基于模糊ANP-TOPSIS 的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性評價

徐文平，張鈺婉 XU Wenping, ZHANG Yuwan

（武漢科技大學 恒大管理學院，湖北 武漢 430000）

0 引 言

隨著我國全面步入小康社會，我國的經(jīng)濟得到極大的發(fā)展，城鄉(xiāng)居民的生活水平日益提高，消費能力不斷增長，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品的需求也不斷增長，有著更高的質(zhì)量安全要求。生鮮農(nóng)產(chǎn)品因為易腐爛、不易保存，所以需要通過冷鏈物流來進行運輸。冷鏈物流是通過制冷技術(shù)和設(shè)備使生鮮農(nóng)產(chǎn)品處于低溫儲存，以保鮮狀態(tài)運輸給消費者的過程。

近年來，隨著生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈上下游干擾因素的逐漸增加，如市場浮動、需求增加、質(zhì)量安全等，增加了供應(yīng)鏈面臨中斷的幾率，供應(yīng)鏈韌性表現(xiàn)不足。因此，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性進行評價研究，可以及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施，增強供應(yīng)鏈的抗風險能力，避免供應(yīng)鏈發(fā)生中斷。

對韌性供應(yīng)鏈的研究，在2000 年逐漸受到學者的廣泛關(guān)注。Helen和Martin認為，供應(yīng)鏈韌性是一個系統(tǒng)在發(fā)生中斷或受到干擾后，其恢復到原始狀態(tài)或更優(yōu)狀態(tài)的能力。Biringer 等人在對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點安全進行研究的過程中引入了抵御能力的概念，并將其分為吸收、適應(yīng)和恢復三類。為面對破壞性事件帶來的后果，Hosseini 提出了韌性的概念，指具有足夠的抵抗力，能夠承受中斷并從中斷中快速恢復的能力。王雯倩在梳理相關(guān)文獻后，認為供應(yīng)鏈韌性是供應(yīng)鏈對于環(huán)境的敏感度，是面對中斷事件時具有的快速適應(yīng)和修復供應(yīng)鏈完整性和穩(wěn)定性的能力。錢存華等從抵抗能力和恢復能力兩方面對裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性進行評價，認為抵抗能力是指能夠抵抗事件對供應(yīng)鏈造成的沖擊，便于及時做出調(diào)整以降低損失；恢復能力則是可以使供應(yīng)鏈整體恢復到理想狀態(tài)的能力。對于ANP、DEMATEL、ISM 等常用的評價方法，目前相關(guān)研究分析已十分成熟。潘欣維等人從技術(shù)、經(jīng)濟、綜合交通、環(huán)境與社會、運營組織管理5 個方面建立了地下物流系統(tǒng)可行性的評價模型，并結(jié)合ANP 和TOPSIS 兩種方法進行了綜合評價。劉羽歆等人通過ANP 確定了專業(yè)性購物網(wǎng)站設(shè)計評價體系的指標權(quán)重，提出了一種基于相對熵改進的TOPSIS 方法對評價結(jié)果進行排序，經(jīng)過具體案例的分析，驗證了該方法的科學性和可行性。石甜等人為科學有效地評估當前煤礦風險預控管理現(xiàn)狀，采用ANP 和TOPSIS 兩種方法，從6 個方面，33 個指標進行風險預控管理體系評估，研究結(jié)果表明保障管理、不安全行為管理和安全要素管理3 方面是影響最大的。許世林等人將層次分析法和三角模糊數(shù)結(jié)合起來，對傳統(tǒng)的TOPSIS 方法進行了改進，對電力工程項目績效進行評價，并識別出存在的問題。

1 評價指標體系的構(gòu)建

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流具有建設(shè)成本高、規(guī)模大、專業(yè)性要求高等特點，物流的各個環(huán)節(jié)也需要具有更高的組織協(xié)調(diào)性，供應(yīng)鏈容易受到市場供需變化、價格、氣候、交通等客觀因素的影響。所以在對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈韌性構(gòu)建評價指標體系時，需要考慮以上特殊性。

本文在查閱文獻后，對已有研究進行了整理和借鑒，并根據(jù)生鮮農(nóng)產(chǎn)品在運輸過程具有的特殊性，按照科學性、系統(tǒng)性、整體性、層次性及可實現(xiàn)性原則，對研究的評價指標進行了選取，共選取韌性管理能力、設(shè)施建設(shè)韌性、市場風險韌性、企業(yè)協(xié)同韌性4 個一級指標，風險預測能力、企業(yè)協(xié)調(diào)能力、成本管理、低溫配送中心建設(shè)、溫控和可追溯系統(tǒng)、冷鏈設(shè)施設(shè)備、國家政策、行業(yè)競爭、第三方冷鏈物流、信息化程度、市場網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、資源整合能力、冷鏈供應(yīng)商數(shù)量13 個二級指標。綜合以上評級指標，按照多維度、多層次、多方面的要求構(gòu)建指標評價體系。綜合考慮了4 個方面，建立生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈韌性評價體系，如表1 所示。

表1 生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈韌性評價指標體系

2 研究方法

2.1 三角模糊數(shù)

在進行多指標決策評價時，常面臨指標數(shù)量多，指標間的影響關(guān)系復雜，因此在對指標進行評價時會存在不確定性等問題。為了解決不確定環(huán)境下決策的問題，三角模糊數(shù)被提了出來。通過三角模糊數(shù)的應(yīng)用，可以將評價語言以模糊數(shù)學的方式呈現(xiàn)，使得評價結(jié)果更加具有科學性和準確性。

假設(shè)模糊數(shù)?A 的隸屬度函數(shù)為：

2.2 網(wǎng)絡(luò)分析法ANP

網(wǎng)絡(luò)分析法ANP 是在層次分析法的基礎(chǔ)上進行改善的一種更加實用的決策方法。ANP 以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)代替了AHP 中的層次結(jié)構(gòu)，在決策元素間建立了更復雜的影響關(guān)系，可以用來解決既有依賴性又有反饋性的決策結(jié)構(gòu)問題。ANP 的網(wǎng)絡(luò)模型分為兩大部分：第一部分稱為控制層，是研究的目標。第二部分是網(wǎng)絡(luò)層，是影響因素形成的具有互相影響關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ANP的分析過程如下：

（1） 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型圖

通過查閱相關(guān)文獻和專家訪談的方式，對影響因素進行系統(tǒng)的分析，確定每個元素之間的獨立性或影響關(guān)系，構(gòu)建ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

（2） 構(gòu)造判斷矩陣

通過德爾菲法收集專家意見，以矩陣的形式表示指標之間的相對重要性。在每個維度上的決策指標就其對同一維度的重要性進行兩兩比較，維度之間也需要進行兩兩比較。根據(jù)1～9 標度法則確定相對重要性值，計算優(yōu)先級向量。

（3） 計算特征值和特征向量

完成綜合比較矩陣后，使用特征向量法和公式（5） 獲得特征向量W。

其中：n 表示判斷矩陣的階數(shù)，CI 表示一致性指數(shù)，CR 表示一致性比率，RI 表示基于矩陣大小的平均隨機指數(shù)，λ表示最大特征值。當CR≤0.1，表示判斷矩陣通過一致性測試。否則，必須重新檢查問題。

（5） 計算超矩陣

在通過一致性檢驗后，每個維度指標的特征向量構(gòu)成一個未加權(quán)的超級矩陣。通過對初始超級矩陣進行歸一化處理，可得到加權(quán)超矩陣。然后對加權(quán)超矩陣進行穩(wěn)定化處理，獲得極限超矩陣W，見公式（8）。當i→∞時，極限矩陣收斂且唯一，從而獲得評價指標的權(quán)重。

2.3 模糊ANP-TOPSIS 評價模型

TOPSIS 是多目標決策分析中常用的分析方法，其原理是通過計算有限數(shù)量的評價對象與正、負理想化方案之間的接近程度，以相對貼近度來對評價對象的優(yōu)劣做出判斷。TOPSIS 可以充分反映各方案與最優(yōu)方案之間的差距、呈現(xiàn)出最真實的情況，而且在使用時對于數(shù)據(jù)的限制也比較少，使用起來比較靈活，但影響因素之間的相互作用關(guān)系難以確定，因此，為對方案進行科學而準確的評價，對不確定的信息以三角模糊數(shù)的形式表現(xiàn)。

其步驟如下所示：

（1） 建立初始評價矩陣

設(shè)有方案共m 個，組成方案集A= {A,A,…,A}，每個方案的評價指標組成指標集X= {X,X,…,X}，相應(yīng)的評判指標為Xi=1,2,…,m; j=1,2,…,n )，即X表示第i 個方案中第j 個指標。則建立初始評價矩陣為A= [X]。

（2） 專家打分

選取領(lǐng)域內(nèi)的專家組成評價小組，根據(jù)表2 中定義的語言變量與三角模糊數(shù)之間的轉(zhuǎn)換值，對不同方案的指標內(nèi)容做出評價，將指標的重要程度轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的三角模糊數(shù)。最后，綜合所有專家的意見，得到最終的評價結(jié)果X= {l,m,}n 。

表2 語言變量與三角模糊數(shù)之間的轉(zhuǎn)換值

（3） 建立標準化決策矩陣

考慮到評判對象中不同的評價指標間具有不同的量綱，因此為了消除指標之間的差異，需要去除量綱，得到標準化決策矩陣B= b()，其中：

其中：J表示正指標的集合，J表示逆指標的集合。

（6） 計算各物流企業(yè)到正、負理想解的距離

3 實證研究

為了更好地運用模糊ANP-TOPSIS 對生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性進行評價，選擇武漢市內(nèi)的三家冷鏈物流公司作為研究對象，從韌性管理能力、設(shè)施建設(shè)韌性、市場風險韌性、企業(yè)協(xié)同韌性四個方面構(gòu)建Fuzzy ANP-TOPSIS 模型對生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性進行評價。

3.1 確定指標間影響關(guān)系

通過查閱文獻，專家訪談等方法，對指標與指標之間的關(guān)系進行整理分析，確定了各個指標之間的影響關(guān)系，并構(gòu)建ANP 網(wǎng)絡(luò)模型圖如圖1 所示。其中，控制層是生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性評價的目標，網(wǎng)絡(luò)層是韌性管理能力、設(shè)施建設(shè)韌性、市場風險韌性、企業(yè)協(xié)同韌性4 維度13 個要素組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1 ANP 網(wǎng)絡(luò)模型圖

3.2 計算指標權(quán)重

邀請5 位領(lǐng)域內(nèi)的專家組成評價小組，根據(jù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)模型圖，對指標之間的相對重要程度進行打分，得到判斷矩陣，通過Super Decision 計算，可得到各評價指標的權(quán)重，如表3 所示。

表3 評價指標權(quán)重

3.3 Fuzzy-TOPSIS

（1） 根據(jù)專家小組的意見，可得到初始評價矩陣，運用公式（9） 可得標準化決策矩陣，由公式（10） 可得加權(quán)后的標準化矩陣，結(jié)果如表4 所示。

表4 加權(quán)標準化矩陣

（2） 根據(jù)對各冷鏈物流企業(yè)指標的評價可以確定評價指標所對應(yīng)的正、負理想解，如表5 所示。根據(jù)式（13） 和式（14）可算出各物流企業(yè)到正、負理想解間的距離。

表5 正、負理想解

（3） 由公式（15） 計算出的各個物流企業(yè)的貼近度分別如表6 所示。對貼近度進行排序，則有B＞C＞A，因此，生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性表現(xiàn)最好的是B 公司，其次為C 公司，最后為A 公司。

表6 貼近度及排序結(jié)果

3.4 結(jié)果評價與分析

B 的貼近度最大，即生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流企業(yè)B 的供應(yīng)鏈韌性表現(xiàn)最優(yōu)，各個指標的表現(xiàn)都較為良好，這類冷鏈物流企業(yè)專業(yè)性較強，擁有豐富的資源和資金實力，發(fā)展全面，有能力應(yīng)對突發(fā)情況，未來發(fā)展前景良好。C 的貼近度排名第二，冷鏈供應(yīng)鏈韌性表現(xiàn)一般，在13 個二級指標中有個別指標評價較差，這類企業(yè)雖然綜合實力較好，但發(fā)展有薄弱的地方，應(yīng)對風險和危機的能力一般，在以后的發(fā)展中，應(yīng)當針對評價低的環(huán)節(jié)進行提高。A 的貼近度最小，說明該物流企業(yè)生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈韌性表現(xiàn)最差，但有幾個二級指標評價良好，是其發(fā)展優(yōu)勢，這類企業(yè)大多數(shù)是中小企業(yè)，剛處于起步階段，沒有強大的資金和技術(shù)支持，人才流失較大。此類企業(yè)在以后的發(fā)展中應(yīng)注重增強冷鏈物流的穩(wěn)定性，時刻根據(jù)市場變化調(diào)整企業(yè)發(fā)展計劃，緊跟行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)的發(fā)展步伐，做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人才培育工作，實現(xiàn)全面發(fā)展。

4 總結(jié)與建議

本文建立了ANP-TOPSIS 的評價模型，并通過三角模糊數(shù)對定性指標進行量化處理，利用ANP 解決了指標權(quán)重的影響。然后，選取A、B、C 三個企業(yè)實例給出了生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性評價模型的應(yīng)用，并根據(jù)貼近度排序得出了三個企業(yè)供應(yīng)鏈韌性比較結(jié)果，證明了該研究模型在實際應(yīng)用中具有較強的操作性和可行性，計算方法簡單可行，適合進行生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈韌性的評價。針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展，本文提出以下建議：

（1） 加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善冷鏈物流體系

我國冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大多集中在城市，偏遠地區(qū)缺乏配套的基礎(chǔ)設(shè)施?；诖耍瑖液拖嚓P(guān)物流企業(yè)應(yīng)進一步加強對冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，積極引進國外先進的冷鏈技術(shù)和設(shè)備，向國際行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)學習借鑒。同時，政府應(yīng)加強對冷鏈物流體系規(guī)則的制定和監(jiān)管，形成市場統(tǒng)一標準，推動冷鏈物流企業(yè)之間的溝通合作和信息共享，實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。

（2） 推動“互聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”建設(shè)，打造智慧冷鏈物流服務(wù)平臺

“互聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”可利用信息通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置中的作用，幫助冷鏈物流進行升級轉(zhuǎn)型。智慧冷鏈物流服務(wù)平臺的建立可以整合信息和資源，解決信息不對稱的問題，為供需雙方提供交易平臺。線上線下的服務(wù)平臺，可以為生鮮農(nóng)產(chǎn)品提供流通環(huán)境，減少冷鏈物流的成本支出，提高物流效率。

（3） 加快冷鏈技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，大力培養(yǎng)專業(yè)化人才

加大對生鮮農(nóng)產(chǎn)品在儲存、運輸?shù)确矫婕夹g(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新投入，可以減少冷鏈物流的損失，降低風險。同時，政府也應(yīng)鼓勵高校積極為冷鏈物流的發(fā)展培養(yǎng)相關(guān)的專業(yè)人才，為冷鏈物流各方面人才的聯(lián)系和交流提供發(fā)展的平臺，積極推動校企合作，共同為冷鏈物流的發(fā)展助力。

（4） 利用大數(shù)據(jù)建設(shè)冷鏈物流，提升信息化程度

利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)可以實現(xiàn)冷鏈物流的信息化全覆蓋，及時更新物流信息，保證運輸?shù)乃俣群蜁r間要求。冷鏈物流的發(fā)展需要工商農(nóng)多方面的協(xié)調(diào)配合，借助大數(shù)據(jù)，可以有效整合信息，強化物流組織之間的交流合作，增強抗風險能力。