基于IDEF0模型的河北生鮮農產品數字供應短鏈構建

劉彩娜 路 健（通訊作者）

（河北地質大學華信學院，河北 石家莊 050700）

一、引言

河北省是全國主要生鮮農產品生產基地之一，生鮮農產品的品種豐富，產量大，長期承擔京津兩個特大中心城市數千萬人口生鮮農產品供應保障任務。但傳統生鮮農產品供應鏈涉及的流通環節眾多，鏈條過長，效率低下。加上疫情影響，大量蔬菜、水果等“菜籃子”產品經常面臨一面滯銷一面緊俏的不平衡現象，嚴重阻礙了河北省經濟的發展和農戶的收入。隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的飛速發展，數字經濟成為繼農業經濟、工業經濟之后的新型經濟社會發展形態。2019年5月，國務院印發《數字鄉村發展戰略綱要》提出要推進農業數字化轉型，加快推廣數字技術在農業生產經營管理中的運用。數字化供應鏈將是解決生鮮農產品“賣難買貴”難題的有效途徑。

二、河北省生鮮農產品供應鏈發展現狀及問題

1.河北省生鮮農產品發展現狀

河北省作為一個農業大省，農產品的流通至關重要，隨著農業經濟的發展，信息技術的廣泛使用，河北省農產品的流通效率也在逐步提高，2018年河北省農產品商品率達到85.3%。并且據最新統計顯示，2020年河北省農業總產值達到3413.3億元。其中蔬菜、瓜果類農產品產量穩中有升，波動幅度不大（如表1所示）；蔬菜、瓜果類農產品生產價格指數波動較大，增加或減少的幅度都比較大（如表2所示），說明蔬果類生鮮產品的價格不穩定，供應系統存在一定的問題。

表1 河北省蔬果生鮮農產品產量

表2 河北省蔬果生鮮農產品生產價格指數（上年=100）

2.河北省生鮮農產品供應鏈現有模式及問題分析

（1）河北省生鮮農產品供應鏈現有模式

目前河北省現有的生鮮農產品供應鏈模式主要有批發市場主導型供應鏈模式、超市主導型供應鏈模式、龍頭企業主導型供應鏈模式以及社區團購型供應鏈模式等。

①批發市場主導型供應鏈模式。批發市場供應鏈模式是目前主流的農產品流通模式，以生鮮專業批發市場為核心，建立“農戶—產地批發市場—銷地批發市場零售店—小型生鮮零售店—消費者”的生鮮農產品供應鏈。但是河北省批發市場個數由2017年的106個，到2020年的87個，呈現逐年減少的趨勢。

②超市主導型供應鏈模式。去超市購買生鮮農產品已經成為人們最主要的消費方式之一，以超市為核心，建立“農戶—批發市場—超市配送中心—超市門店—消費者”的生鮮農產品供應鏈。這種模式在產品的質量監管方面、品類選擇方面都存在較大的優勢。

③龍頭企業主導型供應鏈模式。以大型生鮮農產品加工企業為龍頭，指導農戶進行專業生產，由龍頭企業進行加工和銷售，將生產、加工、銷售各環節有機結合起來。建立以龍頭企業為核心的“農戶—龍頭企業—超市或批發市場—消費者”的生鮮農產品供應鏈。并且近年來河北省龍頭企業個數由2017年的2303個，到2020年的2843個，呈現逐年增長的趨勢，這種類型的供應鏈模式具有一定的市場適應性。

④社區團購型供應鏈模式。近幾年來，隨著微信、美團等軟件使用人數的不斷增多，社區團購形式的供應鏈模式也得到迅速發展。這種模式一般是由消費者在團購平臺下單，微商接單并配送到線下寄存點，建立以微商為核心的“農戶—微商—消費者”生鮮農產品供應鏈模式。這種模式在產品的交付時間、質量監管問題上存在一定的風險，且團購產品品種較單一，不能滿足消費者的多樣性、即時性和便利性需求。

（2）河北省生鮮農產品供應鏈存在的主要問題分析

第一，供應鏈環節過多，鏈條過長，效率低下，產品新鮮度和質量安全不易保證。由于農產品供應鏈上游農民及種植地分散，生鮮農產品的流通多是以多級中間商為主，從最上游的生鮮農戶生產端到最下游的零售消費端，至少經過4層中間商，流通環節多、差價大，生鮮農產品的安全性、效率性和品質性均無法保證。

第二，信息化程度低。整個鏈條上參與者數量過多，且文化水平參差不奇，數據傳輸不通暢，顧客需求往往無法直接準確地反饋至生產商，牛鞭效應頻現。同時部分企業擔心其商業信息外泄，不愿意主動或配合信息共享，進一步導致供應鏈成員間信息共享程度低下、供應鏈運行成本升高、收益減少。

因此，如何有效整合生鮮農產品供應鏈，構建一個柔性好、響應快、過程簡潔、信息共享、運行效率高、用戶滿意度高的農產品流通供應鏈是當前河北省經濟發展中亟待解決的重要問題。

三、河北省生鮮農產品數字供應短鏈模型構建

生鮮農產品具有保鮮時間短，容易變質等特點，因此采摘之后采用合理的儲存、運輸、流通加工方法以及配送交付方式是眾多農產品經營者必然要考慮的問題。數字供應短鏈強調生鮮農產品從種植、倉儲、加工、物流和銷售等全供應鏈流程的數字化，包括生產、交易、支付結算、物流配送到消費的數字化等，可以有效解決農產品鏈條過長、效率低下以及信息不對稱等問題，是生鮮供應鏈的有效模式之一。

1.生鮮農產品數字供應短鏈管理功能構成分析

本文試圖建立以流通企業為核心企業的數字供應短鏈，借助大數據、區塊鏈、傳感技術、智能算法等數字化技術手段，搭建農產品供應鏈數字共享平臺，涵蓋數字供應端、數字流通端和數字消費端，有效連接生鮮農產品的生產、流通加工和消費。其中數字共享平臺由流通企業推動，各供應鏈節點共同參與搭建而成。通過數字技術監控消費偏好，有效指導農產品科學生產，助力分揀、運輸、包裝等流通加工環節，并在終端消費實現農產品全程可追溯，真正實現綠色、生態、鮮活農產品消費。具體內容包括：

（1）數字供應系統

本文構建的農產品生鮮供應短鏈中，由流通企業主導建立的農戶合作社組織散戶進行專業化、科學化、一體化的管理，對其科學指導加上多種數字技術的運用，根據數字共享平臺的訂單數據和市場需求信息進行科學種植，能夠有效解決“種什么”和“怎么種”的難題，既能保障農戶利益，又使得農產品供應和市場需求得到有效對接。

（2）數字流通系統

流通企業是數字供應短鏈的核心企業，在數字共享平臺的指導下，將農產品從產地源頭直運產地倉，根據農產品加工標準進行初加工，再根據數字消費終端的訂單指令，通過科學調度，分別進行數字化集貨、分揀、包裝和倉儲業務，經銷地倉直接進入配送環節交付給消費者，最終完成生鮮農產品的供應到消費的有效轉移。

（3）數字消費系統

零售終端利用貨架傳感器、室內定位、數字標牌等新技術，實時掌握消費者的一系列購買行為，通過收集這些數據，并對這些數據進行整合分析，進而更詳細的把握消費者的消費傾向，更精準的把握市場變化趨勢，提高零售終端對市場的應變能力和企業效益，同時通過將這些數據信息實時上傳到數字共享平臺，有助于供應鏈上游節點更準確的把握市場變化，進行種植計劃調整和庫存管理等，提高整個供應鏈抗風險的能力。

2.生鮮農產品數字供應短鏈IDEF0模型構建

IDEF0是IDEF建模理論中的一種方法，屬于功能建模，用于分析組織內部的各項功能，通過模型圖示說明功能流程、功能主體、受到哪些資源約束、功能效果及與其他功能的聯系。該方法采用結構化模式，自上而下構建模型，能夠有效地促進建模活動的相互交流和管理，可以減少模型中的錯誤，降低建模費用，是生鮮農產品數字供應短鏈的有效建模方法。

生鮮數字供應短鏈的IDEF0模型首先是戰略A-0層，該層根據生鮮數字供應短鏈的概念確定生鮮數字供應短鏈的整體結構；然后是生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的功能層A0層；最后是生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的執行層A1層，該層可使生鮮數字供應短鏈IDEF0模型能夠更具操作性和運行性。

（1）建立生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的A-0圖

生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的A-0圖是構建以流通企業為核心的生鮮農產品“數字供應短鏈”活動的最頂層描述，整體上表示出了構建河北省生鮮農產品數字供應短鏈構建時所涉及的內外關系，具體如圖1所示。

圖1 生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的A-0圖

A-0圖通過用一個方框、接口箭頭等代表系統內外所有關系，抽象地描述了生鮮農產品數字供應短鏈系統的基本功能，即在供應鏈目標、合作共贏原則、簡潔高效原則的約束下，根據用戶分析、需求預測及歷史數據，在相關技術、企業、人員的支持下，通過構建以流通企業為核心的生鮮農產品“數字供應短鏈”模型，來推動數字共享平臺的搭建，完成生鮮農產品供應、流通和消費信息實時交互，實現農產品數字供應鏈上下游的高效智能互聯。

（2）建立生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的A0圖

第二層A0圖，A0圖為系統最頂層，表示的信息范疇和A-0圖完全相同，是對A-0圖的拆分，更詳細地描述了整個生鮮農產品數字供應短鏈的功能構成，更系統地說明了各功能模塊之間的關聯，如圖2所示，A0圖是基于以數字流通系統A0-2為核心，數字供應系統A0-1和數字消費系統A0-3為輔助的鏈式構成。具體內容如下：

圖2 生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的A0圖

A1數字供應系統模塊，該模塊以最終用戶反饋的偏好信息為基礎，依據歷史數據進行需求預測確定生產農產品的類型和數量，結合數字共享平臺提供的科學生產指導信息、數字流通系統的動態監控信息以及數字消費系統的食品安全追溯的輸入信息確定生產農產品的理念和方法，真正做到適銷對路的精準生產，從根本上解決農戶“種什么”“怎么種”“怎么賣”以及消費者“買不到好產品”的問題。同時為后續模塊輸入產品和信息等，向數字共享平臺提供供應數據，同時為支撐體系提供了信息。

A2數字流通系統模塊，該模塊根據數字供應系統提供的產品、信息等，通過歷史數據進行預測分析，結合信息流、資金流、以及數字消費系統的訂單信息、消費者偏好反饋等，完成農產品的科學生產指導、數字倉儲、流通加工、運輸以及最終配送。同時為后續模塊提供了產品、信息等，向數字共享平臺提供了數據。

A3數字消費系統模塊，該模塊根據數字流通系統輸入的產品和信息等，通過軟硬件技術的支撐、核心企業和合作伙伴的通力合作，為零售終端的最終消費者提供真正需要的農產品，同時向數字共享平臺反饋產品偏好和建議，為支撐體系和驅動因素提供信息。

（3）建立生鮮數字供應短鏈IDEF0模型的分層圖

在數字共享平臺下將數字供應系統、數字流通系統和數字消費系統模塊繼續分裂，對其細分子模塊進行描述。

①數字供應系統的IDEF0模型。數字供應系統模塊進一步細分為供應目標制定、合作伙伴選擇和農產品生產三個子模塊，如圖3所示。其操作流程可描述如下：將數字共享平臺反饋的用戶分析以及市場需求等信息集成，基于企業和農戶組織的現有能力，制定相應的供應目標，包括供應品種、供應數量和供應質量等。基于終端消費需求分析和核心流通企業的指導，在共贏原則下科學選擇合作伙伴，包括農藥化肥供應商、種植技術供應商、種苗供應商等。最后是農產品生產環節，依據核心企業的科學指導，結合現有軟硬件條件進行農產品科學生產，并隨時監控生產情況，實時將生產中的信息傳到數字共享平臺。

圖3 數字供應系統IDEF0模型

②數字流通系統的IDEF0模型。數字流通系統的功能涵蓋的比較復雜，可以進一步分解為產地倉儲、銷地倉儲和配送三個部分，如圖4所示。產地倉儲通過對需求信息，供給信息，歷史數據進行分析，接收來自上游供應系統的農產品，依據銷地倉儲的運輸流信息和配送的銷售信息反饋，在區塊鏈技術、智能算法、大數據、冷鏈運輸、傳感技術、倉儲技術的支撐下，對銷地倉儲輸出產品信息和物流信息，向數字共享平臺反饋數據；銷地倉儲接收產地倉儲輸出的產品信息和物流信息，基于倉儲原則和WMS，在數字化相關技術的支撐下，輸出新的產品信息和物流信息，為數字共享平臺提供了數據；配送是數字流通系統的重點環節，因為配送直接對接最終消費群體，是消費者對農產品是否滿意的重要參考依據。該環節以消費終端的需求信息和訂單信息為基礎，接收銷地倉輸出的產品和物流信息，科學制定配送方案，在冷鏈運輸和大數據智能算法等數字化技術的支持下，為下游數字消費終端輸出合適的生鮮農產品，為支撐體系和驅動因素提供信息。

圖4 數字流通系統IDEF0模型

③數字消費系統的IDEF0模型。數字消費系統可細分為訂單管理和消費者兩個子模塊。消費者根據個人需求在數字共享平臺瀏覽、下單，平臺通過消費者的瀏覽記錄分析其消費行為，適時進行精準推送，不斷增加客戶粘性。消費者不僅可以通過評論模塊進行產品評價、服務評價和物流評價，反饋產品和物流偏好信息，還可通過數字共享平臺進行食品安全溯源，保障消費者權益。

圖5 數字消費系統IDEF0模型

綜上可知，通過建構生鮮農產品數字供應短鏈可以減少農產品的流通時間和流通環節，縮短農產品配送響應時間，降低生鮮農產品的大量損耗。充分利用現代數字化技術，加強核心企業與上下游企業之間的合作，增強農產品生鮮供應鏈上的資源和信息共享程度，減少信息不對稱，提高了信息的公開和透明度，實現了生鮮農產品的精準生產、科學生產和高效配送，從根本上解決了“賣難買貴”問題。