摘 要:本文采用動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)廣東省荔枝冷鏈物流環(huán)節(jié)進(jìn)行量化分析,深入探究荔枝在采摘、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售環(huán)節(jié)中存在的風(fēng)險(xiǎn),基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)荔枝冷鏈物流過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,旨在構(gòu)建一個(gè)更加高效、透明、安全的冷鏈物流體系,提升荔枝在整個(gè)供應(yīng)鏈中的質(zhì)量控制與追溯能力,促進(jìn)廣東荔枝產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈;荔枝冷鏈物流;優(yōu)化
廣東作為荔枝之鄉(xiāng),一直著力打造世界荔枝產(chǎn)業(yè)中心、交易中心、文化中心、研發(fā)中心,堅(jiān)持把“小特產(chǎn)”做成“大產(chǎn)業(yè)”?,F(xiàn)階段,廣東荔枝全省種植面積突破400萬(wàn)畝,已創(chuàng)建26個(gè)省級(jí)荔枝高標(biāo)準(zhǔn)“五化”果園、2個(gè)萬(wàn)畝生態(tài)防控示范區(qū)和2個(gè)千畝綠色生態(tài)循環(huán)示范區(qū),形成粵西早中熟荔枝優(yōu)勢(shì)區(qū)、粵東中遲熟荔枝優(yōu)勢(shì)區(qū)、珠三角晚熟荔枝優(yōu)勢(shì)區(qū)三個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)集聚區(qū)。隨著廣東荔枝產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量快速發(fā)展,荔枝種植技術(shù)不斷成熟,但荔枝始終是環(huán)境生態(tài)要求高、保鮮技術(shù)難度大的熱帶果品,其低產(chǎn)、不穩(wěn)產(chǎn)、保鮮難的生物學(xué)特征并未得到根本改變。冷鏈物流是利用溫控、保鮮等技術(shù)工藝和冷庫(kù)、冷藏車(chē)、冷藏箱等設(shè)施設(shè)備,確保冷鏈產(chǎn)品在初加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、流通加工、銷(xiāo)售、配送等全過(guò)程始終處于規(guī)定溫度環(huán)境下的專(zhuān)業(yè)物流。冷鏈物流運(yùn)輸可有效延長(zhǎng)荔枝的保鮮期,擴(kuò)大荔枝銷(xiāo)售半徑和周期。依據(jù)中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)冷鏈物流分會(huì)的統(tǒng)計(jì),按照過(guò)去五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率10%測(cè)算,到2025年廣東省主要農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求量可達(dá)到3600萬(wàn)噸。然而,當(dāng)前我國(guó)冷鏈物流設(shè)備及體系中商品損耗率偏高,且難以對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效溯源。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種典型的去中心化技術(shù),將信息存儲(chǔ)空間劃分為眾多獨(dú)立的區(qū)塊,供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的信息可在特定區(qū)塊中查詢(xún)和定位,能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈全過(guò)程的溯源追蹤。荔枝從采摘到送至客戶(hù)手中,整個(gè)低溫冷鏈過(guò)程包括“采摘—加工—運(yùn)輸—銷(xiāo)售”四個(gè)主要環(huán)節(jié),要始終保持荔枝冷鏈物流全過(guò)程處于規(guī)定的溫度環(huán)境,需要對(duì)該四個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)溫控管理,降低貨物損耗率,提高物流追溯能力,確保食品安全與質(zhì)量。本文采用動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(DBN)對(duì)廣東省荔枝冷鏈物流在采摘、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行先驗(yàn)與轉(zhuǎn)移模型建立,求解各環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率,進(jìn)而基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)荔枝冷鏈物流過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出優(yōu)化策略。如此不僅可以提升廣東省荔枝產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,也有助于推動(dòng)冷鏈物流行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。
一、研究基礎(chǔ)
1.動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基本原理
動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Dynamic Bayesian Network,DBN)呈現(xiàn)為一種有向的樹(shù)狀圖結(jié)構(gòu),其中各變量以節(jié)點(diǎn)形式出現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)分為父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn),如在水果冷鏈物流場(chǎng)景中,父節(jié)點(diǎn)代表整體物流過(guò)程,子節(jié)點(diǎn)則對(duì)應(yīng)各個(gè)具體的環(huán)節(jié)。該網(wǎng)絡(luò)由結(jié)構(gòu)和參數(shù)兩大部分構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)的參數(shù)取決于影響該節(jié)點(diǎn)的其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠處理既包括分類(lèi)變量也包括連續(xù)變量的復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型。
2.動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的算法原理
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成依賴(lài)于其結(jié)構(gòu)和參數(shù),結(jié)構(gòu)部分確定子節(jié)點(diǎn)受到的條件影響數(shù)量。以圖1為例,設(shè)有1、2、3、4四個(gè)不同節(jié)點(diǎn),根據(jù)箭頭指向,節(jié)點(diǎn)1僅影響其他節(jié)點(diǎn)而不受其他節(jié)點(diǎn)影響,故節(jié)點(diǎn)1的發(fā)生概率設(shè)為0.5,體現(xiàn)為發(fā)生與不發(fā)生兩種情形的均勻分布。在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中,此類(lèi)節(jié)點(diǎn)通常作為父節(jié)點(diǎn)存在,其概率定義為先驗(yàn)概率。子節(jié)點(diǎn)概率的計(jì)算方法,如以圖1中的子節(jié)點(diǎn)2為例,其受父節(jié)點(diǎn)影響,故參數(shù)設(shè)置將產(chǎn)生一個(gè)2×2的概率表,表中各數(shù)值代表在不同父節(jié)點(diǎn)狀態(tài)下子節(jié)點(diǎn)發(fā)生的概率。當(dāng)涉及多個(gè)父節(jié)點(diǎn)時(shí),首先構(gòu)建各父節(jié)點(diǎn)獨(dú)立的狀態(tài),這構(gòu)成了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的先驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)部分。隨后,考慮父節(jié)點(diǎn)間的相互影響關(guān)系,這部分構(gòu)成的有向網(wǎng)絡(luò)則形成了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)部分。
二、基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(DBN)的廣東荔枝冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
1.基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的廣東荔枝冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建
根據(jù)銷(xiāo)售市場(chǎng)距離的遠(yuǎn)近程度,廣東荔枝的物流供應(yīng)模式主要有三種,分別是無(wú)特殊處理物流供應(yīng)模式、傳統(tǒng)冷鏈物流供應(yīng)模式和全程冷鏈物流供應(yīng)模式。無(wú)特殊處理物流供應(yīng)模式即常溫處理,雖然該模式單位產(chǎn)品物流成本低,但因荔枝的易腐蝕性導(dǎo)致該模式損耗大,僅適用于短距離的運(yùn)輸,應(yīng)用比例較低。隨著外地市場(chǎng)銷(xiāo)量的不斷攀升,冷鏈物流供應(yīng)模式成為荔枝物流供應(yīng)的主要模式,應(yīng)用比例高達(dá)70%。全程冷鏈物流模式是現(xiàn)階段最先進(jìn)的荔枝供應(yīng)模式,保證了荔枝“采摘—加工—運(yùn)輸—銷(xiāo)售”整個(gè)過(guò)程中長(zhǎng)期處于低溫狀態(tài)。相關(guān)研究表明,荔枝冷鏈物流中采摘、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售四個(gè)環(huán)節(jié)均可能出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn),其中加工環(huán)節(jié)更是問(wèn)題頻發(fā)的環(huán)節(jié)。張簽名(2021)的研究指出,冷鏈物流商品的包裝問(wèn)題尤為常見(jiàn),且大部分問(wèn)題均與包裝相關(guān)聯(lián)。因此,本文的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)邏輯主要聚焦于加工環(huán)節(jié),著重分析該環(huán)節(jié)問(wèn)題出現(xiàn)的概率。以下是基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建荔枝冷鏈物流的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。
2.設(shè)定先驗(yàn)概率
在確定荔枝冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)評(píng)估模型之后,需設(shè)定先驗(yàn)概率。梁乃鋒等(2024)在其關(guān)于荔枝物流保鮮的研究中指出,荔枝的儲(chǔ)存適宜溫度范圍為3~5度,溫度低于3度或高于5度均會(huì)影響荔枝的品質(zhì)。據(jù)此,本研究將與溫度相關(guān)的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為3~5度,溫度超出此區(qū)間則納入問(wèn)題發(fā)生的概率計(jì)算。依據(jù)姜明珠(2022)對(duì)冷鏈物流優(yōu)化的研究,當(dāng)前國(guó)內(nèi)冷鏈物流面臨的主要問(wèn)題包括采摘環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和銷(xiāo)售環(huán)節(jié)四個(gè)方面,其中運(yùn)輸環(huán)節(jié)和銷(xiāo)售環(huán)節(jié)兩個(gè)方面尤其受到研究者關(guān)注,為本研究設(shè)定概率數(shù)據(jù)提供了理論依據(jù)。綜合當(dāng)前我國(guó)冷鏈物流設(shè)施設(shè)備水平、物流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和專(zhuān)業(yè)化程度以及冷鏈物流技術(shù)現(xiàn)狀,設(shè)置荔枝冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的先驗(yàn)概率(見(jiàn)表1)。
3.仿真訓(xùn)練結(jié)果
通過(guò)將表1各節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率輸入GeNle軟件進(jìn)行計(jì)算,得出結(jié)果為:采摘環(huán)節(jié)問(wèn)題發(fā)生概率為16%,加工環(huán)節(jié)為80%,運(yùn)輸環(huán)節(jié)為58%,銷(xiāo)售環(huán)節(jié)為39%(見(jiàn)表2)。
從模型求解結(jié)果可知,加工環(huán)節(jié)存在問(wèn)題的概率高達(dá)80%,運(yùn)輸環(huán)節(jié)的問(wèn)題概率也超過(guò)半數(shù),達(dá)到 58%。動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)模型中加工環(huán)節(jié)包含三個(gè)關(guān)鍵子節(jié)點(diǎn):保鮮技術(shù)、濕度要求與包裝問(wèn)題。這三個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步細(xì)化為五個(gè)具體因素,其中濕度要求受環(huán)境影響較大,預(yù)測(cè)具有一定難度,故未進(jìn)一步細(xì)分。保鮮技術(shù)方面,存在的兩個(gè)主要問(wèn)題是溫度控制:低于3度與高于5度的溫度條件下,問(wèn)題發(fā)生的概率分別達(dá)到 11%和 22%。這一現(xiàn)象表明,溫度控制失效往往源于信息傳輸障礙,導(dǎo)致無(wú)法有效維持溫度穩(wěn)定。包裝問(wèn)題則是加工環(huán)節(jié)中尤為突出的問(wèn)題,尤其是泡沫箱受潮和包裝破損,其中泡沫箱受潮的風(fēng)險(xiǎn)最高,主要因素包括不當(dāng)?shù)拇娣欧椒ê吞鞖鈼l件的影響,反映了冷鏈物流行業(yè)包裝標(biāo)準(zhǔn)不足、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)缺乏等問(wèn)題。運(yùn)輸環(huán)節(jié)僅包含三個(gè)衍生子節(jié)點(diǎn),分別為運(yùn)輸時(shí)溫度低于 3 度或超過(guò) 5 度、裝卸作業(yè)環(huán)境及運(yùn)輸途中包裝破損,這些節(jié)點(diǎn)問(wèn)題出現(xiàn)的概率分別為26%、22%及25%。與加工環(huán)節(jié)不同,這些節(jié)點(diǎn)未有進(jìn)一步的衍生節(jié)點(diǎn)。運(yùn)輸環(huán)節(jié)溫度和包裝問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是物流運(yùn)輸設(shè)備陳舊、運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生溫度變化、通信延誤或接收失敗導(dǎo)致冷鏈物流運(yùn)輸設(shè)備控溫失效。鑒于荔枝對(duì)溫度極為敏感,溫差適應(yīng)性低,不盡如人意的物流設(shè)備易致荔枝品質(zhì)受損。裝卸作業(yè)問(wèn)題主要原因是行業(yè)規(guī)范不足,不良的裝卸作業(yè)環(huán)境使不同冷鏈物流企業(yè)的裝載倉(cāng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)各異,劣質(zhì)環(huán)境進(jìn)一步影響荔枝品質(zhì)。
綜上所述,荔枝冷鏈物流加工環(huán)節(jié)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的問(wèn)題主要原因來(lái)自行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和信息傳輸效率低下,需要通過(guò)統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和加強(qiáng)通信技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提升荔枝冷鏈物流全過(guò)程的效率和安全性。區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性特征,使供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的信息可在特定區(qū)塊中查詢(xún)和定位,可實(shí)現(xiàn)荔枝冷鏈物流全過(guò)程的溯源追蹤,大大提高了冷鏈物流的效率和準(zhǔn)確度。經(jīng)調(diào)查可知,目前區(qū)塊鏈追溯應(yīng)用已在農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域落地,其中規(guī)模最大最具有代表性的是北大荒集團(tuán)的區(qū)塊鏈大農(nóng)場(chǎng),使農(nóng)業(yè)的自然資源向數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)移成為可能。雖然當(dāng)下區(qū)塊鏈技術(shù)并未形成大規(guī)模應(yīng)用,但是其在農(nóng)業(yè)的成功應(yīng)用,為其在農(nóng)產(chǎn)品的應(yīng)用提供了可行性?;诖?,本研究基于區(qū)塊鏈技術(shù)針對(duì)廣東荔枝冷鏈物流易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)提出科學(xué)可行的優(yōu)化策略,能夠進(jìn)一步促進(jìn)廣東荔枝產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的廣東荔枝冷鏈物流環(huán)節(jié)優(yōu)化策略
1.區(qū)塊鏈助力冷鏈物流行業(yè)規(guī)范化
當(dāng)前,我國(guó)冷鏈物流行業(yè)面臨不規(guī)范和專(zhuān)業(yè)水平不均的問(wèn)題,導(dǎo)致從業(yè)人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足、企業(yè)運(yùn)作效率低下,貨物損耗率高等問(wèn)題頻發(fā)。區(qū)塊鏈技術(shù)可從兩個(gè)方面促進(jìn)冷鏈物流行業(yè)規(guī)范化。一是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性,通過(guò)記錄冷鏈物流過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)按區(qū)塊分隔并串聯(lián)成鏈。這意味著一旦出現(xiàn)物流中斷等問(wèn)題,企業(yè)能夠逆向追蹤至問(wèn)題發(fā)生的具體環(huán)節(jié),可有效提升行業(yè)內(nèi)的信息對(duì)稱(chēng)性,促進(jìn)制定和執(zhí)行統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從而提高整個(gè)行業(yè)的規(guī)范化和專(zhuān)業(yè)化水平。二是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改性,能保障問(wèn)題數(shù)據(jù)的安全性,企業(yè)可直接利用這些數(shù)據(jù)迅速定位問(wèn)題原因,節(jié)約調(diào)查成本。冷鏈物流項(xiàng)目的復(fù)雜性要求對(duì)人才進(jìn)行針對(duì)性的培養(yǎng),耗費(fèi)時(shí)間成本。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù),企業(yè)可根據(jù)需要進(jìn)行定向人才培養(yǎng)??傊ㄟ^(guò)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性與不可篡改性,可有效降低企業(yè)在人才培養(yǎng)、問(wèn)題調(diào)查與維護(hù)等方面的成本,進(jìn)而提升冷鏈物流行業(yè)的專(zhuān)業(yè)水平。
2.區(qū)塊鏈促進(jìn)信息收集與傳遞效率提升
根據(jù)相關(guān)研究,信息收集傳遞的延遲是導(dǎo)致冷鏈中斷或控溫失敗的關(guān)鍵因素之一。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用,特別是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄和共享方面的優(yōu)勢(shì),能顯著提高信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。通過(guò)構(gòu)建一個(gè)去中心化的信息共享平臺(tái),所有參與方如農(nóng)戶(hù)、加工企業(yè)、物流企業(yè)等,均可實(shí)時(shí)接入并共享關(guān)鍵信息,如溫濕度數(shù)據(jù)、運(yùn)輸狀態(tài)等,從而有效預(yù)防信息延誤帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述,區(qū)塊鏈技術(shù)在提升冷鏈物流行業(yè)的規(guī)范化和專(zhuān)業(yè)化以及提升信息收集與傳遞效率方面,具有顯著的潛力和優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用,不僅可以解決現(xiàn)有的問(wèn)題,還能為荔枝等農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈物流帶來(lái)更加安全、高效的管理模式。
四、結(jié)語(yǔ)
本文基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(DBN)構(gòu)建了廣東省荔枝冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,依托于荔枝冷鏈物流領(lǐng)域的研究理論基礎(chǔ)及嚴(yán)密的概率推理算法設(shè)置各節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率,并運(yùn)用GeNle 軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真求解。結(jié)果表明,加工與運(yùn)輸環(huán)節(jié)是冷鏈物流中最易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,歸納出荔枝冷鏈物流加工和運(yùn)輸環(huán)節(jié)問(wèn)題產(chǎn)生的原因是信息收集傳遞不及時(shí)以及冷鏈物流行業(yè)專(zhuān)業(yè)性與規(guī)范性不足。據(jù)此,本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)廣東荔枝冷鏈物流提出了的優(yōu)化策略,旨在提升荔枝冷鏈物流行業(yè)規(guī)范化和效率,助力廣東荔枝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更上一個(gè)臺(tái)階。
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作者簡(jiǎn)介:李春惠(1991— ),女,海南萬(wàn)寧人,廣州商學(xué)院管理學(xué)院,講師,研究方向:冷鏈物流、供應(yīng)鏈管理。