生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化研究

李義華，呂名銳，孫鳳英

（中南林業(yè)科技大學 a.物流與交通學院；b.商學院，湖南 長沙 410004）

隨著人們生活水平的不斷提高，生鮮農(nóng)產(chǎn)品在人們的膳食結(jié)構(gòu)和健康管理中起著越來越重要的作用。人們除了關注生鮮農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度和品質(zhì)安全以外，對日常生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費的高檔化和個性化定制需求也越來越高。冷鏈物流作為保障生鮮農(nóng)產(chǎn)品新鮮度和品質(zhì)安全的重要手段，近年已經(jīng)引起了國內(nèi)外學者的高度關注。

國外發(fā)達國家率先將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等應用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈體系的構(gòu)建，已經(jīng)取得了大量的研究成果[1]。國內(nèi)關于生鮮農(nóng)產(chǎn)品與智慧冷鏈物流的研究剛剛起步。汪旭暉、張其林等[2]將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流當中，力求解決冷鏈物流頻繁斷鏈的問題，構(gòu)建了冷鏈內(nèi)部一體化的平臺框架，并對其運行機理進行了初步研究。楊芳等[3]應用系統(tǒng)可靠性理論，利用GO-FLOW方法對蘋果冷鏈物流系統(tǒng)進行安全性分析和風險評價，找出了影響系統(tǒng)安全性的關鍵環(huán)節(jié)并提出了解決思路。楊珍花等[4]詳細分析了冷鏈物流配送的成本，構(gòu)建了冷藏車多車型的混合配送調(diào)度優(yōu)化模型，并開發(fā)相應的模擬退火算法進行求解。蘭輝等[5]考慮道路通行情況對冷鏈物流的影響，構(gòu)建了冷鏈物流配送優(yōu)化模型，并設計了算法對模型進行求解。梁琨[6]設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的冷鏈物流溫濕度、地理信息實時監(jiān)測系統(tǒng)，提高了冷鏈物流運作的信息透明度。董君成[7]指出現(xiàn)代冷鏈物流信息追蹤系統(tǒng)需要重新進行需求分析，而傳統(tǒng)意義上的冷鏈物流追溯系統(tǒng)是由信息采集、互聯(lián)網(wǎng)和客戶端應用等部分組成。陳學軍等[8]提出并開發(fā)了一種基于RFID、GPS 和GPRS技術的冷鏈物流狀態(tài)和質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)，用以實時監(jiān)控生鮮農(nóng)產(chǎn)品在運輸過程中的狀態(tài)和質(zhì)量。張曉林，孫金平等對我國蔬菜冷鏈物流的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢進行了探討[10,11]。

綜合來看，關于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術應用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的研究積累了一定的研究成果。國外研究成果因體制、國情不一樣，只能給我們的研究提供一些有益的參考，并不能直接指導我們的有關實踐；國內(nèi)相關研究也慢慢加速，然而目前大部分研究只是觸及了冷鏈體系建設的某個方面，沒有形成一個完整的框架體系。而且，生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系構(gòu)建是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及的范圍廣、環(huán)節(jié)多，需要結(jié)合新時代的環(huán)境特點進行綜合思考[12]。本文依據(jù)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革以及國家提出的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念，創(chuàng)新性地提出了一整套生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化的思路，以便在保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品全程冷鏈的同時，進一步引導城鄉(xiāng)居民健康消費生鮮農(nóng)產(chǎn)品，達到提高我國城鄉(xiāng)居民生活品質(zhì)、促進農(nóng)民增產(chǎn)增收、促進我國“三農(nóng)”問題的有效解決。

一、我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀

（一）冷鏈車輛保有量、占全國載貨汽車總保有量百分比

如表1所示，經(jīng)過近幾年的高速發(fā)展，我國冷鏈設施有了飛速的發(fā)展。與西方發(fā)達國家相比，我們還是存在相當大的差距。我國人口多，冷鏈車輛保有量總量偏少，占全國載貨汽車總保有量偏低，人均冷鏈車輛保有量差距偏大。然而從另一方面來講，我國冷鏈車輛還有巨大的發(fā)展和增長空間。

表1 中國與對比國家冷鏈車輛保有量及占各國載貨汽車總保有量百分比?

（二）冷鏈設施發(fā)展態(tài)勢

根據(jù)中國物物流與采購聯(lián)合會冷鏈委統(tǒng)計，2017年全國冷庫總量達到4 775萬噸，折合11 937萬立方米，與去年4 120萬噸相比增長13.7%，增速回落較為明顯；從2013—2017年五年間，我國冷庫行業(yè)以年均10%以上的增速發(fā)展。預測2018年以及未來五年，我國冷庫行業(yè)仍將保持穩(wěn)定增長。

（三）生鮮農(nóng)產(chǎn)品電子商務發(fā)展態(tài)勢

生鮮農(nóng)產(chǎn)品電子商務是我國商業(yè)貿(mào)易的一片藍海，眾多不同類型的企業(yè)紛紛進入其中，但是因生鮮農(nóng)產(chǎn)品固有特點，目前盈利潛力未能得到充分發(fā)揮。生鮮農(nóng)產(chǎn)品電子商務從產(chǎn)業(yè)發(fā)展及顧客需求上分別具有以下特點：

產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點主要表現(xiàn)為：交易額繼續(xù)擴大；跨境電子商務引領新發(fā)展；移動互聯(lián)網(wǎng)和O2O模式廣泛應用。

顧客需求特點主要表現(xiàn)為：需求量猛增；品質(zhì)要求越來越高；高檔個性化需求越明顯；低檔重復性生鮮供給過剩。

二、生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化思路

在我國大力推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的背景下，遵循“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營現(xiàn)狀，探索將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算的相關技術應用到生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)供銷全程各環(huán)節(jié)中，在現(xiàn)有基礎上打造和優(yōu)化生鮮農(nóng)產(chǎn)品全程智慧供應鏈，以一種更加開闊的思路來解決生鮮農(nóng)產(chǎn)品市場供給和銷售問題。智慧供應鏈是由復旦大學羅鋼博士后在2009年上海市信息化與工業(yè)化融合會議上首先提出，此后受到我國各級政府及相關領域?qū)W者的高度重視。

（一）生鮮農(nóng)產(chǎn)品供給和消費特點分析

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品在需求側(cè)的消費需求存在以下問題：第一，城鄉(xiāng)居民生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費中的飲食習慣缺乏科學的指導；第二，因信息不對稱，高檔的個性化的生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費需求無法完全滿足，低檔重復性生鮮農(nóng)產(chǎn)品供給相對過剩；第三，存在生鮮農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上訂購來源不明等特點。另一方面，供給側(cè)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流服務提供存在以下問題：第一，食品安全與生鮮農(nóng)產(chǎn)品鮮活度難以保證；第二，生鮮農(nóng)產(chǎn)品損耗相對占比偏高；第三，現(xiàn)有冷鏈物流體系欠完善等特點。概括如圖1所示。

圖1 生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費端與物流供給側(cè)特點分析

根據(jù)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的消費特點以及物流服務現(xiàn)狀，以上述問題為導向，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算及大數(shù)據(jù)的相關技術，運用現(xiàn)代物流的相關理論，力求構(gòu)建一整套線上（Online）線下（Offline）相互結(jié)合、上下聯(lián)動的智慧冷鏈物流體系框架，從而達到對生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系進行優(yōu)化的目的，如圖2所示。

線上（Online）方面，利用互聯(lián)網(wǎng)與智能穿戴設備收集生鮮產(chǎn)品消費者的生鮮產(chǎn)品消費信息、身體狀態(tài)信息以及其他相關信息，關聯(lián)營養(yǎng)學專家系統(tǒng)提供專業(yè)生鮮消費指導，同時通過物聯(lián)網(wǎng)等相關技術實現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的全程追溯。

線下（Offline）方面，利用物聯(lián)網(wǎng)技術對生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通進行全質(zhì)量監(jiān)測，分門別類制定相關生鮮農(nóng)產(chǎn)品的加工和包裝標準，同時構(gòu)造高效率的全程智慧冷鏈配送系統(tǒng)。

圖2 生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化思路

（二）生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化路徑

通過對生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費特點以及目前冷鏈物流的發(fā)展態(tài)勢的全面分析，本文試圖從以下五個方面進行路徑設計，旨在構(gòu)建一整套符合現(xiàn)代生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費形態(tài)的智慧冷鏈物流體系，以期實現(xiàn)自動化、信息化、網(wǎng)絡化、智能化的生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送系統(tǒng)。

1.構(gòu)建垂直生鮮電商平臺

依托該電商平臺，生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費者可以直接在網(wǎng)上瀏覽并選擇自己需要的生鮮農(nóng)產(chǎn)品；通過提交訂單實時完成生鮮農(nóng)產(chǎn)品的采購；通過后臺服務器的大數(shù)據(jù)分析獲得專業(yè)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費推薦和建議；同時把相關消費者的消費記錄進行保存以期進行后續(xù)數(shù)據(jù)分析。

2.構(gòu)建冷鏈物流快遞信息平臺

運用“共享經(jīng)濟”和“眾包眾籌”的思想理念，充分整合閑散冷鏈配送資源（包括配送人員、冷鏈車輛、保溫裝備等），實時快速地將生鮮農(nóng)產(chǎn)品從末端配送中心送達消費者的手中或指定地點。

3.冷庫網(wǎng)絡合理化、內(nèi)部智能化

冷庫是冷鏈物流的核心節(jié)點。首先針對特定區(qū)域冷鏈物流需求以及設施設備分布情況進行合理選址，構(gòu)建合理高效的冷鏈物流配送網(wǎng)絡；在此基礎上對冷庫內(nèi)部實行智能化改造升級，使其滿足智慧化的生鮮農(nóng)產(chǎn)品保存和配送要求。

4.冷鏈物流配送路徑優(yōu)化、全程可視化追蹤

為了提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送效率，根據(jù)特定區(qū)域生鮮訂單分布、交通線路相關情況以及顧客配送貨物的特殊要求，構(gòu)建特定的VRP/VSP數(shù)學模型，采用智能化的算法實現(xiàn)冷鏈物流配送路徑優(yōu)化；采用VR/AR及物聯(lián)網(wǎng)相關技術實現(xiàn)冷鏈配送全程可視化，信息交互實時化。

5.物流裝備單元智能化、標準化

物流裝備單元的智能化可以大大提升配送的效率以及對每個作業(yè)環(huán)節(jié)的無縫聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)全程冷鏈不斷鏈；物流裝備的標準化可以大大提高冷鏈配送過程的裝卸搬運效率，同時實現(xiàn)冷鏈物流作業(yè)的自動化和批量化。

三、生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化框架

（一）需求拉動型O2O總體框架

根據(jù)我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的要求，結(jié)合我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費現(xiàn)狀，要求供給側(cè)盡量提供顧客需要的個性化與高端需求相結(jié)合的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供給；生鮮農(nóng)產(chǎn)品商業(yè)活動則是通過電子商務網(wǎng)站的訂單進行驅(qū)動。因此，生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系框架的構(gòu)建分成線上軟件平臺與線下硬件平臺兩部分進行，如圖3所示。

圖3 生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流需求拉動型O2O總體框架

1.線上軟件平臺

線上（online）的電商平臺充分利用用戶網(wǎng)上生鮮產(chǎn)品消費歷史數(shù)據(jù)、穿戴設備提供商實時采集的用戶數(shù)據(jù)以及用戶的電子病歷等健康數(shù)據(jù)，運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)的思想，做到實時為生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費者推薦相關生鮮農(nóng)產(chǎn)品，并定期為用戶推送營養(yǎng)報告及健康指導；基于眾包的冷鏈速遞平臺結(jié)合供應鏈思想踐行“輕資產(chǎn)”式運營，通過“眾包”商業(yè)模式極大地盤活閑散的社會冷鏈資源，使得社會冷鏈資源進行最大效用的優(yōu)化配置，更好地實現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品全程冷鏈；同時確保在前端采集的“最先一公里”和末端配送的“最后一公里”的生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全效用的最大化；運用智能冷庫監(jiān)控系統(tǒng)同樣可以保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品儲存中的安全和品質(zhì)要求。

2.線下硬件平臺

線下（offline）硬件平臺借助冷鏈物流重新規(guī)劃的獨特優(yōu)勢，結(jié)合目前最先進的管理手段，以信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術以及智能計算與控制技術為核心，首先進行冷庫布局選址，形成覆蓋全面、配送高效的冷鏈物流網(wǎng)絡；其次對選定作為冷鏈物流配送中心的冷庫節(jié)點進行一系列智能化改造、適當設備選型以及智能監(jiān)控系統(tǒng)設計，形成溫度可控、全環(huán)節(jié)智能化的現(xiàn)代冷庫物流節(jié)點；隨后在冷鏈配送環(huán)節(jié)，利用VRP/VSP等智能優(yōu)化算法，實時規(guī)劃冷鏈配送路徑，采用VR/AR可視化技術，對全程冷鏈進行實時監(jiān)控；最后，針對冷藏運輸車輛、智能配送箱以及社區(qū)智能自提柜等冷鏈配送裝備單元進行創(chuàng)意設計和智能化改造，打造出高效率、智能化、自動化的智慧冷鏈物流配送系統(tǒng)。

（二）生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈服務信息平臺架構(gòu)

生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流服務信息平臺是根據(jù)供應鏈管理的思想，以打造品牌為生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費者提供優(yōu)質(zhì)服務為核心，依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算的思想，上游整合生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應商（包括散戶、大戶、種植基地、海外進口農(nóng)產(chǎn)品提供商等），中間整合冷鏈資源擁有者（冷庫、冷鏈物流配送中心、其他單位或個人冷鏈資源擁有者）、冷藏運輸服務公司，以及引入醫(yī)療機構(gòu)、第三方云健康平臺、健康設備生產(chǎn)商，合作共享數(shù)據(jù)平臺等，下游整合各種不同需求的生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費者，分門別類做好生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費服務工作，除了包括基本生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費服務之外，還包括利用用戶歷史消費數(shù)據(jù)，參考健康飲食標準，實現(xiàn)智慧推薦生鮮農(nóng)產(chǎn)品等增值服務。生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈服務信息平臺整體架構(gòu)，如圖4所示。

圖4 生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈服務信息平臺架構(gòu)

（三）生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈服務信息平臺面向用戶的功能設計

圖5 面向用戶服務的功能設計

面向用戶功能的設計是生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流服務體系優(yōu)化的重點，也是體現(xiàn)推進生鮮農(nóng)產(chǎn)品供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實現(xiàn)用戶有效需求的關鍵。該信息服務平臺設計框架，如圖5所示。用戶可以利用手機APP、微信公眾號、小程序等訪問面向用戶的生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈信息平臺，根據(jù)系統(tǒng)菜單享受有關生鮮農(nóng)產(chǎn)品的智慧冷鏈商務服務?？紤]到用戶覆蓋的廣泛性以及使用的便捷性，可以考慮與廚房設備提供商合作植入終端程序以及和小區(qū)物業(yè)合作安裝社區(qū)平板，便于家庭主婦和老人等特殊人群享受有關服務。

面向用戶的功能設計主要包括：

1. 產(chǎn)品類別服務?？蓪崿F(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的建立、類目更新、價格更新等；

2. 用戶服務功能。可完成查詢、下單等操作的用戶網(wǎng)站界面，用戶可在此享受基本推薦服務和智慧推薦服務；

3. 呼叫中心。通過與客服中心聯(lián)絡完成咨詢或下單，售后及其他服務；

4. 云健康管理功能。包括云醫(yī)療、營養(yǎng)報告、健康測評及云設備關聯(lián)等，是完成智慧推薦的核心功能區(qū)；

5. 后臺管理功能。主要包括客戶管理、訂單管理、客戶分析及數(shù)據(jù)分析等；

6. 第三方合作功能。主要與醫(yī)療機構(gòu)、健康設備平臺運營商、專家咨詢單位等建立關聯(lián)的接口。

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本研究基于貫徹新發(fā)展理念和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等相關技術，采用“O2O”、“眾包眾籌”等新興運營管理方法，提出了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化方案，具有一定的創(chuàng)新性。線上（online）信息平臺提出了具有消費推薦功能的垂直生鮮農(nóng)產(chǎn)品電商平臺和踐行“輕資產(chǎn)”、符合“共享經(jīng)濟”理念的眾包冷鏈速遞平臺，具有一定的前瞻性。線下（offline）物流平臺運用目前先進的管理手段和前沿技術，以物聯(lián)網(wǎng)技術以及智能計算與控制技術為核心，對冷庫選址構(gòu)建冷鏈網(wǎng)絡、智能冷庫布局設計、冷鏈配送路徑優(yōu)化以及智能冷鏈物流裝備標準化設計進行有益的探索。

（二）建議

通過以上分析，我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系優(yōu)化應該遵循以下幾點：第一，我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流體系相對薄弱，要分階段、分步驟推進冷鏈相關企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術改造；第二，政府引導，企業(yè)主導，適度政策傾斜，是大力發(fā)展生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流的現(xiàn)實路徑；第三，要結(jié)合生鮮農(nóng)產(chǎn)品具有的固有特點，抓緊和增強生鮮農(nóng)產(chǎn)品智慧冷鏈物流相關標準化體系建設；第四，加強引導生鮮農(nóng)產(chǎn)品消費者需求，實現(xiàn)“需求拉動”與“供給驅(qū)動”并舉的策略推動我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的發(fā)展。