0 引言

冷链物流( Cold Chain Logistics) 泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售,到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下,以保证食品质量, 减少食品损耗的一项系统工程。它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂,建设投资也要大很多,是一个庞大的系统工程。

由于冷链物流的发展受到诸多因素的影响,制定冷链物流发展规划和措施时必须进行综合考虑。姚月强[1]等认为生鲜农产品冷链物流影响因素受政策因素、经济因素、社会文化因素和技术因素的影响。蒋伟[2]分析了物联网技术对冷链物流发展的影响。

本文通过行业、企业专家调查和文献查阅,找出冷链物流发展的诸多影响因素,采用Delphi专家调查法找出对其影响比较重要的主要因素,再采用解释结构模型( Interpretative Structural Model,ISM) 研究各个影响因素之间的关系,形成冷链物流发展影响因素层次结构,找出关键的影响因素,最后利用 ( Analytic Hierarchy Process,AHP) 层次分析法,计算各影响因素的综合权重,为冷链物流的发展规划和措施的制定提供参考和依据。

1冷 链 物 流 发 展 的 关 键 影 响 因 素 识别[3]

冷链物流的发展受众多因素的影响,为了大力发展生鲜农产品冷链物流,首先必须抓住对决策有重要影响的关键因素。

1. 1 备选因素

通过对行业、企业专家调查和文献查阅,总结归纳出冷链物流发展的17个影响因素,将这些备选因素集合表示为f = ( f1,f2,…,fi,…,f17)T,如表1所示。

1. 2 重要性评语集

确定以上17个备选因素与冷链物流发展的关联性评语集为:

1. 3 评估各备选因素的重要性

从行业企业邀请了12位专家,通过Delphi专家调查法,分别对影响冷链物流发展的17个因素进行重要性评价,最后,进行汇总计算,得到重要性评估结果如表1所示。

1. 4 评语矩阵

根据表1中的调查数据可以构造冷链物流影响因素的重要性评语矩阵,即以上Xi备选影响因素属于各评语的程度:

其中,rij= dij/ da,dij为第i个因素选择第j个评价值的专家人数; da为参加评价的总人数。

1. 5 备选因素的重要性评价值

评价值Y按以下方法进行计算: Y = RXT= ( y1,…,yi,…,y17)T。经过计算求得的17个备选因素的重要性评价值如表1所示。

1. 6 影响因素识别结果分析

分析各影响因素的重要性评价值,除掉yi< 0. 5的备选因素,将剩余的12个影响因素作为冷链物流发展的关键影响因素,并将其分别表示为S1~ S12,如表1所示。

表 1 冷链物流影响因素评价表 

2 构建冷链物流发展影响因素的 ISM 模型

解释结构模型的基本思想是通过各种创造性技术,提取问题的构成要素,利用矩阵等工具和计算机技术,对要素及其相互关系等信息进行处理,最后用文字加以解释说明; 明确问题的层次和整体结构,提高对问题的认识和理解程度; 核心内容是通过对可达矩阵的处理,建立系统问题的递阶结构模型[4]。

2. 1 建立影响因素关系表和可达矩阵

首先,深入分析我国冷链物流的发展状况,分析各关键影响因素之间的相互关系,列出影响因素相互关系表,如表2所示。其中,“∨”表示上面因素与下面因素相关,如因素3即“冷链物流体系尚未形成”会影响因素6“冷链的高成本和商品的高损耗”; “A”表示下面因素与上面因素有关系,如因素10“信息技术应用水平落后”会影响因素4“冷链上下游整体规划和整合状况欠佳”。[5]

表 2 影响因素相互关系表 

根据以上影响因素关系表,构造影响因素之间直接和间接关系的可达矩阵M,反映要素之间的相互关系。其中“1”表示两个影响因素直接或间接相关, “0”表示两个影响因素相关程度小或基本不相关。

2. 2 划分层次级别

定义可达集和前因集[6]。

可达集用R( Si) 表示,是由可达矩阵第Si行中所有元素为1的列所对应的要素构成的集合。即

前因集用A( Sj) 表示,是由可达矩阵第Sj列中所有元素为1的行所对应的要素构成的集合。即

最高要素集合,即一个多级递阶结构的最高级要素集合,是指没有比它再高级别的要素可以达到, 其他可达集R( Si) 中只包含它本身的要素,而前因集中,除包含要素R( Si) 本身之外,还包括可以达到它的下一级要素。表示为

对冷链物流发展影响因素进行数据分析求得R ( Si) 和A( Sj) 的数据如表3所示。

表 3 一级因素划分数据表  

2. 3 分解可达矩阵,建立结构模型

对得到的可达矩阵,通过“级间划分”建立结构模型。具体分析步骤如下:

首先,根据最高集合的定义,确定出多级递阶结构的最高级要素,分别为影响因素9、10、11、12; 并将其从可达矩阵的相应的行和列中划去,形成新的可达矩阵。

然后,从新的可达矩阵中,确定可达集、前因集, 并最终确定其对应的最高级要素集合。

同样,依此类推,找出多级递阶结构中每一级所包含的最高级要素集合,分别用L1,L2,…,Lk表示从上到下的层次级别,则有若干个层次的系统,级间划分可以表示为以下公式: Ln= [L1,L2,…,Lk]。二级三级因数划分数据表如表4 - 5所示。

表 4 二级因素划分数据表

表 5 三级因素划分数据表

2. 4 建立解释结构模型

根据以上要素级别划分,画出相邻两级之间的关系,建立结构模型,如图1所示。

图 1 结构模型  

根据上图的结构模型,用相应的因素进行替换, 即得到冷链物流系统的解释结构模型如图2所示。

图 2 解释结构模型   

2. 5 冷链物流影响因素的关联性分析

由图2可知,影响冷链物流发展的多个因素体现为三个层次。位于第一层次的是冷链物流体系、冷链物流上下由整体规划和整合状况、冷链物流的市场化程度和冷链的成本和损耗四个因素,他们是冷链物流发展的最重要因素; 位于第二层的因素是冷链物流的基础设施和设备、信息技术应用水平、生鲜农产品加工能力、农产品产后全程低温贮藏程度四个因素,他们对于冷链物流的发展发挥着决定性作用; 最后一个层次包括相关法律法规体系、行业标准和标准执行监管力度、生鲜农产品冷链物流意识和冷链物流专业人员不足四个因素,是决定冷链物流发展的基础性因素。

3 AHP 确定影响因素的权重

层次分析法是20世纪70年代由美国运筹学家Saaty提出来的一种定性与定量相结合的系统分析方法,它将复杂系统决策思维过程模型化、数量化,通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,为最佳方案的选择提供依据。[7]

主要步骤为:

( 1) 建立决策问题的递阶层次模型

在深入分析实际问题的基础上,建立一个由目标层、准则层、方案层构成的层次分析结构。目标层是决策者所要达到的目标,准则层是衡量是否达到目标的判断标准,方案层是解决问题的各种方法、措施等。因此,冷链物流发展影响因素的递阶层次模型采用解释结构模型的分析结果。

( 2) 构造判断矩阵

从层次结构模型的第2层开始,对于从属于 ( 或影响) 上一层每个因素的同一层诸因素,进行两两比较,比较的数值用T. L. Satty标度衡量方法进行量化,如表6所示。

表 6 T. L. Satty 标度衡量方法  

写成矩阵的形式构成判断矩阵B。

( 3) 计算相对重要程度,即权重系数

利用MALTAB命令eig( B) 求得矩阵特征值和特征向量,最大特征值λmax对应的特征向量为Wi。

则W'i的分量就是对应于n个因素的权重系数。

( 4) 进行一致性检验。

为了确定权重分配是否合理,根据判断矩阵,进行一致性检验。判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比称为判断矩阵随机一致性比例,记为CR。公式如下:

其中,n为判断矩阵的阶数; 平均随机一致性指标RI的取值如表7所示。

表 7 平均随机一致性指标 RI  

若满足上式,则一致性检验通过,则Wi '可作为本层次各要素对上一层某要素的相对权数向量。

具体计算结果如表8 - 10所示。

表 8 因素权重数据表

表 9 因素综合权重数据表  

表 10 因素权重排序表 

4 结束语

( 1) 用定性与定量分析相结合,对影响冷链物流的众多因素,应用Delphi专家调查法,找到了起主要作用的关键影响因素。

( 2) 由于冷链物流各影响因素之间关系非常复杂,结构比较模糊,本文应用ISM解释结构模型法构建了冷链物流影响因素的多级递阶层次结构模型。通过分析冷链物流各个影响因素之间的相互关系,利用矩阵进行定量描述,将定性分析和定量分析进行了有效结合。

( 3) 在以上结构模型的基础上,应用AHP层次分析法对构建的递阶层次结构进行分析,通过两两比较确定每一层次中诸多复杂因素的相对重要性, 构造判断矩阵,计算重要性程度。最后经过综合判断,得出权重的总排序,即冷链物流影响因素的重要程度。

( 4) 采用专家调查法、ISM解释结构模型法和AHP层次分析法相结合求得的结果,能够较好地衡量冷链物流中相互关联的各影响因素之间的重要程度,提高了分析的可靠性和有效性,从而为冷链物流发展决策的作出提供依据。