冷鏈物流風險評估

張菊玲 程慶杰

摘要：當前，冷鏈貨物的損耗率居高不下，建立一套完善的冷鏈物流風險評估指標及方法顯得迫切和重要。利用聚類技術對2010—2021年的92篇冷鏈物流風險評估文獻進行分析，獲取學者研究冷鏈物流風險的重點指標，結合冷鏈物流的作業流程，詳細分析得到全新的風險指標體系。利用層次分析法、權重自適應調整法以及改進的灰色理論對冷鏈物流實例進行評估，結果顯示風險集中在倉儲環節與“最先一公里”環節。根據分析結果，提出推廣并發展移動加工技術、普及冷鏈物流溯源技術等對策。

關鍵詞：冷鏈物流；風險評估；文本聚類；權重自適應調整法；改進灰色理論

中圖分類號：F252 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230418

基金項目：新疆社科基金項目（21BGL097）。

Risk assessment of cold chain logistics

Zhang Juling， Cheng Qingjie

（ School of Information Management， Xinjiang University of Finance and Economics， Urumqi， Xinjiang 830012 ）

Abstract： Currently， the loss rate of cold chain goods remains high， so it is urgent and important to establish a comprehensive set of risk assessment indicators and methods for cold chain logistics. Using clustering technology to analyze 92 literature on cold chain logistics risk assessment between 2010 and 2021， key indicators for scholars to study cold chain logistics risks were obtained. Combined with the operation process of cold chain logistics， a new risk indicator system was analyzed in detail. Using analytic hierarchy process， weight adaptive adjustment method and improved grey theory to evaluate cold chain logistics cases， the results showed that risks were concentrated in the warehousing and first mile links. Based on the analysis results， proposing strategies such as promoting and developing mobile processing technology and popularizing cold chain logistics traceability technology.

Key words： cold chain logistics， risk assessment， text clustering， weight adaptive adjustment method， improved grey theory

2021年我國食品冷鏈物流需求總量為3.02億t，同比增長了13.96%[1]。欣欣向榮的景象下，我國冷鏈物流面臨著許多問題。李小娟等[2]深入研究我國食品冷鏈物流后發現，冷鏈物流存在基礎設施陳舊落后、信息技術水平低、尚未形成獨立完整體系等問題。目前，我國生鮮食品的流通損失率在15%以上，而發達國家的果蔬損失率可以控制在5%以下[3]。

為降低冷鏈物流的流通損失率，許多學者從降低冷鏈物流風險方面入手實現了該目標。吳婷婷[4]采用層次分析法對低溫食品冷鏈物流進行風險評估。王琦[5]對百度新聞中關于農產品冷鏈物流的網絡文本進行聚類分析，根據聚類結果建立指標體系，并利用層次分析法計算指標權重，但文本數據來源不夠權威。

本文對冷鏈物流文獻中的風險指標進行聚類分析，得到以往學者的研究重點。在評估領域，灰色綜合評價法被學者運用在供應鏈風險評估[6]、鐵路貨運質量評估[7]等領域。學者們在運用灰色綜合評價法時未考慮專家權重問題，忽略了人的差別。為了使評估結果更加符合實際，本文在計算灰色統計數時考慮到人的因素，加入客觀賦予的專家權重。利用層次分析法得到各指標權重。最后，將指標權重與改進的灰色綜合評價法結合得到整體風險值。

1 文本分析

1.1 數據獲取與預處理

本文的文本數據選自中國知網2010—2021年92篇冷鏈物流風險評估文獻中的風險指標。從92篇文獻中共提取出1 130個風險指標。

數據預處理主要為分詞與去停用詞兩步。首先，在Python中調用Jieba擴展包對文本數據自動分詞。然后，在Python中利用停用詞詞典對分詞后的數據去停用詞處理，去除文本中的語氣助詞、介詞、副詞、人稱詞和連接詞。最后，經過數據預處理得到清洗后的文本數據。

1.2 詞云分析

詞云分析是一種以圖片形式展現文本數據中各個詞的詞頻高低的文本分析方法，可以直觀地顯示一個文本中的高熱度詞。將預處理后的文本數據進行詞云分析，結果如圖1所示。

詞云顯示文本數據中的關鍵詞有信息、包裝、設備、技術、管理、溫度、人員、環境、運輸等等。這些信息反映近10年來，學者們在研究冷鏈物流風險時，將信息化水平、基礎設施、外部環境、人員培訓以及管理制度視為我國冷鏈物流風險的主要來源。在識別冷鏈物流風險時，應充分分析這些領域，吸納以往學者識別風險的經驗，從而建立更加貼切實際的風險指標體系。

1.3 聚類分析

K均值聚類是應用最為廣泛的一種聚類算法。聚類分析前，首先采用獨熱編碼法將文本數據量化，使每條文本數據能夠以數學形式表示。然后利用PCA主成分分析對量化后的高維向量矩陣進行降維處理，使文本數據量化后的高維向量變為能夠畫出散點圖的二維向量。

確定聚類簇數時，通常使用各個簇內的樣本點到所在簇質心的距離平方和（SSE）作為性能度量，SSE值越小說明每個簇內的點越收斂。在同一組數據中，不同的類簇有其對應的SSE值。因此需要在類簇數量與SSE之間尋求一個平衡點，即類簇數量增加后，SSE值不再急劇下降的點。肘部法則圖可以以圖的形式表示聚類簇數與SSE值的對應關系。由圖2可以看出，當聚類簇數為6時，各個簇內的樣本點到所在簇質心的距離平方和不再急劇下降。所以，聚類簇數為6時聚類效果最佳。

確定聚類簇數為6后，采用K均值聚類法對文本數據進行分析，將不同簇的散點設置為不同的形狀，聚類分析結果如圖3所示。圖3清晰地顯示文本數據被劃分為6部分，各個部分獨立存在。劃分好的散點圖無法顯示每個簇的特征，需要利用計算機技術提取出各個簇中最具代表意義的中心詞，即出現頻率最高的詞。提取出來的中心詞是各個簇的核心內容，該簇內的風險指標可以用中心詞替代。這些中心詞為后續風險指標體系的建立提供參考。

在分析聚類結果時，由于K均值算法初始簇質心選取的隨機性，聚類結果可能會存在收斂局部最優的問題。該問題可以通過隨機初始化若干次，取眾數結果解決，從而降低分析結果為局部最優的可能性。因此，本文對文本數據聚類10次，將每次得到的中心詞進行頻數統計，取頻數高的中心詞作為最終中心詞，如圖4所示。最終的中心詞是信息、設備、計劃、儲存、包裝、環境。因此，近年來學者在冷鏈物流風險指標的選取上集中于這6個方面。

聚類分析得到的中心詞顯示，冷鏈物流風險中信息風險、設備風險、計劃風險、儲存風險、包裝風險和環境風險是以往學者最關注的風險因素。根據聚類分析的結果以及前人對冷鏈物流風險指標的研究結果，信息風險在冷鏈物流中可以分為信息中斷風險與信息傳遞失真風險；設備風險分為冷庫風機故障風險、冷藏車故障風險、傳感器失效風險；計劃風險分為庫存安排風險、車輛調度風險；儲存風險在下節作業流程中細分；包裝風險分為包裝選擇不當、包裝破損；環境風險分為自然災害風險、政策環境風險、突發事件。

2 冷鏈物流風險評估指標體系構建

2.1 冷鏈物流作業流程

冷鏈物流是保持產品特定品質的前提下，將產品從生產地運送到消費者手中的一系列作業[8]，冷鏈物流流程如圖5所示。

從初始產品到產地倉儲階段是冷鏈物流的“最先一公里”。預冷可以使冷鏈產品快速達到最佳保存狀態，但是我國“最先一公里”階段的預冷率不高。在貨源地進行質檢時，可能因操作人員工作不認真導致貨物受損。在加工作業中，“最先一公里”環節的設備不完善，給加工作業帶來了困難。包裝時，合適的包裝能夠起到保護商品，方便運輸的優點。“最先一公里”的風險有預冷率過低、職業道德風險、設備不完善、包裝選擇不當。

運輸環節是冷鏈物流運作中的重要環節。貨物交接除了核驗常規信息以外還需要核驗檢驗檢疫證明。運輸前，駕駛員為了降低成本經常采用邊預冷邊裝貨的方法裝載，導致先裝車的貨物處于不合適的存儲條件。運輸途中，通過吹冷風降溫的機械制冷法會降低車廂內的濕度，對冷鏈貨物造成傷害；車載設備傳輸信息時，會出現信息中斷的情況，產生信息空白區。運輸中的風險有人員操作不規范、車廂預冷、車廂內的濕度、信息傳遞中斷。

到達目的地后，將貨物按流程入庫存儲。緊密銜接的作業能避免貨物寄存在戶外場地或車廂內，減緩貨物的變質速度。溫濕度監控時，冷庫內的監控方法是在倉庫中央以及送風口處安置設備，并用測溫槍測溫，忽略了存儲時貨物發生呼吸的問題，造成溫濕度監測不準確。冷鏈貨物易受到細菌的侵蝕，倉庫內要保持日常消毒。消毒過程可能出現“形式消毒”現象，且目前的消毒劑均存在易燃的問題，可能導致火災。出入庫時，貨物信息會出現漏錄、錯錄的問題，嚴重影響倉儲調度工作。倉儲作業風險有作業流程不銜接、冷庫溫濕度監控準確度、消毒劑造成火災、冷庫消毒力度、倉儲信息失真。

銷售環節是冷鏈物流的最后一個環節，商超內龐大的出貨量使商超冰柜頻繁打開，冰融化產生的液態混合物給產品帶來了污染，要保持冰柜衛生并日常消毒。包裝是商品的屏障，能有效保護商品質量。銷售環節風險有冰柜的衛生狀況、冰柜消毒程度不夠和包裝破損。

2.2 冷鏈物流風險評估指標體系

將冷鏈物流流程風險與文本分析得到的風險進行合并，組成冷鏈物流評價指標體系，如圖6所示。

3 風險評估方法

本文在評估方法上融合使用層次分析法、灰色理論、權重自適應調整法，具有充分利用數據、賦權方法客觀、更貼切實際情況的優點，算法流程如圖7所示。

3.1 灰色理論

灰色理論由鄧聚龍提出，能有效地保留數據，避免信息丟失，目前在各個領域均有一定的應用[9-10]。灰色理論中，取值在某個區間的不確定數被稱為灰數“”，灰數的可能值稱為白化值，通過白化權函數的形式表達白化值與白化權重的關系，進而確定灰數隸屬的灰類。

3.1.1 組建評估矩陣D

3.2 權重自適應調整方法

專家的權重直接影響評估的最終結果。目前，學者們的賦權方法為等量賦權與經驗賦權法。權重自適應調整方法是由冷強提出的能夠根據專家評估值與專家組的加權平均值的偏離度賦予不同的權重[11]。權重自適應調整算法的流程如圖8所示。

3.3 綜合評價

4 風險評估體系應用

4.1 確定指標權重

以河南某冷鏈物流為例，邀請4位專家對指標兩兩比較得到判斷矩陣，通過軟件YAAHP計算各指標權重，如表1所示。

4.2 計算專家權重

為了計算專家組的加權平均數，將4位專家的最初權重賦予等權重0.25。減小偏離綜合評分遠的專家權重，增加臨近綜合評分的專家權重，循環計算，直至所有專家各自的權重不再變化為止。專家的風險指標評分（1～5分，分數越高表示專家認為該風險指標造成的風險越大）如表2所示。將4位專家的評分數據代入權重自適應調整程序中，運行結果如表3所示。為使計算所得權重適用于灰色評價中，將計算結果按0.25為一個標準單位擴大，得到最終專家權重。

權重迭代結果顯示4位專家中專家3的權重最高，專家2的權重最低。這說明在評估時專家3的意見更為中肯，而專家2可能因為環境、經驗等因素給出了異常的評估值。

4.3 構建灰色評價矩陣

利用式（10）與式（11）求出綜合評價向量為[0.218，0.275，0.321，0.187，0]，綜合風險值為3.530。

4.4 結果分析

綜合評價向量顯示該冷鏈物流隸屬于中風險的值最高。綜合風險值顯示該冷鏈物流的整體風險處于中等偏上風險，該冷鏈物流運作過程中存在較高風險。在冷鏈物流作業中，工作人員需要排查、關注重要的風險因素，降低冷鏈物流的風險。

表1顯示，倉儲與“最先一公里”占到全部風險的67%。管理人員應將注意力放在倉儲與“最先一公里”環節，努力提升該環節的作業水平。二級指標的倉儲信息失真（C25）、預冷率過低（C14）、包裝選擇不當（C11）、倉儲作業流程不銜接（C22）、車廂預冷（C34）的權重較大。管理人員應提高冷鏈貨物的預冷率與包裝水平，優化冷鏈作業銜接度和信息設備。

5 建 議

5.1 普及冷鏈物流溯源技術

目前，我國冷鏈物流行業缺乏完善的動態監控機制、記錄貨物流通過程信息的能力不足。RFID、區塊鏈等溯源技術在冷鏈物流上的應用能夠增強冷鏈物流的監管能力。國家高度重視冷鏈物流溯源能力的強化工作，并發布《關于進一步做好食品冷鏈物流追溯管理工作的通知》。一些地方政府已經開發一批冷鏈物流溯源系統（例如上海的滬冷鏈、云南的云智溯、安徽的安徽冷鏈、南寧的八桂冷鏈通），并向消費者、冷鏈物流工作人員開放使用。冷鏈物流溯源技術的應用可以實現冷鏈貨物流通信息實時共享、信息追蹤等監管功能。其他地方政府應大力開發并推廣冷鏈物流溯源技術，使工作人員、消費者能夠詳細了解冷鏈貨物信息。普及冷鏈物流溯源技術能夠有效提高冷鏈物流的作業效率。

5.2 推廣并發展移動加工技術

“最先一公里”是冷鏈物流的第一步，也是最易產生損耗的環節。設備短缺是造成“最先一公里”環節損耗嚴重的主要原因。雖然各級政府認識到了“最先一公里”環節的重要性，并加強產地基礎設施建設的投資，但是傳統冷庫存在建設周期長、立項速度慢、無法靈活滿足淡旺季需求等問題，無法解決“最先一公里”環節作業的燃眉之急。移動作業技術可以解決“最先一公里”環節作業設備短缺的問題。例如，中集冷鏈科技公司針對農產品“最先一公里”環節預冷設施不完善的問題，研發了具有便攜、易操作、可模塊化組合優點的多功能預冷集裝箱。隨著移動預冷技術的普及，產地預冷問題將會得到徹底解決。未來，移動加工技術會滿足“最先一公里”環節的各種加工需要。大力研發并推廣移動加工技術將會有效降低冷鏈貨物在產地環節的損失，提高人們的收入并降低冷鏈商品的價格。

5.3 加強倉儲環節管理

倉儲環節包括產品分類、信息管理、質量監控等工作，是冷鏈物流運作過程的關鍵環節。冷鏈貨物在倉儲環節的長時間存放，導致該環節發生風險事件的可能性相比其他作業環節更高。在倉儲環節作業過程中，應該充分利用信息技術提高倉儲作業效率、降低倉庫管理成本。結合智能化溫控設備與電子標簽技術，實現倉儲貨物各方面信息的實時監控與記錄；定期組織員工培訓并考核，強化工作人員的業務能力與職業道德素質，提高工作人員的綜合素養，降低倉儲環節作業中風險事件發生率。

參 考 文 獻

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