基于灰色GM(1，N)模型的湖南省農產品冷鏈物流需求預測

文先明 肖 錦

(長沙理工大學，湖南 長沙 410076)

一、文獻綜述

在冷鏈物流需求實質以及現狀研究中，蔡寧[1]認為我國的冷鏈產業物流發展水平還遠低于發達國家水平，在冷鏈產業分工、運輸網絡以及標準化生產加工方面科技化信息化有待提高。王之泰[2]認為農產品冷鏈物流需求主要包括生產制造環節、消費運輸以及商品流通需求幾個方面。朱坤萍等[3]發現農產品冷鏈物流的需求實際上是人們對生鮮農產品的需求，而生鮮農產品在物流的需求上最為重要的是低溫控制，其中包括貯藏、運輸、分銷、加工幾個階段的低溫控制環節。對于冷鏈物流需求預測的相關研究中，蘭洪杰等人利用BP神經網絡模型研究了北京奧運會期間食品冷鏈物流需求預測；周賓[5]結合系統動力學研究了陜西水果的冷鏈物流需求進行分析；原靜[6]利用正向權重組合來預測農產品冷鏈物流；王曉平，閆飛[10]利用神經網絡模型、支撐向量模型機模型、灰色模型幾種不同模型研究京津冀農產品冷鏈物流需求。

以上研究為本文預測農產品冷鏈物流的需求提供了不少借鑒方法與角度。但是預測農產品冷鏈需求要求考慮多種因素以及因素之間的關聯影響，并且多數參考因素之間并非常見的線性相關關系，各影響因素之間的擬合程度以及指標體系的測算都需要大量的樣本數據作為參考。湖南省農產品冷鏈物流可用數據較少，使得模型預測的難度加大，為了更好地預測農產品冷鏈物流的需求，考慮當下比較常見的模型后，本文選擇采用灰色GM(1，N)模型進行預測，該模型對于小數據、貧數據有較好預測精度的特點，通過不斷增加影響數據變化的其他因子數據，將相關因子數據緊密結合從而提高模型預測精準度。所以利用GM(1，N)模型可以通過省際農產品物流需求與相關影響因子之間非線性復雜相關關系，利用較少數據進行更好地需求預測。

二、冷鏈物流現狀

1.冷鏈產品市場需求強勁，產業發展空間巨大

中國是一個農產品生產和需求大國。近年來，特別是在經濟結構不斷調整發展，居民人均收入不斷提升的大背景下，消費者在提升生活質量方面，越來越關注食品的安全，對健康、綠色、有機食品的需求越來越大。據中物聯冷鏈委數據顯示，預計到2023年，我國對單水果產量需求可達11090萬噸，人均需求可達78.1公斤。2018年，我國冷鏈物流需求總量高達1.8億噸，冷鏈物流市場規模達3035億元，全國冷庫總量達5238萬噸，新增庫容488萬噸，整體增長10%。截至2018年年底，全國冷藏車保有量為18萬臺，較上年增長4萬臺，同比增長28.6%。數據顯示，我國大約90%的肉類，80%的水產品，大量奶制品、豆制品在沒有冷鏈保證運營的條件下，冷凍食品產銷狀況保持良好態勢。在流通過程中，我國每年生產的水果蔬菜從采摘到餐桌，損失率高達20%到30%，而發達中國家果蔬損失率不到5%。我國冷鏈產業的平均利潤率約6.15%～7%左右，而歐美國家冷鏈產業平均利潤率可達20%以上。相關政策的利好以及冷鏈逐漸展現出的產業價值看，冷鏈物流產業發展空間存在巨大的潛力。

2.冷鏈物流專業化程度較低，亟待建立和落實標準化體系

我國的冷鏈物流起步較晚，目前我國冷鏈物流發展的較好的地區主要局限于沿海發達經濟區。偏遠地區冷鏈產品供應強勁，但是由于冷鏈基礎設施的落后、冷藏車數量少、相關知識匱乏等問題，導致冷鏈產品的供需不匹配，冷鏈物流的實際市場需求過于分散，產業的信息化、專業化不足導致冷鏈物流資源整合難度加大，也加重了冷鏈物流企業的成本。在歐美等冷鏈產業發達的地區來看，冷鏈物流的專業化水平一直是其核心支持，美國冷鏈物流體系的一大特點就是“科技+專業分工”。例如USCS美國冷藏公司，通過運輸環節高科技和信息系統的結合打造高效安全的運輸體系，冷鏈產業鏈分工明確，車輛運輸、倉儲運輸和裝卸、維修和搶修都是客戶與各方業務關系、責任明確。荷蘭通過運輸網絡加上標準化生產節約冷鏈物流時間成本。日本冷鏈貫穿產品的篩選、定級、預加工、包裝、冷藏、運輸以及銷售的整個過程，冷藏車輛運輸科技投入巨大，專業化自動化水平高，通過信息化快速運行對需求精準預測，無縫對接產品和客戶，競爭優勢明顯。

2017年5月，中物聯冷鏈委頒布《冷藏、冷凍食品物流包裝、標志、運輸和儲存》國家標準，2018年中國物流與采購聯合會開展《食品冷庫能效設施評估指標》、《生鮮宅配作業規范》行業標準征求意見。2018年《食品冷鏈衛生規范》已完成實地調研，通過對相關意見和標準內容進行嚴格討論與修改，在2019年7月，國家食品安全風險評估中心、中物聯冷鏈委牽頭起草了《食品安全國家標準食品冷鏈物流衛生規范》。該強制性國家標準的出臺和實施，會更加助力我國冷鏈物流標準化體系的建立。然而，雖然冷鏈行業標準化在不斷的進步，但是在標準落實方面還存在一定問題，例如，缺乏資質小型企業未通過全程冷鏈生產產品成本低價格低廉，而正規企業按照國家標準執行全程冷鏈，相應的成本和產品價格都會提高，但是消費者并不能完全分辨其質量，也就導致完全冷鏈的規范企業來說是不公平的競爭。所以在建立與冷鏈物流產業相關的標注和規則時，實施辦法的落實情況也需要關注和監測。

3.冷鏈企業全國性服務水平，盈利能力有待提升

冷鏈物流業務布局較為分散，目前冷運布局最為完備的是順豐，2017年末順豐擁有1500輛冷藏車、51座食品冷庫、108條食品運輸干線、3座醫藥冷庫、12條醫藥干線。圓通速遞17年推出“圓通冷運”主要關注于B2B同城低溫運輸和B2C同城低溫宅配，但業務面向城市多為一線城市。中通快遞并未布局較多冷運項目，僅提供針對具有較高時效及安全要求的生鮮水果產品“優鮮送”業務。申通快遞推出針對“第三方冷鏈倉儲+配送服務”的“申雪冷運”業務，主要幫助生鮮客戶解決供應鏈出現的需求問題。而韻達、百世快遞對于冷鏈物流還未有較成功布局。

2018年，中國冷鏈物流百強企業名單顯示，順豐冷運、希杰榮慶物流、京東物流等企業入圍百強。據中物聯冷鏈物流專業委員會統計顯示，百強企業總營收398.2億元，占全國冷鏈的市場規模約為13.8%。根據新三板掛牌冷鏈企業財務數據顯示，冷鏈物流行業毛利率主要在10%到30%之間，其中冷鏈倉儲、冷鏈裝卸都高于冷鏈運輸行業利率水平。但是近年來，冷鏈物流企業整體盈利水平有所下滑。主要由于我國的全國性冷鏈企業數量還是較少。其次，冷鏈基礎設備、設施的投入對于大多數冷鏈物流企業來說是很大的運營成本壓力，特別是在生鮮電商以及零售的快速發展，冷鏈配送需求增速高于冷庫需求增速，使得企業低利潤運營業務占比提升速度加快，整體盈利能力下滑。

三、實證分析

1.數據來源

本文選取的數據是2008年到2018年《湖南省統計年鑒》《湖南省冷鏈物流報告》《湖南省統計公報》及相關網站數據直接引用或間接計算而得到的。由于我國冷鏈物流起步相較于發達國家比較晚，并且相關統計數據以及資料構建還不完善，并沒有直接的冷鏈物流需求的數據指標，查閱相關的文獻以及數據指標發現，以生鮮蔬果等產品作為衡量冷鏈農產品需求量是很好的參照數據。本文選取湖南省城鎮常住人口數量和城鎮居民人均農產品消費量的乘積作為湖南省農產品冷鏈物流的需求量，并且以該變量作為預測湖南省農產品冷鏈物流需求量的因變量。自變量從影響湖南省農產品冷鏈物流需求的產品供給、社會經濟指標、物流需求規模以及人文四大方面選取。

根據相關文獻及其研究，影響湖南省農產品冷鏈物流需求的因素主要有農產品供給、社會經濟指標、物流需求規模以及人文四大方面。其中供給因素包括生鮮農產品產量、農產品價格、農產品市場成交量，社會經濟指標包括商品銷售總額、固定資產投資、三次產業增加值，物流需求規模包括貨物運輸量、全省社會物流總費用、公路營運汽車擁有量，人文因素包括湖南省人均消費支出、第三產業從業人員以及人口數。通過對以上14個相關影響指標進行灰色關聯分析，分析結果選取了湖南省第一產業增加值、第三產業從業人員、農產品市場成交量、全省社會物流總費用、農產品價格指數對湖南省農產品冷鏈物流需求的影響為因變量因素。農產品冷鏈物流需求以及其影響的主要因素數據見表1。

表1 湖南省農產品冷鏈物流需求及其影響因素

同時可以得到湖南省農產品冷鏈物流需求的近似時間響應式子如下：

對上式進行累減和逆向標準化后可以得到2008年到2018年間湖南省農產品冷鏈物流需求的預測值，結果見表2。

表2 預測結果與實際值比較

2.模型結果分析

根據預測模型所得數據可知，平均相對誤差0.0367小于0.05，后驗差比值C等于0.0495，小于臨界值0.35，且小殘差概率P值結果為1，大于0.95，關聯度為0.9633高于0.9。實證模型可得樣本數據與預測數據后驗差比值檢驗、關聯度檢驗以及小殘差概率檢驗指標均達到一級水平，并且達到較好的相對誤差率，模型是一個精確度良好的預測模型，對湖南省農產品冷鏈物流需求進行數據預測的可行性模型。由GM模型結果可知，平均預測誤差僅為3.67%，除去誤差較大的2011年以及2015年，其他年份的預測誤差均在2%左右。湖南省農產品冷鏈物流需求2016年的預測準確率高達98.4%。

從預測曲線(圖1)也可看出，隨預測時間的延長，預測誤差在逐漸減小的。通過灰色關聯分析以及相關因素驅動因子對湖南省農產品冷鏈物流需求的影響比較中可以得到，影響湖南省農產品冷鏈物流需求的因素程度中從高到低分別是：第三產業從業人員、第一產業增加值、農產品市場成交量、全省社會物流總費用、農產品價格指數?；旧戏虾鲜±滏溛锪餍袠I現狀。湖南省第三產業的從業人員很大程度影響冷鏈物流產業的體量以及供給端人才供應鏈。其次，湖南省第一產業產值的增加是農產品冷鏈物流供給因素中的重點，農產品的供應取決于全省第一產業實際產值，而農產品的市場成交量則是對應于冷鏈能夠承擔的成交規模，全省社會物流總費用的高低會影響物流成本和冷鏈農產品市場價格，農產品價格指數會對農產品市場定價提供參考進而影響冷鏈物流成本與效益。根據模型預測以及與實際情況比較，可以看出湖南省農產品冷鏈物流需求規模不斷增加，對于農村現代化以及產業相關基礎設施的投融資提供新的思路。

圖1 湖南省農產品冷鏈物流需求預測

四、結論與建議

本文研究利用湖南省農產品需求相關數據建立了灰色GM(1，N)需求預測模型。由預測結果可以得到2008年～2018年湖南省的農產品冷鏈物流需求規模在不斷提升，處于穩步增長的態勢。模型數據平均相對誤差為3.67%，預測結果可以看出利用GM模型對湖南省農產品冷鏈物流需求短期預測具有較高的可信度。模型的精確度較高。目的是在探求湖南農產品冷鏈物流需求的背景下尋求完善冷鏈產業的途徑以及從冷鏈產業的發展下促進農村現代化減少貧困，振興農村經濟，促進區域協調發展。為更好地完善湖南省冷鏈物流體系，特提出以下幾點建議：

第一，加快構建農產品冷鏈物流示范園。大力推進農產品冷鏈物流園區得構建，完善農產品冷鏈物流相關基礎設施，例如冷藏車、冷藏庫、常溫車等符合國家標準的倉儲設備，以及發展保證農產品質量的實時檢測運輸設備，加大相關企業優惠政策，提高農產品冷鏈物流企業資本吸引力，促進中小企業發展。同時也應該要鼓勵規模企業進入，逐步使得農產品冷鏈物流網絡規模化、集約化。第二，不斷培育冷鏈物流人才供應體系。冷鏈產業發展潛力巨大，與之配套的冷鏈基礎設施的快速建立必然需要相關人員的匹配，冷鏈基礎設備的設計、裝配、維修等流程都亟需專業化人才的供應，同時這些流量入口型業務的人才需求也將對就業產生推動作用。第三，大力發展專業化農產品冷鏈物流第三方平臺，刺激消費。農產品冷鏈物流基礎端就是生鮮農產品的持續供應能力，農產品的儲存時間有限，如何保證時效性必然是冷鏈物流企業先決條件，專業的農產品冷鏈物流的企業將會是服務主體，通過專業化物流平臺能夠更好地構建冷鏈物流體系，增加產品銷售渠道，在產地預冷、分級、運輸、存儲以及配送等過程中降低農產品的損耗，降低冷鏈物流企業成本減少農產品冷鏈物流流通渠道的層級和多環節參與主體雜亂所造成的層級加價現象。第四，加強農產品冷鏈物流政府監督及政策支持。進一步完善農產品冷鏈物流相關行業標準的同時，政府也應該監督農產品冷鏈物流企業相關配備設施是否符合國家規定，特別是儲藏運輸以及配送環節。冷鏈企業操作流程是否符合相關管理規定，保證冷鏈農產品衛生安全。建立嚴格市場準入標準，并且定期檢查和抽樣長效機制，淘汰違規企業，形成良態競爭格局。與此同時，政府應該加強政策支持，例如頒布冷鏈交通通行優惠政策、增設農產品交通通行綠色通道等，在保證冷鏈物流效率的情況下適時降低冷鏈企業運輸成本。