基于Logistic模型的農產品物流系統演化研究

姚冠新，趙阿祥 （江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮江 212000）

YAO Guanxin,ZHAO Axiang (School of Management,Jiangsu University,Zhenjiang 212000,China)

0 引 言

農產品物流作為農村居民生活、工作的支撐與保障，在農村經濟的發展中占據重要地位，是現代農村賴以生存與發展的根本基礎之一。國外有關物流研究已經有一百多年了。早在1901年，已有不少物流學者開始投身于農產品物流的研究。比較有代表性的包括：Mo Lianguang（2011）針對于傳統農產品物流運作模式，提出了當下農產品物流所存在的一些主要問題；Jabir Ali,Sushil Kumar（2011）通過實證研究分析了信息及通訊技術的應用對于農產品供應鏈所產生的影響；相比于發達國家，我國對農產品物流系統的研究起步相對較晚，仍處于初級階段。例如：杜小芳和張金隆針對農產品物流的落后狀況，提出農產品第三方物流管理模式，以實現農業市場的規范管理和高效運作。邱祝強分析了生鮮農產品物流的現狀，研究了冷鏈的生鮮農產品物流網絡形成機理、物流網絡布局優化及配送優化等問題。本文嘗試的運用自組織理論方法去深入研究農產品物流系統的演化方式，從定性和定量相結合的視角出發，運用Logistic模型方程來探討農產品物流整體演化規律，并對農產品物流演化進行科學的預測。最后提出對其演化具有發展性的建議。

1 農產品物流系統的演化模型構建

1.1 農產品物流系統演化方程和參數描述

按照一般事物的發展規律，本文將農產品物流系統的演化分為四個階段，分別為萌芽期、成長期、穩定期和飛躍期。整體發展趨勢可以用S型的曲線表現，類似于Logistic模型的演化規律，在最初的一段時間內發展緩慢，然后發展速度急速增加，經過拐點后，雖然發展加速度有所下降，但仍以高速發展直至平穩。到最后的蛻變的產生。其標準的表達式如下：

其中，Xt和Xt+1分別表示農產品物流在t時刻和t+1時刻的狀態變量。r為方程參數，即表示為成長速度系數，農產品物流系統演化發展速度一定會達到一個極大值，然而成長速度也會伴隨著時間的推移而變慢，最后逐漸趨向于0。為了方便研究，可以假設農產品物流系統的成長速度與其演化過程中的狀態變量Y成正比例關系，由此可以變形為成長速度方程，其數學模型如下：

這個方程稱為Logistic模型，是自組織演化系統的一般描述。其中，d x/d t為農產品物流系統在t時刻下發展加速度；r表示為系統整體的成長速度系數，這個系數與物流系統內部耦合度存在一定的關聯性；k表示為農產品物流系統的最大承載值，這與當地的經濟水平和社會資源等存在一定關系。1-X/（）K 表示方程的系數。對方程（2）求解，可得：

其中，c為常數，其值是隨著系統演化階段的變化而變化。

設X（）0=a為初始狀態，其中0＜a＜M，則：

其中式（2）與式（3）分別表示農產品物流系統在狀態變量Y在t時刻成長速度和躍遷軌跡。

對方程式（2）求導可得：

該方程是用來表示系統狀態變量增長在任何一時刻的加速度。令d2x/d t2=0，即可以得到該農產品物流系統的曲線拐點。得出來的（t1,rK/4），其中t1=a/r。再次對方程式（5） 求導得：

1.2 農產品物流系統自組織演化特征分析

根據農產品物流業的形成與發展規律，可以得出農產品物流系統的總體演化特征，即呈現出前慢——中快——后慢的演化趨勢，其中它的演化過程可以分為四個階段。

1.2.1 萌芽階段。第一階段 （0＜ t＜ t0）萌芽期間。該階段由d2x/d t2、d3x/d t3的計算結果可知，在r,K均大于零，表明農產品物流系統成長速度與加速度遞增。當農產品物流系統發展達到（t0,rK/6）處，該系統發展加速度將達到最大值。此時，我國農產品物流市場規模比較小，各種功能的農產品物流點相繼出現，各個節點之間的競爭逐漸增強，整個系統呈現出一種“勢如破竹”之態。

1.2.2 成長階段。第二階段 （t0＜ t ＜t1）成長期間。該階段由d2x/d t2＞0、d3x/d t3＜0；由此看出來，此刻相比于穩定期，雖然成長加速度有所緩解。但是此時的農產品物流已經度過“起飛”的困難期，農產品物流系統演化發展也由此進入了一個全新的階段。該階段系統內各個因素之間不斷磨合不斷發展。此時的農產品物流業的成長速度回達到最大值且此時的產量也會在這一階段達到極致的1/2，持續的尋找穩定的發展環境。

1.2.3 穩定階段。第三階段 （t1＜ t ＜t2）穩定期間。該階段由d2x/d t2＜0、d3x/d t3＜0；表明農產品物流系統的成長速度和加速度均遞減，但是速度依然大于零，可見，該階段農產品物流業發展比較穩定，當t=t2時，此時成長加速度將達到最大負值，這一點系統一般稱為“成熟點”。在該點來臨前，我國農產品物流系統的發展日趨完善，這時候的發展外在環境也相對穩定。整個系統的演化發展日益成熟。

1.2.4 飛躍階段。第四階段（t＞t2）飛躍期間。該階段由d2x/d t2＜0、d3x/d t3＞0；表明系統增長速度遞減，加速度遞減，即農產品物流發展的增長速度變得越來越慢，逐漸趨于零，農產品物流市場將表現為供過于求。此刻需要擴大內需，促使該物流系統進入下一輪演化循環。

2 實證研究

2.1 數據的收集與處理

近些年，隨著社會生產力的不斷加強，農產品生產總量成穩定增長趨勢，因此農產品物流需求量也巨大，農產品物流的發展得到了人們的普遍關注。農產品物流總額是指為滿足消費者需求而進行的農產品物質實體及相關信息從生產者到消費者之間的物理性流動而產生的費用。參照本文1.1章節中建立的系統整體演化模型，選取我國2010～2016年中農產品物流總額數據進行定量化的實證研究（見表1）。

從以上數據可以看出，雖然近些年政府越來越重視農村經濟的發展，農產品物流總額歷年也逐年增長，但相比于社會物流總額來看，兩者之間的差距卻是越來越大。

2.2 模型的應用

根據本文式（4）建立的系統整體演化模型，將表1所示的2010～2016年我國農產品物流總額作為數據，運用Eviews6.0進行數據擬合，為了方便參數估計，本文將式（4）的模型進行改進變成：

表1 社會物流總額與農產品物流總額

其中，C（1）、C（2）、C（3）為待估參數，使用計量經濟軟件Eview6.0直接利用非線性最小二乘法估計模型參數，計算結果如下：

此時得到的擬合結果如下：K=101.6；r=0.044（則r＜1，則城鄉一體化農產品物流系統趨向于一個穩定點。依據模擬結果，系統演化軌跡是一條S型的曲線，進一步證明了邏輯斯蒂方程模型適用于城鄉一體化農產品物流系統整體演化）；城鄉一體化背景下農產品物流系統擬合度R=0.998，參數檢驗比較顯著，擬合度比較理想。

利用模型對我國城鄉一體化背景下農產品物流系統在未來幾十年的演化軌跡進行預測，當然，這里需要說明的是，隨著經濟的不斷發展與社會的進步，城鄉一體化背景下農產品物流系統發展速度r的改變，導致城鄉一體化農產品物流系統的演化軌跡并不會完全依據圖1所示進行，但是在近十多年里，城鄉一體化農產品物流系統的發展速度仍然會處于一個穩定的狀態，所以對未來十年的農產品物流總額進行了預測仍具有一定的參考意義，預測結果見表2所示。

圖1 2017～2040我國城鄉一體化農產品物流總額擬合曲線

表2 農產品物流總額的預測數據

根據模擬的結果分析，現階段我國城鄉一體化農產品物流系統仍處于“萌芽期”（進入成長期的臨界生態價值為21.34萬億元）。從數據上分析，很容易看出，我國農產品物流系統將有很長一段時間仍處于萌芽階段。在此期間，全國農產品物流市場將會面臨諸多問題：供需數量不平衡且相對較少，農產品物流整體規模較小，同時物流整體的發展對外在資源的依賴性較弱。雖然農產品物流系統總體發展緩慢，但始終呈現出逐步上升的趨勢，系統內部需要提倡協同效應，減少不必要的競爭帶來的損失。在合理的范圍內，加快城鄉一體化農產品物流系統的發展速度，爭取系統的演化整體早日進入下一階段。

3 模型的現實啟示

（1）加強交通道路的建設及鮮藏運輸設施投入。我國幅員遼闊、地理位置復雜且東西差異較大，加上建設的困難和農村經濟水平都限制了農村交通運輸體系的發展，并與農產品物流需求的矛盾日趨嚴重。調整和完善農村交通運輸體系的核心在于滿足農產品物流的需求，加快建設內河港口和貨運鐵路體系，構建多式聯運并充分發揮水路運輸和鐵路運輸在大宗農產品運輸方面的優勢，合理運用快捷便利的交通方式運輸農產品。為農村附近的重要的物流節點和鐵路、港口提供相應的運輸通道，促進綜合物流體系的建設。積極促進城鄉之間物流系統的“無縫連接”，加快農產品的綠色通道的建設，提高運輸效率。同時積極引入先進的收割整理、產品集裝、冷藏保鮮設備與設施，提升農產品冷鏈運輸比重。（2）合理規劃農產品物流節點。無論是倉儲中心、物流集散中心還是銷售網點等都屬于物流節點范疇，目前我國專業性農產品物流節點較少，且重復建設或技術落后無法滿足農產品物流的需求。為了實現農產品物流的高服務質量，低運營成本目標，科學合理地布局規劃是很有必要的。例如要重視城鎮和縣域等地的農產品物流市場的建立，能夠起到很好地連接城鄉的作用，因地制宜的地址選擇和節點的內部布局能夠顯著提高自身的運營業績和農產品物流的運輸效率。如近年來冷庫的建設，既能保證易腐農產品的品質和新鮮程度，還能避免倉儲損耗。（3）培養或引進高素質物流人才，鼓勵創新性行為。知識是第一生產力，雖然當前我國城鄉一體化背景下農產品物流系統仍主要受基礎設施的限制，但是技術的改進對我國農產品物流系統的發展仍起到至關重要的地位。農產品物流企業作為農村物流服務的提供方往往不會主動改變自身的現狀，在農產品物流的運輸工具上，都會優先選擇成本較低、粗獷的運營方式，這也是我國農產品耗損率居高不下的主要原因。然而培養或引進高素質物流人才，可以提供高效低廉的運行成本和精細高效的運營方式。其次，應該鼓勵高校開創更具針對性的農產品物流學科，培養高素質、高學歷的物流人才。并積極鼓勵或者引進這類專業人才下鄉，支持我國農村物流產業的發展。