基于復雜網絡的農產品供應鏈網絡構建

摘要：隨著經濟快速發(fā)展和全球化進程的加快，農產品供應鏈作為由農戶、加工商、經銷商和消費者等多個節(jié)點構成的網絡，節(jié)點間的關系愈加緊密，復雜性日益增強。文章梳理了復雜網絡與農產品供應鏈網絡的特點，結合相關研究領域的主要內容和前沿趨勢，論證了復雜網絡理論引入農產品供應鏈網絡的有效性與可行性。最后，文章展望了未來研究方向，希望為農產品供應鏈管理提供理論支持，同時推動復雜網絡方法在實際應用中的發(fā)展。

關鍵詞：復雜網絡；農產品供應鏈；供應鏈網絡

中圖分類號：TM73文獻標志碼：A

0引言

我國是農業(yè)大國，農產品的不穩(wěn)定性會對食品安全、農民收入、經濟發(fā)展、環(huán)境等多個方面帶來危害。因此，穩(wěn)定并優(yōu)化農產品供應鏈，對于農業(yè)產業(yè)和整個經濟社會的發(fā)展至關重要。然而，由于農產品生長和收獲的季節(jié)性特點，不同季節(jié)農產品的產量和供應量會發(fā)生變化，這種波動很容易導致供應鏈上的供需不平衡，造成市場波動和價格波動，從而影響供應鏈的穩(wěn)定性。國家高度重視農產品供應鏈韌性的發(fā)展，出臺了一系列通知文件，如《關于印發(fā)加強和改進糧食安全工作的若干意見》《關于推動農村電商健康發(fā)展的指導意見》《關于支持數字農業(yè)發(fā)展的意見》等。在全球化與市場化的進程中，完善的農產品供應鏈不僅能有效降低中間成本、減少損耗，還能在提升農產品附加值的同時，推動農村經濟的發(fā)展。因而，對農產品供應鏈進行深入研究與分析，不論是對農業(yè)生產者，還是對市場經營者，甚至是對政策制定者，均具有重要意義。只有通過持續(xù)地優(yōu)化與創(chuàng)新，才能推動整個供應鏈向更高效、更加可持續(xù)的方向發(fā)展。

復雜網絡是一種對復雜系統(tǒng)的高度抽象表示，是由眾多節(jié)點以及它們之間相互連接的邊所構成的。這是一種研究與之相關的復雜系統(tǒng)結構和功能的方法，通過將網絡中的節(jié)點定義為復雜系統(tǒng)中的各個個體，各節(jié)點之間的聯(lián)系代表個體之間的相互關系。而農產品供應鏈則呈現為一個多層次的復雜系統(tǒng)，涵蓋農戶、批發(fā)商、經銷商、分銷商、零售商和最終客戶等多個參與者，這些參與者彼此依存，形成了一個復雜的網絡鏈結構，涉及信息傳遞、資源流動和協(xié)作等多種關系。本文分析了復雜網絡是否可以被引入來研究農產品供應鏈網絡這一問題，梳理以往研究并分析二者的特性。這一問題的研究，有利于開拓農產品供應鏈網絡研究的新視角新方法，為我國農產品供應鏈的研究提供一定的理論支持。

1基于復雜網絡理論的供應鏈研究概述

復雜網絡是一個系統(tǒng)，由多個表示該網絡中個體的節(jié)點和表示各節(jié)點間關系互動的邊組成。自這一理論提出后，國內對于復雜網絡各個分支的研究也相繼出現。我國相關研究學者對外網復雜網絡研究的文獻做出相關的總結和整理［1-6］。朱涵等［7］對復雜網絡理論進行介紹與分析;何宇等［8］提出可從5個方面分類其演化模型，即權重、機制、部件、側重條件及動態(tài)變化；周濤等［9］基于大數據提出當下復雜網絡需要面對的十大挑戰(zhàn)。在以往的研究中，已有研究將復雜網絡與供應鏈結合，梳理文獻綜述如下。在21世紀初，供應鏈是一個復雜的自適應系統(tǒng)［10］這一觀點被Choi等［11］首次提出后，通過將供應鏈抽象為一個復雜系統(tǒng)，研究這一系統(tǒng)的結構與演化規(guī)律特征等，可以達到識別該供應鏈網絡中的關鍵節(jié)點、關鍵邊［12］以及信息流等路徑的目的。為此，需要將該條供應鏈上的各節(jié)點抽象為復雜系統(tǒng)上的點，各結點的交互關系如運輸流、信息流以及資金流等被視為復雜系統(tǒng)上點與點的連線，即為邊［13］。復雜網絡這一理論的提出開創(chuàng)了學術界對供應鏈領域研究的新方法［14］。這一研究方向，大部分的研究集中于刻畫供應鏈網絡拓撲結構［15］與組織特征。基于復雜網絡這一理論，可以生動直觀地研究供應鏈的結構及其復雜的動態(tài)特性，從而有效地提升供應鏈韌性、魯棒性與其相關產業(yè)的優(yōu)化。

復雜網絡理論在眾多領域的應用均展現了其強大的適應性和實用性，隨著技術的發(fā)展，復雜網絡的應用范圍不斷擴展，主要運用領域包括社交網絡分析、生物網絡、互聯(lián)網和通信網絡、交通網絡以及技術與信息網絡，這些領域的探索極大推動了復雜網絡理論的實際應用。

2農產品供應鏈網絡的構成

農產品供應鏈是一個通過協(xié)調資金流、物料流和信息流，完成農產品生產、加工、運輸和銷售等一系列環(huán)節(jié)的過程［16］。農產品供應鏈作為一個系統(tǒng)而復雜的機制，圍繞著農產品的研究展開，歷經消費流轉的全過程，不僅涉及信息流和資金流的有效控制，還強調了各個節(jié)點如農戶、加工企業(yè)、分銷商、零售商以及消費者之間協(xié)調來取得最大化利益，整個過程中不斷提升農產品的價值。因此，農產品供應鏈可以被看作是一個滾動的網狀鏈條。參與者眾多、結構復雜是農產品供應鏈的一大特點，從農業(yè)生產資料的采購、產品的生產加工到批發(fā)商、零售商最終到消費者手中，每一個環(huán)節(jié)都可能涉及各行各業(yè)的參與者，農產品的多樣性和區(qū)域性使得合作關系更加復雜。因此，雙向的信息循環(huán)傳遞是確保供應鏈順暢運轉的重要條件之一。多個滾動的網狀鏈條樣的農產品供應鏈相互合作相互交織，形成了復雜的網絡狀結構，即為農產品供應鏈網絡。

目前，農產品供應鏈網絡主要涉及3種模式，即農戶與批發(fā)商的模式、農戶與加工企業(yè)的模式以及農戶與中介組織的模式。在農戶與批發(fā)商模式中，批發(fā)商作為農產品購銷企業(yè)，通常與農戶形成“農戶+公司”的組合。該模式強調農戶在供應鏈中的下游位置，其結構為“原材料供應商—農戶—批發(fā)商—零售商”。農戶專注于種植，批發(fā)商負責收購，二者通過簽訂收購合同達成合作。盡管這一鏈條結構短小，附加值和利潤較低，但因低檔成品糧食滿足消費者基本需求而依然存在。與之對比，農戶與加工企業(yè)的模式展示出更高的附加值創(chuàng)造能力，其鏈狀結構為“原材料供應商—農戶—加工企業(yè)—批發(fā)商—零售商”。該模式強調將農產品通過深加工轉變?yōu)楦郊又蹈叩漠a品，從而提高各個節(jié)點的利潤空間。最后，農戶與中介組織的模式較為復雜，包括一般中介組織和農民專業(yè)合作社。一般中介組織是由非農戶作為其主體，可與非聚集的農戶基于當地情況與信息進行分散交易。其結構表現形式為“中介—農戶—中介—加工企業(yè)—批發(fā)商—零售商”，中介組織為農戶提供生產資料和技術支持，促進信息和資源的雙向流動，從而連接農戶與市場。具象化的農產品供應鏈網絡三模式如圖1所示。

這3種模式可單獨存在也可同時存在，在當下對農產品供應鏈優(yōu)化提升要求大大增加的情況下，將三者共存，合并為一個農產品供應鏈網絡。通過對這些模式的深入理解，企業(yè)及農戶能夠更好地把握市場動態(tài)，優(yōu)化自身的生產與銷售策略，從而在競爭日益激烈的市場環(huán)境中占據更有利的位置。

3基于復雜網絡的農產品供應鏈網絡構建

農產品供應鏈網絡展現出復雜網絡的諸多特征，具有多樣化的參與者和環(huán)節(jié)，構成了一個豐富的“節(jié)點-邊”結構，這為引入復雜網絡理論進行深入的農產品供應鏈領域的研究提供了有力的理論基礎。本文將介紹兩種基于復雜網絡的農產品供應鏈網絡構建方法，即基于具體數據和基于網絡模型的農產品供應鏈網絡構建方法。

31基于具體數據的農產品供應鏈網絡構建

在利用具體數據構建農產品供應鏈網絡時：（1）要確立該農產品供應鏈網絡中的研究對象，如農戶、加工中心、分銷商與零售商等。（2）定義這些研究對象的性質、特點和職能，抽象化作為網絡中的節(jié)點。（3）依據供應鏈中農戶、商戶或組織之間的供需、運輸物流、資金流或信息流等業(yè)務關系，將這些農戶、商戶或組織企業(yè)之間的關系轉化為節(jié)點間的連邊，從而形成農產品供應鏈網絡。

此類構建方式下，有向含權網絡是其抽象化的表達形式，即被構建的網絡邊會有方向指示來表示各環(huán)節(jié)的關系，如供需關系、物流、資金流以及信息流等的運行方向。網絡中邊的權重代表各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系緊密程度，比如：資金流額度、貨物運轉量與合作次數等。為使其特征刻畫得更具體，還可加入附加信息，如物流時間方式、合作情況、交易數據備注等，這些記錄農產品供應鏈運行的實際數據和具體工作情況會使其構建的供應鏈模型更為鮮活具體，利于研究者的分析和推演。農產品供應鏈中不僅存在著復雜的動態(tài)關系，還有各環(huán)節(jié)間的競爭合作并存的關系，他們之間會有如主公司與分公司之間的共存關系，也會有同一環(huán)節(jié)中不同主體間的競爭關系。典型農產品供應鏈復雜網絡結構如圖2所示。

當前，對于這一領域存在的挑戰(zhàn)主要是供應鏈的實際數據比較難以全面獲取，一般會伴隨著數據外泄等安全性問題的考慮，在克服這一問題之后，將復雜且大量的供應鏈數據進行分析等技術處理，能夠確保準確性與效率，可以有效地推動供應鏈更深層次的研究分析與實踐。

32基于網絡模型的農產品供應鏈網絡構建

當難以獲取農產品實際數據時，可以嘗試預設網絡構建的建立標準與規(guī)則來建立起相應的農產品供應鏈網絡模型。相關領域的研究展示了該方法能夠無須大量的真實供應鏈網絡中的數據，可以在具體數據缺失的情況下，模擬探索所研究的供應鏈網絡結構與演化。

當前，供應鏈網絡模型的建立方法主流是BA網絡模型［17］。該方法能夠體現供應鏈網絡兩個特點，即動態(tài)增長與擇優(yōu)連接［18］。基于此的一些研究會加入適應度和節(jié)點間距離等因素［19］，如于海生等［20］提出了加權網絡的概念，旨在通過引入邊權的方式，更加精準地刻畫網絡中節(jié)點間的特征及其互相關系。還有一些研究針對供應鏈網絡中不同類型的邊和網絡結構復雜化特性，引入了超網絡的概念建立起供應鏈網絡模型來描述企業(yè)間的復雜關系，如Suo等［21］的研究便是這一方向的一個典型例子。在他們建立的供應鏈網絡演化模型中，采用了超網絡圖形作為基礎，建立起的模型中超邊代表著不同行業(yè)之間的關系，而節(jié)點則代表具體的企業(yè)。示例圖如圖3所示（現存節(jié)點抽象為黑色圓點，初始的超邊由黑色實線表示；新增超邊演化為（i），添加在黑色圓點之間由虛線之一表示；超邊重組為（ii），由虛線之二表示，自初始的超邊被刪除后添加；（iii）中鏈接由三角形黑點表示的新節(jié)點，鏈接其的超邊由虛線之三表示，依據超邊優(yōu)先鏈接機制將新增節(jié)點與現存節(jié)點同時鏈接成新的超邊）［21］。

在構建過程中，還考慮了超邊的動態(tài)變化，包括新超邊的增加與超邊的重組，以及新節(jié)點的連接。為了生成節(jié)點和邊，研究使用泊松分布作為生成概率，這在許多網絡科學研究中廣泛應用。最終的研究結論顯示，構建的供應鏈網絡模型的穩(wěn)態(tài)平均超度分布呈現出漂移冪律分布的特征。

綜上所述，在實際具體數據不足的條件下，運用網絡模型進行供應鏈網絡的構建，考慮供應鏈管理、復雜系統(tǒng)、物流工程與管理等多個相關學科研究的方法，可以有效模擬其關鍵特征與動態(tài)復雜特性，生成較為真實的供應鏈網絡仿真系統(tǒng)。因此，基于網絡模型構建供應鏈網絡的方法能有效進行供應鏈網絡的研究。

4結語

本文探討了復雜網絡理論在農產品供應鏈中的應用，通過梳理相關研究和深入分析二者特征，示例了兩種基于復雜網絡構建農產品供應鏈的方法。研究表明，復雜網絡揭示的普適性規(guī)律適用于農產品供應鏈網絡的管理與優(yōu)化。未來的研究方向可拓展至跨區(qū)域、多種農產品的供應鏈模型，同時引入區(qū)塊鏈和物聯(lián)網等新技術，以提升供應鏈的信息透明性和追溯能力。通過深入研究和優(yōu)化基于復雜網絡的供應鏈模型，有望為農產品的生產、流通和銷售提供更科學的理論支持和實踐指導。

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（編輯姚鑫編輯）