新技術時代下農產品智慧供應鏈構建與運作模式

趙振強 張立濤 胡子博

內容摘要：新技術時代下，傳統產業與新一代信息技術深度融合，為產業轉型升級和創新發展模式注入了新的動能。創新農產品供應鏈的一體化和智慧化發展模式，構建智慧供應鏈體系，已受到國家政府和業界學界的高度重視。在綜合評述現有相關研究成果的基礎上，首先，分析了農產品供應鏈智慧化轉型的必要性及其構建和運作過程中的關鍵問題;然后，從信息共享平臺搭建、基礎技術設施布局、智慧物流港建設和供需信息聯通等方面考量，構建了新型農產品智慧供應鏈體系框架;進而，分別對信息共享平臺、農戶合作社、智慧物流港和零售終端等供應鏈構成單元的運作模式進行了分類闡述，并重點對智慧物流港的智慧物流、智慧倉儲和智慧配送等核心模塊的運作管理進行了重點分析;最后，在總結全文的基礎上，對農產品智慧供應鏈的發展和前景進行了展望。

關鍵詞：農產品 ? 智慧供應鏈 ? 智慧物流港 ? 運作模式

引言

新技術時代下，云計算、大數據、物聯網、人工智能等新一代信息技術已經滲入各行各業中，對傳統產業的轉型升級、新舊動能轉換、創新商業模式等均起到了極大的促進作用。作為民生產業之首的農業發展路徑探索更是受到了國家和政府的高度重視，其中創新農產品供應鏈發展模式就是重要的途徑之一。2017年10月13日，國務院辦公廳頒布的“關于積極推進供應鏈創新與應用的指導意見（國辦發[2017]84號）”中，規劃的重點任務之首即為“建立集農產品生產、加工、流通和服務等于一體的農業供應鏈體系”。2018年4月10日，商務部等8部門又印發了“關于開展供應鏈創新與應用試點的通知”，重點任務之首依然是“構建完善全產業鏈各環節相互銜接配套的綠色可追溯農業供應鏈體系”。因此，探索在新技術條件下農業供應鏈（或農產品供應鏈）的創新發展模式具有重大的現實意義。

相關研究綜述

對傳統供應鏈的升級改造而言，最關鍵的問題便是實現商流、物流、信息流和資金流的高效整合，即將互聯網、物聯網、云計算、大數據這些新的技術融合到產業供應鏈管理中，形成供應鏈體系的可視化、生態化、智能化和集成化，也就是智慧供應鏈。農業作為社會的基礎產業，與現代信息技術的交集正在逐步加深，應用在農產品供應鏈體系構建方面，主要體現為一體化和智慧化兩大趨勢，如黃桂紅、饒志偉（2011）提出的“生產源頭的農民合作社+流通中的中介機構+消費階段的分銷商”的一體化農產品供應鏈模式;李桂娥（2012）強調了通過建立高效的物流循環體系、專業合作組織、農產品直銷模式以及“信譽機制”來實現農產品供應鏈一體化;甘小冰（2013）提出了以政府管理和組建的生鮮農產品行業協會為核心，以電子商務信息化平臺為依托的生鮮供應鏈一體化模式;薛楠、姜溪（2015）構建了基于“互聯網+”的京津冀一體化農產品智慧供應鏈;竇麗琛等（2016）專門針對京津冀的茶產業構建了智慧供應鏈一體化體系等。總體上，學者們一致認同，在新技術條件下，智慧供應鏈依靠其全程可視化、技術滲透性、信息共享等特點，能夠極大提高供應鏈的績效和解決管理難題。同時，要做好信息化的基礎建設，完善農產品大數據平臺，豐富渠道核心體系，建立合理的利益分配機制，在良好的政府支持、組織支撐、服務和安全保障條件下，創設合適的商業模式。

從以上分析可知，目前對農產品智慧供應鏈的研究更多局限于概念的探討、模式的構建和框架體系的設計，模式實現和運作層面的研究還較缺乏。基于此，本文將從農產品傳統供應鏈分析入手，闡明構建農產品智慧供應鏈的必要性，分析農產品智慧供應鏈要解決的關鍵問題，并在新技術的集成化運用、智能化功能的實現、供應鏈的生態化運作等方面展開研究，以期為農產品智慧供應鏈的落地實施提供借鑒和參考。

構建農產品智慧供應鏈的必要性

傳統的農產品供應鏈起點是由分散的農戶構成，普遍存在市場意識薄弱，缺乏科學的種植方法和缺少充分的供求信息等問題。同時在生產加工過程中缺少監管，也缺乏安全可追溯，致使消費者得不到安全保障。在傳統的農產品供應鏈體系中，農戶將農產品賣給產地批發商，產地批發商將農產品流通到銷地批發商，再由零售商賣給消費者（見圖1），使得整個供應鏈冗長，農產品的保鮮度、損耗和質量等都難以保障。

總體而言，我國傳統農產品供應鏈一直存在著缺乏龍頭企業的領導、基礎設施缺乏、一體化程度低、信息共享不足、合作關系差等問題。因此改善傳統農產品供應鏈模式，利用現代信息技術構建農產品智慧供應鏈體系，是大勢所趨。

農產品智慧供應鏈構建及運作的關鍵問題

（一）供應鏈管理體系不健全，影響運作效率

智慧供應鏈體系需要交通運輸、政府機關、農戶、合作社、分銷商等眾多實體參與，且需要信息系統、物流管理、數據分析等技術領域的支持。但是，各實體和領域之間缺乏信息的互通互聯，容易形成信息孤島現象，使得在供應鏈體系智慧化的過程中存在嚴重的信息不對稱、資源配置分布不均、缺乏統一有序的市場和龍頭企業的帶動等問題，影響了整個供應鏈的運作效率。

（二）信息平臺不完善，無法實現各節點信息共享

目前，一些智慧化的產品如射頻識別、全球定位系統、地理信息系統的應用得不到普及。大數據技術在供應鏈和物流方面缺乏應用，供應鏈云平臺使用較少，缺乏移動互聯網技術支撐，使得整個供應鏈體系的信息整合程度不高，無法實現各個供應鏈節點之間的信息共享。

（三）關鍵技術成本較高，標準體系不健全

以RFID為例，RFID編碼規則混亂，缺少統一標準。此外，現在國內射頻識別標簽價格仍然較高，應用在價格較低的農產品上，使用成本太高。但要想實現供應鏈的全程可控，類似于RFID標簽的使用又是必須的，因此，技術成本的降低和標準體系的健全，也是實現智慧供應鏈的關鍵問題之一。

（四）小農經濟造成農戶合作化程度不高，難以形成協調統一的供應體系

農產品的生產一般以小農經濟為主，這種生產方式無法滿足社會快速發展帶來的多樣化、個性化的消費需求。此外，在我國農業生產模式新一輪的改革來臨之前，農戶合作社是解決小農經濟在供應鏈體系中應用的主要方式，但是，現存的農戶合作化程度不高、與龍頭企業對接不充分、生產布局不夠優化等問題，也增加了構建協調統一的供應體系的難度。

農產品智慧供應鏈構建

基于以上分析，本文將首先從信息共享平臺建設、基礎技術設施布局、龍頭企業（智慧物流港）打造、供需信息聯通等方面考慮，構建如圖2所示的農產品智慧供應鏈體系框架。整體上，該體系的構建應該在各個節點都要進行創新突破，將大數據、云計算、物聯網等新型信息技術應用到供應鏈管理的過程中，由龍頭企業帶動實施構建一體化的大數據信息平臺，對物流過程數據流動進行分析挖掘，提供良好的決策方案，實現各個環節信息互通，實施科學合理的智能化運營，可以有效減少傳統農產品供應鏈的節點布局，極大地提高農產品供應效率，實現互利多贏的農產品智慧供應鏈的生態化運作。

農產品智慧供應鏈運作模式

（一）信息共享平臺的應用

本文所構建的信息共享平臺是指由龍頭企業（智慧物流港）推動，供應鏈各節點共同參與搭建的。該平臺對供應鏈全過程中的信息進行收集、儲存、整合。通過信息平臺的大數據分析，進而實現需求預測、指導生產、物流跟蹤、實時監控、食品安全可追溯等。主要運作模式如下：

通過信息共享平臺，參與智慧供應鏈的農戶可以及時得知市場的需求趨勢，從而調整種植農產品的種類。此外，還可以對自己農產品的狀態進行實時監控。

農戶也可以將農產品種植過程中農產品的生長狀態、環境等信息上傳到信息共享平臺，以供供應鏈其他環節共享信息，實現食品可追溯、農產品實時監控等功能。

對于農戶合作組織來說，可以從信息共享平臺獲得農產品市場導向預測，從而可以從專業的角度給農戶提供科學合理的農產品種植方案，達到組織規模化生產種養殖，降低生產成本，提升農戶抵抗市場風險的能力，切實保障農戶的利益，促進農業生產的規模化、合理化、科學化。

作為供應鏈中的關鍵環節，智慧物流港承載著供應鏈中主要的物流活動。通過信息共享平臺獲取供應鏈上下游需求供給狀況，實現貨物運輸、儲存、分揀等環節優化和改進，同時應該將物流過程中產生的貨物運輸信息、實時情況反饋給信息共享平臺，從而提高整個供應鏈的響應速度。

零售終端是整個供應鏈的主要組成部分，在獲取農產品生長、物流等信息的同時，也要把銷售過程中的信息，如產品需求類別、預期需求量、消費者年齡比例等信息反饋給信息共享平臺，從而生成需求訂單，指導上游供應鏈生產種植。

通過信息共享平臺，消費者也可以更加全面地了解農產品信息，如生長信息、運輸信息、儲存信息等，同時可以將自己的消費意愿、產品評價反饋到信息共享平臺。

（二）農戶合作組織的運作

農戶合作社作為供應鏈的源頭，一直缺乏統一的農產品供應，而是由大量小農戶自發供應農產品的方式，不但不利于科學管理，而且增大了供應鏈的復雜性。所以在智慧供應鏈下，應該由專門負責組織的農戶合作社，由農戶自愿加入，進行科學指導加上物聯網技術，進行大范圍統一種植，有效解決不知該種養什么的問題，既能保障農民的利益，又使農產品流入市場不至于浪費。

在農產品指導種養殖方面，首先需要按需求指導農產品種養殖的品種、產量等問題。考慮到一般農產品流通的區域化特性，所以龍頭企業選擇的農戶合作社是綜合考慮了地理位置、氣候特征及其他關鍵因素，每個農戶合作社可以只負責種養殖一種或兩種農產品，更加便于指導。

此外，合作社在指導種養殖過程中，還應該利用RFID等技術進行種養殖全流程的監控和記錄，如農產品的光照、PH值、施肥、農藥噴灑等信息，以及利用GPS定位技術進行自然災害預測等，以此來提高產量和保證食品安全，同時，也利于實現智慧供應鏈的安全可追溯功能，保障食品安全，讓消費者放心購買。

（三）智慧物流港的運作

實現智慧供應鏈最重要的就是物流、倉儲和配送環節，需要一系列的管理系統來輔助實施，可以由龍頭企業建設如圖3所示的智慧物流港來承擔，打通上游農戶合作社和下游的零售終端的物流、信息流和資金流的連接。在信息共享平臺的指導下，根據訂單指令，通過智慧物流管理系統的調度，將農產品從農戶合作社運輸到物流港，在執行標準檢驗檢測合格的基礎上，再根據訂單屬性，分別進行集貨、分揀、包裝和倉儲業務（應用智慧倉儲管理系統），或直接實施配送業務（應用智慧配送管理系統）。

以上核心業務的實現，均需要即時決策支持系統的信息控制，信息安全管控系統的安全管理，以及云計算、物聯網、大數據分析、信息安全處理等相關技術支撐，共同輔助物流港實現智慧供應鏈的運作。以下將對核心模塊的運作模式進行詳細闡述。

智慧物流管理。物流運輸是倉儲和配送業務的基礎，是指將農產品從種養殖基地集中運輸到物流港的過程。主要實現車輛調度、車輛定位、貨運跟蹤、物流控制、狀態監測等功能。運輸流程主要分為運輸準備、運輸過程和運輸完成三個階段：

運輸準備管理：根據訂單信息確立運輸計劃，優化運輸路線，協調運力分配，確定好車輛先后順序，還應考慮車輛狀況、司機管理和貨物屬性等因素，實現運輸車輛的智能調度。

運輸過程管理：依靠物流運輸管理系統（TMS）以及貨箱射頻識別技術等，追蹤貨物和車輛的信息，實現實時刷新和在線查詢功能，以便于預測送達時間、隨時向司機傳達指令和監控貨物運輸狀況，并可應對突發狀況，避免出現差錯。此外，對于特殊貨物，像生鮮農產品的溫度和在途狀態也需要進行實時感知，反饋給系統平臺，相關人員根據貨物狀態做出相應處理，確保貨物的質量與安全。

運輸結束管理：利用掃描技術對貨物進行電子確認，進行信息比對，并實時更新系統數據和支付結果記錄。

智慧倉儲管理。倉儲管理的業務主要包括檢驗、入庫、出庫、盤點、補貨等環節，利用倉庫管理系統（WMS）與物聯網技術，并與信息共享平臺中的ERP、B2B等系統對接，實現智能存貨、取貨和盤貨功能，整體業務流程如下：

智能存貨：產品檢驗合格后，放入標準周轉筐或托盤中，并內嵌RFID芯片記錄貨物信息，掃碼后上傳信息平臺，信息平臺會根據客戶訂單的供求信息、貨物屬性和庫存信息進行自動貨區和貨位的分配，貨物到位后，更新貨架區RFID芯片信息，并與信息平臺同步，實現智能化入庫操作，同時達到提高倉儲利用率和保證農產品質量的目標。

智能取貨：WMS獲取信息平臺中的出貨信息后，傳送出貨信息到操作人員的智能終端，操作人員根據出貨指令取出貨物，并進行掃碼上傳，同步更新WMS和信息平臺中的相關信息，實現智能化出庫操作，同時達到提高效率和減少操作失誤的目標。

智能盤貨：在進行庫存盤點時，操作人員只需手持掃碼設備掃描貨架區RFID芯片信息，并上傳至信息平臺，由平臺的智能決策系統進行信息比對，即可實現智能盤貨操作，同時達到節省人力、提高效率和避免人為出錯的目標。

整體上，智慧倉儲管理系統的應用，既可實現倉儲管理中的存貨和信息的一致性，又可實現農產品分類存儲、智能調配和信息追蹤的功能。

智慧配送管理。基于物流港的集貨和倉儲功能及其第三方物流服務模式，可以很好地實現城市共同配送模式，既可以提高配送效率，也可通過變零散運輸為整車運輸，大大降低配送成本，其主要業務流程包括配送備貨、理貨、送貨和收貨環節。

備貨管理：依托信息共享平臺，建立起合作組織、物流港與零售端之間信息互通機制，合作組織接收到零售端的需求信息后，首先查詢其在物流港的貨物倉儲信息，以便做出補貨或備貨的準備決策，以保證滿足零售端的訂單需求。物流港也可根據存貨情況和歷史銷售數據分析自動生成預警信息，發送給相應的合作組織，輔助其備貨決策。

理貨管理：根據零售端訂單信息的匯總分析和配送車輛狀態信息，應用條碼技術、電子標簽或傳感技術進行智能分揀和自動分配，方便二次標識和二次包裝，以節省人力。理貨完成后，對整個貨車及其所配貨物分別進行打碼、掃碼，信息上傳至信息平臺，實現相關數據的同步與更新。

送貨管理：信息平臺提前將送貨信息和最優運輸路線規劃發送到送貨司機的智能終端，并全程記錄和追蹤車輛信息、司機信息、裝卸人員以及貨物狀態信息等，以便實現全程安全可追溯。尤其是生鮮類農產品，冷鏈配送環節中的實時溫度監控對保證產品的新鮮度具有不可替代的作用。

收貨管理：貨物配送到指定零售終端后，由零售終端利用掃碼設備讀取貨物標簽信息，確認無誤后做收貨處理，收貨信息自動上傳到信息共享平臺，同時生成應付賬款記入自身財務系統，并按照合同約定進行自動結算。另外，還需要和配貨司機進行周轉筐及其他配送業務的交接。

（四）零售終端的運作

在農產品智慧供應鏈體系中，零售終端也被賦予了新的功能和新的體驗，零售商可以通過傳感器技術進行實時貨品監控，優化庫存管理，還可以建立自主結算系統平臺，無需收銀員便可使消費者自主結算，以此來提高整個銷售環節的訂單處理速度，提升服務效率。同時，零售終端利用貨架傳感器、室內定位、數字標牌等新技術，收集消費者的店內活動區域等全方位的信息，更加詳細地了解消費者的消費傾向和消費意愿，并將這些信息反饋到信息共享平臺，一方面可以有助于上游供應商了解消費者的需求動向，指導農戶的種養殖以及對農產品加工和包裝設計的改進，另一方面，這些數據信息的挖掘還有助于零售終端深入了解消費者的消費習慣和采購模式，以便零售終端改進店內商品布局、重新排列商品、準確向消費者推送產品信息等，使得消費者能夠及時地尋找到所需產品，提升消費者的購物體驗，增加店鋪的銷售額。

結論及展望

農產品智慧供應鏈構建的目標是實現銷售和種養殖環節的“農超對接”。零售終端通過智慧物流港從源頭采購農產品，最大限度地減少了傳統供應鏈中經過多級中間供應商，再到消費者的復雜流通過程，在提高物流運輸效率的同時，大大降低了農產品的運輸成本，保證了農產品的時效性，消費者可以購買到高性價比的新鮮農產品。因此，基于新一代信息技術條件下的農產品智慧供應鏈實現了真正意義上的“農超對接”模式，惠及了農戶、物流商、零售端和消費者等多方利益，形成了信息共享、互利共贏、高效低耗的農產品產銷生態化運作體系。

隨著新一代信息技術的發展和應用推廣，更多的“互聯網+”技術將與農產品供應鏈融合，智慧供應鏈也將會具備更完善的可視性、智能性、協同性和信息共享性。這一切也離不開政府政策的大力支持，如制定標準的行業規范，統一標準化的編碼方式，鼓勵農戶合作社的組建，推出更多的惠農政策，加大對核心企業的監管，規范企業行為，確保農戶利益，增強農戶積極性等。同時，農戶和消費者也應該提高認知水平，既要科學種養殖，也要科學消費。作為供應鏈中心的龍頭企業，也要不斷優化信息共享平臺，增強大數據分析能力，豐富供應鏈的智慧化功能，使之更好地服務于民、造福于社會，促進農產品智慧供應鏈的不斷創新和完善。

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