基于ZETA的新型果蔬周轉箱循環共用模式研究

關鍵詞：周轉箱; ZETag; 循環共用模式; 效益

中圖分類號：F270.7 文獻標識碼：A 文章編號：2096-7934（2023）04-0070-08

一、引言

自20世紀以來，隨著物聯網技術等新興技術的蓬勃發展，智慧物流［1］已慢慢進入了人們的生活，廣泛引起了人們的注意，并且全球已逐漸進入了以智慧物流發展為特征的新經濟時代。由于物流行業進一步發展，周轉箱成為物流運輸裝載過程中必不可少的載體，雖然果蔬周轉箱已經進入“國標”［2］時代，但是傳統周轉箱的成本高、裝配復雜、撞擊易損壞、不能疊放、空箱運輸成本高等問題日益突出。為解決傳統周轉箱的問題，本文提出一種新型周轉箱（帶托盤周轉箱），帶托盤周轉箱相較于果蔬周轉箱增加了底部托盤，有效解決了傳統周轉箱的問題，適用于物流中的運輸、配送、儲存、流通加工等環節，并且本文提出一種全新的循環共用模式來提高周轉箱的周轉率與利用率。

近年來，周轉箱的循環共用模式得到了研究者的廣泛關注，陳亞煒等［3］提出基于“產品+服務模式+共享平臺”的物流周轉箱共享運營模式，通過搭建“智能租賃”“循環管理”“同程拼箱”三大板塊服務的循環租賃平臺，并且論證該模型在提高資源優化配置上的優勢；魯斌等［4］提出由核心企業參與周轉箱租賃管理的模型，并且成功論證了該模型具有提升周轉率方面的優勢。還有部分學者從技術角度出發，劉貴清等［5］提出基于射頻識別技術（RFID）對周轉箱的循環共用模式進行優化，實現低成本、綠色管理；房殿軍等［6］提出通過建立Azure云平臺物聯網中心結合數據庫以及周轉系統，從而實現周轉箱低成本高效率的再利用。

目前，大多數周轉箱在周轉過程中仍然使用射頻識別技術來實現對周轉箱的監控與管理，RFID可以監測物品的靜態數據，但無法獲取物品流轉過程中動態的信息流，因此，縱行科技研發的ZETA［7］技術得以問世。ZETA是一種基于UNB的低功耗廣域網（LPWAN）技術協議標準，具有覆蓋范圍廣、成本低、能耗低等特點，可滿足物聯網環境下廣域范圍內數據交換頻次低、連接成本低、適用復雜環境等物聯網需求。不同于RFID、二維碼等被動式采集數據的傳統方式，ZETA在目標物體上可主動進行數據采集，可根據不同場景個性化定制發射頻次，自動打卡、自動盤點，均無需人工參與，全過程自動管理，突破人員及場景限制，可以滿足供應鏈體系多維度流轉場景數據穩定采集。然而目前ZETA技術的應用仍在少數，并且周轉箱的人工成本高、標準化低、周轉率低等問題也亟待解決。

二、周轉箱循環共用現狀分析

（一）果蔬周轉箱使用現狀分析

近年來，果蔬產品供應鏈中周轉箱使用量日漸龐大，作為果蔬產品流通過程中降低損耗的一個“利器”，越來越多的相關企業意識到使用周轉箱的優勢，如果周轉箱能夠得到合理使用，可以使果蔬產品的物流更節約，效率更提升。與歐美、日本等發達國家成熟的周轉箱循環共用體系及龐大的市場規模相比，我國的周轉箱循環共用行業尚處于初級階段，即現階段企業多以自購周轉箱為主，采購的周轉箱尺寸不一，常見的周轉箱尺寸及材質如表1所示，但都和標準周轉箱的尺寸600mm × 400mm［8］大同小異；結構及材質也各不相同，管理運作的水平也良莠不齊。

同時，企業在使用和推廣周轉箱的過程中存在諸多問題，包括周轉箱的初始購買成本較高、不同企業間周轉箱型號不一、空筐閑置率較高，而且企業需要安排專人對周轉箱進行管理，耗費了企業大量的人力和物力。上述問題正成為影響果蔬產品物流效率和成本的重要因素之一。結合歐美等成熟市場的運作經驗分析，推行標準化果蔬產品周轉箱的循環共用模式是解決這個問題的有效手段。

（二）果蔬周轉箱循環公用模式

目前，生鮮周轉箱循環公用模式主要有三種方法：交換模式、轉售模式［9］和租賃模式［10］。

1.交換模式

在交換的模式中，所有用戶都需要有一定數量并且規格一致的周轉箱，但雙方進行貨物交易時，另一方必須具有同等數量的空周轉箱進行交換，其模式如圖1所示。

2.轉售模式

在轉售模式中，根據使用企業與運營企業可分為三種：使用企業之間的轉售、運營企業之間的轉售和使用企業與運營企業之間的轉售。

使用企業之間的轉售：在甲公司將貨物發送到乙公司時，一并將周轉箱出售給乙公司。

運營企業之間的轉售：運營公司為避免空周轉箱的回收費用，會將空周轉箱轉售給距離較近的另一方運營公司。

使用企業與運營企業之間的轉售：使用企業在貨物已經送達目的地后，將周轉箱出售給運營公司。

3.租賃模式

租賃模式主要分為靜態租賃和動態租賃兩種模式。

靜態租賃：租賃公司在全國設立多個網點進行統一運作，有需求的企業只需根據自身周轉箱的實際使用需求，向所在地附近網點進行相應周轉箱的租賃，并同時獲得使用期間金屬周轉箱產品的維修翻新服務，在企業不需要使用時向租賃公司退租即可，如圖2所示。

動態租賃：企業可以使用按次收費的租賃模式，將貨物的周轉都交給周轉箱租賃廠家，以周轉箱租賃公司送出箱子起，企業將裝載貨物的周轉箱交由租賃公司運輸至指定目的企業，最后租賃公司將空箱全部回收，完成一次循環。如圖3所示。

無論是靜態租賃或者動態租賃均對農戶來說都是有利的，免除農戶無需投入過多的資金，降低風險，并且提升周轉箱的周轉率與利用率［11］。

（三）現存的周轉箱循環共用模式問題

雖然現有的周轉箱循環使用模式能滿足市場的需求，但在現有的周轉模式下存在著嚴重的資源的浪費，從而成為影響物流行業成本居高不下的因素之一，最終阻礙了物流行業的進步。目前，我國果蔬周轉箱循環共用模式仍面臨以下難題。

（1）果蔬周轉箱標準不一。目前市場上用于果蔬產品周轉箱的尺寸多達上百種，并且結構不一，互不兼容。這導致不同規格的周轉箱相互堆疊時極易對下層果蔬產品造成損傷，增加果蔬產品貨損;且空筐在存儲或運輸時，占用了較大的存儲面積或車輛裝載空間，增加了倉儲成本及運輸成本。同時，不同果蔬產品供應商對裝筐方式及裝筐標準的不統一;果蔬產品供應商即使使用了同規格周轉箱，在同批次、同品種的包裝中，也會存在重量參差不齊、筐型大小亦不統一的問題，導致堆碼難度大、空間利用率低、驗貨清點效率低，貨物交接流程非常繁瑣。

（2）果蔬周轉箱周轉成本較高。一方面現有的周轉箱的使用模式是果蔬農戶根據產量及運輸量購買相應數量的周轉箱，周轉箱的價格在幾元到幾十元不等，農戶一般情況下需購買大量周轉箱才能滿足其需求，

因此會有一些農民選擇廉價包裝或者不使用包裝直接散裝，從而提高了貨損成本，而對于一些農產品企業而言，訂單量上升會帶來周轉箱需求規模化的上升，一次周轉可能需要購置成百上千的周轉箱，周轉成本進一步升高。另一方面，周轉箱大多數是采用RFID射頻技術實現對物品身份和信息的快速識別，但是RFID技術也受限于覆蓋距離，傳統商用RFID讀寫器難以組成具有自動化盤點功能的連續覆蓋的局域網等問題，導致部署、運行與維護成本高，工作效率低，無形之中增加了人工投入，并且農戶還要支付周轉箱的回收費用。

（3）果蔬周轉箱丟失率高。由于周轉箱大多是采用RFID技術，需要人員反復使用掃描槍進行讀取，要求近距離讀取，人工參與度高，大容量并發時極容易漏讀，從而導致在流轉過程中丟失現象的產生。

（4）果蔬周轉箱閑置率高。由于果蔬周轉箱受季節的影響，在批發旺季，果蔬周轉箱的需求量會增加；相反，在批發淡季，果蔬周轉箱的需求量會降低，從而導致周轉箱閑置率高，造成場地浪費。

（5）果蔬周轉箱維護清洗困難。傳統的果蔬周轉箱在使用過后會有果蔬殘渣、泥土和細菌等東西殘存在周轉箱及標簽上。因此，在第二次使用前需要對果蔬周轉箱進行清洗與消毒，而周轉箱清洗維護中心的建設需要一定的資金，環保資格認證手續復雜，并且傳統周轉箱的設計不方便工作人員的清洗，最終導致果蔬周轉箱的維護成本居高不下。

三、ZETA在新型周轉箱循環共用模式中的應用

（一）生鮮周轉箱循環共用模式的構建

由于農戶對周轉箱的使用期限與次數不能確定，傳統的租賃模式不能滿足農戶現有的使用需求，所以本文將采用“以租代售+共享平臺+獎懲”模式來更好的為農戶提供服務，可以解決客戶成本高、原有租賃模式周轉箱難回收等問題。

該模式由周轉箱供應商、農戶和共享平臺三方參與。農戶向第三方平臺購買生鮮周轉箱，在使用完周轉箱后，通過對使用完后的周轉箱的損耗程度進行費用估算，并且設立相應的獎勵與懲罰機制，獎懲費用機制的設立有助于農戶愛護周轉箱，減少對周轉箱不必要的損耗，更有助于周轉箱多次的循環共用，最后得出周轉箱的回收價格是售價-租賃費-損耗費+獎勵（－罰金）。

（二）帶托盤周轉箱設計

果蔬周轉箱作為果蔬產品運輸的載體，既是智慧物流發展的關鍵，也是循環共用模式的基礎，所以周轉箱的智慧化設計起著非常重要的作用。隨著智慧物流的快速發展，周轉箱的標準化等設計也逐漸受到重視［12］。

帶托盤周轉箱是在果蔬周轉箱下增加了托盤，裝配以后的尺寸為1165mm×1165mm×870mm，具有780升的超大容量，整體重量比同類產品輕30%以上；箱體采用波浪線設計，可以更耐沖擊、容易清洗，并且卡板與框子之間獨特的卡扣設計，是分體式設計，即使叉車撞壞卡板也不會導致整體報廢。在運輸過程中可拆分疊放，包材周轉節約大量空間與運費。帶托盤周轉箱的材料是選用548R食品級PP，安全性高，無危害。

（三）ZETA技術在生鮮周轉箱循環共用中的應用

為了進一步提高周轉箱的周轉效率，可以在周轉箱內嵌入ZETAg云標簽，ZETA技術相對于RFID技術可以更高效地進行資產管理，可以實現對周轉箱租賃信息的統計，提高信息讀取的效率，推動物流智慧化［13］。

每一個周轉箱內嵌一個ZETag云標簽，此標簽在遠距離通信是優于RFID標簽。Zetag云標簽與被動掃碼的RFID標簽不同，考慮到農產品的運輸環境大多數是冷鏈運輸，ZETag云標簽具有抗液體、抗金屬性強，適用于金屬、冷鏈、水產等復雜通信環境，還可以主動發送信息，不需要人工參與，自主盤點，自動打卡，貨物到哪個城市、哪個倉庫，都會自動上傳位置和時間信息，可實現貨物全流程可視化追溯，如圖6所示；相對于RFID技術在大并發場景容易漏讀的情形，ZETag云標簽數據采集準確率接近100%，同時還能對高速移動的貨物實現動態監測，可以解決周轉箱在周轉過程中丟失等問題。

四、效益分析

帶托盤周轉箱的使用和新型循環共用模式的應用對社會效益、成本效益和生態效益等方面均有較大的良好影響［14］。

1.社會效益分析

在現有的周轉模式中，周轉箱大多數是農戶或者周轉箱供應商所擁有，農戶擁有大量的周轉箱需要投入大量的成本，占用一定的流動資金。在果蔬產品批發淡季，會導致大量的周轉箱閑置，造成資源的閑置與浪費，然而在新型的循環共用模式中可以通過第三方共享平臺實現對周轉箱的統一調度與管理，從而實現周轉箱的循環共用，有效的整合了社會資源，提高了對社會資源的利用率。

2.成本效益分析

在該周轉箱循環模式下，可以為農戶減少物流包裝的成本；通過使用ZETag標簽，可以降低監管與勞動力成本。下面根據市場調查的數據，標準周轉箱采用1165mm×1165mm×870mm，裝載車輛以13600mm×2480mm×2700mm規格為例，分析此循環模式下和傳統一次性包裝的成本效益，具體分析如表2所示。

表2中成本效益的具體計算依據流程如下。

（1）包裝成本。假設周轉箱每月循環15次，則租賃模式下帶托盤周轉箱需要54元，而一次性包裝需要105元，可節約成本48%。

（2）人工成本。假設裝卸傳統一次性包裝時，需要兩人同時裝卸，并且耗時1小時以上，而帶托盤周轉箱僅需要一人和機械共同裝卸，且耗時15分鐘以內，可節約人工成本50元/次。

（3）貨物損壞率。帶托盤周轉箱相較于一次性包裝，由于采用分體式設計，可以減少貨物和周轉箱的損壞，可以降低貨物83%的損壞率。

（4）設備投入成本。假設100個周轉箱，則RFID的標簽100個需要25元，兩個讀寫器需要6000元，而ZETag云標簽需要3990元，忽略人工投入掃描的時間成本，可節約成本33%。

帶托盤周轉箱由于周轉箱底部帶有托盤，可以在運輸過程中實現疊放，明顯可以降低空箱回收的成本，并且采用ZETag云標簽，可以減少人工掃碼投入的時間成本與人工成本。

3.生態效益分析

在傳統的果蔬周轉箱設計和周轉箱使用模式下，果蔬在整個流通過程中的損耗率為25%-30%，我國的損耗率遠遠高于西方發達國家的5%的損耗率，無形之中增加成本，還引發了環境污染的問題。大多數果蔬的損耗是包裝材料的不適、周轉效率慢和果蔬的堆放等原因造成的。在帶托盤周轉箱及新型周轉模式的共同作用下，果蔬的周轉效率提高，物流成本降低，使農戶可以低成本的使用周轉箱，降低了紙質包裝而引發的損耗率。據相關統計［15］，農戶使用果蔬周轉箱可以降低10%的損耗率。農戶使用周轉箱進行運輸，減少了紙質和包裝皮的包裝，有利于減少垃圾的產生，節約資源，保護生態環境。

五、結語

在智慧物流快速發展的背景下，周轉箱作為貨物運輸在載體，周轉箱的循環共用成為推動智慧物流發展的動力。本文通過提出一種新型的帶托盤周轉箱，旨在解決傳統周轉箱標準化程度低、動態監管難等難題，在研究過程中發現帶托盤周轉箱相比于傳統的周轉箱在容量、耐久等方面均優于傳統的果蔬周轉箱。并且除此之外，本文還提出基于ZETA技術的周轉箱循環共用模式“以租代售+共享平臺+獎懲”，旨在解決傳統周轉模式周轉速度慢、資產管理難和人力資源投入大而導致的高成本等問題。該模式有助于減少社會資源的浪費，實現資源的有效配置，提高物流的運作效率，推動果蔬周轉箱的循環共用，從而能實現周轉箱的標準化和社會化，有助于進一步推進物流成本的降低，降低幅度達到40%，從而實現降本增效。

然而，本研究存在一些局限性。由于時間等原因，本文未能進行實例驗證，因此缺乏一定數據支撐和實際應用后的指導性的意見，具有一定的主觀性描述。其次是選取對比的方法具有一定的局限性，顯然，RFID技術仍然有一定的優勢。今后，應將RFID射頻技術與ZETA技術相融合，優勢互補。最后是本文未能夠對ZETA技術進行優化。因此，與之相關的研究工作值得不斷優化。

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Research on the Recycling Mode of New Vegetable

Turnover Box Based on ZETA*

WEI Zhan-guo，LI Ya1

（Central South University of Forestry and Technology，

School of Logistics and Transportation， Changsha， Hunan， 410004）

Abstract：In order to solve the problems of low standardization， low turnover rate， difficult dynamic supervision and large labor cost of the traditional turnover box， the effective allocation of resources is realized through the recycling of turnover boxes."Under the background of the rapid development of intelligent logistics， this paper analyzes the current situation of the turnover boxes， puts forward the recycling mode based on the third-party sharing platform， and selects ZETA technology."The ZEtag cloud tags have the advantages of long reading distance， large reading quantity， low input cost of reading equipment and whole unmanned "process， which can effectively solve the problems of large manual input and difficult supervision of traditional RFID radio frequency technology， and realize intelligence."Compared with the traditional model， this model has obvious advantages in social， economic and ecological benefits， which is helpful in promotmg the process of unitization and standardization of logistics facilities and equipment in China and promote the development of intelligent logistics.

Keywords：turnover box;ZETag; recycling mode; benefit

基金項目：湖南省教育廳自然科學基金項目 “基于成本效益分析的生鮮冷鏈帶托盤周轉箱循環租賃模式研究”（21A0170）