基于物聯網技術的蔬菜供應鏈模式優化

張波+王建華

內容摘要：近年來，隨著物聯網技術的快速發展，其在各個領域中的應用越來越廣泛。而蔬菜作為農業生產的重要對象，探究物聯網技術在蔬菜供應鏈中的應用值得深入研究。本文通過大量查閱文獻，在供應鏈和物聯網相關理念和思維的指導下，對蔬菜供應鏈各流程和蔬菜供應鏈信息化建設情況進行簡單分析和介紹，然后探討了基于物聯網技術的蔬菜供應鏈的構建目標和結構模型。物聯網技術在蔬菜供應鏈各個環節的應用，將有利于對蔬菜的實時監控、預警和追溯，并有利于削減蔬菜供應鏈的牛鞭效應。物聯網技術在蔬菜供應鏈中的應用研究對于推動我國蔬菜產業的發展具有十分重要的現實意義和實用價值。

關鍵詞：物聯網技術 蔬菜供應鏈 信息化

引言

物聯網技術是建立在Internet 基礎上，借助無線射頻識別技術、無線數據通信等相關技術構建的一個實現全球物品信息實時共享網絡的一項技術（寧煥生等，2008）。在物聯網中，物品無需人的干預就能實現彼此的“交流”，其實質就是借助射頻識別技術，通過互聯網實現物品或商品的自動識別和相關信息的共享。無線數據通訊網絡通過將采集到的RFID 標簽中的規范且具有互用性的信息自動傳輸到中央信息系統，由此實現物品或商品的自動識別，進而通過互聯網實現信息交換和共享，從而實現對物品的“透明”管理。

蔬菜供應鏈作為農產品供應鏈的重要組成部分，是以蔬菜為特定研究對象，對蔬菜種植一直到蔬菜銷售過程中所產生的物流、信息流和資金流進行控制，協調各方參與者的利益的過程（周敬，2011）。物聯網技術的出現與發展是推動我國相對落后的食品行業發展的一個契機，因此，提高物聯網技術在食品供應鏈的推廣應用程度，可以有力地提高食品供應鏈的運作效率，對于加快食品產業現代化的進程具有重大意義（雷靜，2012）。通過物聯網信息平臺，政府可以及時掌握有關蔬菜供應鏈的一些重要信息，制定合理的政策并建立相應的機制，有效推動我國蔬菜供應鏈的持續發展。這一切對于保障我國蔬菜的質量安全，提高我國蔬菜的國際競爭力是有現實意義的（陳永堅，2011）。

蔬菜供應鏈各環節發展現狀及其成因分析

蔬菜供應鏈的各個環節包括：蔬菜種植環節、蔬菜物流環節、蔬菜加工環節、蔬菜銷售環節。對蔬菜供應鏈的各個環節現狀及成因進行分析，將有利于構建基于物聯網技術的蔬菜供應鏈優化模式。

（一）蔬菜種植環節

當前，我國蔬菜的種植主要由三種基本方式：其一是農戶分散種植。這種種植規模較小，主要種植普通蔬菜，蔬菜質量良莠不齊，兼有商品和自用的性質，我國現階段來說，農戶散種較為普遍。其二是合同種植。企業通過和農戶簽訂定向銷售合同，給農戶提供種子、農藥和化肥等基本生產資料，并定期派遣技術人員到農戶菜地里給農戶進行相應的技術指導，然后從農戶手中統一收購蔬菜進行銷售。其三是基地化種植。企業通過同當地農民簽訂租賃協議，通過相應基礎設施和設備的投資將集中成片的耕地改造成蔬菜基地，雇傭當地的農民并進行簡單的培訓，讓他們在專業的農技人員的指導和管理下從事蔬菜種植。這被證明是最有效的蔬菜質量安全的控制模式之一，缺點就是經營成本比較高。

從我國蔬菜產業發展歷程和目前蔬菜種植的主要模式可以看出，現代種植技術在分散種植的農戶中的應用程度比較低。與專業化規模化的蔬菜種植基地或企業相比，分散種植的農戶普遍缺乏先進的農業機械和種植技術，所以他們的投入收益比普遍不高。因此落后的種植技術和集約化程度不高且信息化程度比較低的蔬菜種植成為了制約蔬菜供應鏈進一步發展的重要瓶頸因素。

（二）蔬菜物流環節

我國是世界上蔬菜最大的生產和消費國，其中蔬菜物流的總量在社會物流總量中占有相當大的比重。目前我國的蔬菜產量約占全球的59.39%。2010年我國農產品產量總計中蔬菜占總產量的36.47%，具體如表1所示。由于蔬菜上市的季節性、蔬菜種植的廣闊性和蔬菜消費的全年性，在如此巨大的蔬菜產量和消費特性的制約下，蔬菜物流的總量十分巨大。

我國蔬菜的運輸沒有將先進的物流技術運用到蔬菜物流中去，大部分蔬菜還是原生態散裝運輸。蔬菜物流尚未形成冷鏈物流，仍以常溫物流或自然物流形式為主，一般用沒有任何保溫設備的普通卡車進行運輸。絕大部分的蔬菜都是在沒有任何防護措施的露天場所而不是在冷庫或是保溫場所進行裝車。由于我國蔬菜生產的季節性和蔬菜種植的廣闊性，這種較為粗放的物流運作方式下，大量的蔬菜在運輸過程中腐爛變質或是出現二次污染，導致蔬菜產品的總體品質下滑，也使得消費者的滿意度下降。

在這個大背景下，我國蔬菜物流產業需要順應潮流，轉變物流方式，建設一批跨區域的高科技高效率的大規模的蔬菜冷鏈配送中心，促進蔬菜冷鏈物流的快速發展，強化蔬菜流通環節的信息化建設，以便蔬菜供應鏈相關節點企業能夠實時獲得蔬菜在流通過程中的位置和冷藏溫度，從而優化物流路徑和蔬菜冷鏈物流，降低蔬菜產品在流通環節中的腐爛損失率，降低蔬菜運輸成本。

（三）蔬菜加工環節

截至2011年，我國規模以上的蔬菜加工企業已經超過了一萬兩千多家，從事包括保鮮蔬菜、脫水蔬菜和蔬菜罐頭等不同類型的蔬菜加工。其中，從事附加值較高的蔬菜精深加工的企業則較少，大部分企業仍然以從事傳統蔬菜加工如脫水蔬菜、腌制蔬菜、速凍蔬菜為主（楊為民，2006）。

雖然我國蔬菜加工業發展不是很成熟，但是蔬菜加工的種類卻非常的多。消費者對蔬菜產品的市場認可是蔬菜加工企業的運作與市場競爭力提升的主要來源，因而蔬菜加工企業需要及時采納和收集消費者的反饋，根據市場需求來調整本企業的經營策略，聯合科研院所創新研發更多滿足消費者需求的蔬菜產品，并通過同上游原料供應商的通力合作，保證原料的質量安全（樊俊花、陳素敏，2012）。此外，聯合科研院所進行科研研發，通過蔬菜的精深加工實現蔬菜的價值增值是解決蔬菜加工企業普遍存在的問題的關鍵。endprint

（四）蔬菜銷售環節

近年來隨著我國經濟的快速發展，我國蔬菜零售業取得了較大的發展，由蔬菜生鮮加工配送中心直達各大超市生鮮區和專業蔬菜超市的模式正在逐步取代傳統的蔬菜銷售模式。因此，目前我國蔬菜零售終端形成了以連鎖超市的生鮮區、農貿市場為主，其他較小的蔬菜銷售渠道為輔的市場格局，且由生鮮加工配送中心直達連鎖超市生鮮區正逐步成為我國蔬菜市場的發展趨勢。

我國目前蔬菜產品的銷售渠道主要由兩類，即連鎖超市的生鮮區和傳統的農貿市場。農貿市場在未來一段時間內仍將是我國蔬菜的主要銷售渠道。居民更喜歡到傳統的集貿市場購買價格相對便宜的蔬菜；連鎖經營超市的生鮮區正逐步成為中國消費者的一個重要選擇。連鎖超市一般經營的蔬菜的檔次比較高，價格相較于農貿市場也比較貴。但是隨著居民收入水平的提高，居民不斷提高對蔬菜的質量要求，更多的消費者開始前往連鎖超市的生鮮區購買具備較好口感、品質和營養好的優質高端蔬菜產品。

（五）蔬菜供應鏈信息化建設

從我國蔬菜供應鏈的當前現狀來看，說明我國蔬菜供應鏈的信息化建設還是不足的，雖然在蔬菜供應鏈的某些環節擁有分散的信息系統，但是他們之間的信息共享性和連貫性較差（武元亮，2007）。蔬菜具有鮮活易腐、保質期短、不易久存等特點，并且其生產和消費在地域上具有廣闊性和分散性，蔬菜的這些特征要求蔬菜供應鏈信息平臺實時傳遞各種相關的信息。目前，我國現有的蔬菜供應鏈信息化建設正處于起步階段，無法滿足蔬菜供應鏈各個節點企業的信息需求（樊俊花、陳素敏，2012）。

總之，當前我國蔬菜供應鏈建設還存在很多問題。第一，蔬菜供應鏈企業之間信息管理水平和技術。由于企業受到自身技術水平和資金的限制，信息平臺利用率不高，搜集的信息準確度比較低等問題比較普遍。第二，蔬菜供應鏈的信息網絡不健全。雖然部分蔬菜供應鏈節點建立自己的信息平臺，但是這些信息平臺之前缺乏溝通，形成了信息孤島，難以提高蔬菜供應鏈的整體競爭力。第三，蔬菜供應鏈的信息標準化程度比較低。目前我國尚未建立蔬菜供應鏈的標準，各地蔬菜供應鏈信息平臺的標準不一。

蔬菜冷鏈物流是蔬菜供應鏈中的一個關鍵環節，它將影響到蔬菜的銷售周期和質量安全。然而現階段蔬菜冷鏈物流的基礎設施比較落后，冷鏈物流的信息化建設仍處于初級階段，沒能形成一個整體的管理體系。因此，要加快應用物聯網技術，加強蔬菜冷鏈物流信息化平臺的建設，降低蔬菜供應鏈的整體物流成本，提高蔬菜供應鏈的效率（蘇國賢、李富志，2012）。

物聯網技術在蔬菜供應鏈中的應用研究

事實上，通過對蔬菜供應鏈各環節發展現狀及其成因分析可以發現，蔬菜供應鏈中存在的一系列問題均是由于信息傳遞不暢所導致的。所以順應信息化時代發展潮流，加強物聯網技術的應用是解決蔬菜供應鏈中松散無序問題的根本所在。

（一）物聯網技術在蔬菜供應鏈中的應用模型構建

基于物聯網技術的蔬菜供應鏈需要蔬菜供應鏈上的各個節點企業通力合作，通過蔬菜上所攜帶的電子標簽，將蔬菜種植到蔬菜銷售各個環節上的關鍵信息都通過互聯網上傳到物聯網信息平臺，這樣蔬菜供應鏈上的企業才能夠在物聯網信息平臺上進行信息傳遞和共享。如圖1所示，蔬菜供應鏈的不同環節都同信息平臺鏈接在一起，從而實現信息共享、實時監控、信息查詢和可追溯。

（二）物聯網技術在蔬菜供應鏈各環節中的應用研究

基于物聯網技術的蔬菜供應鏈借助物聯網技術的相關設備，節點企業能夠借助物聯網信息平臺調整自己的經營策略和進行庫存調節控制，普通消費者能夠利用蔬菜所攜帶的電子標簽通過物聯網信息平臺進行查詢和追溯。物聯網信息平臺數據采集對象包括蔬菜供應鏈上所有相關節點，包括蔬菜基地、物流企業、生鮮加工配送中心和連鎖超市終端。物聯網技術在各節的應用研究如下：

蔬菜基地。蔬菜基地可以通過為每一塊菜田和每一個蔬菜品種設定一個電子標簽，并根據農產品編碼標準設置一個編號作為其身份的唯一標識。將該塊菜田或該品種的蔬菜從種植到裝車整個過程中的重要信息都進行及時通過電子標簽讀取和錄入物聯網信息平臺。當收購商決定收購某一地塊的蔬菜的時候，他可以通過物聯網信息平臺收集關于該地塊蔬菜的相關信息，這樣不但降低了出錯率，而且也加快了蔬菜的收購速度，并且為生鮮蔬菜加工配送中心提供了一些重要的基礎數據，為建立高效的蔬菜追溯系統奠定了堅實的基礎。

物流企業。物流公司通過在每一輛運輸車輛上配置電子標簽的閱讀器，及時將蔬菜運輸過程中的實時位置、運輸車或是冷藏車內的溫度、蔬菜在道口階段檢疫部門對運輸車輛的檢驗報告等信息都通過電子標簽及時傳遞到物聯網信息平臺并和蔬菜種植階段的信息進行集成和匯總。在到道口檢疫階段，相關的檢疫部門只需要通過電子標簽閱讀器就可以迅速獲取包裝內的蔬菜的具體信息，降低了檢疫部門的工作量，也提高道口檢查的效率并緩解了道口擁擠的壓力。

蔬菜生鮮加工配送中心。蔬菜生鮮加工配送中心具有蔬菜簡單加工和配送的功能，是連接大宗農產品和各連鎖超市生鮮區的重要紐帶，能夠有效調節生鮮蔬菜和各連鎖超市之間物流聯系。蔬菜生鮮加工配送中心連接上游蔬菜基地和下游的連鎖超市，在蔬菜生鮮加工配送中心應用物聯網技術能夠有效整合蔬菜供需雙方的信息和資源。蔬菜供應商具備簡單的生鮮蔬菜采購加工、低溫儲藏和分揀配送系統（韓旭，2006）。進入生鮮配送中心前，蔬菜需要進行簡單的加工，在進行蔬菜初加工、清洗、預冷和包裝過程中，操作人員實時將相關信息通過電子標簽錄入到物聯網信息平臺，方便蔬菜供應鏈上的相關節點企業和消費者進行查詢。其具體流程如圖2所示。蔬菜生鮮配送中心的管理者通過物聯網信息平臺可以非常便捷地了解到蔬菜庫存情況和終端零售商的蔬菜銷售情況，以便及時通知蔬菜供應商進行發貨和補貨，確保精確的庫存控制。

連鎖超市。蔬菜的零售環節主要包括農貿市場和大型的連鎖超市。相比較與農貿市場，大型的連鎖超市一般具備較強的資金和技術實力應用物聯網技術。蔬菜一般在超市的生鮮區進行銷售，超市的工作人員先將蔬菜分揀、稱重并打包，通過使用電子標簽閱讀器掃描蔬菜大包裝上外所附電子標簽獲取蔬菜在種植、加工、儲存和物流等過程中的相關信息，之后再將這些信息輸入空白的電子標簽貼在蔬菜小包裝上。通過應用物聯網技術，超市可以通過對蔬菜庫存情況的實時監控進行及時通知蔬菜生鮮配送中心進行補貨，從而提高超市的庫存管理效率和經營效益。蔬菜包裝外的電子標簽還可以對蔬菜的有效期限進行監控，一旦某蔬菜超過有效期，電子標簽就可以通過貨架上的閱讀器發出警告，通知超市的工作人員及時將即將腐敗變質的蔬菜更換。endprint

（三）物聯網技術在蔬菜供應鏈中應用的效果預測

在蔬菜供應鏈中應用物聯網技術不僅有利于提高蔬菜供應鏈相關節點企業進行信息傳遞和信息共享，不僅有效地強化了相關節點企業之間的協作關系，提高了蔬菜供應鏈整體運作效率和經濟效益，還有利于政府相關職能部門對蔬菜質量安全進行有效的監督和管理，同時還有利于保證消費者的身體健康權益。

1.方便蔬菜供應鏈上的相關節點企業的信息共享和查詢。物聯網技術在蔬菜供應鏈信息共享和查詢方面主要可以發揮三種作用：一是蔬菜供應鏈上的相關節點企業可以通過物聯網信息平臺便捷地查詢有關的數據，根據用戶需求的變化及時調整自身經營策略，以提高企業經營的效益；二是政府食品監督部門能夠通過物聯網信息平臺對蔬菜供應鏈上的各環節進行有效的監督和管理，并能夠出臺相應的政策和建立合理的機制推動蔬菜產業的發展；三是消費者可以通過物聯網信息平臺查詢蔬菜在種植、加工、物流和銷售環節的相關信息，以便能夠買到放心蔬菜，保證蔬菜消費安全。

2.能夠實現對蔬菜產品的實時監控、預警和追溯。如圖3所示，蔬菜供應鏈上的相關節點企業通過讀寫器的讀取和物聯網服務器端，將有關蔬菜供應鏈上的相關數據儲存到數據庫中，因此企業和政府相關職能部門可以通過信息平臺的數據來實現對蔬菜及其制品的安全監控。借助基于物聯網技術的蔬菜供應鏈有利于節點企業提高管理服務水平和產品質量，降低物流和交易成本，有利于政府相關職能部門通過物聯網信息平臺及時了解蔬菜供應鏈上各環節上的企業的經營狀況和蔬菜產品的流通狀況，根據這些信息出臺相關的政策和建立有效的機制推動蔬菜產業的發展。

3.降低蔬菜供應鏈的牛鞭效應。牛鞭效應是指供應鏈各節點企業根據下級需求信息進行采購和生產決策管理時，由于信息的不確定造成需求信息的不真實性沿著供應鏈追溯而上并逐級放大，在源頭供應商處的需求信息和實際需求相差較遠，離市場需求越遠的成員企業掌握的信息與真實需求的偏差較大。通過在蔬菜供應鏈中應用物聯網技術，建立物聯網信息平臺，實時收集蔬菜供應鏈上所有相關信息，可以有效地優化蔬菜供應鏈上的倉儲、加工和物流等環節，及時響應消費者的需求，提高整個蔬菜供應鏈的運作效率，降低蔬菜供應鏈的牛鞭效應。

結論

我國蔬菜供應鏈發展的一個重要的制約因素就是蔬菜供應鏈上的相關節點企業信息傳遞不暢。應用物聯網技術能夠強化蔬菜供應鏈相關節點企業之間的協作，促進他們之間的信息傳遞與共享，從而提高整個蔬菜供應鏈的運作效率，以推動蔬菜產業的發展。

在蔬菜供應鏈中應用物聯網技術可能會產生三種應用效益：第一，有利于方便蔬菜供應鏈上的相關節點企業的信息查詢與共享。第二，能夠實現對蔬菜產品的實時監控、預警和追溯。第三，可以降低蔬菜供應鏈的牛鞭效應。

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