灰色系統理論在生鮮農產品供應鏈中的應用

張 東

（華北水利水電大學電力學院，河南 鄭州 450045）

我國幅員遼闊，農作物的種植面積位居世界前列。隨著時代的發展，人們對于生鮮農產品的需求不斷增加，但傳統的農種農販模式顯露出了一定的局限性，農產品價格的劇烈波動也使生鮮農產品市場供給端與需求端的矛盾難以調和。這些問題都阻礙了生鮮農產品市場的健康發展，也對農業的發展造成了不利的影響。因此，加強先進科學的灰色系統理論在生鮮農產品供應鏈中的應用，解決買貴賣難的問題，對于農戶的發展、農戶的收入增加以及農產品市場的健康發展都顯得尤其重要。

關于生鮮農產品供應鏈問題的研究，在信息不充分或者資料不足的情況下，對隨機變量用某種概率分布進行推理得到的結果與實際情況并不一致，存在較大的誤差，實用性不高。然而，灰色系統理論在解決信息不充分、小樣本事件、不確定性方面恰恰是非常合適的，這也正是灰色系統理論的研究范圍。因此，灰色系統理論在生鮮農產品供應鏈中的應用，可以有效解決生鮮農產品供應鏈易中斷的問題，采取更加科學、行之有效的管理方法，能使得其管理模式適應市場的不斷變化，從而達到生產以及供需穩定的目的，并且使供需雙方的利益都能夠最大化，降低交易風險，提高供需效率。

1 灰色系統理論

1.1 灰色系統理論概念

鄧聚龍[1]于1982 年提出了灰色系統理論，其意在解決不確定性系統的問題。該理論以部分信息的不確定性為研究對象，通過部分已知信息獲取最大的價值價值，以滿足決策和管理系統的要求。灰數是組成灰色系統的基本單元，灰色系統其他組成部分包括灰色方程、灰色矩陣以及灰色函數。在實際應用中，人們難以準確把握系統中的實際信息，無法獲得信息的具體取值，僅知道其取值范圍，這被叫作灰數，范圍一般是1 個區間，也可以是一般的數集，通常用符號“”來表示。

1.2 區間灰數的主要運算法則

1.2.1 加法運算

1.2.2 減法運算

1.2.3 乘法運算

1.2.4 數乘運算

1.3 區間灰數大小的比較

區間灰數的大小的往往無法進行直接比較，主要討論一般意義上不能直接判定大小的灰數。引入區間灰數的勢對區間灰數大小不能直接判定的灰數進行判斷，通過比較兩個灰數勢的大小判定其灰數大小[2]。

1.3.1 兩個灰數勢的比較

圖1 無法直接判斷大小的兩個區間灰數

1.3.2 兩個灰數的大小比較

1.4 灰色矩陣和灰色博弈

2 生鮮農產品供應鏈

農產品供應鏈的定義是指從農產品生產者開始，通過零售、分銷、加工、生產等環節與終端消費者緊密聯系在一起的鏈條[4]。生鮮農產品供應鏈又可以分為兩種，一種是農產品供應鏈，另一種是生鮮農產品供應鏈；前者的側重點是產品的后期加工，而后者更著重于生長、采摘、終端銷售等全部環節。

合約式農業使農民在農產品收成前與購買者簽訂訂單協議，既保障了農民的銷路，也消除了需求者的供應不確定性。“合約式農業”有多種形式，其中應用最廣的契約方式被稱為forward contract，即供需雙方在生產前已經同時確定好了交易量與交易價格，兩者依靠契約連接彼此[5]。盡管市場競爭激烈，情況復雜，以“公司+農戶”為形式的訂單農業在我國的生鮮農產品供應鏈經營中仍然占據著舉足輕重的地位。

以“公司+農戶”為主要形式的生鮮農產品供應鏈解決了農民決策的盲目性，減少了農業產業化運行成本與風險的矛盾，其在幫助農戶抵御風險、提高產品競爭力、幫助農戶致富方面起到了很大的作用。但是“訂單農業”的缺點也很明顯，實際運行過程中暴露出了嚴重的雙重違約問題，違約束縛著雙方的發展，這一矛盾在終端農產品市場價格和市場需求出現波動時更加明顯。違約行為表面上是農戶與公司的短期行為，本質上是利益與風險分配的不均勻。因此，找到科學的、合理的、高效的方法使供需雙方更好地分配利益與風險，是當務之急，也需要對這一問題進行更深層次的研究。

3 灰色系統理論在生鮮農產品供應鏈中的應用

市場需求以及市場價格為灰色變量時，需構建生鮮農產品供應鏈決策模型。在實際中僅能知道價格以及需求變化的上下界，而不能了解其變化的規律，這恰恰是灰色系統理論著重研究的對象。把這樣的隨機變量按灰色變量處理，符合實際不確定性系統的變化和灰色系統理論研究的基本要求。

“農戶+公司”組織模式組成的二級生鮮農產品供應鏈中，在灰色市場價格和灰色市場需求下，公司和農戶的博弈收益矩陣均為灰色矩陣，通過建立農戶和公司的灰色博弈模型后，可分析不同的博弈結果和利益共享之間的關系。

針對生鮮農產品的特點和市場波動的動態特點，把博弈論和灰色系統理論知識應用到生鮮農產品供應鏈系統中，主要研究“農戶+公司”二級生鮮農產品供應鏈在不同的條件下的穩定性，通過建立公司和農戶之間的灰博弈矩陣，進一步分析未來不確定性和隨機波動等因素對博弈策略選擇的影響，研究設置合理的參數，使農戶與公司在生鮮農產品動態博弈中選擇合作而非終止。市場價格和市場需求均為灰色變量時，需分析面對市場行情變化時應如何調整契約參數，使得供需雙方違約成本高于收益，促使雙方合作能夠繼續，從而保證供應鏈穩定，雙方均有更高的收益。

4 結論

綜上所述，文章根據生鮮農產品供應鏈的實際情況，依托現有生鮮農產品供應鏈以及灰色系統理論的研究成果研究生鮮農產品供應鏈，并建立合適的模型來探討各個參數對生鮮農產品供應鏈穩定的影響，通過對雙方的博弈情況分析，設計出使整體供應鏈績效達到最優的均衡策略和措施。將灰色系統方法與生鮮農產品供應鏈結合，可以更好地滿足現代化的農業供應鏈的要求，減少市場出現無效和無序的可能性，也讓供需雙方合作更加緊密、交易更為靈活，這對降低農產品市場風險有重要意義。