 1传播给v 4、v 5的风险能量分别记为E 1＿4、E 1＿5，即E 1＿tran＝E 1＿4+E 1＿5。E 1＿4和E 1＿5的取值与v 1通过食品原料传递给v 4、v 5的数量多少成正比。v 4、v 5本身也可能生成初始风险，所以节点v 4、v 5的总风险能量分别记为E 4＿sum＝E 4＿init+E 1＿4，E 5＿sum＝E 5＿init+E 1＿5，即各节点的总风险能量等于其初始风险能量与上游传递过来的风险能量之和。因为食品种植或养殖方没有上游节点，故其风险净能量只有其初始能量，即E 1＿sum＝E 1＿init。但是由于v 4、v 5有可能消除或降低其总风险能量，经过处理以后，风险能量随着半成品向供应链下游节点传播，根据前面的定义，v 4、v 5向下游传播的风险净能量记为E 4＿tran＝f（E 4＿sum）、E 5＿tran＝f（E 5＿sum）。以此类推，其他节点风险能量的传播过程和v 1传播至v 4、v 5的过程是相似的。最终消费者处在食品供应链的末端，是食品安全风险的承受者。

4.5.3.2　风险传播模型的构建

如前所述，风险可以被定义为事件结果与事件发生可能性的数学期望。食品安全事件的结果通常是消极的，将带来损失或危害。另外，在相关风险管理文献中，常采用定性或定量的方法将安全风险划分为多个不同的等级。风险等级和危害程度（损失）之间存在某种关联，可以把风险可能性的等级乘以损失等级来估算风险大小。因此，可以将风险大小表示为风险的发生概率与风险损失的乘积，即E＝prob×lose，prob∈［0，1］，lose∈｛1.0，2.0，…，5.0｝。例如若某节点风险损失等级为4.0，风险发生的可能性为0.5，则该节点风险的大小为2.0，即风险净能量为2.0。同理，可以给每个节点的风险能量赋予初始值并按同样的方法进行计算。风险能量在流动过程中以求和的形式不断地累积，又按风险应对函数f（·）以某种处理方式被消减，经过不断迭代，各节点的风险净能量不断变化。如果风险净能量超过某临界值，则发生食品安全事故，否则该食品供应链网络达到某种能量稳定状态。关于风险应对函数f（·）的具体形式本章稍后将加以阐述，它是反映供应链节点风险处理能力的一个函数，风险处理能力越强，则风险净能量越小，反之亦然。(www.xing528.com)

节点企业风险处理能力是指企业在特定的内外部环境条件下，充分运用自身的人财物资源，承受风险进而处理或消除风险的能力。可以设置一个风险能量阈值k来表示该企业节点风险承受能力的临界值，这个k是指企业能够承受的最大风险能量水平，如果某节点i的安全风险能量净值E i＿tran＞ki，风险就转化成为食品安全事故，带来实际危害，企业将承受损失、被追究责任甚至破产。食品安全危机还会在供应链进行传播，发生连锁反应，对供应链上更多成员产生影响。所以，k的取值很重要，也是企业风险承受能力的体现，是风险能量传播积累过程中风险由量变引起质变的转折点。通常，企业风险承受能力随着企业的管理水平不同而不同，假如企业的风险承受能力越大，那么它的风险能量临界点越高。当然，任何企业的风险管理水平和风险承受能力都是有限的，临界值大小跟企业规模、企业管理水平、企业的财务状况和国家政策环境等各类因素都有一定关系。

企业节点通常能够采取适当策略以降低或消除风险能量对企业造成的不利影响。如前所述，风险大小可以用风险能量来表示，当采取适当措施处理风险以降低不利影响时，就降低了企业的风险能量。例如：猪肉食品供应链中，在屠宰阶段，如果屠宰工具达不到安全标准，则白条猪肉将受到污染。屠宰场若通过更换或清洁设备而消除污染，解除了猪肉安全风险，此时，猪肉屠宰节点的风险能量降低了。

企业节点对食品安全的重视程度以及风险应对能力各不相同，在降低风险能量方面存在差异，这与企业的风险意识Risk Attitude（a）、员工素质Staff Quality（q）以及企业风险管理成熟度Risk Management Maturity（m）有关。企业风险意识反映企业对风险的重视程度，风险意识越强，识别和消除风险的意愿和能力越高。企业的风险意识可以用一定时期内风险管理方面的培训占所有培训次数的比例来表示，比值越大，则说明对风险管理越重视，而且实际上，员工的风险管理意识与水平也会随之提高；此外，风险处理能力与员工素质相关，假如员工素质低下，在风险处理过程中则容易出现推卸责任的状况，从而使得原本可以降低或消除的风险能量不降反增。相反，员工素质越高，企业的风险处理能力越强，在该节点的风险能量就会下降。另外，企业风险应对水平也和企业的风险管理成熟度有关。风险管理成熟度指标可以衡量企业的风险管理状况，成熟度越高，企业在应对风险时越反应迅速、措施有效。可以将企业风险管理成熟度（m）分为五个等级，m∈｛1，2，3，4，5｝，即：初始等级、可重复等级、已定义等级、已管理等级和优化等级。级别越高，那么企业风险处理能力越强，越有可能降低风险能量。我们用β来表示成员节点的风险能量降低能力，它的取值范围是［0，1］，当β＝0时，认为企业完全没有风险处理能力，风险在本节点进行累积，并不减少；假设β＝0.35，可以认为在该企业节点，风险能量值将下降35%。由此构造风险应对能力参数β表达式为：β＝a*q*em-5，a、q都是大于0小于1的数值，m取值为1至5的整数，由此β取值范围是［0，1］，a、q和m越大，则β也越大。相应地，节点i的安全风险净能量可以表示为：

4.5.3.3　安全风险能量的传播权重

食品供应链由食品原料供应商，食品生产、加工、流通和消费购买等多个环节组成，每个环节都可能不只是由一个节点构成，这样就导致各环节之间关系错综复杂，风险传播的环节多，路径不唯一，风险源头多，风险去向广。某中间产品供应商既为多家生产商提供原料，它的原材料也可能来自多个厂商，这也是食品供应链难于管理、风险频发的主要原因。

由于供应链复杂，使得风险传播路径多样，下游节点所接收到的风险能量跟上下游节点之间的供应关系有关。即使是同一个上层节点，由于上下游的食品供应次数或数量不同，从同一个上游节点传递到不同的下游节点的风险能量也是不同的。我们认为，下游节点接收到的能量多少与风险发出者的风险大小以及两个节点之间的联系密切程度成正比。如图4.10中，v 1为食品原料供应商，它提供原料给v 4、v 5加工商，如果v 1提供了10个单位的食品原料，v 4、v 5分别接收了3个和7个单位的食品原料，则如果v 1向下游传递风险净能量为E 1＿tran，则v 5接收到的风险能量E 1＿5＝0.7×E 1＿tran，v 4接收到的风险能量为E 1＿4＝0.3×E 1＿tran。我们是按照不同节点之间的食品供应数量来确定上下游节点风险能量传递的权重。不失一般性，我们将上游第i个节点向下游第j个节点传递的风险能量权重记为：