農(nóng)產(chǎn)品物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化

孫義君++訾玉梅

[摘要]和發(fā)達(dá)國家相比，我國企業(yè)的物流技術(shù)和管理水平還處在發(fā)展階段，營業(yè)額中很大部分花費(fèi)在物流成本上，尤其是面向農(nóng)產(chǎn)品服務(wù)的物流。文章把層次分析法和Dijkstra算法結(jié)合起來，分兩步同時(shí)完成供應(yīng)商的選擇及運(yùn)輸路線的確定，既保證了貨物質(zhì)量又達(dá)到了降低物流成本的目的。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)產(chǎn)品物流；層次分析法；Dijkstra算法；優(yōu)化

[DOI]1013939/jcnkizgsc201723158

隨著經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，物流越來越受到有關(guān)經(jīng)濟(jì)部門、生產(chǎn)者、銷售者的重視，現(xiàn)代物流的發(fā)展已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生力軍，物流是經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)力保證。發(fā)展物流的一個(gè)重要任務(wù)就是優(yōu)化供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈的優(yōu)化在提高經(jīng)營收益率中起著越來越重要的作用。當(dāng)今企業(yè)之間的競爭越來越激烈，競爭的范圍不再局限在質(zhì)量，還擴(kuò)展到供應(yīng)鏈優(yōu)化能力的競爭。發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)，離不開降低成本這一核心，優(yōu)化供應(yīng)鏈能有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)效益最大化。和美、日等發(fā)達(dá)國家相比，我國企業(yè)的物流技術(shù)和管理水平還處在發(fā)展階段，營業(yè)額中很大部分花費(fèi)在物流成本上，尤其是面向農(nóng)產(chǎn)品服務(wù)的物流。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商一般地處農(nóng)村偏僻地區(qū)，交通較為不便。因此在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，為了有效地降低運(yùn)輸成本，提高效益，選擇優(yōu)秀的供應(yīng)商并進(jìn)行合理的物流線路規(guī)劃是至關(guān)重要的。

1農(nóng)產(chǎn)品物流的特點(diǎn)

農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)者多為身處農(nóng)村的廣大農(nóng)民，農(nóng)產(chǎn)品從他們的手中到消費(fèi)者的手中，這一過程就是農(nóng)產(chǎn)品物流，包括采摘、儲(chǔ)運(yùn)、銷售等環(huán)節(jié)。我國農(nóng)產(chǎn)品物流具有以下特點(diǎn)。

11農(nóng)產(chǎn)品物流量大

首先品種多，我國國土面積大，農(nóng)產(chǎn)品種類多，如糧食、油料、蔬菜、水產(chǎn)品、林產(chǎn)品和中藥材等；其次產(chǎn)量大，作為農(nóng)業(yè)大國，2013年全國糧食產(chǎn)量就達(dá)六萬多億噸。

12農(nóng)產(chǎn)品物流技術(shù)要求高

首先農(nóng)產(chǎn)品一般抗壓性較差，保質(zhì)期較短，因而對包裝、裝卸、運(yùn)輸時(shí)間的要求較高，有些還需要冷鏈運(yùn)輸，以保證物流時(shí)間不超過產(chǎn)品的保質(zhì)期。其次農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)屬于低消費(fèi)，為保證市場競爭力，必須在流通環(huán)節(jié)上進(jìn)行供應(yīng)鏈優(yōu)化，盡可能降低物流成本。同時(shí)由于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)受季節(jié)和地域的影響大，因此農(nóng)產(chǎn)品物流也具有了季節(jié)性和地域性特點(diǎn)。最后由于農(nóng)民是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的主力軍，為了保護(hù)廣大農(nóng)民的利益，物流過程中要確保產(chǎn)品增值，以保障農(nóng)民的收入。

13農(nóng)產(chǎn)品物流難度大

由于農(nóng)產(chǎn)品多為生鮮的瓜果、蔬菜、河鮮、海鮮等，物流過程中保鮮要求高；不同地區(qū)、不同季節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品往往不同；價(jià)格隨市場行情波動(dòng)較大、較快，這些特點(diǎn)決定了農(nóng)產(chǎn)品物流的風(fēng)險(xiǎn)大，供應(yīng)鏈管理的難度大。

14農(nóng)產(chǎn)品物流參與者眾多

在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、采摘、儲(chǔ)運(yùn)、銷售和消費(fèi)等過程中都有大量的人員參與。

2農(nóng)產(chǎn)品物流中供應(yīng)鏈的優(yōu)化

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商人數(shù)眾多，但地處農(nóng)村，交通一般不方便，恰當(dāng)?shù)剡x擇供應(yīng)商及物流路線，能有效地降低成本，提高效率。本文把供應(yīng)商的選擇分為兩步完成：首先用層次分析法確定入圍供應(yīng)商名單，然后用Dijkstra算法最終確定供應(yīng)商及物流路線。

21第一步：用層次分析法初選供應(yīng)商

層次分析法簡稱AHP法，[1]是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂教授提出的，是一種為復(fù)雜問題做出多準(zhǔn)則、多層次決策和排序的方法，適宜于解決那些既需要用定性方法進(jìn)行分析又需要用定量方法進(jìn)行分析的評價(jià)決策問題。此方法只能從備選方案中擇優(yōu)決策，受決策者喜好影響較大，需要檢驗(yàn)，而且指標(biāo)層次較多。用層次分析法確定入圍供應(yīng)商的步驟和方法如下。

211建立層次結(jié)構(gòu)模型

將決策的目標(biāo)、考慮的因素（決策準(zhǔn)則）和決策對象按它們之間的相互關(guān)系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和方案層，其中準(zhǔn)則層、指標(biāo)層的評價(jià)指標(biāo)的選取是至關(guān)重要的，本文在全面、科學(xué)、易操作等原則指導(dǎo)下給出了包含質(zhì)量、實(shí)力、規(guī)模、能力、管理五大類評價(jià)指標(biāo)的準(zhǔn)則層，同時(shí)在每一項(xiàng)指標(biāo)中又包含了若干具體要素構(gòu)成的指標(biāo)層，最終形成了評價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

212同層間單權(quán)重系數(shù)的確定

相對于上一層的要素而言，每一層的各要素的重要程度用同層間單權(quán)重系數(shù)來表示。此系數(shù)直接給出較難，且主觀性太強(qiáng)，一般由該層的判斷矩陣的特征向量給出。先把同一層次間任意兩要素ai、aj依它們的重要程度兩兩比較的標(biāo)度值，一般采用數(shù)字1～9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法，見下表。[1]

把兩要素ai、aj比較后得到的標(biāo)度值放到矩陣的第i行第j列，構(gòu)成判斷矩陣。設(shè)判斷矩陣為A，先求出A的特征向量，把此向量的各個(gè)分量賦值作為對應(yīng)的各要素的權(quán)重系數(shù)。常用方根法求，步驟如下：[1]

倒數(shù)[]若要素i與j比較得標(biāo)度值aij，則要素j與i比較的標(biāo)度值aji=1/aij

① 計(jì)算A的每一行元素的乘積Ii=nj=1aij。

② 計(jì)算Ii的n次方根ω—i=nIi。

③ 對ω—i進(jìn)行規(guī)范化ωi=ω—ini=1ω—i

則ωi（i=1，2，…，n）組成判斷矩陣A的特征向量ω=（ω1，ω2，…，ωn）T，其中ω1，ω2，…，ωn就是各要素的權(quán)重系數(shù)。

213一致性檢驗(yàn)

由于判斷矩陣的元素是決策者經(jīng)過兩兩要素的比較給出的值，常會(huì)受決策者的個(gè)人喜好影響，所以進(jìn)行一致性檢驗(yàn)是必需的。步驟如下：[1]

①計(jì)算判斷矩陣最大的特征值λmax=ni=1[Aω]inωi。

② 計(jì)算判斷矩陣一致性指標(biāo)CI=λmax-nn-1。

③ 計(jì)算判斷矩陣一致性檢驗(yàn)系數(shù)CR=CIRI，其中RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，判斷矩陣的階數(shù) n=1-10的RI分別取0、0、058、090、 112、124、132、141、145、149。n等于其他值的RI可查相關(guān)資料得到。endprint

要想通過一致性檢驗(yàn)，CR必須小于010，否則需要重新比較兩兩要素給出標(biāo)度值，構(gòu)造判斷矩陣。

214組合權(quán)重系數(shù)的確定

各層間要素的組合權(quán)重系數(shù)可由上到下計(jì)算各層的單權(quán)重系數(shù)得到，最終得到方案層各方案相對應(yīng)于目標(biāo)層的組合權(quán)重系數(shù)。此系數(shù)揭示了各方案在擇優(yōu)決策中的優(yōu)劣程度，即得到各方案的排序。

按照本文前面所構(gòu)造的層次結(jié)構(gòu)模型，有目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層、方案層四層。由判定矩陣已求得準(zhǔn)則層各要素的單權(quán)重系數(shù)為bi，指標(biāo)層各要素的單權(quán)重系數(shù)為cij，則指標(biāo)層各要素的組合權(quán)重系數(shù)即相對于目標(biāo)層的優(yōu)先順序?yàn)锽Cj=ni=1bicij，（j=1，2，…，n）。依次往下遞推，便可求得模型的最下層方案層中各方案在綜合評價(jià)分析中的組合權(quán)重系數(shù)，即相對于目標(biāo)層的優(yōu)先順序BCDj=ni=1（BC）i dij ，（j=1，2，…，n），其中dij是方案層各方案的單權(quán)重系數(shù)。根據(jù)此系數(shù)從大到小進(jìn)行擇優(yōu)確定入圍供應(yīng)商名單。

用層次分析法確定入圍供應(yīng)商之后，進(jìn)入下一步。

22第二步：用Dijkstra算法最終確定供應(yīng)商及物流路線

Dijkstra算法是解決最短路問題的一種算法。[2]設(shè)G=（V，E）是連通圖，圖中任意兩點(diǎn)vi 、vj，邊（vi ，vj）有權(quán)ω（vi vj），求一條由u0 到vt的最短路。算法基本思想為：假設(shè)S是V的真子集且u0∈S，并以S—記V＼S。若P=u0…u— v—是從u0到S—的最短路，則顯然u—∈S且P的（u0，u—）節(jié)必然是最短（u0，u—）路。因此，

d（u0，v—）=d（u0，u—）+ω（u—v—）

并且從u0到S—的距離由公式：

d（u0，S—）=minu∈S，v∈S— {d（u0，u）+ω（uv）}

給出。具體步驟如下：

第一，每個(gè)頂點(diǎn)v給以標(biāo)號l（v），設(shè)l（u0）=0，對v≠u0，l（v）=∞，S0={u0 }且i=0。

第二，對每個(gè)v∈S—i，用min{l（v），l（ui）+ω（ui v）}代替 l（v），計(jì)算：

minv∈S—i{l（v）}，并把達(dá)到這個(gè)最小值的一個(gè)頂點(diǎn)記為u（i+1），置S（i+1）=Si∪{u（i+1）}。

第三，若i=v-1，則停止；若i

這種算法給出了從u0到所有其他頂點(diǎn)v的最短路，距離由標(biāo)號l（v）的終值給出。若想確定到某一特定頂點(diǎn)vt的距離，只要當(dāng)某uj等于vt時(shí)立即停止。

3供應(yīng)鏈優(yōu)化應(yīng)用

某超市要從當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商中選擇供貨者，借助第三方物流把農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)送到超市，如何確定供應(yīng)商并規(guī)劃運(yùn)輸路線能保證貨物質(zhì)量且成本低？可以用上述方法先用層次分析法確定入圍的供應(yīng)商名單，不妨設(shè)有六家供應(yīng)商入圍，把它們分別編號為V1至V6。第三方物流公司記為S，超市記為t。把它們視為八個(gè)頂點(diǎn)，兩兩之間有省級以上道路的連線，并賦值此路段運(yùn)輸成本，得出圖2。

圖2運(yùn)輸成本路線

用Dijkstra算法得到從S到t的最短路S→V1→V2→V5→V6→t，其中V1、V2、V5、V6即為最終確定的供應(yīng)商，且此路線為運(yùn)輸成本最低的路線。

參考文獻(xiàn)：

[1]章大海優(yōu)化供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)降低企業(yè)供應(yīng)物流成本-層次分析法在供應(yīng)商優(yōu)化選擇中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)財(cái)富，2009（9）：72-73

[2]J A 邦迪，U S R默蒂圖論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，1984

[基金項(xiàng)目]國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：201510452061）。

[作者簡介]孫義君（1994—），女，漢族，山東臨沂人；訾玉梅（1970—），女，漢族，山東臨沂人，碩士，副教授。研究方向：最優(yōu)理論在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。