基于多目標優(yōu)化的生鮮食品聯(lián)合庫存研究

郝世綿++胡月英　鐘德仁

摘 要 生鮮食品是人們生活的必需品，隨著生活水平的不斷提高，人們的消費觀念也隨之發(fā)生變化，生鮮食品在安全性、時效性以及多樣性等方面引起的研究一直居高不下，同時在服務上的要求也日益嚴格、高標準。而企業(yè)要達到消費者所滿意的服務水平，它的總成本會很高，企業(yè)的利潤將會大大減少。解決生鮮食品中出現(xiàn)的問題，滿足消費者需求的同時使總成本最小是關鍵所在。文章通過層次分析法對生鮮食品的多個目標進行分析評價，并根據分析結果提出對策建議。

關鍵詞 生鮮食品；多目標優(yōu)化；層次分析法

[中圖分類號]F71；F724 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2017）01-0024-06

一、問題提出

我國是生鮮食品生產與消費集一體的大國，由于經濟全球化推動生產力的快速提高，人們的經濟實力增強，消費水平大增，消費者對生鮮農產品的需求量逐年增加。隨著人們的需求呈現(xiàn)出多樣化，生鮮食品的種類越來越豐富，消費者對生鮮食品的關注點集中在品質、安全方面，與此同時，企業(yè)根據消費者需求做出多目標決策，因此，從供應商到消費者這一流通過程中必須要有先進的管理體制，使產品從企業(yè)到消費者這個過程中成本最少，因而，聯(lián)合庫存應運而生。因為生鮮食品和其他食品有著較大的不同，在生鮮食品目標上的要求比較高，它的目標多于其他食品類，對它的聯(lián)合庫存研究比較難，國內外對生鮮食品的聯(lián)合庫存研究也較少。因此，對研究生鮮食品的聯(lián)合庫存模型具有重要意義。

生鮮食品是人們生活中必不可少的，由于生鮮食品的時效性較短，因而它對運輸方面的要求就比較高，而且生鮮食品易腐爛變質，不容易儲存。生鮮食品的新鮮度是影響消費者購買的一個重要因素，對生鮮食品的保鮮成為一個熱點，各種保鮮技術紛紛出現(xiàn)，冷鏈物流也迅速發(fā)展起來。在現(xiàn)在激烈的市場競爭環(huán)境下，單純依靠產品本身已經不能在當前的市場競爭中取得優(yōu)勢，提高服務水平、提供高品質服務成為關注點。聯(lián)合庫存管理能夠使成本明顯降低，在信息共享下，使庫存實現(xiàn)聯(lián)合管理，庫存不會出現(xiàn)異常，為供應鏈的同步化提供了基礎和保障，并且具有利潤共享、風險共分的功能。目前國內外對生鮮食品的研究都不多，因此對生鮮食品的聯(lián)合庫存多目標優(yōu)化的研究具有重要意義。

二、相關研究綜述

1.關于聯(lián)合庫存的研究

聯(lián)合管理庫存的研究日益火熱，國內外對此都進行了大力研究，也取得了一些成果。在國內，張鑫（2014）等研究了同時考慮延期支付與訂單成本，改變零售付款方式，建立EOQ模型，得出聯(lián)合庫存的相關數據[1]。李群霞（2015）等根據單一的生產商和單一的客戶構成的供應鏈庫存模型，考慮提前期，建立庫存成本模型，求解最小的聯(lián)合庫存成本，進行決策優(yōu)化[2]。姜華（2014）等在供應鏈的基礎上，結合企業(yè)實踐研究，以產銷聯(lián)合庫存為例，建立模型，使用定量分析庫存成本最小化[3]。劉崢（2014）等在隨機需求下，運用仿真方法，對兩種庫存模式進行分析，研究聯(lián)合庫存模型[4]。董琪（2015）等在建立兩級聯(lián)合庫存模型的基礎上，分析橫向調撥策略，建立庫存配置優(yōu)化模型，并應用線性規(guī)劃軟件對模型進行分析[5]。鐘德強（2014）等討論在不允許缺貨的情況下，構建庫存成本模型，探討建筑材料供應鏈聯(lián)合庫存問題，為企業(yè)管理提供新思路，從整體上達到最優(yōu)[6]。莫降濤（2014）等研究通過投資改變缺陷品率，產品經過零售商檢查后降價，建立聯(lián)合庫存模型，得出最優(yōu)解[7]。蓋麗軒（2015）等以興和縣馬鈴薯供應鏈為例，研究使供需雙方責任與權力平衡，避免風險單方面放大現(xiàn)象的貨存供方聯(lián)合庫存管理模式[8]。Lo等研究在通貨膨脹的情況下，缺陷品率服從Weibull分布的聯(lián)合庫存訂購策略[9]。Soni等研究需求依賴于價格的聯(lián)合庫存問題[10]。

2.關于聯(lián)合庫存多目標優(yōu)化的研究

文永麗在社科論壇上發(fā)表的文章主要研究在城市，家電在綠色物流概念下的聯(lián)合庫存管理配送模式，這種模式有效的降低了成本[11]。呂君（2013）等研究聯(lián)合庫存對閉環(huán)供應鏈的影響，分別從3個方面分析，即成本、提前期和客服水平[12]。李芝梅（2008）研究一個周期內的多物品供銷聯(lián)合庫存問題，建立多物品供銷聯(lián)合庫存模型[13]。宋雪蓮（2013）研究了以運輸成本和庫存成本為目標，以標準正態(tài)分布和導數為方法，以服務水平為約束條件的多目標聯(lián)合庫存管理，并與傳統(tǒng)的庫存模式相比較證明模型有效性[14]。謝華忠（2007）等研究了一定周期內，需求量確定且是在不允許缺貨的情況下，多目標、單一水平、多產品的聯(lián)合庫存補貨策略，以求解成本最小[15]。邵舉平（2015）等采用模糊隸屬度函數，引入生鮮度損耗系數，并在此基礎上，結合總成本與客戶滿意度，建立生鮮多目標優(yōu)化模型[16]。黃進紅（2012）等研究在一定服務水平條件下，求解庫存成本和運輸成本最小的多目標模型[17]。

3.關于生鮮食品聯(lián)合庫存多目標優(yōu)化的研究

（1）生鮮食品特性研究。國內，申風平（2015）等在根據生鮮食品的特性分析影響物流服務商的原因，構建模型分析結果[18]。于舒婷（2010）研究生鮮食品的特點，分析直采模式的意義并給出建議[19]。蔡路昀（2014）等在關注生鮮食品的特性時，專注于研究生鮮食品的保鮮[20]。陳紅麗（2015）等以生鮮肉類企業(yè)為對象，研究建立服務質量評價模型[21]。由于生鮮食品的特性需要冷鏈運輸，曾美花（2015）等在考慮存儲成本和運輸成本時，在確定性需求條件下，根據不同的碳交易機制，調整訂貨量，降低總成本[22]。

（2）生鮮食品聯(lián)合庫存意義研究。在國內，劉玲（2015）等研究了在兩個銷售渠道下生鮮商品的定價與庫存問題，并假設在缺貨時優(yōu)先滿足線下消費者的聯(lián)合庫存策略[23]。趙艷豐（2013）在文章里討論了連鎖超市生鮮的聯(lián)合庫存，討論了生鮮食品配送中心的建設和信息平臺的搭建，并進一步對聯(lián)合庫存管理提出建議，加強管理研究[24]。

綜上所述，國內外對聯(lián)合庫存多目標優(yōu)化的研究有不少（見表1），從上文中可以看出，但是對生鮮食品聯(lián)合庫存多目標優(yōu)化的研究可以說是幾乎沒有。本文就是在綜合各專家學者的觀點意見的基礎上，對生鮮食品的多目標進行建模，最后分析結果給出建議。

三、評價指標體系構建

1.評價指標體系構建的目的

評價目標是評價的起點和歸宿。評價目的主要由體系目標、分析評價、規(guī)定評價條件和定義評價體系等確定。本文的構建的體系目標層是生鮮食品聯(lián)合庫存優(yōu)化。

2.體系構建的準則

（1）系統(tǒng)性原則。系統(tǒng)性是將決策目標看作一個系統(tǒng)，完成整體優(yōu)化。生鮮食品聯(lián)合庫存優(yōu)化是一個系統(tǒng)工程，需要進行相關要素分析，協(xié)調優(yōu)化各因素。

（2）合理性原則。合理原則的適用范圍比較寬廣，它要綜合考慮個體與整體的發(fā)展規(guī)律，從總體出發(fā)考慮可行性。評價體系的構建要合理，它的各指標的選擇亦要合理，個體的合理與總體的合理要統(tǒng)一起來。

（3）代表性原則。系統(tǒng)目標里包含了不同的指標項目，而不同的項目所包含的要素很多，所以需要選擇具有代表性的指標進行重點分析評價。

3.評價指標的選擇（見表2）

四、基于AHP評價建模

1.建立層次結構模型

本文是對生鮮食品聯(lián)合庫存進行評價，所以評價體系為生鮮食品聯(lián)合庫存評價體系A，隨后確定的4個一級指標是：經濟性B1，保鮮度B2，服務水平B3，多樣性B4；其次，一級指標成本按功能不同可分為5個二級指標，而多樣性根據加工程度和保存方式的不同可分成3個二級指標，因而生鮮食品聯(lián)合庫存評價體系共有13個指標，這13個二級指標分別是：倉儲成本B11，運輸成本B12，流通加工成本B13，包裝成本B14，裝卸搬運成本B15，時間B21，保鮮技術B22，服務質量B31，服務效率B32，信息B33，初級生鮮商品B41，冷凍冷藏生鮮商品B42，加工生鮮商品B43（見圖1）。

2.構造兩兩比較判斷矩陣

（1）賦值。建立兩兩比較判斷矩陣，它是層次分析法最關鍵的步驟。將每個層次的因素進行兩兩比較，構造出判斷矩陣，計算因素權重，分析下一層因素對上一層因素的重要程度，權重值得計算，需要相對重要度的標度，判斷矩陣的標度如表3所示。

假設目標層為A，準則層為B，子準則層為C，則，各因素的判斷矩陣可列為：

A=1 2 3 41/2 1 3 31/3 1/3 1 21/4 1/3 1/2 1，B1=1 2 3 4 51/2 1 2 3 41/3 1/2 1 2 31/4 1/3 1/2 1 21/5 1/4 1/3 1/2 1

B2=1 21/2 1，B3=1 2 5 1/2 1 3 1/5 1/3 1， B4 =1 1/5 1/35 1 33 1/3 1

（2）求解各因素的權重。

①列向量歸一化，即求出各判斷矩陣每一列的總和，再把判斷矩陣的每一個元素除以其相應列的總和，得出標準判斷矩陣：

A=0.480 0.522 0.462 0.4000.240 0.261 0.308 0.3000.160 0.131 0.154 0.2000.120 0.087 0.077 0.100，

B1=0.438 0.490 0.439 0.381 0.3330.219 0.245 0.293 0.286 0.2670.146 0.123 0.146 0.191 0.2000.110 0.082 0.073 0.095 0.1330.088 0.061 0.049 0.048 0.067，

B2=0.667 0.6670.333 0.333，B3=0.588 0.600 0.5660.294 0.300 0.3330.118 0.100 0.111，

B4=0.111 0.131 0.0770.556 0.652 0.6920.333 0.217 0.231。

②行和歸一化，即求出列歸一化后的矩陣每一行的總和，再將矩陣每一行的總和相加，使兩者相除（總和除以總和相加），所得的值等于W。

A（W）=0.4460.2770.1610.096，B1（W）=0.4150.2610.1630.0980.062，

B2（W）=0.6670.333，B3（W）=0.5810.3090.110，

B4（W）=0.1060.6330.261。

③根據上面已知的條件，可得到：

A（W）=1.8871.1200.6470.385，B1（W）=2.1281.3370.8140.4940.314，B2（W）=1.3330.667

B3（W）=1.7490.9300.329，B4（W）=0.3191.9430.789。

單位特征向量：

A（W）=（0.466，0.277，0.161，0.096）T

B1（W）=（0.415，0.261，0.163，0.098，0.062）T

B2（W）=（0.667，0.333）T

B3（W）=（0.581，0.309，0.110）T

B4（W）=（0.106，0.633，0.261）T

3.權重結果分析及一致性檢驗

一致性檢驗一般由5個步驟組成：

第一步是被檢驗的判斷矩陣乘以其特征向量，得到賦權和向量；

第二步是每個賦權和向量的值分別除以對應的特征向量的值；

第三步是計算第二步結果的平均值，記為λ；

第四步是計算一致性指標CI（CI■）；

第五步是計算一致性CR（CR=■），RI指的是自由度指標，修正值RI如表4：

由于最大特征值，λmax=■（■），CI=■，CR=■，根據表4和所知數據可得：當n=2時，RI=0；當n=3時，RI=0.58；當n=4時，RI=0.96；當n=5時，RI=1.12；所以得表5。

當CR=0時，判斷矩陣有完全一致性；當CR≤0.1時，判斷矩陣有基本一致性，CR越接近于0，判斷矩陣的一致性越高。因為CR的值與矩陣的一致性具有直接關系，所以根據表5可知，各矩陣的CR均小于0.1，因此各矩陣具有一致性。

利用層次分析法，我們可以算出每個指標的權重，根據層次總排序，畫出柱狀圖，結果如圖2和圖3所示。

4.結果分析

從上文得到的各級指標的權重值中，可以明顯的看到一級指標中經濟性B1所占的比重最大，這表明經濟性在生鮮食品聯(lián)合庫存中的地位十分重要。其次，一級指標中權重由大到小的排序分別是：保鮮度B2、服務水平B3、多樣性B4。同時，在二級指標中，經濟性包含的五項中倉儲成本B11的權重最大，運輸成本B12，流通加工成本B13，包裝成本B14，裝卸搬運成本B15呈依次遞減；保鮮度中的兩項時間B21的比重大于保鮮技術B22的比重；而服務水平中的三項，權重值屬服務質量B31為最，其后依次是服務效率B32和信息B33；最后一個一級指標多樣性的權重排序為：一是冷凍冷藏生鮮商品B42，二是加工生鮮商品B43，三是初級生鮮商品B41。

由此綜上可知，在降低成本的同時，還要兼顧其他方面，在保證服務水平一定的基礎上，提高時間效率，豐富生鮮食品的多樣性，利用聯(lián)合庫存管理，實現(xiàn)多目標優(yōu)化，最終達到降低總成本的目的。同時，采用先進的保鮮技術，提高生鮮食品的保鮮度，提高服務質量。

五、對策建議

1.優(yōu)化管理模式，綜合降低各項成本

（1）轉變觀念，推進聯(lián)合庫存管理模式。聯(lián)合庫存管理與舊的庫存管理模式相比具有很多優(yōu)勢。聯(lián)合庫存管理使供應鏈庫存管理的運作程序變得簡單，物流環(huán)節(jié)得到優(yōu)化，提高了供應鏈的整體工作效率，使成本下降。由于供應鏈由不同的部分組成，每個部分相互獨立，因而產生了不確定性和需求信息不對稱，導致庫存出現(xiàn)不平穩(wěn)，增加庫存成本，聯(lián)合庫存管理模式能使供需雙方實現(xiàn)信息共享，從而穩(wěn)定庫存。從供應鏈整體看，聯(lián)合庫存管理減少了庫存點和和相應的庫存設立費及倉儲作業(yè)費，從而降低了供應鏈系統(tǒng)總的庫存費用。除此之外，這種庫存控制模式也為其他科學的供應鏈物流管理如連續(xù)補充貨物、快速反應、準時化供貨等創(chuàng)造了條件。

（2）建立協(xié)同發(fā)展互利機制。生鮮電商與物流配送企業(yè)是提升生鮮電商物流配送服務質量的兩大主體，兩者的配合度和融洽關系影響到生鮮電商物流配送服務質量提升。生鮮電商的發(fā)展離不開物流配送企業(yè)，物流配送企業(yè)也依托于生鮮電商的發(fā)展，兩者的生存息息相關，緊密聯(lián)系。協(xié)調兩大主體的發(fā)展，建立聯(lián)合發(fā)展機制，提高兩大主體的配合度，共建一個良好的互利平臺，對雙方的長期發(fā)展都有重要意義，同時也是提高生鮮電商物流配送服務質量的重要保障。因此，實現(xiàn)團結互助、互利共贏是提升生鮮電商物流配送服務質量的重要發(fā)展方向。

（3）培育協(xié)同發(fā)展文化理念。每一個企業(yè)在發(fā)展過程中都會形成一套獨特的并為企業(yè)量身打造的文化和理念，基于文化理念的不同，企業(yè)的價值觀和發(fā)展方向也不一致。從哲學角度考慮，文化具有創(chuàng)新性、包容性，表現(xiàn)為海納百川。協(xié)調生鮮電商與物流配送企業(yè)的發(fā)展則必須要考慮到兩大企業(yè)的文化理念不同，實現(xiàn)兩者的文化理念的交融，減少在發(fā)展過程的分歧，實現(xiàn)理念一致，朝著同一個大方向發(fā)展。提升生鮮電商物流配送服務質量是生鮮電商與物流配送企業(yè)共同努力的結果，缺一不可。

（4）合理規(guī)劃網絡節(jié)點，節(jié)省全產業(yè)鏈運輸成本。運輸成本在總成本里擁有的份額很多，占據了總成本的50%，所以降低運輸成本是一個重點。合理規(guī)劃運輸路線，減少運輸環(huán)節(jié)，盡量避免二次運輸，同時要消除迂回運輸、相向運輸等不合理運輸現(xiàn)象，運輸距離短、顧客集中，有利于集中運輸，可以節(jié)省運輸成本，使利潤放大化。而且聯(lián)合庫存能夠使運輸路線得到優(yōu)化，使運輸距離和運輸車輛減少，從而使得運輸成本比傳統(tǒng)的庫存管路模式低。此外，企業(yè)還可以根據實際情況制定合理的運輸方案，以減少成本。

2.借鑒國外先進技術，進行技術發(fā)展創(chuàng)新

（1）發(fā)展生鮮食品線上線下銷售模式。2015年我國GDP達到67.67萬億元，同比增長6.9%；網購市場規(guī)模達到3.8萬億，同比增長35.7%[17]，網購的發(fā)展得益于互聯(lián)網的深入發(fā)展，人們對網上購物的接受度越來越高，技術也越來越成熟，因此發(fā)展線上超市生鮮銷售的時機是成熟的。超市可以加入電商平臺，消費者可以在網上下單，由超市進行配送上門；同時，超市現(xiàn)場銷售的商品即可起到展示作用，也滿足其他人群的需要。這樣線上、線下銷售同步展開，增加了銷售量，減少了庫存，從而使生鮮食品的新鮮度得到保證，并且能夠有效降低成本。

（2）進行技術創(chuàng)新，發(fā)展冷鏈物流。隨著人們生活水平和思想觀念的改變，人們對生鮮食品的選擇提出了更高層次的要求，為了適應消費者日益變化的需求，為消費者提供新鮮、安全的生鮮食品，冷鏈物流配送發(fā)展起來。冷鏈物流最早開始研究是在國外，發(fā)展也相對成熟，而我國的冷鏈物流和國外相比仍處于起步階段。我國冷鏈物流的發(fā)展可以借鑒外國的技術經驗，同時也需要國家政策的大力支持。冷鏈物流體系的發(fā)展完善，有益于生鮮食品的保鮮銷售，同時也能減少損耗，降低成本，還能夠提高服務水平，增加客戶滿意度。

3.提高服務水平，增加客戶滿意度

（1）提高服務質量，打造高品質服務。服務質量在此篇論文的這個體系中占有重要位置，提升服務質量，讓顧客享受高品質的服務，增強消費者的消費信心，增強顧客對企業(yè)的信認感，從而留下一個高大的形象，提高企業(yè)的知名度，為企業(yè)做免費宣傳，節(jié)省了廣告宣傳成本。企業(yè)要貫徹服務標準，加強員工服務意識；政府要制定行業(yè)服務標準，完善服務標準體系，規(guī)范服務行為。食品安全也是服務質量的一個重要內容，保證生鮮食品的食品安全非常重要，服務質量得到保障，食品安全才有保障。

（2）提高服務效率，深化服務水平。質量與效率是相互的，兩者的統(tǒng)一才能達到好的標準；有質量沒效率的服務，會讓人失去耐心，有效率沒質量的服務，會使人憤怒。服務效率是服務質量的價值體現(xiàn)，因此，公司的進步，質量與效率兩者必須統(tǒng)一。與此同時，使用高級的硬件設備也是改進服務效率的一種方法。提升服務態(tài)度，提高服務效率，深化服務水平，創(chuàng)造高標準的服務，是企業(yè)需要努力的方向。

（3）搭建信息平臺，實現(xiàn)信息共享。互聯(lián)網的深入發(fā)展，現(xiàn)代技術的不斷進步，為信息平臺的搭建創(chuàng)造了基礎，為實現(xiàn)信息共享提供了技術保障。信息平臺的搭建，使得信息傳遞更方便快捷，能夠有效解決企業(yè)間及企業(yè)內部的缺乏協(xié)作和溝通的問題，使雙方都能夠看到自己需要的信息，及時掌握需要的信息，實現(xiàn)信息共享。平臺是信息中轉的一個點，信息搜集整理完成后，發(fā)布在平臺上加以存儲，共需要者查詢。

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