調達物流における遅延リスクに対する ポートフォリオ理論の適用 東京海洋大学大学院 海運ロジスティクス専攻 ０４５５０１３ 流通施設計画研究室 中村　文俊 調達物流における遅延リスクに対するポートフォリオ理論の適用　と題しまして、　 流通施設計画研究室　中村文俊が発表を行います。

企業の海外進出 リスクを考慮すべきである 撤退企業の増加 海外進出の増大 近年において、企業の海外進出が増えています。 撤退理由 ・現地パートナーとのトラブル ・販売の不振 ・優遇措置の廃止や規制・課税の変化 ・現地の情勢 撤退企業の増加 海外進出の増大 近年において、企業の海外進出が増えています。 左上示すように、新規現地法人数はふえています。 しかし、企業の海外進出には様々なリスクが存在しており、右上に示すような理由で、 撤退の企業も増えています。 これは、企業において、海外進出等に関して、リスクを考慮して行うことが重要であるといえる。 ◎リスクの必要性 　近年、経済のグローバル化が急速に進んでいる。特に、東アジア地域は、低賃金で勤労意欲の高い労働力を提供してくれる輸出拠点となっていることから多くの企業が進出をしている。 　このような企業の変化から、海外の拠点移転や設立があると考えられ、物流のグローバル化が起きている。　しかし、企業の海外進出には様々なリスクが存在しており、例えば、・・・のようにあり、近年、撤退企業も増えている現状である。このようなことから、企業においては、拠点進出等において、リスクの評価を行うことが重要であると考えられる リスクを考慮すべきである

調達物流 複雑化 多様化 多段階 調達物流 →販売店における商品調達における物流 等 調達物流　　→販売店における商品調達における物流 複雑化 多様化 多段階　 　　　　　　　等 企業の海外進出等に伴い、物流にも変化が起きている。物流ネットワークでは、商品の調達や配送・販売において、地域間や工程間の経路の複雑化などの変化が起きている。

調達物流と株券購入 調達物流における仕入れ ◇◇個 購入 □□個 購入 ◇◇個　購入 □□個　購入 調達物流における需要地における、複数の調達先や調達量の選定は、収益が最もあげるような組合せで決定を行い。 これは、株式証券の購入形式と似ている

調達物流と株券購入 人 調達物流における仕入れ ◇◇個 購入 □□個 購入 株式証券の購入 株式証券 Ａ食品株式会社 ◇◇個　購入 □□個　購入 株式証券の購入 株式証券 Ａ食品株式会社 株式証券の購入では、人や企業が、複数の証券から、収益を最もよく、損失を少なくするような組合せ決定し、購入を行う。 ○○株　購入 人 株式証券 Ｂ工業株式会社 △△株　購入

調達物流と株券購入 人 似ている 調達物流における仕入れ ◇◇個 購入 □□個 購入 株式証券の購入 株式証券 Ａ食品株式会社 ◇◇個　購入 □□個　購入 似ている 株式証券の購入 株式証券 Ａ食品株式会社 株式証券の購入のおけるリスクの考え方と調達物流の調達先や調達量の決定は似ている。 そこで今回は、調達物流について金融工学のリスクの考え方を適用させ考える。 ○○株　購入 人 株式証券 Ｂ工業株式会社 △△株　購入

目的 本研究においては、リスクとして 調達物流における遅延リスクを対象とし、ポートフォリオ理論の適用可能性を検討することを目的とする。 　　本研究においては、リスクとして 　調達物流における遅延リスクを対象とし、ポートフォリオ理論の適用可能性を検討することを目的とする。 　　本研究においては、リスクとして、　調達物流における遅延リスクを対象とし、ポートフォリオ理論の適用可能性を検討することを目的とする。

調達物流 調達物流 →販売店における商品調達における物流 複雑 多様 多段階 等 ○研究対象 調達物流　　→販売店における商品調達における物流 複雑 多様 多段階　　等 ○研究対象 一般的に調達物流は、生産において必要な原材料や部品を調達するための物流である。 近年の企業の海外進出に伴って、物流にも変化が起きている。物流ネットワークでは、商品の調達や配送・販売において、地域間や工程間の経路の複雑化などの変化が起きている。

調達物流 基本構造 調達物流 →販売店における商品調達における物流 複雑 多様 多段階 等 調達物流　　→販売店における商品調達における物流 複雑 多様 多段階　　等 物流においては、ネットワークが複雑・大規模になっている。しかし、その最小基本構造は、N個の供給地とM個の需要地から構成されるネットワークである（要旨の図1）。 この基本構造は需要地における調達物流ネットワークを表しており、この組合せで全体のネットワークができている。 そこで、最小基本構造を考え、需要地における商品や原材料を調達する物流を調達物流として考え、研究対象とする。 需要地 基本構造 供給地 Ｎ Ｍ すべて調達物流と見ることができる

リスクについて リスクの定義 事態の確からしさとその結果の組合せ、 又は事態の発生確率とその結果の組合せ 金融リスクの定義 　（JIS Q ２００１　より） 金融リスクの定義 　一般的にリスクとは、不確実性が経済的に問題になることをいう。その不確実性は、将来何が起こるかわからないこと一般をいいます。　　　　（現代ファイナンス　より） リスクについては様々な定義が存在する。 一般的なリスクは、JISにて用いられている、事態の確からしさをその結果の組合せ、又は事態の発生確率とその結果の組合せと示されている。これは、事態の結果の大きさだけではなく、確率共に見ることによって全体を示していることを示す。 また、金融工学では、経済的な問題として示しており、企業においては、企業の存続を脅かすもの全体を示している。 企業におけるリスクは、自社の事業継続を脅かすすべてのものや事業の目的達成を阻むものすべてといわれている。 企業のリスク 自社の事業継続を脅かすすべてのもの 事業の目的達成を阻むものすべて　　　　　　　

企業のリスク 火災・爆発・自然災害・システム障害 PL・知的財産損害・セクハラ等 賠償責任 リスク 財産リスク 従業員の死亡・怪我等 リスクとの発生に伴って事業等の中断により、収入減がもたらされるリスク 純粋リスク 収入減少 リスク 人的リスク 株価・金利・為替等による財産的リスク 企業においては、財産におけるリスクから、人的リスク、ポリティカルリスクと様々なリスクが存在している。 投機的リスク 財務的 ﾘｽｸ･ﾋﾞｼﾞﾈｽﾘｽｸ ポリティカル リスク 戦争・テロ等により企業の所有物が破損されるリスク

調達物流のリスク 供給地 需要地 調達物流において、リスクの要因は様々なところで存在しており、需要地では、商品が届かないことである。 ・汚損　・擦損　・破損　・曲損　 ・盗難　・不着　・漏れ　 ・ネズミ食い ・自然消耗　　等 商品・荷物 枝　　（リンク） 供給地 需要地 輸送機関 ・倒産 ・加工ミス ・万引き ・機器の故障、破損 ・数量不足　　等 調達物流において、リスクの要因は様々なところで存在しており、需要地では、商品が届かないことである。 そこでは、リスクの要因による商品の遅れによって、需要地において損失が起きる。 これを遅延リスクとする。 また、リスクの定義に基づき、要因に対する需要地での損失の大きさ　と　その損失の起きる確率　の組み合わせ　 それらの組み合わせ全体を遅延リスクと捉える。 　・衝突 ・転覆 ・脱線 ・墜落 　・爆発 ・火災 ・渋滞　・遅延　等 環境　・地震　・噴火　・台風　・洪水　等 政治的　　・戦争 ・内乱 ・テロ ・ストライキ ・暴動・騒動 ・規制・政策　等

リスク管理 リスクに関して、リスク管理という考え方があり、リスク管理とは、リスクに関して組織し管理、調整された活動（リスクの認識からリスク管理の実行まで）を示す。（PDCA　のを示している。） リスクの管理の方法としてリスク回避やリスクの移転が考えられている。 リスクを避ける方法として、リスク回避があり、リスクのあることをやらないというかんがえかたである。 リスク管理テクニックの１つとして、リスクとして想定されていたことが実現してしまった時に備え、損失を最小限にとどめるようにリスク移転や分散化等のリスク管理を行うための理論としてポートフォリオ理論がある。 また、リスク移転のテクニックとして、リスクをポートフォリオ理論を用いて、リスクを分散させる方法がある。

ポートフォリオ理論 ポートフォリオ理論（portfolio theory）とは、最適なリスク管理を数量的に分析すること。 定義 　ポートフォリオ理論（portfolio theory）とは、最適なリスク管理を数量的に分析すること。 　ポートフォリオ理論では、リスク選好は考えず、むしろ、どのような選好を行えば効用が最大化できるかを主たる検討対象とする。 　一般的には、リスクとリターンのトレードオフの中で、どのような選択を行うかが問題となる。 ポートフォリオ理論（portfolio theory）とは、最適なリスク管理を数量的に分析することと定義される。 　一般的には、リスクとリターンのトレードオフの中で、どのような選択を行うかが問題となる。 　ポートフォリオ理論では、リスク選好は考えず、むしろ、どのような選好を行えば効用が最大化できるかを主たる検討対象とする。

全体の収益に対しての標準偏差をリスクとしてとらえる。 リスクの定量化 期待収益と標準偏差 株式 人間 Ｅ(ｒ)：全体の期待収益 Pi ：i番目の収益になる発生確率 ｒi ：i番目の収益 σ ：経路における標準偏差 まず、経路や資産全体において、ｑこのリスクが存在するとする。 そこでの発生確率と収益率がそれぞれ存在している。 全体の収益は、収益とその収益になる確率をかけたものの全体で求められる。 全体のリスクの評価として、収益のばらつきを考える。 株式の収益率で最も広く使われている統計量は、収益率の確率分布の標準偏差である。 そこで、標準偏差によるリスクの定量化を行う。 全体の収益に対しての標準偏差をリスクとしてとらえる。

標準偏差とリスクの関係 標準偏差をリスクとして捉える 　ある事象が、正規分布に従うとする。（右図）上図は、標準偏差が大きく、下図は標準偏差が小さい。 　また、それぞれに負の期待値を求めた。 　標準編差が 小さいと負の期待値も小さい 　標準偏差が 大きいと負の期待値も大きい 標準偏差をリスクとして捉える　 標準偏差とリスクの関係 正規分布を用いて説明をします。 上の図が標準偏差が低い場合で下が高い場合である。 そこで、負の期待値を求めると、標準偏差が大きくなるほど　負の期待値がおおきくなる。 収益に対して、標準偏差をリスクとして捉える。　

リスクの意志決定 軸の説明 リスクの異なる調達先が2つある。点・・・場合と点・・・・がある。 組み合わせた推移を黒い線に示す 評価項目 軸の説明　 　　リスクの異なる調達先が2つある。点・・・場合と点・・・・がある。　 組み合わせた推移を黒い線に示す 評価項目 リスクの最小化 最適化 黄色変更

遅延モデルの定式化 目的 物流におけるリスクを考慮して、調達先や調達量の選定の決定におけるモデルを構築する。 　　物流におけるリスクを考慮して、調達先や調達量の選定の決定におけるモデルを構築する。 　　販売店における遅延リスクを考慮した調達先と調達量の決定問題を対象としたモデルである。 　　目的関数は販売店における利益とリスクとする。 物流におけるリスクを考慮して、調達先や調達量の選定の決定におけるモデルを構築する。 販売店における遅延リスクを考慮した調達先と調達量の決定問題を対象としたモデルである。 目的関数は販売店における利益とリスクとする。 ◇◇個　調達 ｎ個の工場 □□個　調達

遅延モデルの定式化 工程ごとのコスト １） i工場における遅れる時間における需要量 販売店でのコスト 工場でのコスト 輸送でのコスト １）　i工場における遅れる時間における需要量 dij : 遅れる時間ｊにおける需要量（個／年） di　：i工場における需要量（個／年） ｒ　：　販売店における販売量（個／時間） Tjｊ ：遅れる時間ｊの時の遅れる時間数（時間／日） Ｌij：遅れた時間の発生確率 Eij：工場iにおける遅れる確率ｊの時の利益(円) 販売は時間に一定であり、遅れた時間における販売量を機会損失として捉える。

遅延モデルの定式化 遅れた時間と量と損失 横を時間軸とし、縦を在庫量とする 発注量における遅れ量は、このようにしめされる 発注量における遅れ量は、このようにしめされる　 そして、ここの面積が機会損失となる。

遅延リスクの定式化 工程ごとのコスト ５）遅れる時間ｊにおける利益 ２）工場でのコスト ３）輸送のコスト ４）売り上げ cfi ：その工場での製品単価（円／個） cti ：工場から販売店までの輸送費（円／個） dij ：工場iにおける遅れる確率jの時の需要量（個／年） ４）売り上げ cp ：販売店における販売価格（円／個） ５）遅れる時間ｊにおける利益

遅延モデルの定式化 販売店における利益 工場iからの調達による収益 販売店おける収益 また、リスクの定義に基づき、要因に対する需要地での損失の大きさ　と　その損失の起きる確率　の組み合わせ　 それらの組み合わせ全体を遅延リスクと捉える。 販売店における標準偏差

遅延モデルの定式化 仕入れ割合 販売店における利益と標準偏差 工場iの調達割合 ２つの工場からの調達の場合 ｗ １－ｗ 工場ごとの調達割合は工場の需要量を全体の需要量で割ることにより求めることができる・ また、２つの工場における販売店の利益と標準偏差はこれで求めることができる。

販売店における、年間の収益とリスクの評価し、 遅延モデルの妥当性の検討 検討の目的 遅延リスクに対するポートフォリオ理論の適用と、 調達に対する適用の可能性を検討する。 製造が間に合わないこと、 配達や配送において設定到着時間通りに届かないこと 遅延リスク 遅延リスクに対するポートフォリオ理論の適用し、 利益とリスクの評価の可能性を検討する。 今回は遅延リスクを対象とする。遅延リスクとは、製造が間に合わないこと、配達や配送において設定到着時間通りに届かないこと等を示す。 今回は配送が設定時間通りにこないことをリスクとし、遅れた時間あたりの期待収益を損失と考える。 目的は、販売店における、年間の利益とリスクの評価し、調達量の決定を行うことを目的とする。 遅れた時間あたりの販売量を機会損失とする 目的関数 販売店における、年間の収益とリスクの評価し、 調達量の決定を行うことを目的とする。

妥当性の設定 遅れる時間数が０時間は商品の遅延がない場合を示す 遅れる時間数が２４時間は商品が一日こないことを示す 販売店 工場A 単価：１２００（円／個） 生産量：∞ 輸送 輸送費（固定） ５００（円／個） 積載量：∞ 標準販売価格 　　　　　　：５０００（円／個） 需要量：１２０（個／日） 発注量：１２０（個／回） 発注間隔：１（日） 工場B 単価：１０００（円／個） 生産量：∞ 遅れる時間数が０時間は商品の遅延がない場合を示す 遅れる時間数が２４時間は商品が一日こないことを示す

検討結果 軸の説明 点の説明 線の説明 ２つの調達先工場Ａ・Ｂを対象とした、最小分散ポートフォリオと最適ポートフォリオによるリスクと収益の関係を図6に示す。遅延リスクに対してポートフォリオ理論が適用でき、調達先とそれぞれの調達割合、調達量の決定ができることが確認された。

最小分散ポートフォリオの シミュレーション結果 また、最小分散ポートフォリオのシミュレーションを行った(要旨図7)。 遅延発生確率に従って、０時間と２４時間の遅延について一様乱数を用いて発生させ、年間収益を求めた。 最小分散ポートフォリオによる平均収益率は、工場Aから１００％調達した場合と工場Bから１００％調達ひた場合の間となっているが、平均以下の収益のばらつきをみると最も小さいことがわかる。

モデルの有効性の検討 １）遅延発生確率とシャープレシオ →遅延発生確率を一定の割合で変化させ傾向を見知する ２）調達先決定に関する意志決定 　→遅延発生確率を一定の割合で変化させ傾向を見知する ２）調達先決定に関する意志決定 　→今回対象とした地域において、最小分散ポートフォリオと最適化ポートフォリオの適用を行い、検討を行う ３）商品原価とリスクの評価 　→今後のGDPの変化をリスクとして考えを行う １）遅延発生確率とシャープレシオ 　→遅延発生確率を一定の割合で変化させ傾向を見知する ２）調達先決定に関する意志決定 　→今回対象とした地域を対象に、最小分散ポートフォリオと最適化ポートフォリオの適用を行い、検討を行う ３）商品原価とリスクの評価 　→今後のGDPの変化をリスクとして考えを行う

基礎項目の設定 対象地域 販売店は東京にあるとして、各地から調達を行う。 そこで、調達先や調達量について決定を行う。 国内 東京からの高速道路に面高速道路に面しており、交通に利点がある地域を抜粋した 北海道、青森、岩手、福島、長野、静岡、愛知、京都、大阪、広島、福岡 基本項目の設定 販売店は東京にあるとして、各地から調達を行う。 そこで、調達先や調達量について決定を行う。 東京からの高速道路に面高速道路に面しており、交通に利点がある地域を抜粋した 北海道、青森、岩手、福島、長野、静岡、愛知、京都、大阪、広島、福岡 近年発展のめざましく、企業の進出や設立が多く、調達先として考えられる東南アジアに注目し抜粋を行った 中国、インド、タイ、シンガポール、フィリピン、ベトナム 海外 近年発展のめざましく、企業の進出や設立が多く、調達先として考えられる東南アジアに注目し抜粋を行った 中国、インド、タイ、シンガポール、フィリピン、ベトナム

１）国内の遅延発生確率とシャープレシオ 基準 国内でも 遅延の確率が減ると 中国と比較し、 渋滞時間解消 国内でも　遅延の確率が減ると　中国と比較し、 渋滞時間解消 国内では、競合企業により遅延発生確率の減少によるサービス率の向上が行われると考えられる。そこで、遅延発生確率を変化させた(図8)。今後遅延発生確率が減少することにより、シャープレシオが急激に増加することがわかった。

１）海外の遅延発生確率とシャープレシオ（海外） 基準 全体的な傾向 急激に下がっている傾向がある。 日本から遠い国の方が遅れる確率が大きい（距離に比例している） 海外では、テロ・戦争等によって遅延発生確率が増加すると考えられる。そこで、海外においても遅延発生確率を変化させた(図9)。近距離の国ほど、遅延発生確率の減少により、シャープレシオが増加する傾向があることがわかった。

２）仕入れに関する意志決定 対象地域における最小分散ポートフォリオ 傾向 国内　国内　では　ここら辺 国内　海外　では　ここらへん 海外　海外　では　ここらん 最小分散ポートフォリオを用いた場合の結果を図10に示す。距離が短い国内同士のポートフォリオでは標準偏差が小さくなり、海外同士のポートフォリオでは標準偏差が大きい傾向がみられた。

２）仕入れに関する意志決定 対象地域における最適ポートフォリオ 国内と海外の　組み合わせの傾向　 最適ポートフォリオを用いた場合の結果を図11に示す。縦軸の期待収益率１から接戦を引くことにより、全体の中でシャープレシオが最も高い組合せを求めると、中国とフィリピンからの調達となった。この接線に近いところにも、国内同士の組合せや国内と海外の組合せが存在し、調達リスクの少しの変化でも調達先が大きく変わることがわかる。

３）商品原価とリスクの評価 輸送費を変化させたときの期待収益率の推移 地域の入れ替わり 　商品の調達において、調達先における商品の原価は重要である。近年の企業の海外進出などにより、商品原価の変動が起きている。近年におけるGDPの伸び率を海外の国ごと求めて、将来における期待収益率の変化を検討した。基準として、国内で最もよい期待収益率の長野を基準においた(図12)。中国はGDPの伸び率が高いので、今後急激に期待収益率が下がっていることが予想され、安い人件費に依存する商品においては、近い将来に調達先の変更が進むと考えられる。

結論 ○調達物流における遅延リスクを考慮としたモデルの構築を行った。 　　○調達物流における遅延リスクを考慮としたモデルの構築を行った。 　　○ポートフォリオ理論を用いてリスクを考慮した調達先や調達量の選定が可能であることがわかった。 　　○また、遅延リスク以外に対しても適用が可能であることもわかった。 調達物流における遅延リスクを考慮したモデルの構築を行った結果、ポートフォリオ理論を用いてリスクを考慮した調達先や調達量の選定が可能であることがわかった。また、遅延リスク以外のリスクに対しても適用が可能であることもわかった。

今後の課題 リスクについては、災害やテロといったリスクや企業自体の抱える人的リスクや財務リスクなどさまざまに存在するので、全体を評価できるような評価指標やモデルを構築して行けたらよいと思う。 数値に関して、妥当な数字を用いて検討を行った結果、傾向は見ることができたが、より具体的な値を示すことができたら、よりよいモデルとなると考える。 リスクについては、災害やテロといったリスクや企業自体の抱える人的リスクや財務リスクなどさまざまに存在するので、全体を評価できるような評価指標やモデルを構築して行けたらよいと思う。 数値に関して、妥当な数字を用いて検討を行った結果、傾向は見ることができたが、より具体的な値を示すことができたら、よりよいモデルとなると考える

ご静聴ありがとうございました