基于灰色GM(1,1)模型的云南花卉物流需求預(yù)測

宋志蘭，王冬嵐，王 華

（1.云南財經(jīng)大學(xué) 物流學(xué)院，云南 昆明 650221；2.湖北省煙草公司，湖北 武漢 430030）

1 引言

云南省花卉品種眾多，花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已成為省內(nèi)經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，其中鮮切花發(fā)展尤為出眾，據(jù)云南省花卉產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，云南鮮切花產(chǎn)量大約占全國的80%。政府在制定云南花卉物流的發(fā)展計劃時，需要結(jié)合現(xiàn)有的花卉物流規(guī)模，考慮未來云南花卉物流的需求規(guī)模。在這種背景下對云南花卉物流進行預(yù)測研究，以期為今后云南花卉物流，特別是冷鏈物流的發(fā)展計劃提供決策參考依據(jù)。

2 文獻回顧

目前，國內(nèi)外對于花卉物流的研究較少。通過文獻研究分析可知，目前國內(nèi)外對與花卉物流主要分為兩個層面，一是宏觀層面上的研究，二是微觀層面上的研究。

在宏觀層面上，康珉等（2002）分析了云南花卉業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，提出抓住建立國際花卉拍賣市場發(fā)展云南花卉現(xiàn)代大物流的建議[1]。邵礫群（2004）在借鑒其他國家和地區(qū)先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的具體情況為鮮切花物流的發(fā)展提出了一些建議[2]。張大利（2009）研究了阿聯(lián)酋、荷蘭、美國的鮮花冷鏈物流的發(fā)展經(jīng)驗，結(jié)合我國鮮花物流的現(xiàn)狀，提出了發(fā)展我國鮮花冷鏈物流的措施[3]。王可山（2010）認為需要從構(gòu)建“從生產(chǎn)到消費”全程冷鏈物流系統(tǒng)、整合社會物流資源和推動企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟等推進花卉冷鏈物流體系的建設(shè)[4]。

微觀層面上，藍潔（2003）介紹了云南花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和條件、產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路及目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點和區(qū)域布局、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策措施[5]。曹允春等（2007）首先對云南的現(xiàn)有花卉物流系統(tǒng)進行現(xiàn)狀研究，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用流程再造的理論及方法提出了新的花卉物流系統(tǒng)流程[6]。楊揚（2008）探討了鮮花物流的特征和屬性，較好地分析了鮮花物流流程[7]。

灰色理論具有要求的數(shù)據(jù)量少、子樣小、短期預(yù)測精度高等優(yōu)點，許多學(xué)者對其進行了研究和應(yīng)用。Wu H H（2005）等利用灰色理論對顧客需求進行了分析和預(yù)測[8]。黃健等（2009）利用灰色理論成功對廣西水果產(chǎn)量進行了預(yù)測[9]。Zhang C Y等[10]（2008）和Cui Lizhi等[11]（2009）對非等間距序列的GM（1，1）模型的建模機制進行了研究，并在具體領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。

目前學(xué)術(shù)界關(guān)于花卉物流的研究還不多，主要是定性分析花卉物流發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題、解決措施等，定量的研究相對缺乏。定量預(yù)測模型在其他方面的成功運用給花卉物流研究帶來啟示，云南花卉的總產(chǎn)量和鮮切花的總產(chǎn)值反映云南花卉物流的運輸規(guī)模，其未來的變化情況直接影響到花卉物流建設(shè)的規(guī)模和方向，具有重要的研究意義。因此，選擇灰色GM(1，1)模型研究云南花卉物流的需求，結(jié)合點是云南花卉的總產(chǎn)量和鮮切花總產(chǎn)值。

3 云南花卉物流現(xiàn)狀分析

目前，據(jù)云南省花卉產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會獲悉，云南每年大約有20多萬噸的鮮切花銷售到國內(nèi)70多個城市，并且出口到40多個國家和地區(qū)。日發(fā)貨量為500～700t。云南目前有52家注冊的花卉類物流企業(yè)，有12家擁有冷藏車、冷藏庫等基礎(chǔ)設(shè)施。

當(dāng)前公路運輸已經(jīng)成為花卉物流運輸?shù)囊粋€重要途徑，隨著云南對外公路建設(shè)的飛速發(fā)展，云南的花卉物流迎來了新的發(fā)展機遇。一是昆明至泰國曼谷的高速公路的開通，讓云南到泰國曼谷運輸縮短到20～24h，與航空運輸相比運輸成本降低了約60%，再通過曼谷國際機場將云南的鮮花轉(zhuǎn)口銷往世界各地。二是云南至廣東高速公路的開通，極大地縮短了云南的花卉通過廣東轉(zhuǎn)往香港、澳門等地區(qū)的運輸時間，增強了時效性，降低了運輸費用，為公路冷鏈運輸提供了條件。此外，云南至成都、重慶等地高速公路的通車，方便了云南通過公路運輸運往國內(nèi)其他地區(qū)銷售的便利性，在確保鮮花時效性的同時又降低了運輸費用，并進一步拓寬了云南花卉的市場空間。當(dāng)前的云南花卉物流公路運輸可控性高、冷鏈建設(shè)相對簡單，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

云南花卉物流有一定規(guī)模，但仍存在很多問題制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。主要存在以下幾個方面地問題，一是云南鮮切花在產(chǎn)地采集、短途運輸、中途運輸過程中冷鏈保護基本缺失，使花卉到達目標(biāo)市場的品質(zhì)嚴(yán)重下降；二是云南專業(yè)化的花卉物流公司尚未形成，難以使花卉的生產(chǎn)、運輸、儲存等各個環(huán)節(jié)緊密銜接；三是專業(yè)化的花卉物流保鮮技術(shù)尚待進一步開發(fā)應(yīng)用。其中，據(jù)云南省花卉產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會獲悉，云南當(dāng)前花卉物流最突出的問題是運輸環(huán)節(jié)難以突破，其關(guān)鍵在于全程冷鏈的支持和運力的改善。以鮮切花為例，品質(zhì)50%取決于種植，50%取決于采后處理和運輸過程中的冷藏保鮮，花卉在生產(chǎn)結(jié)束后的每一個環(huán)節(jié)都屬于花卉物流的環(huán)節(jié)，而云南鮮切花在產(chǎn)地采集、短途運輸、中途運輸過程中冷鏈缺失，使花卉到達目標(biāo)市場的品質(zhì)嚴(yán)重下降。

4 云南花卉物流需求預(yù)測

4.1 灰色預(yù)測GM(1,1)模型

灰色預(yù)測依據(jù)已有的數(shù)據(jù)對未來的發(fā)展趨勢做出預(yù)測，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、環(huán)境、社會和軍事等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用?；疑A(yù)測將“隨機過程”當(dāng)作“灰色過程”，將“隨機變量”當(dāng)作“灰變量”，并主要以灰色系統(tǒng)理論中的GM(1，1)模型[12]來進行處理。

4.1.1 模型建立。假設(shè)參考數(shù)據(jù)列為x(0)=(x(0)(1 ),x(0)( 2 ),…,x(0)(n))，做1次累加生成得：

相應(yīng)的白化微方程為：

4.1.2 模型檢驗?；疑Ｐ偷臋z驗方法通常有3種，分別是殘差合格模型、關(guān)聯(lián)度合格模型、均方差比合格模型。

（1）殘差合格模型。設(shè)x(0)為初始序列，其殘差為：ε(0)=相對誤差為：Δ=(Δ1,Δ2,為平均相對誤差，給定α，當(dāng)＜α且Δk＜α成立時，稱模型為殘差合格模型。

（2）關(guān)聯(lián)度合格模型。設(shè)x(0)為初始序列，(0)為相應(yīng)的灰色模型預(yù)測序列，g是絕對關(guān)聯(lián)度。若對于給定的g0＞0，有g(shù)＞g0，則稱模型為關(guān)聯(lián)度合格模型。

（3）均方差比合格模型。設(shè)x(0)為原始序列，(0)為相應(yīng)的灰色模型預(yù)測序列，ε(0)為殘差序列，則x(0)的均值、方差分別為：的均值、方差分別為：

由上可知，給定一組取值，就確定了檢驗?zāi)Ｐ途鹊牡燃?。常用的精度等級見?，可供檢驗?zāi)Ｐ蛥⒖肌?/p>

表1 灰色模型精度檢驗等級

4.2 鮮切花總產(chǎn)量和花卉總產(chǎn)值的預(yù)測

4.2.1 數(shù)據(jù)來源。本文研究用到的數(shù)據(jù)主要是云南省2001-2012 年的鮮切花總產(chǎn)量和花卉總產(chǎn)值，數(shù)據(jù)來源于云南省花卉產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)（2001-2012），具體見表2。

表2 云南2001—2012年花卉業(yè)總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量

從表2可以看出，2001-2012年云南省花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量均有巨大的增長，其中花卉總產(chǎn)值從原來的29.4 億元增長到2012年的300億元，增長了十倍多，鮮切花總產(chǎn)量從原來的16億枝增長到2012年的72億枝，增長了近五倍。

4.2.2 云南花卉總產(chǎn)值的預(yù)測模型。根據(jù)GM(1，1)模型，代入表2 中云南花卉總產(chǎn)值數(shù)據(jù)計算得云南花卉總產(chǎn)值GM(1，1)預(yù)測模型為其時間響應(yīng)式為：

其預(yù)測擬合曲線如圖1所示。

圖1 云南花卉總產(chǎn)量的預(yù)測模型擬合示意圖（單位：億元）

4.2.3 云南鮮切花總產(chǎn)量的預(yù)測模型。根據(jù)GM(1，1)模型，代入表2 中云南鮮切花總產(chǎn)量數(shù)據(jù)得鮮切花總產(chǎn)量GM(1，1)預(yù)測模型為：，其時間響應(yīng)式為：

其預(yù)測擬合曲線如圖2所示。

圖2 云南鮮切花總產(chǎn)量的預(yù)測模型擬合示意圖（單位：億枝）

4.3 花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量的預(yù)測模型檢驗

4.3.1 殘差合格檢驗。根據(jù)殘差合格模型檢驗方法，用MATLAB 編程可得2001-2012 年云南花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量GM(1，1)預(yù)測模型誤差檢驗值，見表3。

表3 云南鮮切花總產(chǎn)量GM(1，1)預(yù)測模型誤差檢驗值

其中，云南花卉總產(chǎn)值預(yù)測平均相對誤差Δ=0.108 8，精度為三級，云南鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測平均相對誤差Δ=0.035 8，模型精度為一級。

4.3.2 關(guān)聯(lián)度合格檢驗和均方差比值合格檢驗。根據(jù)關(guān)聯(lián)度合格檢驗和均方差比值合格檢驗方法，得2001-2012年云南花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量GM(1，1)預(yù)測模型關(guān)聯(lián)度合格檢驗系數(shù)和均方差比值合格檢驗系數(shù)，見表4。

表4 模型關(guān)聯(lián)度合格檢驗系數(shù)和均方差比值合格檢驗系數(shù)

在預(yù)測關(guān)聯(lián)度方面，云南花卉總產(chǎn)值預(yù)測為0.912 2，精度為一級，云南鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測為0.999 5，模型精度也為一級。在標(biāo)準(zhǔn)差比值方面，云南花卉總產(chǎn)值預(yù)測為0.194 6，精度為一級，云南鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測為0.100 4，模型精度同樣為一級。

綜上可知，在模型檢驗的各項檢驗指標(biāo)中，云南花卉總產(chǎn)值預(yù)測相對誤差模型精度為三級，其余五項皆為一級，綜合評定為一級，可見模型精度較高，可用于云南花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測。

4.4 花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量趨勢預(yù)測

基于前面的模型，用MATLAB 編程，代入表2數(shù)據(jù)預(yù)測未來五年云南花卉總產(chǎn)值和鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測結(jié)果，具體如圖3和圖4所示。

圖3 2013-2017年云南花卉總產(chǎn)值預(yù)測示意圖（單位：億元）

從圖3 可知，預(yù)計云南花卉總產(chǎn)值2014 年將超過400 億元，相比2012年增長46.38%，2016年將接近600億元，2017年將接近700億，比2016年增長14.73%。

圖4 2013-2017年云南鮮切花總產(chǎn)量預(yù)測示意圖（單位：億枝）

從圖4 可知，預(yù)計2014 年云南鮮切花總產(chǎn)量將超過80 億枝，相比2012 年增長13.33%，2016 年將超過90 億枝，比2014年增長17.34%。

5 結(jié)論

云南花卉冷鏈物流具有一定的規(guī)模，但存在很多問題，特別是現(xiàn)有的冷鏈物流規(guī)模滿足不了花卉對冷鏈物流的需要，尤其是鮮切花。云南花卉的總產(chǎn)量和鮮切花總產(chǎn)值對云南的花卉物流具有導(dǎo)向性，決定了云南花卉物流需求的規(guī)模，兩者的未來走向影響未來云南花卉物流建設(shè)的方向。據(jù)云南省花卉產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)（2001-2012年）顯示，云南花卉的總產(chǎn)量和鮮切花總產(chǎn)值具有一定的指數(shù)規(guī)律，適合采用灰色預(yù)測模型—GM（1，1）模型預(yù)測。

本文運用灰色GM(1，1)模型對云南未來五年的花卉總產(chǎn)量和鮮切花總產(chǎn)值進行預(yù)測。模型預(yù)測精度中云南花卉總產(chǎn)值相對誤差檢測為三級，其余五項檢驗指標(biāo)精度均為一級精度，預(yù)測結(jié)果與實際出入較小，說明灰色GM(1，1)模型對云南花卉的總產(chǎn)量和鮮切花總產(chǎn)量進行預(yù)測是可行的，可以為以后制定相關(guān)物流產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。預(yù)測結(jié)果表明，云南花卉總產(chǎn)值和鮮切花產(chǎn)量將持續(xù)較快增長，云南花卉物流需要向系統(tǒng)化、專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，花卉物流中的冷鏈物流更要加快發(fā)展步伐，才能滿足日益擴大的需求。

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