數據包絡分析在現代農業集成物流評價中的應用

李燕霞，劉振剛，劉俊華

(內蒙古工業大學 管理學院，內蒙古 呼和浩特 100051)

一、引言

(一)農業物流簡介

根據農業物流的流體對象，農業物流應該包括兩大類:農業生產資料物流和農產品物流。農業生產資料物流是農業生產過程所必需的農業生產資料在生產、儲運、配送、分銷和信息活動中所形成的物流。它涉及種苗、飼料、肥料、地膜等農用物資和農機具的生產與物流規劃、農業生產資料使用和市場的信息服務。農產品物流是以農業產出物為對象形成的物流，根據農產品的分類又包括:糧食作物物流，經濟作物物流，畜牧產品物流，水產品物流和林業產品物流[1]。

隨著農業生產機械化、科學化、技術化水平的不斷提高，我國農業已逐步實現了現代化，現代農業物流是指以滿足顧客需求為目標，運用現代化的物流手段，對農業生產資料和農產品等實體相關服務及信息，從供應源到消費源所進行的組織、控制與管理的經濟活動過程。它是由農業生產資料和農產品的采購、生產、運輸、流通加工、儲存、配送、分銷與信息等一系列動作環節組成，并在整個過程中實現農業生產資料和農產品保值、增值的目標。中國是一個農業大國，農業在國民經濟中占有重要地位。認真分析農業物流的發展狀況與存在的問題對于加快農業現代化進程，提高農業競爭力有著十分重要的意義。

(二)國外農業物流的研究現狀

歐洲市場4億消費者對于食品的需求，是國際農產品貿易的強有力的支柱。對于歐洲農產品物流市場隱藏的巨大商機，荷蘭人知道，如果想要把食品生意和農產品貿易做得成功，就必須滿足歐洲各個地區，不同層次和多種類型消費者的錯綜復雜的需求，這樣才能把生意做大。荷蘭建立了若干個農產品和食品供應的中央基地，以此作為農業產品、食品和信息的后勤結合點，然后通過這些結合點向歐洲地區的所有的客戶提供服務。荷蘭開發新的物流和商業概念，如建立電子化農業產品交易市場，協調聯運物流中心和農產品集成保鮮中心，由此促成了通過因特網連續起來的供應商，零售商，生產商，種植主，物流供應方和物流各個節點的網絡系統，這樣一來，信息透明度，準確度和及時性都得到提高，使得及時改進物流計劃，管理，調配，優選等操作更加現實。美國農業生產和貿易居于世界領先地位，農產品物流量大且非常頻繁。美國農產品物流的基礎設施和設備發達，擁有發達的農業信息流基礎。成立于1848年的芝加哥期貨交易所是農產品各市場主體了解市場行情、獲取價格變化信息的直接窗口，農業網站、信息咨詢公司也為農民了解信息提供了方便的途徑。農產品物流服務的社會化程度高。政府發揮積極的調控作用。政府對農民生產不加直接干涉，但對公共領域卻有嚴格的規范性措施[2]。

(三)我國農業物流研究現狀

中國是一個農業大國，我國的農業物流研究起步較晚，相對國外發達國家來說還存在許多不足。存在的不足有:(1)農業物流設施、設備落后，效率低，貨損貨差大，物流成本高物流手段相對落后，農業物流成本過高。一是交通運輸不能滿足農產品運輸的需要;二是儲存條件不足;三是加工處理水平低，不能適應農村經濟發展的需要;四是農產品標準化程度低，沒有統一的標準。我國農村目前的基礎設施還比較落后。如農業物流的進出主要依賴公路運輸來進行，而大部分農村的道路設施比較差、效率低、貨損貨差大、物流成本高。甚至有的農村還沒有像樣的公路，這些年來，農民普遍意識到了這個問題，喊出了“要想富，修公路”的口號。(2)農業生產分散，農資采購成本和農產品外銷成本高。由于我國是一個農業大國，而且實行的是以家庭為單位的小農經濟，所以農業生產資料和農產品的供求相對分散，農資采購成本和農產品外銷成本高。(3)農民合作組織不健全，農業物流組織化程度低。我國農民的合作組織不健全，農民合作社和農民協會的組建還處于萌芽階段，農業生產和農業物流組織化程度還很低，缺少規模優勢和討價還價的能力。(4)農業物流信息化程度低。我國物流信息化水平普遍較低，農業物流的信息化程度更加偏低，信息化手段不能適應現代物流發展的需要。信息是農業物流的神經系統，從農業生產資料采購到生產流通中的儲存、運輸、加工一直到銷售，對每一個環節的物流信息必須及時地進行處理。但是，目前農村居住面廣，分散居住的農戶之間信息溝通渠道不暢，使許多信息無法收集，農民的需求也無法傳遞。(5)農業物流面臨的國際挑戰。加入WTO后我國農產品面臨國際市場的沖擊和挑戰:一是農產品“賣難”的問題會進一步加重，從而引起一些農產品價格下跌，引發市場波動;二是農業生產資料市場的競爭會更加突出;三是農產品市場發育小而全，流通渠道不暢的矛盾會進一步加劇，由此直接影響一些地區農民收入的增加和農業生產積極性的提高，影響我國農業市場的穩定和發展。

針對以上中國農業存在的不足，主要原因在于中國的農業物流很難形成整條農業供應鏈的集成化。而國外發達國家先進的物流正是建立在整條供應鏈的集成化基礎之上的。為了進一步研究集成化給農業生產帶來的好處及不足，需要運用一定的評價方法。而目前國內外學者對農業物流的研究大都集中在只能提出農業物流存在的不足及改進的方向而不能用一些具體的評價方法或模型去驗證改進方法的可行性。雖然一些者也進行了一些模型研究，但也沒有提出具體的評價方法，如孫濤在網絡集成式農產品供應鏈的研究[3]中雖然討論了農產品供應鏈的集成模式，但沒有進行具體的評價。

本文通過選用DEA評價方法對農業集成物流進行評價。DEA方法是一種客觀的相對有效性評價方法。農業集成物流是由各個不同的結點構成的復雜網絡系統，本文通過將整條農業集成物流看成一個整體(供應鏈)，有多個輸入和輸出，正是通過這些輸入輸出，構建不同的決策單元，這些不同的決策單元對應著不同的供應鏈，借助DEA這種評價方法對不同的決策單元進行相對有效性評價。進而也是對不同的集成物流供應鏈進行相對有效性評價。最終為我國農業物流的發展找出需要改進的方向。

二、DEA理論

(一)DEA方法簡介

DEA(Data Envelopment Analysis)即數據包絡分析，是數學、運籌學、數理經濟學和管理學的一個新的交叉領域。它是著名的運籌學家A.Charnes和W.W.Cooper等人以相對效率概念為基礎發展起來的一種嶄新的效率評價方法。DEA是使用數學規劃模型進行評價具有多個輸入、特別是多個輸出的“部門”或“單位”，稱為決策單元，簡記為DMU。根據對各個DMU觀察數據判斷DMU是否為DEA有效，它的本質是判斷DMU是否位于生產可能集的“生產前沿面”上。生產前沿面是經濟學中生產函數向多產出情況的一種推廣。使用DEA方法和模型可以確定生產前沿面的結構、特征和構造方法，因此又可以把DEA方法看作一種非參數的統計估計方法;由于DEA具有的經濟背景，依據該方法和模型進行經濟分析，效果比較理想[2]。

最具代表性的DEA模型有C2R模型，BC2乎模型，FG模型和ST模型。它們的DEA有效性各自具有不同的經濟意義。C2R模型計算出的θ值的經濟意義為配置效率，即綜合效率。而BC2計算出的θ值經濟意義為技術效率。本文擬采用這兩個模型對農業集成物流進行評價。采用DEA方法評價不但比較客觀，而且評價比較靈活。因此用DEA方法進行農業集成物流有效性評價這種多目標規劃的決策問題，是可行的。

(二)模型建立

假設有n個決策單元(DMU)，每個決策單元都有m種類型的“輸入”和s種類型的“輸出”。有效性是指以盡可能小的輸入得到盡可能大的輸出。

模型的Input和Output模型為:

C2R模型和BC2模型中θ值為決策單元的有效值，指投入相對于產出的有效利用程度。C2R模型θ值計算的是配置效率，即綜合效率;BC2模型中θ值計算的是技術效率。

規模效率 =綜合效率 /技術效率

定義A若(Input)的最優值為1，則稱決策單元DMU為Input模型下DEA弱有效。

定義A’若(Output)的最優值為1，則稱決策單元DMU為Output模型下DEA弱有效。

(1)θ＜1，決策單元即農業集成供應鏈物流能力的產出不多于其他各條農業集成供應鏈物流能力的產出的條件下，在物流能力的各個方面的投入也都比別的單元多。可以在不減少產出的情況下等比例的減少各種投入，在不增加投入的情況下等比例增加各種產出。

(2)若θ=1，S－≠0，s+≠0，此時決策單元弱有效。集成農業供應鏈物流能力的產出在不少于其他各條農業集成供應鏈物流能力產出的前提下，某些方面的投入達到了最小了。在不減小產出的情況下，不能夠等比例的減少各種消耗。把某項投入減少S－可以保持產出不變，或者資源不變的情況下將某項產出提高S+。

(3)若 θ=1，S－=0，s+=0，此時決策單元有效。集成農業供應鏈物流能力的產出不少于其他條農業集成供應鏈物流能力產出的前提下，各個方面的投入已經達到了最小了。在不減小產出的情況下，不能夠等比例的減少各種消耗。運作效率是最佳的，既是技術有效地優勢規模有效的。

三、建立評價體系

評價主體是農業供應鏈，輸入指標為盈利能力、滿足顧客能力、市場影響能力，輸出指標為盈利能力、滿足顧客能力、市場影響能力:

x1:物流固定資產投資(萬元);

x2:物流活動運行成本(萬元);

x3:員工總薪酬(萬元);

y1:盈利能力(萬元);

y2:滿足顧客能力(百分數);

y3:市場影響能力(百分數)。

(一)物流固定資產投資

物流固定資產投資是指為了保障物流活動的正常運行而投入的固定資產。購買農料(化肥、種子等)、儲存農產品(糧食、蔬菜、瓜果、經濟作物等)、農副產品加工制品的倉儲、冷藏設備、儲存容器、堆垛機、托盤、貨架等的固定資產投資;運輸配送農產品購置的運輸車輛、分揀設備等的投資;保障農業物流信息的的暢通實施投資建設物流信息網絡、電子訂貨系統、條碼識讀系統等的固定投資。

農業物流固定資產投資(單位:萬元)=倉庫的建設投資費用+配送中心的投資建設費用 +倉儲設備的投資費用+運輸配送設備投資費用 +生產物流輔助設備費用+物流信息網絡建設費用

(二)物流活動運行成本

農產品具有生產周期長、易腐蝕等特點，因此農產品的運行成本相對比較高。本文所指的運行成本主要是指保證采購、訂單處理、倉儲、包裝加工、運輸、配送、裝卸搬運等物流活動正常運行的成本，不包括人力資本成本，僅指維持日常運作中的開支。譬如倉庫機械設備、物流網絡等的維修與維護費用，物流活動委托、外包、租賃時所需支付的費用等。

物流活動運行成本(單位:萬元)=訂單處理成本+基礎設施的修繕費用+物流設備的維修費用+委托、外包、租賃時所需支付的費用

(三)員工總薪酬

人力資源是物流活動的重要資源，一個效率高的團隊可以提高效率，人員薪酬也是一個重要的成本型指標。根據人員的素質、貢獻等薪酬等級不同，本文選取整條農業集成供應鏈的所有人員薪酬總和作為評價指標。人員開支的多少直接影響了整條供應鏈的利潤，人員的素質和層次結構直接影響了供應鏈的運作效率。

(四)盈利能力

盈利能力主要是通過財務指標體現的，通常有資金周轉率、利潤率等等財務指標，這是衡量物流能力的非常重要的方面，選取直觀易獲取數據的指標更便于計算，本文選取指標是農業集成供應鏈整體利潤。

供應鏈總利潤(單位:萬元)=供應鏈總收入－供應鏈總成本

(五)滿足顧客能力

滿足顧客能力是衡量農業集成供應鏈的重要指標，是指及時、準確、高效的滿足顧客需求。它包含的內容比較廣泛，在時間方面包括訂單處理速度、交貨的及時率等，在準確性方面有訂單與交貨的一致性等，在質量方面有貨物的破損率、農產品的變質率、商品完好率等，在個性化響應方面有柔性、延遲能力、緊急陪送能力、退貨處理能力等，信息方面信息查尋可獲性等。

顧客滿意度以百分數計量:

顧客滿意度 =θ1訂單按時完成率 +θ2訂單完成準確率+θ3每單貨品的完好率+θ4信息跟蹤與查詢準確率(θ1= θ2= θ3= θ4=0.25)

(六)市場影響能力

提高產品的銷售量，才能夠增加市場占有率，提高農產品的市場影響力，從而為產品創造無形價值。通常任何農副產品上市時都是希望快速打開銷路，提高影響力增加銷量，增加營業額，加大市場份額，獲取更多利潤和潛在購買者。

市場影響度也是以百分數計量:

市場影響度(單位:萬元)=θ1農副產品交易額增長率+θ2農副產品交易量增長率(θ1=θ2=0.5)

四、實例評價—以達拉特旗為例

(一)達拉特旗地區農業物流發展情況

達拉特旗資源豐富，達拉特旗是內蒙古自治區的農業大旗，全年糧食種植面積高于10000萬公頃，每年僅糧食產量就達60萬噸，占鄂爾多斯地區糧食總產量的一半。交通便利，貫通南北東西的公路和鐵路有為農產品的流通創造了良好的前提條件。農業產業化蓬勃發展，近些年達拉特旗把培育、扶持農畜產品加工流通龍頭企業發展壯大做為加速推進農牧業產業化的核心內容，建設及建成投資1000萬元以上的農牧業產業化項目就達到18個，涉及絨、肉、乳、林沙、糧油、飼料、馬鈴薯、種子等產業;重點扶持的東達集團、四季青肉聯、新威遠生化、真金種業、華森飼料五大涉農龍頭新建設的產業化項目就達到11個。農業物流集散項目投入建設，達拉特旗即將建成頗具規模的以現代農業綜合物流為核心功能，以有機農畜產品加工配套為翼，具備集貨流集散、信息服務、加工、倉儲、配送服務等于一體的現代農業物流園區。因此選取鄂爾多斯市地區達拉特7條典型的農業供應鏈是比較具有代表性的。

(二)調研獲取數據

表1 輸入、輸出數據表

(三)評價結果分析

運用DEAP軟件評價在軟件的指令文件中0=CRS AND 1=VRS這一欄，如果選擇“0”則表示不考慮規模報酬對應的是C2R模型計算綜合效率，如果選擇“1”則表示考慮規模報酬對應于BC2模型計算技術效率。

表2 決策單元綜合效率、技術效率及規模效率表

表3 C2R模型下面向產出的松弛變量取值表

表4 綜合無效的各條供應鏈參數表

DEA評價農業集成能力目的旨在為那些在集成供應鏈能力方面做的相對不夠好的農業供應鏈找出學習的標桿。通過軟件的運算結果可以判斷這些不同的供應鏈在集成物流能力方面的優勢、劣勢和需要改進的方向。

(1)有效性角度分析

在當前的技術水平下，決策單元 DMU1、DMU3、DMU5、DMU6的最優值都為1，而且其投入和產出的松弛變量均為0，既是技術有效的又是綜合有效的，表示第1、第3、第5、第6條農業供應鏈在集成物流能力方面在產出不少于其他條農業集成供應鏈的前提下，各個方面的投入已經達到了最小了。在不減小產出的情況下，不能夠等比例的減少各種消耗，運作效率達到了相對最佳的狀態。第2條、第7條供應鏈是技術有效的，但是規模無效的。第4條供應鏈既是技術無效的也是規模無效的。

(2)規模報酬角度分析

第2條供應鏈是規模報酬遞減的，即產出的增加比例小于投入要素變化的比例。因此對于供應鏈上的成員應考要考慮到農產品生產銷售規模擴張的是否過快，農業物流規模過大農業供應鏈上物流活動的協調、管理、共享的效率已經適應不了目前的農產品物流運作規模了，需要加強內部監管機制，加強各方面的集成力度，從而提高物流運作效率。

對于第6條供應鏈規模報酬遞增，本條農業供應鏈在物流運作方面要提高勞動生產率，提高物流資源的集約化水平，從而提高物流運作效率。

(3)指標優化方面分析

通過松弛值和目標值可以分析出非DEA有效的供應鏈應該從哪些方面改進。

對于第1條供應鏈在產出不變的前提下，在員工總薪酬方面投資減少11.100萬，可以達到有效;在投入不變的前提下，盈利能力方面每年增加利潤9.619萬元，市場影響方面提高20.766個百分點可以達到有效。因此此條供應鏈還應該在固定資產方面、物流活動日常運行方面節約成本;適當減少物流人員以便控制人員總薪酬。

對于第2條供應鏈在產出不變的前提下，員工總薪酬方面投資減少14.468萬達到有效;在投入不變的前提下盈利能力方面每年增加利潤15.811萬元，滿足顧客方面提高12.334個百分點可達到有效。因此盈利能力、滿足顧客能力方面有待加強。應該從整條農業供應鏈整體著手，在物流運輸的各個緩解加強控制，提高運載工具的利用率，優化配送路線，充分讓每個組織盡量經營自己擅長的業務，運輸倉儲要求高投入成本大的農產品要適當外包。強化物流是為客戶提供服務的意思，各個組織集成起來建立完善的客戶反饋系統，采用激勵員工提高物流的服務質量，保證農產品準時、準確、完好的到達客戶。

對于第6條供應鏈在產出不變的前提下，員工總薪酬方面投資減少5.382萬可以達到有效;在投入不變的前提下，滿足顧客方面提高5.332個百分點、市場影響能力方面提高16.196個百分點可以達到有效。因此在市場響應能力方面要大大下功夫，依據客戶需求開拓市場提高產品交易量;豐富交易類型，例如期貨交易模式、網上交易模式等等提高商品的交易額。

五、結語

評價分析的目的在于優化和提高，本文以現代農業物流集成物流能力為基礎，通過選用影響農業集成物流能力的幾個綜合指標，借助DEA評價方法對農業集成物流能力進行評價。具體選用了DEA評價方法中的模型和模型，分別對影響具體評價因素的配置因素和技術因素的有效性進行評價。最終確定了不同的農業供應鏈的優勢和劣勢以及需要改進的方向。說明了DEA評價方法在評價農業集成物流能力方面的有效性、可行性、優越性。為以后農業物流集成的研究提供了一定的理論支持。在中國這樣一個人多地少的大國，進一步提高農業物流的集成能力是必須的，DEA評價評價分析方法提出的改進方向可以更好的為管理者在以后提高農業效率方面提供一定的指導方向。

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