農產品跨境零售供應脆弱性評估模型仿真

高亞瑞

(鄭州大學西亞斯國際學院，河南 鄭州 451150)

1 引言

在電子商務的發展下，農產品跨境零售供應出現了穩定性差、成本高、效率低和速度慢等問題，主要表現在農產品的流通成本約占總成本的60%，效率低且成本高的農產品跨境零售供應阻礙了農業產業化的發展進程。脆弱性最初來源于病學，主要是對流行病進行描述，并且被廣泛的應用子在災害學、環境學等眾多領域中[1-2]。近年來，定義了農產品跨境零售供應脆弱性為零售供應外部和內部的風險對供應的擾動以及功能障礙帶來的影響。國內關于農產品跨境零售供應的研究主要從零售供應產品的質量以及供應的穩定性方面得到了進展，部分研究學者也開始對農產品跨境零售供應脆弱性評估投入了大量研究。

秦庭榮等人提出基于證據理論的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，該評估模型包括：構建農產品跨境零售供應脆弱性評估指標體系，該體系可以對指標的可量化和完備性進行考慮，可以為模型的計算做鋪墊，選擇證據理論當作評估模型的方法，構建具體的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，展開二次評估，可以進一步計算農產品跨境零售供應的敏感性，并對各個指標的脆弱度進行定量，結果表明，該模型的實用性較好，但農產品安全信息的知曉率較低，導致產品的零售率出現下降[3]。稅偉等人提出基于耦合適應力的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，采用專家評估法建立產品跨境零售供應脆弱性評估指標體系，通過對其供應適應力的研究，構建農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，完成模型的構建，該模型的適應力較好，但模型評估結果與實際結果的擬合度較低[4]。

針對上述兩種研究結果中存在的問題，提出基于群體灰色層次模糊法的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型。

2 農產品跨境零售供應脆弱性評估指標體系

通過研究農產品從農田到餐桌的每個環節，來分析影響零售供應脆弱性的影響因素，按照層次分析構建評估指標體系。

2.1 遞階層次結構

1)農產品種植。農產品的種植環節是農產品跨境零售供應的第一個環節，可以決定農產品的質量。基地環境、培養基的標準以及農藥的標準均可以影響到農產品的質量。

2)采集、貯藏。農產品的該環節直接影響了農產品的質量和貨架期。農產品的采集和貯藏條件要求較高，則該環節的技術和貯藏條件需要合理規范，非法包裝材料和添加等行為將影響到農產品的質量和貨架期，進而影響到農產品的跨境零售供應。

3)運輸環節。外界因素對該環節有直接作用，例如轉運頻率、車輛的運輸條件和環境的外部條件等，當前農產品跨境零售供應條件不能夠滿足產品長途運輸，容易受到機械損傷的農產品在運輸中具有較高的損耗率[5]。假設農產品在該環節中適應和抵抗影響因素的能力較強，則以上因素對農產品質量具有較小的影響。

4)零售環節。農產品的零售環節屬于供應過程的最后環節，也是消費者利益環節。該環節涉及到監管者、消費者和經營者。經營者的道德水平影響了非添加行為所發生的概率情況；監管力度則影響了農產品的質量；消費者的農產品安全意識較強[6]，可以準確的選出合格的農產品，有利于降低問題農產品給消費者所帶來的危害。

經過上述對農產品跨境零售供應環節的分析，與專家訪談結果、實地和輿情調研相結合，構建遞階層次結構，分別有目標層A、系統層C和指標層P3，目標層為農產品跨境零售供應脆弱性，系統層包括：農產品種植C1、采集貯藏C2、農產品運輸C3和零售環節C4，農產品種植C1包括：設施條件以及基地環境的合格率P11、菌種質量以及培養基的合格率P12、農藥殘留量的合格率P13、技術水平以及農產品的種植規模P14、基地生產以及管理規范程度P15，采集貯藏C2包括：農產品采集的技術水平P21、貯藏庫條件以及管理規范P22、非法添加行為的發生概率P23、包裝材料的合格率P24，農產品運輸C3包括：外部的環境情況P31、車輛對農產品的運輸條件P32、貯藏庫條件以及管理規范P33，零售環節C4包括：農產品經營者行為規范以及道德水平P41，抽簽頻率的監督P42、違法記錄和懲罰情況P43、產品的衛生管理P44、農產品安全信息的知曉率P45。

2.2 一致性檢驗

采用和行歸一化方法按行來求和判斷矩陣A，求和公式如下

(1)

其中，bij表示因素i和j的重要性之比，i，j=1～n，對其進行歸一化處理

(2)

經過式(2)可以得到A的最大特征向量

(3)

對最大特征值展開計算，計算公式為

(4)

一致性檢驗表達式如下

(5)

將CI與平均隨機一致性指標RI做比較，可以獲得相應的一致性比率

CR=CI/RI

(6)

CR<0.1時，A符合一致性檢驗。

3 基于灰色層次模糊的農產品供應脆弱性評估

3.1 評估模型概述

農產品跨境零售供應脆弱性的特征比較獨特，本文結合多種評估方法，建立群里灰色層次模糊評估模型，來處理農產品跨境零售供應脆弱性評估問題，可以得到其脆弱性的綜合等級。

1)確定指標權重σ

以調研和案例當作基礎，并與專家的判斷綜合起來，利用灰色理論來評估，可以獲得客觀的評估結果[7-8]。評估過程為：利用1～9標度法建立比較判斷矩陣，以m個專家所參與的灰色判斷矩陣作為鋪墊建立指標綜合判斷矩陣A′，該矩陣的計算結果則是農產品跨境零售供應脆弱性評估指標的權重σ，矩陣表達式如下

A′(?)

(7)

(8)

式(8)中，ηk代表第k位專家判斷總體的權重，根據權威資質權重的差異對打分專家做綜合分析，經過整合可以獲得其打分矩陣，矩陣表達式如下

(9)

假設矩陣的空位系數為ρi′j′∈[0，1](i′，j′=1，2，…，m)，并且ρi′j′=1-ρi′j′，矩陣元素的白化值為

(10)

矩陣A′中的ai′j′符合ai′j′×aj′i′=1，并且滿足ai′j′=1/aj′i′，根據矩陣A′能夠計算得出各個指標重要程度相對應的權重向量ω，則ω=(ω1，ω2，…，ωn′)T，其中ω1+ω2+…+ωn′=1。

2)對模糊評估矩陣R求解

確定農產品跨境零售供應脆弱性評估對象的因素論域，假設有p個評估指標，則評估對象的因素論域如下

x={x1，x2，…，xp}

(11)

式中，x為被評估指標的要素集合。在此基礎上，對農產品跨境零售供應脆弱性指標相對應的評語等級論語進行確定[9]，也可以稱作等級集合，假設有p個評估指標，各個指標中的每個等級與模糊子集相對應，評語等級論域的表達式如下

y={y1，y2，…，yp}

(12)

式中，y表示被評估指標的脆弱度等級集合。在完成等級模糊子集的建立之后，需要對被評估指標的每個因素xi′(i′=1，2，…，p)做量化處理，并對被評估等級模糊的隸屬度W=(R/xi′)進行確定，可以獲得模糊關系矩陣

(13)

式中，p代表評估指標的數量，將求得指標的權重σ與R合成，可以獲得農產品跨境零售供應脆弱性評估對象的結果向量B

(14)

3.2 構建評估模型

農產品跨境零售供應脆弱性的特征為適應性、敏感性和暴露性，以上三個特征可以表現出脆弱程度和方向的反應，農產品跨境零售供應脆弱性隨著暴露性的變化而變化，暴露性越高其脆弱性也越高，兩者為正相關；農產品跨境零售供應脆弱性也隨著敏感性的變化而變化，敏感性變高其脆弱性也變高，兩者同樣為正相關；適應性則與其脆弱性為負相關，適應性越好，脆弱性越低[10]，對農產品跨境零售供應脆弱性評估模型以三個特征之間的關系、方向和影響程度作為基礎，建立農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，模型表達式為

Z=Z1+Z2-Z3

(15)

(16)

綜上所述，最終實現了農產品跨境零售供應脆弱性評估模型的構建。

4 仿真設計與結果分析

為了驗證農產品跨境零售供應脆弱性評估方法的整體有效性，需通過對農產品批發商分發問卷調查獲取相關數據，并進行計算，確定農產品跨境零售供應脆弱性評估指標的平均值。本次調查選擇12家農產品批發市場，在市場中對150家農產品的批發商做問卷調查，問卷共有120份，收回90份，其回收率為75%，其中有效的問卷有100份，則有效回收率為83%。

在Simulink平臺上結合評估指標的平均值檢測農產品跨境零售供應脆弱性，本次測試的操作系統Windows7.0，內存容量為16GB，硬盤容量為120GB。利用灰色層次模糊法對農產品安全信息的知曉率進行測試，產品安全信息的知曉率越高，則選出農產品合格率越高，可以提高農產品跨境零售率。分別采用基于群體灰色層次模糊法的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型(提出模型)、基于證據理論的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型(模型一)、基于耦合適應力的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型(模型二)對比三種不同模型農產品安全信息知曉率、擬合度，對比結果如圖1所示。

圖1 不同模型的農產品安全信息知曉率對比

圖1中，模型一為基于證據理論的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，分析圖1可知，提出模型在對農產品跨境零售供應脆弱性評估之前，30次操作中，農產品安全信息的知曉率始終保持在70%以上，并且最高點為90%，模型一的30次操作中，農產品安全信息的知曉率在0～50%范圍內變化，最高點約為48%，經過對比可知，提出模型農產品安全信息的知曉率較高，說明選出的農產品合格率較高，由于較高的農產品合格率，大大提高了農產品跨境零售率，對農產品跨境零售供應脆弱性評估結果的測試起到一定鋪墊作用。

在對農產品安全信息知曉率測試的基礎上，其次，測試農產品跨境零售供應脆弱性評估結果與實際結果的擬合度，測試結果如圖2所示。

圖2 不同模型評估結果與實際結果的擬合度

圖2中，模型二為基于耦合適應力的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，分析圖2可知，不同模型對農產品跨境零售供應脆弱性評估時的評估結果不同，提出模型在對農產品跨境零售供應脆弱性評估時，評估結果與實際結果擬合度的最高點接近100%，與實際評估結果十分相似，模型二在對農產品跨境零售供應脆弱性評估時，評估結果與實際結果擬合度的最高點約為52%，對比可知，提出模型的評估結果與實際結果的擬合度高于模型二，與實際結果更相符，說明提出模型可以準確的實現對農產品跨境零售供應脆弱性的評估，驗證了提出模型的有效性。

5 結論

為了研究農產品跨境零售供應的脆弱性，提出基于群體灰色層次模糊法的農產品跨境零售供應脆弱性評估模型，分別測試了農產品安全信息的知曉率和評估結果與實際結果的擬合度，實驗結果得到，提出模型所得到的農產品安全信息知曉率較高，大大提高了農產品的零售率，并且農產品跨境零售供應脆弱性評估結果與實際結果的擬合度較高，可以準確的實現評估，驗證了提出模型的有效性。提出模型還可以應用在農產品質量評估的研究中。