鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通GM模型構(gòu)建及驗(yàn)證*

丁麗芳

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，晉中 030801)

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·三農(nóng)問(wèn)題·

鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通GM模型構(gòu)建及驗(yàn)證*

丁麗芳

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，晉中 030801)

[目的]利用灰色系統(tǒng)理論模型GM模型預(yù)測(cè)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量，以期為提高鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通效率提出前瞻性思路。[方法]基于鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展水平相對(duì)落后的問(wèn)題，以2005～2013年間我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品的物流量為研究對(duì)象，通過(guò)灰色控制系統(tǒng)理論中的GM(1， 1)模型原理的預(yù)測(cè)和檢驗(yàn)方法，驗(yàn)證了該模型在鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流中的實(shí)用性。[結(jié)果]2005～2013年，我國(guó)的鮮食農(nóng)產(chǎn)品實(shí)際物流量在(10000±2000)萬(wàn)t波動(dòng)，除2005年實(shí)際物流量與預(yù)測(cè)物流量等同外， 2006～2013年的預(yù)測(cè)物流量均高出實(shí)際物流量，而2014年預(yù)測(cè)物流量(8756萬(wàn)t)明顯低于歷年物流量的平均水平。[結(jié)論]GM(1， 1)模型預(yù)測(cè)的平均相對(duì)誤差率為6.15%，勉強(qiáng)可適用于鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量的預(yù)測(cè)。

鮮食農(nóng)產(chǎn)品 物流 冷鏈 GM模型 灰色預(yù)測(cè)

0 引言

鮮食農(nóng)產(chǎn)品是指通過(guò)捕撈、采收、養(yǎng)殖、種植等生產(chǎn)方式，經(jīng)初級(jí)加工或未經(jīng)加工的可供人類食用的新鮮農(nóng)產(chǎn)品，主要包括蔬菜類、水果類、畜禽肉類、水產(chǎn)品類、鮮蛋類等，其典型特點(diǎn)是含水量高、保鮮期短、在流通過(guò)程中極易受損和變質(zhì)腐爛，與工業(yè)產(chǎn)品物流模式相比，鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流模式對(duì)物流系統(tǒng)的時(shí)效性和技術(shù)性要求更高。隨著我國(guó)居民收入水平的提高，鮮食農(nóng)產(chǎn)品在日常消費(fèi)中所占的比重不斷增加，且消費(fèi)者對(duì)鮮食農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來(lái)越高，因此鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流體系的建立直接影響著農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入和消費(fèi)者的生活需求。由于我國(guó)的鮮食農(nóng)產(chǎn)品呈現(xiàn)消費(fèi)量大、種類繁多、跨區(qū)域、反季節(jié)的特點(diǎn)，給生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，而目前我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流體系發(fā)展處于起步階段，因此其發(fā)展還面臨著諸多問(wèn)題亟待解決[1-2]。文章基于以往學(xué)者的鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通研究成果，利用灰色系統(tǒng)理論模型GM模型預(yù)測(cè)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量，以期為提高鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通效率提出前瞻性思路。

1 我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通效率分析

1.1 鮮食農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)狀況分析

我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量大且種類繁多，并且分布廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)[3]，近年來(lái)我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，水果和蔬菜的產(chǎn)量自2010～2014年的平均年增產(chǎn)量分別高達(dá)1200萬(wàn)t和2500萬(wàn)t，穩(wěn)居世界首位。2014年，我國(guó)畜禽肉類和禽蛋類產(chǎn)量分別達(dá)8706.74萬(wàn)t和2893.89萬(wàn)t，均占世界總產(chǎn)量的30%～40%，同樣居世界首位。同年，牛奶的產(chǎn)量達(dá)3724.64萬(wàn)t，水產(chǎn)品總產(chǎn)量達(dá)6461.50 萬(wàn)t，占世界總產(chǎn)量約70%，其他類型的鮮食農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模也均位于世界前列[4]。隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)也面臨著多重困境，如生產(chǎn)環(huán)境不斷遭受工業(yè)三廢等的污染和破壞，尤其是各類有毒金屬、非金屬以及有害化合物等對(duì)農(nóng)地土壤和水產(chǎn)環(huán)境的污染。此外，各類農(nóng)業(yè)添加品，包括農(nóng)藥、化肥、除草劑、殺蟲劑、養(yǎng)料等的不合理使用也嚴(yán)重影響著鮮食農(nóng)產(chǎn)品的安全性。

1.2 鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通狀況分析

鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流貫穿于生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)流通過(guò)程中，它將鮮食農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、采購(gòu)、運(yùn)輸、裝卸及搬運(yùn)等環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，旨在提高鮮食農(nóng)產(chǎn)品的附加值，降低物流的總成本，使鮮食農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)者、銷售商以及消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)共贏。近年來(lái)，應(yīng)鮮食農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)和制冷技術(shù)為手段的冷鏈物流體系得以建立，已成為鮮食農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)的主要物流模式。但由我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展剛剛起步，鮮食農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量還未能得到高效保障[5-6]，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)物流基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后，交通工具和裝卸等設(shè)備不健全，流通網(wǎng)絡(luò)范圍小； (2)物流信息鏈不健全，很多電子化技術(shù)如條碼等還未被普及利用，導(dǎo)致物流信息收集、溝通和傳遞不流暢； (3)物流成本較高，國(guó)內(nèi)糧食從產(chǎn)地到銷地的物流費(fèi)用占糧食銷售價(jià)格的30%～35%，鮮食農(nóng)產(chǎn)品則占到60%左右，遠(yuǎn)超國(guó)外水平； (4)物流技術(shù)水平低，鮮食農(nóng)產(chǎn)品對(duì)冷鏈技術(shù)的要求較高，而該技術(shù)起步較晚、起點(diǎn)低、基礎(chǔ)設(shè)施不足。總體來(lái)看，較鮮食農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)水平，我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品的物流發(fā)展水平出現(xiàn)相對(duì)滯后的現(xiàn)象。

2 GM模型在鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通中應(yīng)用

1982年，鄧聚龍[7]等人首次提出了灰色控制系統(tǒng)理論(Control Problems of Grey Systems)，該理論是定量比較與描述系統(tǒng)之間或系統(tǒng)中各因素間的關(guān)系，并應(yīng)用數(shù)據(jù)變化情況來(lái)衡量各因素之間關(guān)聯(lián)性大小的方法。其中GM模型(Grey Models)是灰色系統(tǒng)理論中最具代表性的預(yù)測(cè)方法，該模型的原理是將搜集到的信息按時(shí)間先后順序組合成序列，得到模型所需要的初始值后進(jìn)行累加、累減、均值、級(jí)比等處理，生成一個(gè)新序列，再經(jīng)差分、微分處理，轉(zhuǎn)換成模型的基本形式，最后結(jié)合矩陣、最小二乘等方法，擬合出時(shí)間響應(yīng)式，并根據(jù)該式進(jìn)行預(yù)測(cè)[8]。目前，GM(1， 1)模型已被廣泛應(yīng)用于物流運(yùn)輸?shù)亩囗?xiàng)指標(biāo)的預(yù)測(cè)。如， 王戰(zhàn)軍[9]等人針對(duì)物流廣義成本管理的多目標(biāo)決策問(wèn)題，利用GM(1， 1)模型及關(guān)聯(lián)度分析法，提出了在確定多因素目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)的情況下可通過(guò)兩兩比較法來(lái)提高物流管理成本預(yù)測(cè)精度的措施； 王曉原[10]等人通過(guò)建立GM(1， 1)模型對(duì)山東省的物流規(guī)模進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并用殘差檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)等方法對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)，進(jìn)一步證明了預(yù)測(cè)結(jié)果的可信性； 黃雨[11]等建立了基于 GM(1， 1)模型的運(yùn)輸問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，為制定物流運(yùn)輸成本最小化的調(diào)度方案提供了理論基礎(chǔ)； 呂慶[1]等人通過(guò)GM(1， 1)模型對(duì)上海市生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流需求和本地生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流需求做出分析預(yù)測(cè)，得出了關(guān)于上海市2015年和2016年生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流資源的最佳優(yōu)化配比。

2.1 GM(1， 1)模型建模方法

GM(1， 1)模型是GM模型中的單序列一階線性動(dòng)態(tài)模型[12]，基本原理如下。

設(shè)GM模型無(wú)序的原始數(shù)列：X(0)=(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)),其中，x(0)(k)>0,k=1,2,…,n。X(1)為X(0)的1-AGO(Accumulating Generation Operator)即一次累加生成序列：X(0)=(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n))。建立X(1)(k)的GM(1， 1)一階線性微分方程，即x(0)(k)+az(1)(k)=b，其中-a稱為發(fā)展系數(shù)，b為灰色作用量。-a作為預(yù)測(cè)精度的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一，越接近0說(shuō)明預(yù)測(cè)的契合度越好。其他情況為：-a在[0， 0.35]之間，精度預(yù)測(cè)等級(jí)為好，在[0.35， 0.5]之間，等級(jí)為合格，在[0.5， 0.65]之間，等級(jí)為勉強(qiáng)，大于0.65則等級(jí)為不合格。

最終推導(dǎo)出的公式：

(1)

通過(guò)公式(1)計(jì)算預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)間k時(shí)的數(shù)據(jù)。

2.2 模型的檢驗(yàn)

通常情況下，預(yù)測(cè)結(jié)果需要進(jìn)行預(yù)測(cè)精度檢驗(yàn)，以評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性。GM模型預(yù)測(cè)結(jié)果檢驗(yàn)的方法有3種，包括殘差檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)等。該文將運(yùn)用殘差檢驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行GM模型的精度檢驗(yàn)。這種檢驗(yàn)方法是對(duì)模型值和實(shí)測(cè)值的殘差進(jìn)行逐點(diǎn)檢驗(yàn)[13]，算出相對(duì)誤差率，誤差率越小，表明預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確。

設(shè)農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸量原始數(shù)列為：X(0)(k)={11 365,10 500,10 857,11 858,10 368,10 089,9 854,10 370,10 884}，累加生成序列為：X(1)(k)={11 365,21 865,32 722,44 580,54 948,65 037,74 891,85 261,96 145}，由此可以構(gòu)造出矩陣B和數(shù)據(jù)向量Yn。

(2)

(3)

(4)

(5)

代入a，b可得：

(6)

3 鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量預(yù)測(cè)及驗(yàn)證

目前，我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品流通的主要方式仍是公路運(yùn)輸。由此該文根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》2005～2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[3]以GM(1， 1)模型預(yù)測(cè)2014年的鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行誤差率精度檢驗(yàn)。

表1 2005～2014年全國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量

年份物流量(萬(wàn)t)年份物流量(萬(wàn)t)年份物流量(萬(wàn)t)年份物流量(萬(wàn)t)年份物流量(萬(wàn)t)2005113652007108572009103682011985420131088420061050020081185820101008920121037020148756

表2 2005～2013年農(nóng)產(chǎn)品物流量誤差

GM(1， 1)模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明， 2005～2013年，我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品實(shí)際物流量在(10000±2000)萬(wàn)t波動(dòng)，除2005年實(shí)際物流量與預(yù)測(cè)物流量等同外， 2006～2013年的預(yù)測(cè)物流量均高出實(shí)際物流量值，而2014年預(yù)測(cè)物流量(8756萬(wàn)t)明顯低于歷年物流量的平均水平。由誤差率精度檢驗(yàn)結(jié)果得知，GM(1， 1)模型預(yù)測(cè)的平均相對(duì)誤差率為6.15%，預(yù)測(cè)結(jié)果勉強(qiáng)可靠，說(shuō)明GM(1， 1)模型可適用于鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量的預(yù)測(cè)。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品2005～2013年物流量預(yù)測(cè)及結(jié)果檢驗(yàn)，表明GM模型勉強(qiáng)可適用于鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量的預(yù)測(cè)。但由于數(shù)據(jù)選取的時(shí)段有限，預(yù)測(cè)結(jié)果并不能完全反映鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流量的實(shí)際情況，因此該研究有一定的局限性。因此，后續(xù)研究仍需進(jìn)一步完善和調(diào)整GM模型的理論建模方法和對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果精度檢驗(yàn)的方法，以期為我國(guó)鮮食農(nóng)產(chǎn)品物流體系發(fā)展提供更有效的理論依據(jù)。

[1] 呂慶， 費(fèi)紅英.上海市生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流資源分配優(yōu)化研究.當(dāng)代經(jīng)濟(jì), 2016，(10)： 33～35

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CONSTRUCTION AND VERIFICATION OF GM MODEL FOR FRESH FOOD CIRCULATION*

Ding Lifang
(College of Economy & Management, Shanxi Agriculture University, Jinzhong 030801, China)

The logistics of fresh agricultural products is a very important part of the agricultural economy. This paper analyzed the present situation of the development of the logistics of fresh agricultural products in China in recent years based on GM model, and pointed out many problems in the process of production and logistics development of fresh agricultural products, for example, logistics infrastructure was relatively backward, the logistics information chain was not perfect, and the cost of logistics was high. And then, it verified the practicability of GM (1, 1) model based on the highway transport of fresh agricultural products through the theory of grey control system. The results showed that the GM (1, 1) model prediction results can reflect the amount of fresh agricultural products logistics, but the modeling accuracy still needed further improvement and adjustment. The results can provide theoretical basis for the effective development of fresh agricultural products logistics system.

fresh agricultural product; logistics; cold chain; GM model; grey predict

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170632

2016-03-15

丁麗芳(1971—)，女，山西長(zhǎng)治人，碩士、副教授。研究方向：農(nóng)產(chǎn)品物流及農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈。Email： 13633475339@163.com

*資助項(xiàng)目：山西省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)項(xiàng)目“山西省農(nóng)產(chǎn)品流通效率的測(cè)度及其影響因素研究”(201512)； 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院基金項(xiàng)目“山西省農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)業(yè)一體化模式研究”(jgky2016005)

F252.8

A

1005-9121[2017]06226-04