冷鏈技術近年來受到國內外學者廣泛關注。目前,國內農產品“最初一公里”源頭保鮮冷鏈基礎設施長期滯后,大量高原特色農產品缺乏良好的倉儲保鮮條件,農產品損耗率和物流成本居高不下。同時,因缺乏相關冷鏈倉儲物流產業(yè)的信息化基礎設施,產業(yè)數據無法高效流通,農戶大多被動等待經銷商上門收貨,導致耽誤采收時機,產品浪費損失大,產銷對接困難大,總體發(fā)展規(guī)模小、標準低。而獨立的農產品冷鏈體系并不完善,與國家工業(yè)化和城市化發(fā)展的進程不匹配,有的地區(qū)甚至與經濟社會發(fā)展嚴重脫節(jié)。面對這些問題,冷鏈物流發(fā)展迫在眉睫。近年來,國家重視數字經濟發(fā)展,不管是政府工作報告還是《“十四五”數字經濟發(fā)展規(guī)劃》中都有對其內容的描述。數字經濟涉及大數據、云計算、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈、人工智能、5G通信等技術。數字技術已經在冷鏈物流領域大規(guī)模使用。如何構建數字社會也是當前行業(yè)研究方向,可通過現(xiàn)有的數字經濟數據預測未來發(fā)展趨勢。本文分析我國冷鏈物流當前數字經濟發(fā)展現(xiàn)狀,利用灰色分析模型分析當前冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀,利用灰色GM(1,1)模型預測各個指標情況,最后給出數字技術在冷鏈物流中的發(fā)展建議。
通過調研,本實驗以生鮮農產品發(fā)展、物流發(fā)展、冷鏈基礎設施、人民生活、數字經濟發(fā)展、能源消耗等作為一級指標。本論文研究數據年限從2016年至2021年,具體指標分配情況如表1所示。
一級指標 | 二級指標 | 單位 |
生鮮農產品發(fā)展 | 農林牧漁生產總值 | 億元 |
物流發(fā)展 | 農產品物流規(guī)模 | 萬億元 |
交通運輸的貨運量 | 萬t | |
冷鏈基礎設施 | 冷鏈物流行業(yè)規(guī)模 | 億元 |
冷庫容量 | 萬t | |
人民生活 | 人均食品煙酒支出 | 元 |
人均消費支出 | 元 | |
數字經濟發(fā)展 | 區(qū)塊鏈企業(yè)數量 | 家 |
數字經濟規(guī)模 | 萬億元 | |
農業(yè)數字經濟滲透率 | % | |
能源消耗 | 能源消耗總量 | 萬t標準煤 |
本實驗以農林牧漁生產總值作為參考序列,用A0表示。其他指標確定為比較序列,用Ak(k=1,2,3,...,10)表示,具體數據如表2所示?;疑P聯(lián)分析分四步,首先確定分析序列,其次對變量進行預處理,再次計算指標灰色關聯(lián)系數,最后就是確定關聯(lián)度及指標排名[11]。
經過SPSSAU軟件分析,得到比較序列的關聯(lián)系數結果,如表3所示,其中數字越大,代表關聯(lián)性越強。由關聯(lián)系數進行平均值計算得出關聯(lián)度值介于0~1,該值越大表示評價項與“參考值”相關性越強,關聯(lián)度越高,意味著評價項與“參考值”之間關系越緊密,因而其評價越高。結合關聯(lián)度值,對所有評價項進行排序,得到各評價項排名[12],如表4所示。
通過分析發(fā)現(xiàn)以下情況:1)農產品物流規(guī)模占首位,也就是物流規(guī)模影響數字技術的使用,規(guī)模太小,不利于數字技術的推進;2)居民的食品支出影響冷鏈物流的發(fā)展,只有居民購買需求大,物流行業(yè)才能快速發(fā)展;3)排最后的是區(qū)塊鏈企業(yè)數量,說明目前冷鏈行業(yè)對區(qū)塊鏈技術還在觀望中,未來有很大的發(fā)展空間。
評價項 | 關聯(lián)度 | 排名 |
A1農產品物流規(guī)模 | 0.988 | 1 |
A5人均食品煙酒支出 | 0.967 | 2 |
A9農業(yè)數字經濟滲透率 | 0.955 | 3 |
A6人均消費支出 | 0.935 | 4 |
A3冷鏈物流行業(yè)規(guī)模 | 0.922 | 5 |
A8數字經濟規(guī)模 | 0.918 | 6 |
A10能源消耗總量 | 0.898 | 7 |
A4冷庫容量 | 0.886 | 8 |
A2交通運輸的貨運量 | 0.847 | 9 |
A7區(qū)塊鏈企業(yè)數量 | 0.594 | 10 |
灰色系統(tǒng)是一個既包含已知變量又包含未知信息的系統(tǒng)。通常定義為GM(n,x)模型,其內涵是用n階微分方程對x個變量進行建模。簡單講即離散的序列看成連續(xù)的序列,弱化未知量,強化已知量,最后構建一個以時間為變量的微分方程,達到預測目的。使用該模型預測的前提是數據為線性樣本,非線性的數據預測效果差。
課題組先以A0農林牧漁生產總值來做預測分析。建立GM(1,1)模型一般包括四個步驟:1)對原始數列進行級比檢驗及可行性分析;2)對原始數列進行累加得到累加生成數列,并建立微分方程;3)構造數列矩陣B和向量Yn,利用最小二乘法計算模型的響應方程式;4)進行模型的檢驗[13]。
建立農林牧漁生產總值序列{x0(1),x0(2),x0(3),x0(4),…,x0(n)}。求級比并進行級比的判斷:
設有新的序列{z1(1),z1(2),z1(3),z1(4),…,z1(n)}。其中,z1(k)=1/2(x1(k)+x1(k-1))稱為鄰值生成序列。故x0(k)+az1(k)=b為GM(1,1)模型的基本形式。求解過程如下:針對x0(k)+az1(k)=b這個式子,設α=[ab]且有Yn和B。
于是GM(1,1)可以表示為:Y=Bα。根據最小二乘法求解得到:α=(BTB)-1BTY。
根據前面得到的一次累加序列以及鄰值生成序列,把
通過公式計算,可以得到發(fā)展灰數為-0.087,內生控制灰數為99 560.68,后驗差比值C為0.006,依據表5,可以得出模型精度高。
模型精度等級 | 后驗差比值C | 相對誤差/% |
好 | C≤0.35 | 0.01 |
合格 | 0.35<C≤0.5 | 0.05 |
勉強 | 0.5<C≤0.65 | 0.10 |
不合格 | 0.65<C | 0.20 |
求解微分方程,得到預測模型:
最后的預測值序列將上述的做一次累減序列還原。
通過計算,得到模型的擬合結果,如表6所示。
索引項 | 原始值 | 預測值 | 殘差 | 相對誤差/% |
2017年 | 109 331.7 | 109 331.7 | 0 | 0 |
2018年 | 113 579.5 | 113 973.444 | -393.944 | 0.347 |
2019年 | 123 967.9 | 124 344.533 | -376.533 | 0.304 |
2020年 | 137 782.2 | 135 659.346 | 2 122.854 | 1.541 |
2021年 | 147 013.4 | 148 003.758 | -990.358 | 0.674 |
模型平均相對誤差為0.573%,小于20%即說明擬合良好?;谏厦娴念A測模型原理,數據也符合規(guī)律,可以求出A1至A10指標2024—2026年的預測數據。全部預測數據如表7所示。
結合預測數據,發(fā)現(xiàn)所有指標都呈現(xiàn)上升趨勢,說明人民對冷鏈的需求比較大,這就需要新技術的支持與投入,才能讓冷鏈行業(yè)數字經濟快速發(fā)展。與此同時,大量冷庫的投入也會造成能源的消耗,如何減少碳排放成為需突破的主要問題。
序列 | 指標 | 2024年 | 2025年 | 2026年 |
A0 | 農林牧漁生產總值 | 192 194.9 | 209 683.8 | 228 764.1 |
A1 | 農產品物流規(guī)模 | 6.42 | 6.99 | 7.59 |
A2 | 交通運輸的貨運量 | 5 607 528.477 | 5 725 092.005 | 5 845 120.288 |
A3 | 冷鏈物流行業(yè)規(guī)模 | 5 805.82 | 6 464.1 | 7 197.01 |
A4 | 冷庫容量 | 12 843.17 | 14 923.83 | 17 341.56 |
A5 | 人均食品煙酒支出 | 8 983.97 | 9 723.33 | 10 523.53 |
A6 | 人均消費支出 | 28 047.64 | 29 715.47 | 31 482.46 |
A7 | 區(qū)塊鏈企業(yè)數量 | 60 547.152 | 91 669.258 | 138 788.572 |
A8 | 數字經濟規(guī)模 | 65.01 | 73.44 | 82.98 |
A9 | 農業(yè)數字經濟滲透率 | 12.84 | 14.08 | 15.44 |
A10 | 能源消耗總量 | 576 473.33 | 596 320.74 | 616 851.48 |
本模型研究結果說明冷鏈物流中與農林牧漁生產總值關聯(lián)最大的就是農產品物流規(guī)模及人均食品煙酒支出。應加大對冷鏈物流產業(yè)的投入,幫助農戶增加收入。目前我國冷鏈物流行業(yè)法律法規(guī)不夠健全。應加快物流運輸標準化建設,科技的驅動與賦能是運營標準化水平提升的核心動力。
大部分地區(qū)冷庫成本投入高。除了基地建設初期的重資產投入外,冷庫的日常運營成本也遠遠高于普通倉庫。優(yōu)化冷庫的能源消耗,減少能耗成本,也是重要的一環(huán)。增加多元的運輸方式,發(fā)展暢通的海運、陸運和空運綜合運輸體系來保障運輸,加強碼頭和鐵路延伸線規(guī)劃建設,讓企業(yè)和農民有更多的選擇。通過物聯(lián)網采集實時數據,并利用區(qū)塊鏈技術和云計算技術,將采集的實時數據上傳到各種終端設備上,實現(xiàn)數據的可視化。
本研究的不足之處在于,對數字技術的其他模塊沒有展開調研,只研究區(qū)塊鏈企業(yè)規(guī)模;研究的數據樣本偏少,后續(xù)研究要擴大樣本量。
當前的冷鏈發(fā)展存在能耗高、成本高,溫度異常造成的貨損風險高,專業(yè)人才匱乏,人力成本偏高,傳統(tǒng)冷庫監(jiān)控無法滿足客戶要求等問題。構建新型冷庫,主要圍繞全程冷鏈物流的數據監(jiān)測,實現(xiàn)對壓縮機轉速、膨脹閥開度及風機轉速的調控,來改善冷鏈過程中的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度。冷庫的信息化參數主要包括冷庫基本信息、出入貨情況、機組運行狀態(tài)及設備設定參數,并且通過云平臺對冷庫進行管理。數字技術在冷鏈領域的應用還有待企業(yè)、高校、科研院所等多方共同努力探索,構建數字化的冷鏈模式,早日實現(xiàn)“數字中國”目標。
序列 | 指標 | 2016年 | 2017年 | 2018年 | 2019年 | 2020年 | 2021年 |
A0 | 農林牧漁生產總值 | 106 478.7 | 109 331.7 | 113 579.5 | 123 967.9 | 137 782.2 | 147 013.4 |
A1 | 農產品物流規(guī)模 | 3.6 | 3.7 | 3.9 | 4.2 | 4.6 | 5 |
A2 | 交通運輸的貨運量 | 4 386 763 | 4 804 850 | 5 152 732 | 4 713 624 | 4 725 862 | 5 298 499 |
A3 | 冷鏈物流行業(yè)規(guī)模 | 2 250 | 2 550 | 3 035 | 3 391 | 3 832 | 4 184 |
A4 | 冷庫容量 | 4 015 | 4 775 | 5 238 | 6 053 | 7 080 | 8 205 |
A5 | 人均食品煙酒支出 | 5 151 | 5 374 | 5 631 | 6 084 | 6 397 | 7 178 |
A6 | 人均消費支出 | 17 110.7 | 18 322.1 | 19 853.1 | 21 558.9 | 21 209.9 | 24 100.1 |
A7 | 區(qū)塊鏈企業(yè)數量 | 3 200 | 6 500 | 17 000 | 14 500 | 27 500 | 43 100 |
A8 | 數字經濟規(guī)模 | 22.6 | 27.2 | 31.3 | 35.8 | 39.2 | 45.5 |
A9 | 農業(yè)數字經濟滲透率 | 6.2 | 6.5 | 7.3 | 8.2 | 8.9 | 9.7 |
A10 | 能源消耗總量 | 441 492 | 455 827 | 471 925 | 487 488 | 498 314 | 525 896 |
年份 | A1農產品物流規(guī)模 | A2交通運輸的貨運量 | A3冷鏈物流行業(yè)規(guī)模 | A4冷庫容量 | A5人均食品煙酒支出 | A6人均消費支出 | A7區(qū)塊鏈企業(yè)數量 | A8數字經濟規(guī)模 | A9農業(yè)數字經濟滲透率 | A10能源消耗總量 |
2017 | 0.998 | 0.835 | 0.825 | 0.840 | 0.981 | 0.988 | 0.461 | 0.837 | 0.890 | 0.886 |
2018 | 0.978 | 0.790 | 0.989 | 0.895 | 0.966 | 0.922 | 0.606 | 0.957 | 1.000 | 0.887 |
2019 | 1.000 | 0.953 | 0.970 | 0.972 | 0.981 | 0.924 | 0.730 | 0.967 | 0.950 | 0.967 |
2020 | 0.972 | 0.802 | 0.936 | 0.934 | 0.920 | 0.870 | 0.841 | 0.992 | 0.990 | 0.888 |
2021 | 0.992 | 0.857 | 0.890 | 0.790 | 0.988 | 0.971 | 0.333 | 0.835 | 0.946 | 0.860 |