基于地區冷庫容量理想均衡值評價模型的全國冷庫布局研究

壽建烽，包菊芳

（安徽工業大學 管理科學與工程學院，安徽 馬鞍山 243000）

基于地區冷庫容量理想均衡值評價模型的全國冷庫布局研究

壽建烽，包菊芳

（安徽工業大學 管理科學與工程學院，安徽 馬鞍山 243000）

當前全國冷鏈發展迅速，冷庫容量持續增長，地區冷庫容量卻分布不合理。通過綜合考慮地區冷庫布局的影響因素及現有冷庫容量，建立了地區冷鏈發展影響指標體系，構建了地區冷庫容量理想均衡值評價模型，并利用評價模型來判斷我國各地區現有冷庫容量的合理性，最后提出各地區未來冷庫布局的對策和建議。

冷鏈；冷庫容量；冷庫布局；理想均衡值

1 引言

自2010年《農產品冷鏈物流發展規劃》出臺，我國開始關注冷庫建設。2014年10月份，國務院印發了《物流業發展中長期規劃(2014—2020)年》，促使冷庫建設走向規模化、規范化。如今在生鮮電商的推動下，全國又一次掀起了冷庫建設的熱潮。據不完全統計，2015年全國冷庫新增390萬t，冷庫總保有量達到3 710萬t，同比增長11.76%。

冷庫是利用降溫設施創造適宜的濕度和低溫條件的倉庫，是加工或貯存蔬果、乳制品、肉類、水產、冷飲、花卉、藥品、化工原料、電子儀器等產品的場所，能擺脫氣候的影響，延長產品貯存期限，以調節市場供應。

冷庫的投資不同于普通倉庫，它的建設成本高、建設周期長、經營費用高。如果布局過多，會導致冷庫資源閑置浪費；反之，數量少又會導致需求得不到滿足。因此冷庫的合理布局十分重要。

如今國內關于冷庫布局的研究主要有兩方面：一方面是通過建立指標評價體系或建立數學模型來進行冷庫網絡選址研究。如:王紹輝[1]等人運用AHP層次分析法來解決冷鏈企業的倉庫選點問題；張彥玲[2]通過建立影響冷鏈配送中心選址的指標體系，利用算法求解數學模型的方式，對冷庫進行選址。另一方面則主要是分析現狀后，利用區位優勢等理論知識對冷庫網絡布局進行分析，給出發展建議。如:李凌[3]通過分析我國西部地區農產品冷鏈物流業現狀，發現問題，然后結合理論知識，給出政策、人才、技術、布局等多方面建議。

可以發現，從地區現有冷庫容量的角度來研究冷庫布局問題的相對較少。本文綜合考慮地區冷庫發展需求及現有冷庫容量，通過建立影響冷庫布局影響因素的指標體系，構建地區冷庫容量理想均衡值評價模型，對冷庫布局問題進行分析研究。

2 冷庫布局相關因素

在研究冷庫布局是否合理時，需要關注影響冷庫布局的因素。冷庫布局涉及多個方面，主要包括：

（1）便利的交通條件。交通條件作為優先性選址原則與基礎設施建設相關，物流產業的特點決定它對交通成本具有高度的敏感性，因此，近樞紐、近區域進行主干線建設，充分借助區域綜合交通體系，可以降低企業的運營成本。

（2）地區冷鏈需求市場。作為服務行業，冷庫最終目標是滿足客戶的冷鏈物流需求，盡量靠近冷鏈物流需求者可以節約運輸和交易成本，并能夠對客戶的需求變化進行快速反應，提供個性化的冷鏈服務。

（3）完善的物流基礎設施。企業在冷庫網絡布局時會關注當地的物流基礎設施是否完善。完善的物流基礎設施不僅方便企業的物流流通，同時減少了該方面的建設成本。

（4）地區冷鏈產品發展潛力。冷鏈品類產品主要是肉類、蔬果類、奶制品、水產類等。因此冷庫布局時要關注地區冷鏈品類產品的供給需求能力。

（5）其他。其他影響冷鏈網絡布局的因素還有經濟發展因素、政策因素、專業人才資源、地區文化等。

3 地區冷庫容量理想均衡值的涵義

冷庫布局的影響因素眾多,地區冷庫布局的合理性評價非常復雜。本文構建地區冷庫容量理想均衡值(后文統一使用“地區理想均衡值”)評價模型，用于判斷地區的冷庫容量是否合理。

理想均衡值是指評價對象時的一個理想標準，該標準應該符合國家要求，或是具有一定的數據和理論支撐。而地區理想均衡值是考慮各地區未來冷鏈發展的冷庫容量平均值，用于分析判斷各地區現有冷庫存儲能力是否充足。若某地區冷庫容量小于地區理想均衡值,說明該地區的冷庫存儲能力不足，需要擴建或者新增冷庫來滿足地區冷鏈需求。反之，則說明地區的冷庫存儲能力過剩，可以合理整合冷庫資源，關閉部分冷庫。

本文構建的地區理想均衡值計算公式為：

其中，Vi是第i地區冷庫容量；Si是第i個地區冷鏈發展得分；Ti是單位得分下第i個地區冷庫容量；W是地區理想均衡值。計算地區理想均衡值的核心參數是Si，代表的含義指第i個地區綜合各個影響冷庫布局的因素后，計算得到代表地區冷鏈發展水平的得分，得分越高表明地區對冷庫容量的需求越大。

4 地區理想均衡值評價模型構建和計算

地區理想均衡值評價模型構建步驟如下：

（1）構建可以影響地區冷庫布局的指標體系；

（2）將該指標體系的具體數據，結合主成分分析法，計算成地區冷鏈發展得分；

（3）將最新全國各地區冷庫容量除以對應地區冷鏈發展得分，得到的結果求其均值，便是地區理想均衡值；

（4）將地區理想值和各地區單位得分下的冷庫容量進行比較，判斷各地區現有冷庫容量是否合理。

因在上一節中對地區理想均衡值的計算和應用已做詳細闡述，下面僅介紹指標體系構建和地區冷鏈發展得分計算。

4.1 指標體系構建

綜合冷庫布局的各種因素，本文構建指標體系如圖1所示。

（1）發展能力指標。主要代表地區的發展水平，經濟能力越強說明地區生活水平高，該地區人們對冷鏈的需求水平也越高。指標選取為：X1出口總額（千萬美元）；X2進口總額（千萬美元）；X3第一產業產值（億元）；X4第二產業產值（億元）；X5第三產業產值（億元）。

（2）冷鏈品類產品供給指標。冷鏈品類產品供給能力代表著地區生產冷鏈產品，如牛羊肉、蔬菜瓜果、水產品等的供給能力。指標選取為：X6牧業產值(億元)；X7農業產值(億元)；X8漁業產值(億元）。

（3）運輸倉儲能力指標。地區倉儲運輸能力代表著該地區的冷鏈物流網絡的通暢性和地區對冷鏈產品的倉儲能力。指標數據越大，說明地區冷鏈發展能力越強。指標選取為：X9公路周轉量（億t·km）；X10鐵路周轉（億t·km）；X11水路周轉（億t·km）。

（4）生產能力指標。代表地區具備的在冷鏈運作過程中涉及到的能源使用、專業人才資源、創新能力等。生產能力越大，冷鏈發展的潛力越大。指標選取為：X12單位地區生產總值能耗(噸標準煤/萬元)；X13交通就業人員（萬人）；X14漁農牧就業人員（萬人）；X15普通高等學校預計畢業生數（萬人）。

（5）需求能力指標。需求能力代表著地區人們對冷鏈的需求強度，人口越多，對冷鏈需求也越大，而地區人口的工資越高，人們的生活水平就越高，也會增強對冷鏈的依賴。指標選取為：X16城市人口密度(人/km2)；X17居民消費水平(元)；X18居民可支配收入（元）。

圖1 冷庫布局影響因素指標體系

4.2 地區冷鏈發展得分計算

由于選取的指標數量很大，而這些指標間通常存在聯系，使得評價方法的應用面臨很大困難。因此選用主成分分析法將眾多線性相關指標轉換為少數線性無關的指標，方便計算地區冷鏈發展得分。

地區理想均衡值評價模型參數含義如下:

n：樣本數量；

m：指標數量；

r：選用主成分數量；

Y：標準化前的樣本數據；

X：標準化后的樣本數據；

σ：協方差矩陣；

R：標準化相關矩陣；

a：特征向量；

Z：主成分；

w：主成分貢獻率；

λ：特征值。

具體地區冷鏈發展得分計算如下：

（2）計算協方差矩陣σ：

于是，得到一個實對稱的協方差矩陣σ。

（3）計算各主成分。根據前面得到的協方差矩陣σ即可得到n個非負特征根λ1＞λ2＞···＞λn＞0，從而得到n個單位化特征向量，構成一個正交矩陣，記為a，則：

對于全部的m個樣本則有:

（4）求標準化相關矩陣：

（5）解相關矩陣R的特征方程：

得m個特征根λ1≥λ2≥···≥λm≥0

（6）確定主成分個數r。若λj為協方差矩陣σ的第 j個特征根，則為第k個主成分的貢獻率，用wj表示；按確定r值，對每個λj， j=1,2,···,m，解方程組：

以上步驟均可利用MATLAB和SPSS軟件快速得到結果。

（7）求樣本地區主成分的線性加權值得分S。選用原來樣本數據進行加權得分計算，主成分貢獻率作為權重系數。樣本評價分值S=(S1,S2,···,Sn)T為：

5 實例應用

5.1 數據收集

根據中國冷庫資源網中收集的最新數據資料得知,西藏和青海地區冷庫容量0,為了數據的合理性,把這兩個地區排除在外，計算剩余29個地區。全國29個省市地區冷庫指標數據匯總見表1。

5.2 模型計算

根據表1的數據，利用Matlab軟件進行主成分分析。由式（8）可知主成分一般取到累計貢獻率為85%以上，得到特征向量和特征根見表2。

根據相關系數的特征值和特征向量，列出五個主成分函數分別為：

表1 全國29個省市地區冷庫指標數據匯總表

表2 特征向量和特征根

利用式（1）和式（9）得到計算結果，見表3、圖2所示。

圖2 全國29個省市單位得分下的冷庫容量

表3 Si，Vi，Ti，W數據匯總表

5.3 結果分析及建議

（1）模型參數計算結果分析。從表3可以看出，地區冷鏈發展得分的排名受不同的指標因素影響，而地區現有冷庫容量的排名主要與地區冷鏈供給產品及運輸倉儲能力有關。

①全國冷鏈發展得分最高的幾個城市分別是：山東、江蘇、廣東。山東地區主要在冷鏈品類產品供給指標中表現出色，表明山東地區冷鏈的特色產品多，對內外供給量大，使其在冷鏈得分上占優；廣東地區主要在發展能力、運輸倉儲能力、需求能力指標中表現突出，表明該地區是經濟強省，區域運輸能力尤其是水路運輸能力強，地區對冷鏈需求量大；江蘇省在五個指標數據中均屬于優勢地區，表明江蘇省是一個各項指標均衡的優勢地區，對開展各項物流活動都有基礎優勢。

②地區冷庫容量排名前三位的地區分別是上海、山東、湖南。其中山東主要依靠著地區的特色冷鏈品類產品多，致使靠近原產地的冷庫容量大；上海市作為集裝箱吞吐量最大的城市，主打進出口交易，其中不乏外來的特色冷鏈品類產品，因此冷庫容量大；湖南地區冷庫容量高是因為湖南是一個農業大省，其冷庫容量高主要是針對農業產品和水產品。同時湖南省公路、鐵路、水路交通都比較發達，在生鮮產品運輸過程中作為一個中轉站，也是導致其冷庫容量較高的一個因素。

③西北地區作為國家“一帶一路”建設和十三五期間“西部大開發”規劃的重點發展地區，未來潛力巨大。雖然地區冷鏈發展得分和地區冷庫容量排名落后，但通過收集的數據可知西北地區在需求能力指標上表現相對較好，而發展能力、運輸倉儲能力指標和生產能力指標的表現較差。表明西北地區對冷鏈有一定的需求，但運輸能力、物流基礎設施和人才的不足限制了冷鏈的發展。因此，國家政府層面需要注重從道路建設、人才輸送和經濟支持等幾方面來滿足西北地區日益增長的需求。

（2）地區理想均衡值計算結果分析及建議。當地區T和W兩參數相近時（60＜T＜110），表明地區冷庫容量與實際需求基本平衡，冷庫運營效益最大。本文主要針對圖2中冷庫容量過剩和不足的地區進行分析并給出相關建議。

①T高于90萬t，地區冷庫容量過剩。按S和V分成三類，采用不同的對策。第一類，地區的S和V排名均靠前，但T＞W，如：上海、山東地區，說明盡管該地區冷鏈市場需求大，但是地區冷庫容量已經遠遠超過需求，閑置現象嚴重，企業內部或企業間應該相互合作，整合、關閉部分冷庫；第二類，地區的S和V排名均靠后,同時T＜W，如：海南省、寧夏等地，說明地區冷鏈發展落后，但冷庫布局過快，該類地區首先要做的是近期內停止冷庫的盲目建設，將重心轉移到攻克冷鏈發展的制約因素上；第三類，地區的S和V排名適中，如：北京、內蒙古等地，該類地區可以在放慢建設冷庫建設步伐的同時改善制約地區冷鏈發展的因素。

②T低于60萬t，地區冷庫容量不足。同樣按S和V分成三類，采用不同對策。第一類，該類地區的S和V排名均靠前，但T＜W，如：廣東、江蘇等地，說明地區保證冷鏈發展的能力足夠，只需要增加冷庫的建設；第二類，該類地區S和V排名均靠后，同時T＜W，如：山西、云南、貴州等地，說明地區的冷鏈發展落后，當務之急是解決地區制約冷鏈發揮的瓶頸因素；第三類，該類地區的S和V排名適中，如：浙江、福建等地，可以在建設冷庫的同時改善制約地區冷鏈發展的因素。

6 結束語

本文從分析冷庫布局影響因素著手，構建了地區理想均衡值模型，并對我國現有冷庫布局進行了具體的分析評價，分析結果對冷庫規劃建設有一定的借鑒意義。

[1]王紹輝,劉丙午,李俊韜.基于AHP層次分析法的冷庫選址決策分析[J].安徽農業科學,2014,(15):4 940-4 943.

[2]張彥玲.冷鏈物流配送中心選址研究[D].無錫:江南大學, 2014.

[3]李凌.我國西部地區農產品冷鏈物流業發展探析[J].新西部旬刊,2011,(12):24-25.

[4]舒旭麗.基于遺傳算法的生鮮農產品冷鏈物流網絡優化問題研究[J].物流技術,2014,(11):347-350.

[5]唐秀英,楊琳琳,施杰.生鮮農產品冷鏈物流系統網點布局優化[J].物流技術,2015,34(5):134-136.

[6]宋薇,李紅.基于SWOT分析的新疆出口農產品冷鏈物流發展策略[J].經濟研究導刊,2014,(10):233-235.

[7]高煜,張雪凱.政策沖擊、產業集聚與產業升級—絲綢之路經濟帶建設與西部地區承接產業轉移研究[J].經濟問題,2016, (1):1-7.

[8]王東紅.廣西果蔬冷鏈物流保障體系構建研究[J].物流科技, 2012,(9):74-75.

[9]顏波,葉兵,張永旺.物聯網環境下生鮮農產品三級供應鏈協調[J].系統工程,2014,(1):48-52.

Study on National Cold StorageWarehouse Layout Based on Ideal Equilibrium Value Evaluation Model of Regional Cold Storage Capacity

Shou Jianfeng,Bao Jufang
(School of Management Science&Engineering,Anhui University of Technology,Maanshan 243000,China)

In this paper,through comprehensively considering the factors influencing the layout of the regional cold storage warehouses and the current cold storage capacity in China,we built the regional cold chain development influence index system,built the regional cold storage capacity ideal equilibrium value evaluation model,used it to judge the reasonableness of the current regional cold storage capacity in China,and at the end,proposed the countermeasures and suggestions of the regional cold storage warehouse layout in the future.

coldchain;coldstorage capacity;coldstoragewarehouse layout;idealequilibrium value

F253;F224;E234

A

1005-152X(2017)01-0057-06

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.01.011

2016-11-20

安徽省高校人文社科重大項目“區域物流一體化與物流園區合作研究”（SK2015ZD08）

壽建烽（1993-），男，浙江杭州人，安徽工業大學物流工程專業碩士研究生，主要研究方向：物流與供應鏈管理；包菊芳（1965-），女，江蘇常州人，安徽工業大學管理科學與工程學院教授，碩士研究生導師，主要研究方向：生產管理、質量管理、物流與供應鏈管理。