農產品物流與供應鏈優化

孫義君++訾玉梅

[摘要]和發達國家相比，我國企業的物流技術和管理水平還處在發展階段，營業額中很大部分花費在物流成本上，尤其是面向農產品服務的物流。文章把層次分析法和Dijkstra算法結合起來，分兩步同時完成供應商的選擇及運輸路線的確定，既保證了貨物質量又達到了降低物流成本的目的。

[關鍵詞]農產品物流；層次分析法；Dijkstra算法；優化

[DOI]1013939/jcnkizgsc201723158

隨著經濟一體化的發展，物流越來越受到有關經濟部門、生產者、銷售者的重視，現代物流的發展已成為國民經濟發展的生力軍，物流是經濟持續發展的一個強力保證。發展物流的一個重要任務就是優化供應鏈，供應鏈的優化在提高經營收益率中起著越來越重要的作用。當今企業之間的競爭越來越激烈，競爭的范圍不再局限在質量，還擴展到供應鏈優化能力的競爭。發展現代物流業，離不開降低成本這一核心，優化供應鏈能有效地實現這一目標，進而實現效益最大化。和美、日等發達國家相比，我國企業的物流技術和管理水平還處在發展階段，營業額中很大部分花費在物流成本上，尤其是面向農產品服務的物流。農產品供應商一般地處農村偏僻地區，交通較為不便。因此在保證產品質量的前提下，為了有效地降低運輸成本，提高效益，選擇優秀的供應商并進行合理的物流線路規劃是至關重要的。

1農產品物流的特點

農產品的生產者多為身處農村的廣大農民，農產品從他們的手中到消費者的手中，這一過程就是農產品物流，包括采摘、儲運、銷售等環節。我國農產品物流具有以下特點。

11農產品物流量大

首先品種多，我國國土面積大，農產品種類多，如糧食、油料、蔬菜、水產品、林產品和中藥材等；其次產量大，作為農業大國，2013年全國糧食產量就達六萬多億噸。

12農產品物流技術要求高

首先農產品一般抗壓性較差，保質期較短，因而對包裝、裝卸、運輸時間的要求較高，有些還需要冷鏈運輸，以保證物流時間不超過產品的保質期。其次農產品消費屬于低消費，為保證市場競爭力，必須在流通環節上進行供應鏈優化，盡可能降低物流成本。同時由于農產品生產受季節和地域的影響大，因此農產品物流也具有了季節性和地域性特點。最后由于農民是農產品生產的主力軍，為了保護廣大農民的利益，物流過程中要確保產品增值，以保障農民的收入。

13農產品物流難度大

由于農產品多為生鮮的瓜果、蔬菜、河鮮、海鮮等，物流過程中保鮮要求高；不同地區、不同季節的農產品往往不同；價格隨市場行情波動較大、較快，這些特點決定了農產品物流的風險大，供應鏈管理的難度大。

14農產品物流參與者眾多

在農產品的生產、采摘、儲運、銷售和消費等過程中都有大量的人員參與。

2農產品物流中供應鏈的優化

我國是農業大國，農產品供應商人數眾多，但地處農村，交通一般不方便，恰當地選擇供應商及物流路線，能有效地降低成本，提高效率。本文把供應商的選擇分為兩步完成：首先用層次分析法確定入圍供應商名單，然后用Dijkstra算法最終確定供應商及物流路線。

21第一步：用層次分析法初選供應商

層次分析法簡稱AHP法，[1]是美國運籌學家薩蒂教授提出的，是一種為復雜問題做出多準則、多層次決策和排序的方法，適宜于解決那些既需要用定性方法進行分析又需要用定量方法進行分析的評價決策問題。此方法只能從備選方案中擇優決策，受決策者喜好影響較大，需要檢驗，而且指標層次較多。用層次分析法確定入圍供應商的步驟和方法如下。

211建立層次結構模型

將決策的目標、考慮的因素（決策準則）和決策對象按它們之間的相互關系分為目標層、準則層、指標層和方案層，其中準則層、指標層的評價指標的選取是至關重要的，本文在全面、科學、易操作等原則指導下給出了包含質量、實力、規模、能力、管理五大類評價指標的準則層，同時在每一項指標中又包含了若干具體要素構成的指標層，最終形成了評價層次結構模型如圖1所示。

212同層間單權重系數的確定

相對于上一層的要素而言，每一層的各要素的重要程度用同層間單權重系數來表示。此系數直接給出較難，且主觀性太強，一般由該層的判斷矩陣的特征向量給出。先把同一層次間任意兩要素ai、aj依它們的重要程度兩兩比較的標度值，一般采用數字1～9及其倒數的標度方法，見下表。[1]

把兩要素ai、aj比較后得到的標度值放到矩陣的第i行第j列，構成判斷矩陣。設判斷矩陣為A，先求出A的特征向量，把此向量的各個分量賦值作為對應的各要素的權重系數。常用方根法求，步驟如下：[1]

倒數[]若要素i與j比較得標度值aij，則要素j與i比較的標度值aji=1/aij

① 計算A的每一行元素的乘積Ii=nj=1aij。

② 計算Ii的n次方根ω—i=nIi。

③ 對ω—i進行規范化ωi=ω—ini=1ω—i

則ωi（i=1，2，…，n）組成判斷矩陣A的特征向量ω=（ω1，ω2，…，ωn）T，其中ω1，ω2，…，ωn就是各要素的權重系數。

213一致性檢驗

由于判斷矩陣的元素是決策者經過兩兩要素的比較給出的值，常會受決策者的個人喜好影響，所以進行一致性檢驗是必需的。步驟如下：[1]

①計算判斷矩陣最大的特征值λmax=ni=1[Aω]inωi。

② 計算判斷矩陣一致性指標CI=λmax-nn-1。

③ 計算判斷矩陣一致性檢驗系數CR=CIRI，其中RI為平均隨機一致性指標，判斷矩陣的階數 n=1-10的RI分別取0、0、058、090、 112、124、132、141、145、149。n等于其他值的RI可查相關資料得到。endprint

要想通過一致性檢驗，CR必須小于010，否則需要重新比較兩兩要素給出標度值，構造判斷矩陣。

214組合權重系數的確定

各層間要素的組合權重系數可由上到下計算各層的單權重系數得到，最終得到方案層各方案相對應于目標層的組合權重系數。此系數揭示了各方案在擇優決策中的優劣程度，即得到各方案的排序。

按照本文前面所構造的層次結構模型，有目標層、準則層、指標層、方案層四層。由判定矩陣已求得準則層各要素的單權重系數為bi，指標層各要素的單權重系數為cij，則指標層各要素的組合權重系數即相對于目標層的優先順序為BCj=ni=1bicij，（j=1，2，…，n）。依次往下遞推，便可求得模型的最下層方案層中各方案在綜合評價分析中的組合權重系數，即相對于目標層的優先順序BCDj=ni=1（BC）i dij ，（j=1，2，…，n），其中dij是方案層各方案的單權重系數。根據此系數從大到小進行擇優確定入圍供應商名單。

用層次分析法確定入圍供應商之后，進入下一步。

22第二步：用Dijkstra算法最終確定供應商及物流路線

Dijkstra算法是解決最短路問題的一種算法。[2]設G=（V，E）是連通圖，圖中任意兩點vi 、vj，邊（vi ，vj）有權ω（vi vj），求一條由u0 到vt的最短路。算法基本思想為：假設S是V的真子集且u0∈S，并以S—記V＼S。若P=u0…u— v—是從u0到S—的最短路，則顯然u—∈S且P的（u0，u—）節必然是最短（u0，u—）路。因此，

d（u0，v—）=d（u0，u—）+ω（u—v—）

并且從u0到S—的距離由公式：

d（u0，S—）=minu∈S，v∈S— {d（u0，u）+ω（uv）}

給出。具體步驟如下：

第一，每個頂點v給以標號l（v），設l（u0）=0，對v≠u0，l（v）=∞，S0={u0 }且i=0。

第二，對每個v∈S—i，用min{l（v），l（ui）+ω（ui v）}代替 l（v），計算：

minv∈S—i{l（v）}，并把達到這個最小值的一個頂點記為u（i+1），置S（i+1）=Si∪{u（i+1）}。

第三，若i=v-1，則停止；若i

這種算法給出了從u0到所有其他頂點v的最短路，距離由標號l（v）的終值給出。若想確定到某一特定頂點vt的距離，只要當某uj等于vt時立即停止。

3供應鏈優化應用

某超市要從當地農產品供應商中選擇供貨者，借助第三方物流把農產品運送到超市，如何確定供應商并規劃運輸路線能保證貨物質量且成本低？可以用上述方法先用層次分析法確定入圍的供應商名單，不妨設有六家供應商入圍，把它們分別編號為V1至V6。第三方物流公司記為S，超市記為t。把它們視為八個頂點，兩兩之間有省級以上道路的連線，并賦值此路段運輸成本，得出圖2。

圖2運輸成本路線

用Dijkstra算法得到從S到t的最短路S→V1→V2→V5→V6→t，其中V1、V2、V5、V6即為最終確定的供應商，且此路線為運輸成本最低的路線。

參考文獻：

[1]章大海優化供應商網絡降低企業供應物流成本-層次分析法在供應商優化選擇中的應用[J].網絡財富，2009（9）：72-73

[2]J A 邦迪，U S R默蒂圖論及其應用[M].北京：科學出版社，1984

[基金項目]國家級大學生創新訓練項目（項目編號：201510452061）。

[作者簡介]孫義君（1994—），女，漢族，山東臨沂人；訾玉梅（1970—），女，漢族，山東臨沂人，碩士，副教授。研究方向：最優理論在經濟中的應用。