基于系統動力學的中牟大蒜產業發展研究與策略

冉一辰 魯家濠 湛向東

摘要：以中牟縣大蒜供應鏈作為研究對象，在經濟學、管理學的理論基礎上，利用 Vensim軟件構建出大蒜供應鏈因果關系圖，并進行模擬仿真，結合研究結論和仿真結果分析中牟大蒜產業發展前景。研究表明，大蒜品質提升能提高大蒜銷量，政府政策支持可以降低銷售成本。大蒜供應鏈各方主體利潤增加可提高積極性，從而推動中牟大蒜產業發展。

關鍵詞：大蒜；產業發展；供應鏈；系統動力學；Vensim

一、大蒜供應鏈系統因果關系分析

（一） 供應鏈理論

供應鏈可以看做是將農戶、供應商、運輸商、銷售商、消費者等多個主體連成一個整體的功能網鏈結構的系統，而大蒜供應鏈發展過程中涉及到眾多主體，同時這些主體又相互制約、相互依存、共同增長，構成了一個復雜的動態系統。如，農戶種植大量的農產品，農業公司將這些大蒜收購、加工并銷售，最終送到消費者的手中， 中間又有運輸商和銷售商的參與，這就形成了一個完整的農產品供應鏈。

（二） 系統邊界的確認

考慮到如果在模型中引入過多的變量，會使模型的敏感性增強，反而可能會降低準確度，選定了影響供應鏈協調的6個主體，分別是農戶、供應商、銷售商、物流商、消費者和政府，每個主體又受到眾多因素的影響[1]。

1、影響農戶的因素。影響農戶的因素主要有產量、生產成本、銷售量、銷售價格、銷售收入、利潤。其中生產成本包括購買種子、種植用具、農藥和人工等環節消耗的成本。銷售收入由銷售價格跟銷售量決定。利潤由總成本跟銷售收入決定。

2、影響供應商的因素。影響供應商的因素主要有企業經營成本、銷售收入、利潤。企業經營成本包括購買成本、加工成本、庫存成本。其中，購買成本由購買量和購買價格決定。加工成本由加工量跟單位加工成本決定。銷售收入由銷售量和銷售單價決定。利潤由銷售收入和總成本決定，企業也會拿出一部分利潤用于購買加工機械、研發新技術，提高產品品質。

3、影響銷售商的因素。影響銷售商的因素主要有企業經營成本、銷售收入、利潤。企業經營成本包括購買成本、庫存成本、運輸成本。銷售收入由銷售量和銷售單價決定。利潤由銷售收入和總成本決定。

4、影響物流商的因素。影響物流商的因素主要有企業經營成本、運輸收入、利潤。企業經營成本包括運輸量、單位運輸成本。運輸收入包括運輸量、單位運輸價格。利潤由運輸總成本和運輸收入決定。

5、影響消費者的因素。影響消費者的因素主要有產品品質、銷售價格。產品品質由供應商技術研發投入決定，銷售價格由產品品質和消費者需求決定。消費者可以說是整個大蒜供應鏈產業最關鍵的一環。

6、政府在大蒜供應鏈中起到的作用。多年來，政府不斷大力修建公路、鐵路以及航空運輸，新建、支持一批優質的物流園區，增加農產品輸送量。對農產品供應鏈相關企業實行減免稅收等一系列優惠政策。降低了農產品生產、運輸和銷售成本，直接提高了農產品市場產業產值。

二、大蒜供應鏈系統因果關系圖分析

整理出了影響大蒜供應鏈協調的各個因素，通過分析，得到了大蒜供應鏈系統因果關系圖（見圖1）。

第一，產品品質↑→銷售商銷售價格↑→銷售商收入↑→銷售商利潤↑→大蒜供應鏈產業產值↑→大蒜生產量↑→供應商購買數量/農戶銷售數量↑→供應商企業經營成本↑→供應商利潤↑→產品技術研發↑→產品品質↑。此路徑說明了提高產品品質可以增加銷售商、供應商利潤、大蒜產量。

第二，產品品質↑→消費者需求量↑→銷售商銷售量/物流商運輸量↑→物流商收入↑→物流商利潤↑→大蒜供應鏈產業產值↑→大蒜生產量↑→供應商購買數量/農戶銷售數量↑→供應商企業經營成本↑→供應商利潤↑→產品技術研發↑→產品品質↑。此路徑說明提高產品品質可以增加物流商利潤、大蒜產量。

第三， 大蒜供應鏈產業產值↑→物流基礎設施投入↑→物流商單位運輸成本↓→物流商企業經營成本降低↓→物流商利潤↑→大蒜供應鏈產業產值↑。此路徑說明提高大蒜供應鏈產業產值可以增加物流商利潤、提高道路運輸量。

第四，大蒜供應鏈產業產值↑→大蒜生產量↑→供應商購買數量/農戶銷售數量↑→供應商購買成本↑→農戶收入↑→大蒜供應鏈產業產值↑。此路徑說明提高大蒜供應鏈產業產值可以增加農戶收入。

三、大蒜供應鏈系統動力學模型流圖的構建

（一） 系統變量、類型及量綱

通過對大蒜供應鏈系統的分析，確定以大蒜生產量、消費者需求量、產品品質為水平變量，以農戶單位生產成本、物流基礎設施投入、供應商加工成本等為輔助變量。

（二） 構建仿真軟件模型流圖

確定大蒜供應鏈因果關系圖之后，據此畫出系統流圖來表示社會經濟系統中各個單元之間的關系（見圖2）。

通過模型流圖將各因素進行彼此連接，并建立DYNAMO 函數表達式，對每個變量進行賦值。設置初試時間為2012年，最終時間為2032年， 時間間隔步長為1，時間單位為年。其中，2012—2022年是歷史性檢驗，2022—2032年對未來10年各主體的發展趨勢進行預測。

（三）模型歷史性檢驗

以2012年為基年，跨度為2012—2022年，將模型的仿真值與真實值進行對比分析，計算出誤差，檢驗數據見表2。除了2015年、2018年因“炒蒜”導致大蒜產量較大波動外，其他年份的大蒜年產量的模擬值跟實際值之間的誤差較小，說明擬合程度較高。

四、模擬仿真結果分析

（一） 大蒜生產量仿真結果分析

大蒜生產量模擬仿真結果見圖3，2012—2024年間大蒜產量增長較為緩慢。2024年以后， 由于市場需求量的增加，給農戶帶來了巨大利潤，農戶愿意種植更多大蒜，導致大蒜產量逐年上升。

（二） 大蒜產品品質仿真結果分析

大蒜產品品質仿真結果見圖4，2012—2032年大蒜品質一直在緩慢提高。由于供應商發現提高大蒜產品品質可以獲得更大的利潤跟市場，所以增大了對大蒜的技術研發力度。但也可以看出，大蒜品質提高是一個漫長的過程，在20年間品質系數從0.2上升到接近0.47。一是因為目前中牟大蒜的品質依舊在初步階段，農戶們缺少種植、管理經驗，灌溉、施肥不合理，導致大蒜病蟲害嚴重，標準化程度推廣緩慢。二是因為大蒜技術研發不能只依靠企業，還要與科研部門、地方高校密切結合。

（三）物流基礎設施投入仿真結果分析

物流基礎設施投入仿真結果見圖5， 2012—2032年物流基礎設施建設一直處在高速發展當中，財政投入逐年遞增。一是說明了政府對于物流運輸的重視，政府充分意識到只有發達的交通網絡，才能使銷售量和物流需求相匹配， 從而有效提高中牟大蒜的競爭力。二是中牟地處中原， 地勢平坦，鐵路、公路運輸便捷，更有利于貨物運輸。政府在物流基礎設施上的投入回報率較高，可達到立竿見影的效果。

通過模擬結果可以得出以下結論：第一，供應商提高技術研發投入，可以有效刺激消費者的消費意向，從而擴大大蒜銷售量，提高農戶種植熱情。第二，政府提高物流基礎設施投入，可以有效降低物流商和銷售商運輸成本，促使物流商和銷售商更多參與到大蒜產業中來。

參考文獻：

[1]王國柱.基于系統動力學的農產品電子商務供應鏈發展策略分析[D].重慶：重慶郵電大學，2018.

作者簡介：冉一辰（1992-），男，河南鄭州人，碩士，講師，研究方向：工程管理；魯家濠（1993-），男，河南鄭州人，碩士，助教，研究方向：地下工程；湛向東（1990-），男，河南鄭州人，碩士，助教，研究方向：建筑結構設計。

（責任編輯李赫蠻）