區域農產品電商與冷鏈物流復合系統協同模型構建與應用
——以中部六省為例

李玉民，黑柏林，閆凱麗，邱 夢

（鄭州大學 管理工程學院，河南 鄭州 450001）

1 引言

近年來，我國農產品電商發展迅速，市場空間巨大。農產品電商可以降低農產品供應鏈的運營成本，拓展人民購買農產品的選擇范圍，是農業發展提質增效的新方向。而農產品冷鏈物流作為農產品電商運營的支撐基礎，亟需提升自身服務能力與服務質量，以滿足人民對農產品運輸時效性的新需求。在特殊時期，線上農產品銷售量進一步提高。2020年新冠病毒疫情控制期間，人民日常生活用品的采購以線上采購為主，各生鮮農產品電商平臺銷量暴漲：“每日優鮮”的蔬菜訂單量同比增長3到4倍，總體供應量由原來的500t提高到1 000t；“中糧我買網”電商平臺上線“平價蔬菜”類目后每日訂單量和新用戶量都有提高；盒馬鮮生線下門店高峰時期每半小時補貨一次，補貨次數成倍增長。疫情的封鎖導致消費者的消費習慣發生變化，農產品電商因此迎來了巨大的發展機會，但農產品電商的獨自發展不足以滿足人民需求。農產品電商想要提供高品質服務，必須借助冷鏈物流把新鮮的農產品送達顧客手中，而冷鏈物流的高速發展必須以線上線下的農產品交易為基礎，商品流發展帶動資金流進入冷鏈物流市場，才能支持冷鏈物流的固定資產投入，進而支撐冷鏈物流提供高質量服務，并進一步促進農產品電商的發展。高速增長的市場需求量與不斷提升的服務質量要求都對農產品電商與冷鏈物流的發展提出了挑戰，而二者的協同則是打破發展瓶頸、提升發展效率的必經之路。

學者們對近幾年農產品電商和冷鏈物流的發展現狀以及存在問題進行了研究探討。賈幼倩，等[1]通過農產品電商及冷鏈物流發展現狀的研究，分析造成生鮮農產品品質損耗較高的原因，并針對性提出改進對策。戴菲，等[2]在對生鮮農產品電商發展現狀、競爭優勢及存在問題進行分析的基礎上，提出了優化冷鏈物流配送體系、加強生鮮農產品質量標準化建設、提高用戶場景化消費體驗等優化策略。趙琦軒，等[3]分析了我國生鮮農產品冷鏈物流產業存在的問題，提出了促進我國生鮮農產品冷鏈物流產業發展的對策。Wei Hong，等[4]利用神經網絡文本挖掘模型調查生鮮電商物流服務的客戶反饋，從中總結出可以提高客戶滿意度的物流服務要素。以上研究表明，農產品冷鏈物流是生鮮農產品電商正常運營的必要支撐手段，同時也決定著農產品電商能否提供高品質商品，滿足顧客的時效性要求，是農產品電商進一步擴大市場規模的基礎。

在協同發展研究方面，學者們在理清二者協同機理的基礎上，用定量分析的方法針對農業或電商與物流的協同水平進行評價，并提出相關對策建議，促進二者協同發展。Cynthia Hardy，等[5]認為，農產品電商與冷鏈物流協同可以實現企業間關鍵資源共享，并且對比其他獨立發展的企業，協同發展企業擁有更高的行業影響力。汪義軍，等[6]從戰略、戰術和操作三個層面構建了生鮮農產品電商供應鏈協同模型。王霞，等[7]從有序度和耦合度兩方面構建區域電商物流的并聯耦合模型，并據此提出相應發展建議。劉有升，等[8]利用灰色關聯理論，基于復合系統協同模型，構建跨境電商與現代物流協同評價模型，對2008-2014年我國跨境電商與現代物流協同發展水平進行綜合評價，并提出了相關發展建議。梁雯，等[9]在分析農業與物流業耦合協調發展作用機理的基礎上，構建耦合模型對2004-2015年全國及各區域的農業與物流業耦合協調發展進行實證分析。以上研究表明，關于農產品電商與冷鏈物流協同發展的研究多以生鮮農產品電商與冷鏈物流聯動發展的角度展開，且相關研究肯定了農產品電商與冷鏈物流二者相互支撐、互相促進的協同發展關系，并針對二者整體協同發展提出了相關發展建議。

綜合近年來相關研究發現，針對農產品電商與冷鏈物流協同發展的相關研究多數從整體出發，總結、分析協同發展中存在的問題，并提出相關建議；而站在組成整體的個體角度，結合不同個體發展實際狀況，發現問題并提出對策建議，以促進個體協同發展來達到區域整體協同目標的研究還比較缺乏?；谝陨戏治?，本文運用協同學原理，從區域農產品電商與冷鏈物流協同發展的角度出發，構建復合協同度評價模型和發展趨勢評價模型，并應用近5年數據進行實證研究，對中部六省農產品電商與冷鏈物流有序度、協同度及協同趨勢進行測算分析，以揭示其協同發展問題，最后根據不同省份的協同發展水平，提出各省份農產品電商與冷鏈物流的協同發展建議，為中部六省各省及整體農產品電商與冷鏈物流協同發展決策提供參考依據。

2 復合系統協同模型構建

基于農產品電商與冷鏈物流相輔相成、互為支撐的協同發展關系，本文以系統的觀點考察農產品電商與冷鏈物流之間的聯動狀態和過程，建立農產品電商與冷鏈物流復合系統協同模型，重點研究兩者間合作的一致性程度即協同度。復合系統的協同度由子系統序參量有序度集成得到，其中序參量是子系統對于復合系統的總貢獻程度，反映了系統的有序類型和結構，序參量的大小衡量子系統的有序程度。而子系統的總貢獻程度由選取的序參量指標的功效函數集成得到，功效函數代表序參量指標對子系統的貢獻程度。

2.1 序參量評價指標體系構建

為有效測度農產品電商與冷鏈物流復合系統的協同度，評價區域農產品電商與冷鏈物流的協調發展水平，選取的各項指標需要表征子系統發展水平。本文在遵從指標選取的科學性、客觀性、代表性原則的基礎上，借鑒相關學者的前期研究成果，依據各子系統自身特點以及相關指標的可得性、真實性與連貫性，選擇三個維度5個指標衡量農產品電商、冷鏈物流發展水平與服務能力，用以確定序參量評價指標體系[8]（詳見表1）。

表1 農產品電商與冷鏈物流協同發展評價指標體系

其中，有電子商務交易活動的企業個數用以反映各省的電商對傳統行業的滲透程度；食品人均消費支出用以代表省內農產品市場發展水平，交通倉儲人均消費支出說明該省內部交通物流市場的當年發展水平；冷庫規模用以描述該省用以開展冷鏈物流服務的基礎設施規模；人均冷庫保有量用以衡量省內居民享有冷庫服務的理論最大值。

2.2 復合系統協同模型構建

設Si={S1,S2}為農產品電商與冷鏈物流復合系統，其中S1為農產品電商子系統，S2為冷鏈物流子系統，兩者協同發展，推動復合系統不斷由無序狀態向有序狀態轉變。建立如下農產品電商與冷鏈物流協同發展模型[10]：

（1）子系統序參量有序度。設子系統在演變過程中的序參量為ei(i=1,2)，e1=(e11,e12,...,e1j)代表農產品電商子系統發展水平，e2=(e21,e22,...,e2j)代表冷鏈物流子系統發展水平，其中j=1,2,...,n代表各子系統的序參量指標個數，兩者共同影響著復合系統的演化過程。e1j,e2j分別為農產品電商系統和冷鏈物流系統的弛豫變量（即子系統序參量指標在一段時間內的發展水平），其取值范圍分別為α1j≤e1j≤β1j，α2j≤e2j≤β2j（αij,βij為eij的上下限）。當eij為收益型指標時，以大為好；當eij為成本型指標時，以小為優。通常以各子系統序參量指標功效函數的大小來衡量每一個序參量指標對該子系統的貢獻程度，將其定義為：

式中，功效函數ui(eij)∈(0,1)代表每一個序參量指標對該子系統的貢獻程度，其值越大，e1j對子系統有序度的“貢獻”越大；為了避免0和1出現，將序參量指標的極值放大、縮小1%作為臨界點的上、下限值。u1(e1)為序參量e1的子系統有序度由功效函數u1(e1j)集成實現。本文采用線性加權求和法計算系統序參量有序度，即：

其中，ωj為各序參量指標的權重，ui(ei)為子系統Si的有序度，其數值越大表示子系統對復合系統的貢獻度越大。

（2）基于CRITIC法的指標權重確定。由于各個指標對于系統的重要度不同，因此需要賦予不同的權重以減少各指標間的沖突性。CRITIC賦權法考慮了指標變化大小對權重的影響，相對而言更加客觀和全面[11]。

CRITIC法計算權重公式為：

其中，cj表示第j個指標對整個評價指標體系的影響程度，δj是第j個評價指標的標準差，rij為指標i與指標j間關系的相關系數。

由此可知，第j個評價指標的客觀權重ωj的計算公式為：

（3）復合協同度計算。本文假定t0代表某個特定時間點，代表該時間點的農產品電商系統有序度，代表該時間點冷鏈物流系統有序度；t1代表整個系統（以t0為起點）演變過程中的某個時刻，代表此時農產品電商系統有序度，代表此時冷鏈物流系統有序度，則系統整體的協同度為：

其中：

其中λ表示，當且僅當時，認為系統整體協同度U＞0，子系統間產生正向協同效果，否則認為子系統間不協同。由以上公式可知，U∈[-1,1]，其取值越接近于1，表明系統協同度越高，越接近于0則越低，而小于0則代表子系統間發展不協同。

2.3 子系統有序度與系統協同度發展趨勢模型

由于各省子系統的發展水平不同，子系統有序度的大小只能反映出子系統內部各序參量之間的相互協調程度，并不能反映子系統的發展效率。因此在|R|≤0.95時，用顯著性檢驗檢驗有序度（協同度）與時間序列的相關程度，通過檢驗后，提出以有序度（協同度）增長趨勢度來衡量系統的有序（協同）發展效率。并且在計算得出趨勢度（SLOPE）后，運用其均值Xˉ與標準差S對有序度（協同度）發展效率的高低進行分類，并劃分有序度（協同度）增長類型。SLOPE的計算公式如下：

計算有序度趨勢度時：n為2014-2018的年份數量，即為5；ti為1-5年的序號；ui為子系統第i年的有序度。SLOPE＜0表示該子系統有序度呈顯著降低趨勢，SLOPE≥0表示子系統有序度呈顯著增長趨勢。根據子系統SLOPE均值Xˉ和標準差S，進而將其劃分為有序低速增長、有序中速增長和有序高速增長3種類型（具體見表2）。計算協同度增長趨勢及分類方法不同之處在于計算時以2014年為基期年，分別求出2014-2015、2014-2016、2014-2017、2014-2018各省農產品電商與冷鏈物流發展協同度，隨后進行分類。

有序度、協同度的趨勢類型劃分結果見表2。

表2 系統有序度與協同度增長趨勢劃分標準

3 實證分析

3.1 研究區域與數據來源

中部六省包括河南、山西、湖北、安徽、湖南、江西六省，以全國10.7%的面積，創造著全國20%以上的GDP。該區域具有承東啟西、連南接北的獨特區位優勢，建有多個國家級物流樞紐，現已建成便捷通達的水陸空交通網絡。鄭州、武漢、長沙、南昌、太原、合肥這些省會城市分別為陸港型、生產服務型、商貿服務型國家物流樞紐承載城市；其中，鄭州和武漢還是空港型國家樞紐承載城市，除此之外，武漢更是港口型國家物流樞紐承載城市。由此可見，中原六省在國家物流樞紐網絡中具有重要作用。另外，中部六省具有良好的農業基礎，出產大量優質的農產品，且在中部六省常住人口達3.67億，承載全國約26.51%的人口，有較大的市場需求，是農產品電商市場發展的新藍海。因此，本文以中部六省為例，研究區域農產品電商與冷鏈物流協同發展，以促進中部六省區域聯動和一體化發展，使其在農業發展上形成服務全國發展大局和支撐未來經濟發展的重要增長極。

為保證研究數據的權威性、連貫性，相關數據來源于各省份《統計年鑒（2014-2018）》、國民經濟和社會發展統計公報（2014-2018）、《中國統計年鑒（2014-2018）》以及《中國冷鏈物流發展報告（2014-2018）》。由于權威機構關于2019年農產品電商與冷鏈物流相關數據的統計結果仍未公布，研究所需的部分數據缺失，為保證研究所采用數據的客觀性、完整性以及研究結果不受影響，暫基于中部六省2014-2018年發展水平相關數據開展研究工作。

3.2 有序度與協同度測算

依據上文構建的復合系統協同模型，對研究的各省份的數據進行求解，對中部六省各省的對應年度數據分別進行有序度以及SLOPE的計算，求出各個子系統的有序度以及有序度增長趨勢度，并對子系統有序度的增長類型進行劃分。

為進一步揭示子系統的演化特征，將2014-2018年各省農產品電商和冷鏈物流的有序度及其增長速度劃分為三類：高速增長、中速增長、低速增長，將表1所確定指標對應數據代入公式中計算各省份農產品電商和冷鏈物流的協同度，并用同樣的方法對其進行分類，將中部六省的農產品電商和冷鏈物流協同水平增長速度分為高速增長、中速增長、低速增長三種類型。

有序度及復合協同度測定見表3、表4。

后文將根據各省子系統序參量指標計算得到子系統有序度、復合系統協同度，以及按有序度、協同度的發展趨勢度劃分各省份的有序度（協同度）的增長類型，縱向分析有序度（協同度）發展趨勢。接著結合各省農產品電商與冷鏈物流的實際發展狀況，根據不同增長類型橫向分析各省份子系統有序發展問題，并以此提出發展的策略建議。在分析不同子系統有序發展問題時，將附以農產品電商（冷鏈物流）發展水平最高及最低省份實際發展數據以作參考依據，其余省份發展水平介于二者之間便不一一列舉（本文對中部六省農產品電商與冷鏈物流發展水平的評價部分參考《2018年中國電子商務發展指數報告》以及各省份實際數據）。

3.3 研究結果分析

（1）農產品電商有序度呈逐年上升趨勢，有序發展效率河南省、湖南省較高，山西省最低。如圖1所示，2014-2015年中部六省農產品電商有序度呈上升趨勢（如河南省農產品電商有序度從0.298 1升至0.537 5），主要得益于國家對農產品電商發展的大力支持，中央“一號文件”自2014年明確提出發展農村電商，帶動農產品上行；而在2016年農產品電商企業總量較多的基礎上，初步發展的農產品電商市場難以支撐為數眾多的電商企業并存，部分中小型企業出現破產、崩潰現象，接著“新零售”概念于2017年提出后，農產品線下零售店的增建也對農產品電商行業造成一定沖擊，因此中部六省農產品電商子系統有序度在2016-2017年產生不同程度下降（如湖南省從0.547 1降至0.387 6）；2018年國務院發布的《關于實施鄉村振興戰略的意見》繼續將增建農村電商基礎設施列為工作重點，在相關政策支持下，中部六省良好的農業基礎使各省農產品電商有序度在2018年繼續上升。而中部六省農產品電商有序度波動情況的不同，主要由各省農產品電商實際發展狀況不同所導致，表5為安徽省與山西省農產品電商近5年發展水平，其余省份發展水平位于二者之間，后文將根據不同增長類型，根據各省份實際發展狀況分析阻礙本省農產品電商有序發展的相關問題。

表3 中部六省農產品電商與冷鏈物流有序度

表4 中部六省農產品電商與冷鏈物流復合協同度

圖1 中部六省各年份農產品電商有序度

以趨勢度劃分各省農產品電商有序發展效率，結果顯示為：河南、安徽、湖南三省保持中高速增長，其中河南省最高為0.094，安徽省最低為0.051 4。江西、湖北、山西則發展相對較慢，其中山西的趨勢度為0.019 2。

有序度高度增長省份中，湖南省農產品電商子系統內部電子商務銷售額2018年同比增長率為16%，較往年有所下降，食品人均支出同比增長率為5%，增長幅度較低，農產品電商市場規模較小，農民依靠電商盈利的意識相對不足，使農產品電商經營總量增長速度較慢；而河南省在六省中常住人口最多，潛在農產品消費市場較大，但是電子商務銷售額2018年為5 183億元，與安徽省相近，這是由于其農產品電商服務所提供的農產品質量良莠不齊，限制了本省農產品電商繼續擴大營業規模，提升發展水平。

表5 安徽省與山西省農產品電商序參量指標發展水平

安徽省與江蘇、浙江為鄰，在借鑒這兩個電商發展水平國內領先的省份相關發展經驗，并受到周圍省份成熟電商平臺在本省電商發展上的帶動后，本省農產品電商平臺發展較為成熟，但發展模式較為固定，使本省有序發展效率低于湖南省與河南省。湖北省發展水平稍差于安徽省，同時缺乏發展足夠成熟的農產品電商平臺支撐農產品線上銷售，具體表現為2018年有電子商務交易活動的企業個數為3 666個，低于安徽省4 704個，體現出湖北省農產品電商對于傳統零售業的滲透程度不高，致使農產品電商有序發展效率較低。

山西省與江西省現階段農產品電商發展水平處于六省末尾，由于兩個省份人口規模較小，潛在市場較小，農產品電商發展動力相對不足。其中山西省食品人均消費支出在2016年為2 272元，甚至低于2014年，2018年有電子商務交易活動的企業個數為六省中最低，顯示出農產品線上銷售無法融入本地農企銷售渠道，以及農產品電商市場發展不穩定等問題，導致子系統2014-2018年有序發展效率較低，農產品電商有序度增長緩慢；江西省農產品電商缺少先進的信息技術支撐，缺少農產品冷鏈物流信息平臺的構建，導致農產品電商服務效率較低，具體表現為江西省信息技術服務收入2018年為670 848萬元，遠低于安徽省1 816 223萬元。

（2）冷鏈物流子系統有序度除山西省外呈逐年上升趨勢（如圖2所示），有序發展效率較高的有河南省、湖北省，山西省有序發展效率最低。由于農產品電商的有序發展會拉動冷鏈物流需求上漲，而農產品電商發展受挫也會限制冷鏈物流市場規模與發展動力，因此中部六省冷鏈物流子系統有序度在2016-2017年同樣產生小幅度下降（河南省冷鏈物流有序度2015年為0.394 5，2016年為0.314 2）。同時冷鏈物流發展更多依賴于基礎設施的完善與冷鏈技術的提升，發展中可調控性較強，因此冷鏈物流子系統有序度比農產品電商子系統有序度稍高。中部六省除山西外冷鏈物流有序度整體呈上升趨勢，而各省份有序度波動程度的不同則取決于各自冷鏈物流的實際發展狀況，以及是否擁有較大規模的農產品消費市場，表6為湖北省與江西省冷鏈物流近5年發展水平，其余省份發展水平處于二者之間。

圖2 中部六省各年份冷鏈物流有序度

表6 湖北省與江西省冷鏈物流序參量指標發展水平

六省中，冷鏈物流有序度增長類型為高速增長的省份是河南省與湖北省，低速增長省份為山西省與江西省。其中湖北省是發展基礎、發展水平最好的省份，但子系統有序發展效率為0.077，低于河南省的0.099。這是由于省內冷鏈物流中小型企業較多，缺少高標準、高技術的大型冷鏈物流企業，冷鏈物流服務能力處于增長瓶頸階段。河南省面對本省較大的農產品市場，農產品冷鏈物流基礎設施與湖北省相比仍顯不足，人均冷庫規模331t/萬人，小于湖北省，導致冷鏈物流服務所提供的農產品品質較低，同時河南省冷鏈物流實際發展中存在冷鏈物流行業標準統一程度較低的問題，限制了冷鏈物流經營規模的擴大。

湖南、安徽、江西省整體處于有序度上升趨勢，有序發展效率處于中游。其中：安徽省冷鏈物流子系統有序發展效率與發展水平均較湖北省與河南省稍低，農產品電商發展成熟，但部分省內電商企業選擇自建物流滿足自身物流需求，缺少專業第三方冷鏈物流服務企業，致使安徽省冷鏈物流行業標準不一，物流成本較高；而湖南省與江西省面臨基礎設施不足與發展潛力不足的問題，與自身農產品電商發展水平不高、無法拉動冷鏈物流市場需求有關。山西省冷鏈物流發展水平高于江西省，但冷鏈物流有序度在2016年受農產品電商影響產生下滑后，直到2018年一直呈現下降趨勢，顯示出山西省冷鏈物流發展有序程度降低，是由于山西省在冷鏈物流潛在市場規模較小的基礎上，缺乏物流政策支持，缺少有效冷鏈物流發展規劃促進冷鏈物流發展。

（3）復合系統總體協同度水平尚處于較低水平，其中協同發展效率最高為河南省，最低為山西省。2014-2018年各省份農產品電商與冷鏈物流復合系統協同度除山西省外均呈現增長趨勢，這表明二者在不斷的朝著相互促進的方向發展。但總體的協同度均偏低，其中河南省協同度最高，為0.399 8，江西省最低，為0.013 8，而山西省甚至產生不協同效果。根據相關研究設立的協同度評價標準[10]，協同度小于0.5為低協同度，表明各省份農產品電商與冷鏈物流之間的協同水平仍較為初級。這是由于各省份內部缺乏對農產品電商與冷鏈物流協同水平的考察，以及六省間缺乏信息互通、協同互助導致的。

如圖3所示，六省中河南省農產品電商與冷鏈物流子系統發展匹配程度較好，協同發展效率較高，但農產品電商發展效率需要提高，因為農產品電商有序發展效率相對冷鏈物流較低。山西省農產品電商與冷鏈物流發展基礎較差，同時農產品電商與冷鏈物流協同發展效率較低，除2015年子系統間產生正向協同效果外，山西省2016-2018年均表現為不協同效果，同時冷鏈物流子系統有序度自2016年緩慢降低，而農產品電商子系統有序度除在2017年產生波動外，整體呈緩慢上升趨勢，兩個子系統發展效率較為不匹配。湖北省冷鏈物流子系統有序發展效率較高，趨勢度高達0.077 0，而農產品電商子系統有序度則產生小范圍波動，趨勢度為0.029 1，從而產生低于河南省但高于山西省的協同效果。這表明復合系統協同水平不由任何一個子系統有序度的高低決定，只有農產品電商子系統與冷鏈物流子系統同步有序發展，才能促使復合系統協同度處于較高水平。

圖3 中部六省各年份農產品電商與冷鏈物流協同度

4 結論與建議

基于中部六省農產品電商與冷鏈物流發展的相互作用，運用復合系統協同模型對中部六省各省份的農產品電商與冷鏈物流分別進行有序度、協同度測算。本文縱向分析了從2014-2018年中部六省農產品電商與冷鏈物流子系統有序（協同）發展趨勢，橫向上對比各省份間農產品電商與冷鏈物流各子系統的有序（協同）發展效率，結合實際發展狀況，分析了各省份之間農產品電商與冷鏈物流子系統差異特征來源。研究發現：（1）各省份間農產品電商與冷鏈物流有序度總體上呈現逐漸上升的趨勢，但任何一個子系統有序度的提升不能帶來整體協同度的提升。（2）農產品電商子系統有序度發展效率河南省、湖北省較高，山西省最低，安徽省農產品電商發展水平最高。（3）冷鏈物流子系統有序發展效率最高為湖南省、河南省，山西省有序發展效率有所下降，而冷鏈物流發展水平最高則為湖北省。（4）中部六省中農產品電商（冷鏈物流）子系統發展水平最高的省份，有序發展效率卻較低，呈現行業發展至一定水平與規模后發展效率放緩的現象。（5）復合系統總體協同度水平尚處于較低水平，其中協同發展效率最高為河南省，最低為山西省。

中部六省農產品電商與冷鏈物流各子系統有序度較高，但由于農產品電商與冷鏈物流有序發展效率不同，復合系統總體呈現協同程度較低的狀態。需要指出的是，這是由于農產品電商與冷鏈物流協同發展起步較晚，發展速度過快造成兩者之間的不協調。在基礎設置、經濟規模有限的背景下，農產品電商與冷鏈物流的不同發展水平使得二者處于低質量的協同發展狀態。為實現農產品電商與冷鏈物流的協同發展，在結合上述分析和各省實際發展狀況的基礎上，先對各省份農產品電商與冷鏈物流協同發展提出建議，從而得出考慮不同省份情況的中部六省整體協同建議，具體見表7。

中部六省在明晰個體實際發展狀況與整體發展水平的基礎上，在各自省份有序提升農產品電商與冷鏈物流發展效率，在六省間做好信息互通、發展互助以及銷售的農產品品類互補等工作，才能較好地發揮出中部六省產業集群效應，提高區域內居民生活品質，促進六省區域經濟效益最大化。

表7 中部六省各省份及整體協同發展建議