基于GM(1，1)模型的崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測(cè)分析*

□ 楊麗英，黃婧蘭

(廣西民族師范學(xué)院，廣西 崇左 532000)

崇左市作為有名的“糖都”，不僅蔗糖產(chǎn)量位居廣西第一，而且其他各類農(nóng)產(chǎn)品年產(chǎn)量已超過(guò)200萬(wàn)噸；然而，崇左現(xiàn)有的冷庫(kù)容非常低，據(jù)《廣西農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃》統(tǒng)計(jì)，崇左市僅有0.05萬(wàn)立方米冷庫(kù)容，遠(yuǎn)不能滿足農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的日益增長(zhǎng)及消費(fèi)需求，那么加強(qiáng)冷鏈物流建設(shè)已刻不容緩，而如何建，建多大的冷庫(kù)可以滿足崇左未來(lái)冷鏈物流的需求呢？這就需要對(duì)整個(gè)市區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，以保證供需平衡和降低成本。本文將選取崇左市2008～2016年相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)，構(gòu)建灰色GM(1,1)模型，對(duì)2017～2020年的產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，以此預(yù)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求情況。

1 崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀

因?yàn)榈乩砦恢谩h(huán)境條件，崇左市以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，工業(yè)為輔。近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們消費(fèi)水平提升和生活質(zhì)量提高，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品需求量和品質(zhì)要求越來(lái)越高。下圖1是崇左生鮮農(nóng)產(chǎn)品(蔬菜、水果、肉類、水產(chǎn)品)在2013～2017年的產(chǎn)量以及發(fā)展趨勢(shì)。

圖1 2013～2017年崇左市生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及增速 (單位:萬(wàn)噸)

從上圖1可以看出崇左市農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)量從2013～2017年逐年增加，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增長(zhǎng)速度變化波動(dòng)比較大，主要受當(dāng)年的耕地種植面積等其他主觀因素和氣候、降雨量等其他客觀因素的影響。2014年生鮮農(nóng)產(chǎn)品增長(zhǎng)速率較去年有所下降；2014年之后增長(zhǎng)趨勢(shì)比較快。生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求也越來(lái)越大，客觀上對(duì)于冷鏈物流技術(shù)的要求也越來(lái)越高，為發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流提供了基礎(chǔ)。

1.2 冷鏈物流產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

據(jù)崇左市政府門(mén)戶網(wǎng)站公開(kāi)數(shù)據(jù)，已完成交通、水利、電力等網(wǎng)絡(luò)道路建設(shè)共計(jì)1600多公里；進(jìn)駐農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)等新經(jīng)營(yíng)主體380余個(gè)，同時(shí)購(gòu)置先進(jìn)加工設(shè)備和檢驗(yàn)設(shè)備200多套，整體促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)向規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。截至2017年底，全市已建成冷庫(kù)13.78萬(wàn)立方米，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系初步形成，其中，寧明縣花山的1000平方米的倉(cāng)儲(chǔ)中心和648立方米的冷庫(kù)用于蔬菜和水果儲(chǔ)存，大新縣專設(shè)用于貯藏肉類的冷庫(kù)，憑祥專設(shè)330立方米的水果和蔬菜冷庫(kù)。崇左市現(xiàn)有的冷庫(kù)容年處理量(按15天周轉(zhuǎn))為950.4噸，與《廣西農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃》中提到2018年崇左冷凍物流庫(kù)容(15天周轉(zhuǎn))處理量為1500噸要求，差距甚遠(yuǎn)，無(wú)法滿足需求，離冷鏈物流一體化服務(wù)還有很長(zhǎng)的路要走。

2 基于GM(1，1)模型的崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測(cè)分析

2.1 崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測(cè)種類

根據(jù)實(shí)際調(diào)查情況和查閱資料得出，崇左市農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展緩慢，消費(fèi)水平卻日益提高。選取適當(dāng)?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品種類對(duì)預(yù)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流有著重要關(guān)聯(lián)，因此，本著關(guān)聯(lián)性、可行性、重要性、科學(xué)性等四原則和農(nóng)產(chǎn)品種類的屬性及崇左市發(fā)展現(xiàn)狀選取本次預(yù)測(cè)的種類，具體見(jiàn)表1。

表1 農(nóng)產(chǎn)品預(yù)測(cè)種類的選取

綜上所述，蔬菜、水產(chǎn)品、肉類、水果是居民日常消費(fèi)和生活必需品，對(duì)冷庫(kù)的需求量較大，因此，本文農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求和預(yù)測(cè)種類主要是該地區(qū)生產(chǎn)的蔬菜、水產(chǎn)品、肉類和水果，作為本次預(yù)測(cè)的主要類別。水果中又單獨(dú)列出柑橘、蕉類以及龍眼，納入本次要預(yù)測(cè)的類別。

2.2 基于灰色GM(1,1)模型的崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流預(yù)測(cè)

2.2.1 灰色GM(1,1)模型原理與步驟

灰色GM(1,1)模型步驟如下：

①假設(shè)某一時(shí)間序列有n個(gè)原始值，則原始序列為：

X(0)={X(0)(1),X(0)(2),…,X(0)(n)}

對(duì)原始序列進(jìn)行一次累加并生成新序列：

X(0)={X(1)(1),X(1)(2),…,X(1)(n)}

②由于累加生成的新序列削弱了原始數(shù)據(jù)序列的不規(guī)則性，呈現(xiàn)更為規(guī)則的序列。對(duì)新序列GM(1,1)建模，得出一階灰色微分方程動(dòng)態(tài)模型為：

(1)

則，α和b是待定系數(shù)，α—發(fā)展灰數(shù)，b—內(nèi)生控制系數(shù)。

(2)

③構(gòu)造累加矩陣B與常數(shù)向量Yn

(3)

④求解一階灰色微分方程動(dòng)態(tài)模型，得出灰色預(yù)測(cè)離散時(shí)間響應(yīng)函數(shù)為：

(4)

則預(yù)測(cè)值可以還原為：

(5)

根據(jù)以上步驟可以得出未來(lái)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，但預(yù)測(cè)值的可行性還須進(jìn)一步檢驗(yàn)。

2.2.2 發(fā)展灰數(shù)α與模型適用范圍檢驗(yàn)

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，灰色GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的適用性是在一定的范圍之內(nèi)。其范圍是根據(jù)發(fā)展灰數(shù)α的不同而有所不同，需要根據(jù)計(jì)算出來(lái)的發(fā)展灰數(shù)α來(lái)判斷出預(yù)測(cè)值是否可行。適用范圍見(jiàn)表2。

表2 灰色GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的使用范圍

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)?shù)贸鰜?lái)的發(fā)展灰數(shù)α和GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的適用范圍匹配時(shí)，可對(duì)該模型進(jìn)行殘差檢驗(yàn)。

2.2.3 灰色GM(1,1)模型的可行性檢驗(yàn)

①殘差檢驗(yàn)。

殘差序列：

ε(0)=(ε(1),ε(2),…,ε(n))

(6)

(7)

(8)

②關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)。

(9)

則：△max=max△(k)，△min=min△(k)

(10)

(11)

η(k)—關(guān)聯(lián)系數(shù)，γ—關(guān)聯(lián)度，其中ρ通常取0.5，關(guān)聯(lián)度γ>0.6較為滿意。

③均方差比和小誤差概率檢驗(yàn)。

表3 精度檢驗(yàn)等級(jí)參照

2.2.4 崇左農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量相關(guān)數(shù)據(jù)

本文主要選取2008 ～2016年崇左年鑒中的相關(guān)數(shù)據(jù)作為樣本，并結(jié)合上述選取的預(yù)測(cè)種類，即選取了蔬菜、水產(chǎn)品、肉類、水果、柑橘、蕉類和龍眼這七類有關(guān)數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行建模預(yù)測(cè)分析。崇左市2008 ～2016年主要農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 2008～2016年崇左市與冷鏈相關(guān)主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量 (單位:萬(wàn)噸)

2.3 基于GM(1，1)模型的構(gòu)建與檢驗(yàn)

2.3.1 蔬菜類的產(chǎn)量預(yù)測(cè)

①建立原始數(shù)據(jù)序列。

X(0)=[68.0,69.8,71.8,76.79,81.21,85.25,89.45,95.35,102.39]

②將原始數(shù)據(jù)序列進(jìn)行一次累加。

X(1)=[68.0,137.8,209.6,286.39,367.6,452.85,542.3,637.65,740.04]

④求解微分方程可得預(yù)測(cè)模型。

還原預(yù)測(cè)模型

⑤對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。

表5 蔬菜預(yù)測(cè)值與實(shí)際值對(duì)比表

⑧后驗(yàn)差檢驗(yàn)。P=1時(shí)C=0.0661<0.35，后驗(yàn)差通過(guò)。

經(jīng)過(guò)上述檢驗(yàn)，可以認(rèn)為該模型能夠較準(zhǔn)確的進(jìn)行預(yù)測(cè)。

⑨需求預(yù)測(cè)結(jié)果。

根據(jù)上文構(gòu)建的GM(1,1)模型，對(duì)2017～2020年崇左市對(duì)蔬菜的消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，表6為所得預(yù)測(cè)值。

表6 2017～2020年蔬菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)值

2.3.2 水產(chǎn)品的產(chǎn)量預(yù)測(cè)

根據(jù)上述，可采用灰色GM(1,1)模型預(yù)測(cè)水產(chǎn)品的需求量，同理分別求出得：

①α=-0.05655，b=4.675336

⑤2017～2020年崇左市水產(chǎn)品產(chǎn)量的預(yù)測(cè)值見(jiàn)表7所示。

表7 2017～2020年水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)值

2.3.3 其他類農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量預(yù)測(cè)

根據(jù)上述，可采用灰色GM(1,1)模型預(yù)測(cè)肉類、水果類、柑橘類、蕉類及龍眼等的需求量，同理分別求出，α和b值、相關(guān)函數(shù)、模擬值、相對(duì)誤差檢驗(yàn)值等參數(shù)，具體見(jiàn)表8。

表8 各類農(nóng)產(chǎn)品GM(1,1)模型的相關(guān)參數(shù)值

綜上所述，所選取的農(nóng)產(chǎn)品種類2017～2020年的預(yù)測(cè)產(chǎn)量匯總見(jiàn)表9所示。

表9 2017～2020年選取種類預(yù)測(cè)值(單位:萬(wàn)噸)

2.3.4 GM(1，1)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證

運(yùn)用2017年預(yù)測(cè)值與2017年實(shí)際值做一次相對(duì)誤差檢驗(yàn)，如下表10所示。

表10 2017年預(yù)測(cè)值與實(shí)際值對(duì)比

根據(jù)表10可得2017年預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差除了柑橘，其他農(nóng)產(chǎn)品種類均小于10%，則精度η大于90%，本次預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性較高。柑橘的預(yù)測(cè)精度η大于80%，模型預(yù)測(cè)結(jié)果符合本次預(yù)測(cè)的要求。

3 基于GM(1，1)模型的崇左農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測(cè)結(jié)果分析

3.1 預(yù)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)上述預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，崇左市農(nóng)產(chǎn)品對(duì)冷鏈物流需求量比較大，尤其是蔬菜和水果，其需求量從2016年起已超過(guò)100萬(wàn)噸，而水果也超過(guò)60萬(wàn)噸，成為冷鏈需求的主要貨品。為了方便研究，將需求較大的農(nóng)產(chǎn)品，如蔬菜、水產(chǎn)品、肉類和水果作為主要產(chǎn)品；將需求量較小的農(nóng)產(chǎn)品，如柑橘、蕉類和龍眼等水果類作為次要產(chǎn)品；對(duì)比分析，繪制出2008～2020年的發(fā)展趨勢(shì)圖(圖2、圖3)。

圖2 2008～2020年主要農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)圖

圖3 2008～2020年次要農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)圖

結(jié)合圖2和圖3的農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)圖可以看出，蔬菜、水果、蕉類三種農(nóng)產(chǎn)品的增長(zhǎng)速度比較明顯；水產(chǎn)品、肉類、柑橘、龍眼這四類農(nóng)產(chǎn)品的增速?zèng)]有明顯的波動(dòng)。其中，蕉類2008年開(kāi)始就處于快速增長(zhǎng)狀態(tài)，2014年有所下降，與廣西大面積爆發(fā)香蕉枯萎病有關(guān)，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)年崇左香蕉枯萎病平均發(fā)病率為3.22%。2015年香蕉枯萎病得到控制及崇左新增種植香蕉作物后，香蕉產(chǎn)量開(kāi)始上升。整體上崇左市與冷鏈相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量都處于上升狀態(tài)，主要原因有四方面：

第一，崇左“口岸+”促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近幾年崇左市充分發(fā)揮自身地理優(yōu)勢(shì)，大力執(zhí)行“口岸+”工程，加快口岸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與完善，不僅推動(dòng)了口岸經(jīng)濟(jì)與行業(yè)間的結(jié)合升級(jí)，還促進(jìn)了本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

第二，城鎮(zhèn)化率提高和人口增加推動(dòng)冷鏈物流需求。根據(jù)崇左市政府報(bào)告表示，要在2020年常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到50%，新增城鎮(zhèn)常住人口30萬(wàn)左右；隨著城鎮(zhèn)化率的不斷提高和人口的增加，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的需求隨之提升。

第三，冷鏈技術(shù)的提升加速農(nóng)產(chǎn)品的需求量。隨著崇左市冷鏈物流技術(shù)的不斷提升，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施也會(huì)隨之不斷完善，越來(lái)越好地滿足人們對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的需求和要求。

第四，崇左大力推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植，發(fā)展特色農(nóng)產(chǎn)品。崇左近年來(lái)，鼓勵(lì)農(nóng)戶和合作社種植柑橘類水果、火龍果等熱帶水果，進(jìn)一步促使冷鏈物流需求的增加。

3.2 崇左市農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展建議

3.2.1 確保政策舉措順利落地實(shí)施

2013年廣西頒布了《廣西農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃》，明確了各市發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的優(yōu)勢(shì)，隨后崇左相繼出臺(tái)了相關(guān)的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)各縣區(qū)根據(jù)縣域農(nóng)產(chǎn)品特色發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代物流的舉措，為了確保這些政策措施更快順利實(shí)施，政府或其他責(zé)任部門(mén)應(yīng)積極宣傳和引導(dǎo)，使得入駐縣域企業(yè)或合作社能真正開(kāi)展運(yùn)營(yíng)和享受優(yōu)惠，共同發(fā)展當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品及冷鏈物流項(xiàng)目。

3.2.2 建設(shè)多式聯(lián)運(yùn)冷鏈物流體系

在政策引導(dǎo)下，崇左市政府應(yīng)積極鼓勵(lì)已有或已入駐的有實(shí)力的物流龍頭企業(yè)，整合物流企業(yè)自有資源，發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)冷鏈物流。同時(shí)，注意后備力量的引進(jìn)，吸納國(guó)內(nèi)大型冷鏈物流企業(yè)，利用其較為成熟的冷鏈技術(shù)，推進(jìn)冷鏈物流技術(shù)提升，來(lái)加快建設(shè)多式聯(lián)運(yùn)冷鏈物流，加大新鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流設(shè)施的建設(shè)力度，完善冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)建。盡快建成貫通“一帶一路”及西部陸海新通道的冷鏈物流產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心、冷鏈物流樞紐城市。

3.2.3 構(gòu)建冷鏈物流信息共享平臺(tái)

隨著電商發(fā)展不斷深化，崇左冷鏈物流與農(nóng)副產(chǎn)品的聯(lián)動(dòng)越來(lái)越密切，在建立特色電商產(chǎn)業(yè)園時(shí)，可以將當(dāng)?shù)乩鋷?kù)容量、車(chē)輛、設(shè)備設(shè)施等冷鏈物流信息結(jié)合起來(lái)，利用互聯(lián)網(wǎng)信息共享，實(shí)時(shí)跟進(jìn)各縣域冷鏈物流信息，使得隨時(shí)隨地了解相關(guān)物流資源的容量信息、狀態(tài)信息、存貯信息等，而且還可以實(shí)現(xiàn)資源的有效和合理地調(diào)動(dòng)。此外，構(gòu)建冷鏈物流信息共享平臺(tái)尤為重要的一點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的追根溯源，全程監(jiān)控產(chǎn)品的運(yùn)輸過(guò)程，最大程度消除產(chǎn)品的安全隱患問(wèn)題。

4 結(jié)論

通過(guò)廣西地情網(wǎng)崇左年鑒，結(jié)合實(shí)地調(diào)查確定出了七種常見(jiàn)的農(nóng)產(chǎn)品，并收集其2008～2016年的相關(guān)數(shù)據(jù)，采用灰色GM(1,1)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)出2017～2020年的需求量，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果分析其增長(zhǎng)變動(dòng)的原因，以此提供崇左市建設(shè)冷鏈物流規(guī)劃項(xiàng)目的數(shù)據(jù)依據(jù)。