生鮮蔬菜產地滯銷預測模型與應用

陳 軍， 陳祥云

(重慶交通大學經濟與管理學院，重慶 400074)

我國農產品滯銷事件幾乎年年發生。2010年海南瓊海辣椒嚴重滯銷震驚國務院，溫家寶批示商務部緊急化解。2012—2014年間，山東大白菜、內蒙古馬鈴薯、兩湖結球甘藍、四川蘿卜等相繼滯銷。農產品滯銷問題不僅沒能得到有效遏制，反而呈現出多發、頻發態勢，已經從早年的區域性問題演化為當前全國性問題。如何化解這一難題，學術界和實業界均在積極探索。農產品滯銷緣于供需失衡，其中包含2層含義：一是產能(產量)的絕對過剩，因種植面積過大造成；二是在某個時間段內的集聚數量絕對過剩，因流通網絡堵塞造成。第二層含義類似于交通擁堵，如上班高峰期，同向車輛聚集于某一路段，而農產品集中上市也會造成多產地同質產品在一個時間段內大量涌向批發商或批發市場。因此，交通擁堵疏通的相關理論對于解決農產品滯銷問題具有重要的參考借鑒價值。

目前，我國以批發市場為核心的農產品流通主渠道分擔的流通總量超過80%，因此，產地過剩存量不可能通過逾越作為分銷網絡關鍵節點的中間商進行大規模疏散。解決滯銷主要采取2種方法：一是依靠行政手段，如通過興建倉庫或者食品銀行，緩沖集中上市壓力[1]；組織主銷區與主產區對接及開展國際合作[2]；發動機關、學校等企事業單位采購滯銷品[3]等。二是依靠市場機制，如建立多渠道促銷網絡，設立城市社區散戶直銷點[4]；完善電子商務平臺，加大網絡促銷力度[5]；一些國家，如以色列也通過發展食品加工業來平衡果蔬過剩。這些方法都是解決滯銷發生后的疏導問題，屬于事后控制方法，而有效的事前控制方法，如通過農產品流通情況的預測與監控來預防滯銷，理論研究還不足。目前可查到的文獻均重點關注農產品產量或者銷量預測，如杜小芳等研究了農產品銷量的支持向量機預測方法[6]；亓鍇等運用時間序列ARIMA模型、指數平滑模型和曲線回歸模型的組合模型建立了海南瓜類產量的預測模型[7]；張倩倩運用支持向量機建立了蔬菜需求預測模型[8]，但是集成考慮供需情況，研究一段時期內農產品滯銷預測的理論模型還未見報道。由于造成農產品滯銷的原因非常復雜，即使根據大量歷史數據來進行預測，其結果也不可靠，因此建立農產品滯銷預測模型在理論上仍是一個挑戰。

縱觀通道阻礙的相關研究，交通擁堵生成及疏散的相關理論值得借鑒。交通擁堵可分為常發性擁堵和偶發性擁堵。常發性擁堵如上下班高峰期，具有周期性；而偶發性擁堵如惡劣的氣候條件或者養護施工等造成的交通擁堵，具有突發性。生鮮蔬菜滯銷和偶發性擁堵具有極大的相似性，表現為前期農戶蔬菜種植面積、后期農戶銷售蔬菜量以及批發市場需求量等信息較少，因此難以通過回歸模型、時間序列法、經驗模型法[9-13]等來預測滯銷事件，但是僅關注當前狀態數據的馬爾科夫隨機過程具有很好的適用性。如肖海燕運用馬爾科夫鏈在對線路流量進行預測的基礎上，通過出行者行為誘導，研究了交通流管制和控制策略[14]；謝琛通過車流動態隨機轉移比例矩陣，建立了擁堵動態傳播預測模型[15]。基于此，本研究擬將產地批發市場視為產地農產品流入和流出的擁堵點，借鑒交通擁堵生成原理及預測方法，研究物流渠道導致的農產品滯銷預測模型。

1 模型假設

考慮某種同質蔬菜，由多個產地與產地批發市場形成的多對一流通網絡，如圖1所示。在產品上市季節，各產地蔬菜在一個時間段集中涌入產地批發市場，造成供給量大于中間商的最大購買量，進而演化為產地滯銷。在建模之前，作如下假設：(1)考慮到消費者偏好選擇時令蔬菜，因此蔬菜需求在一定時期是穩定的。(2)不考慮天氣對農產品生長的影響，滯銷發生的時間區間是臨界成熟(可采收)到完全成熟(必須采收)這個區間段。(3)市場信息不對稱。農民出于經濟性考慮，根據蔬菜長勢，采取分批采收銷售模式。(4)批發市場處理能力有限，且交易量(中間商購買量)小于容量峰值。(5)當蔬菜完全成熟時，農戶全部采收；批發市場沒有準入限制。

2 生鮮蔬菜產地滯銷預測模型

蔬菜從可以采收到完全成熟需要一個時期。在此期間，蔬菜采收量按照一定比例進入市場可以緩解集中上市帶來的壓力。類似于交通流量分批進入同一路段或者在交叉路口進入其他可選路段，可以提高車輛通行效率。例如在一條通行能力飽和的干道上，如果在某個交叉口新進入的車輛數多于下道分流的車輛數時，道路將進入擁堵狀態，擁堵的程度由凈進入車輛數決定。這在理論上可以用馬爾科夫隨機過程來進行刻畫。蔬菜的偶發性滯銷取決于在某個時間點進入和流出批發市場的數量是否均衡，這種瞬時狀態與交通擁堵非常相似。據此，我們可以根據交通擁堵預測理論來構建蔬菜滯銷預測模型，構建思路為：審視蔬菜的實際采收銷售現狀容易看到，成熟度決定了農戶銷售的蔬菜量。當蔬菜成熟度較低時，農戶不會大量采收，蔬菜銷售量往往較小。但是，在臨界成熟到完全成熟這個期間，農戶的采收數量逐漸加大。據此，構造依賴成熟度的采收(銷售)量轉移比例矩陣函數，并通過農戶的種植面積數得出農戶的計劃銷售量。假設農戶的計劃銷售量全部流入產地批發市場，因受到批發市場的容量限制及流出量約束，可能導致部分蔬菜不能經過批發市場流出而導致滯銷。

2.1 計劃銷售量轉移比例矩陣構造

通常蔬菜在臨界成熟到完全成熟期間平穩生長[16]，由于每個農戶的種植時間、土地肥沃程度以及田間管理水平等不同，每個農戶種植的蔬菜生長速率不同。因此，假設第i個農戶在t時刻的成熟度λi(t)=r0+χit∈(0，1)，其中r0表示臨界成熟度，χi表示第i個農戶實際的生長速率。據此，構建依賴生長速率的單個農戶蔬菜銷售量占其總產出量的比例函數為：

(1)

考慮n個農戶的計劃銷售量在同一時刻進入產地批發市場的情形，按照先進先出的原則，則批發市場的流出量Dout(t)可表示為：

(2)

式中：A=Din(t)+B(t-1)，表示在t時刻的農戶計劃銷售量與t-1時刻的存量之和。B(t)∈[0，B]表示批發市場在t時刻的存量，C表示市場需求量，B表示批發市場的容量。

由式(2)可知，當前時刻的流入量與上一時刻的存量之和大于需求量時，批發市場當前時刻的流出量等于需求量，此時一定會產生滯銷，如信息不對稱產生的爆倉情況；若當前時刻的流入量與上一時刻的存量之和沖破批發市場的容量極限但小于市場需求量時，蔬菜擁堵于批發市場且不能及時銷售出去而產生滯銷。

蔬菜滯銷是批發市場的流入量大于流出量，引起部分已采收蔬菜在批發市場囤積，使得農戶減少計劃采收量，進一步演化為產地部分產品還來不及采收就已經腐爛在田間。因此，農戶計劃銷售量是導致滯銷的關鍵要素。類比通行能力與交通流量的比值作為交通擁堵評價指標[14]，提出蔬菜滯銷量與計劃銷售量的比值作為滯銷程度識別指標T(t)。

(3)

式中：A-Dout(t)表示在t時刻的蔬菜滯銷量。

2.2 滯銷等級分類

目前我國學術界尚未出臺滯銷程度等級劃分標準。在此，借鑒文獻[15]通過實際能夠流出的車流量與計劃流出量的關系得出交通擁堵度的方法，與之對應，根據蔬菜在批發市場的計劃銷售量與實際流出量的關系劃分蔬菜滯銷程度等級(表1)。當T(t)≤0時，說明供給小于需求，蔬菜處于暢銷狀態；當01時，說明在t時全部蔬菜都不能售出，處于嚴重滯銷狀態。

表1 農產品滯銷程度等級分類

為了便于計算，我們給出參數R(t)。

(4)

式(4)表示當T(t)≤0時，農戶可以按照計劃銷售蔬菜；當T(t)>0，表明蔬菜處于滯銷狀態。據此，當預測可能發生滯銷時，農戶必須提前采取措施來防止滯銷事態加重，如通過改變銷售渠道或者采收后保鮮存儲來減少批發市場的流通壓力。

3 數值實驗

情形一：穩定型需求

(1)設C=900 t，則需求量小于批發市場容量。根據式(3)和式(4)，得出滯銷度分別為R1、R2、R3(圖2)。(2)設C=1 000 t，則需求量大于批發市場容量，仿真結果顯示滯銷程度 從圖2可以看出，隨著時間變化，農戶的計劃銷售量在蔬菜成熟周期內不斷增加，在9 d時達到峰值。蔬菜的種植面積和蔬菜的成熟度對滯銷程度會產生不同的影響。改變單個農戶的種植面積，發生滯銷的時間將提前1 d，整個滯銷時間持續20 d左右且滯銷速率快于生長速率。另外，從輕微滯銷演化為嚴重滯銷只需要3 d時間且滯銷速率越來越快，嚴重滯銷持續10 d左右，約占整個銷售周期的三分之一。

情形二：波動型需求

農產品是生活必需品，需求彈性小，在天氣和路況良好的情況下，需求是穩定的。但是，一些突發事件發生，如食品安全、輿論炒作，也會使得農產品需求在極短時間內出現劇烈波動。已知，需求向上波動不會導致滯銷，在此僅考慮需求向下波動的情形。假設需求是(800 t，1 200 t)區間的隨機數，根據模型，預測得出滯銷程度R11、R22、R33(圖3)。從圖3可以看出，當滯銷程度小于1時，穩定型需求和波動型需求的滯銷程度相同并且滯銷發生的時間點相同。隨著時間的推移，波動型需求的滯銷程度大于穩定性需求的滯銷程度。從整個滯銷周期看，波動性需求的滯銷時間大于穩定性需求的滯銷時間。

從圖4可以看出，4 d時開始發生輕微滯銷，9 d時開始發生嚴重滯銷，17 d時滯銷到達峰值，隨后滯銷程度開始緩解。當滯銷程度為1時，農戶的計劃銷售量達到峰值。9～12 d之間的蔬菜銷售量逐漸降低，因計劃銷售量超過需求量，導致滯銷程度繼續加大。16 d時滯銷程度達到峰值，13～16 d，雖然計劃銷售量小于需求量，但是前期庫存積壓也使得滯銷程度越來越大。

造成這種現象主要有兩方面的原因：一是農戶之間的計劃采收量信息不對稱造成上市蔬菜的總供給大于需求量。最初上市數量較少，蔬菜能夠及時銷售出去，但是當大批量上市時供給量在短期內急劇上漲，造成市場消化不良。二是滯銷信息傳遞不暢。當滯銷程度較小時，沒有相應的應對措施，如及時發布市場信息，或者實行一定程度的市場進入管制，讓農戶及時改變采收銷售計劃或者轉換銷售渠道來預防滯銷程度的進一步演化。據此，為了緩解蔬菜滯銷程度，降低蔬菜滯銷頻次，提出以下兩點對策建議：

(1)宏觀層面，優化農產品信息共享平臺。例如在每個鄉鎮建立信息收集站，積極推廣應用物聯網技術，實時統計家庭農場、專業大戶和合作社蔬菜種植面積、種植時間和長勢情況。其次，進行推進產地信息平臺與批發市場信息平臺對接，做到農產品生產信息和流通信息的互聯互通。在此基礎上，通過網絡、微信等途徑及時向農戶發布信息，引導農戶實時作出種植計劃變更和銷售渠道優選。

(2)微觀層面，重點加快推進農產品批發市場的物流服務功能建設。在推進傳統農產品批發市場升級改造過程中，有機整合交易功能、物流功能和電子結算功能，打造現代化的農產品批發交易物流中心，借此增大批發市場體量，同時加快農產品經過批發市場的通行能力，繼而達到協助緩解滯銷的目的。

4 結束語

通過轉移比例矩陣函數，構建了蔬菜滯銷預測模型，得出了以下結論：(1)通過該模型可以預測蔬菜滯銷發生的時間；(2)農戶種植面積和蔬菜的成熟度與滯銷時間具有相關性；(3)農戶種植面積對滯銷時間以及滯銷程度的影響大于蔬菜成熟度對滯銷的影響。因此，通過該模型能夠對蔬菜上市數量以及可能發生滯銷的時間點進行預測，從而引導農戶進行種植面積優化和銷售渠道選擇優化。另外，本研究僅研究了農產品中上游流通渠道網絡可能導致滯銷的特殊情形，模型未涉及銷地批發市場，同時也未考慮外地蔬菜經過本地批發市場進行中轉對流入量的影響。這些問題還有待進一步研究。

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