基于AHP-熵权法的食品冷链物流企业安全风险评估与实证研究

李思聪，叶 静

（交通运输部公路科学研究院，北京 100088）

0 引言

在消费升级、技术创新、政策利好等带动下，我国冷链物流市场实现迅猛发展，但行业发展基础仍然薄弱，冷链流通率偏低，货物损耗较高，冷链物流企业服务质量良莠不齐，运输环节“断链”现象、劣币驱逐良币问题依然存在，影响了冷链物流行业的整体服务品质和安全保障能力。通过对冷链物流质量安全开展风险评估，针对风险因素制定有针对性的管控措施是保障食品冷链物流安全运作的有效途径。

目前已有不少学者对冷链物流风险进行研究，朱艳新，等[1]运用层次分析法对食品物流的安全风险进行了评估；杨建强，等[2]运用熵权—灰色关联度分析模型对生鲜农产品物流风险开展安全评估；张浩，等[3]构建了基于改进突变级数法的农产品冷链物流风险评估模型；陈伟炯，等[4]建立了DBN 风险评估模型，对乳制品冷链物流进行了风险评估；沈玉燕，等[5]基于德尔菲评估方法，应用OWA 算子赋值权重，构建了风险扩散收敛模型，对生鲜供应链风险进行评估和管控。目前我国冷链物流领域的风险评估研究大多围绕食品冷链物流业务运作链条展开，忽略了市场主体这一关键要素；此外，评估指标体系难以覆盖各类型冷链物流企业，且在指标设计时多考虑静态指标，未考虑企业作业过程中温控等动态指标。随着冷链物流服务社会化发展趋势的变化，冷链物流企业作为冷链物流的实施主体，对业务运作至关重要，有必要对其进行全面的安全风险评估、实施有效的管控措施。因此，本文主要针对冷链物流企业运作不规范、管控不到位等问题，运用HACPP对冷链物流企业开展风险分析，识别风险因素，提出了适用于各类型冷链物流企业、涵盖静态指标和动态指标的风险评估指标体系，综合运用主客观评估方法，建立了基于AHP-熵权法的冷链物流企业安全风险评估模型，提出技术解决方案和管控策略，对规范企业运作、改进和优化企业质量管理、降低安全风险起到一定的促进作用。

1 安全风险因素识别

1.1 基于HACCP的危害分析

HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point，危害分析与关键控制点）是国际公认的食品安全管理体系，其控制程序中包含风险评估和风险管理步骤[6]。目前，将食品冷链物流的风险分析与HACCP 相结合已成为健全食品安全管理体系的发展方向，HACCP体系中的危害分析（HA）体现了定性风险评估的原理[7]。冷链物流以全程温度控制为基本特征，按照HACCP原则，确定生物性危害、化学性危害和物理性危害可能存在于全过程各环节中。针对冷链物流企业，生物性危害主要来源于与货物直接接触的人员、设施、设备、包装等携带生物性危害物质、所处环境温湿度不达标造成微生物生长，导致货物自身具有生物性危害。冷链物流企业大多不涉及食品生产加工，因此化学性污染发生的可能性较低，化学性危害可能发生在容器、包装材料、运输设施设备未经消毒或质量不达标带入的化学污染等，或冷链物流消杀清洁过程中化学品浸入、溢出造成的污染。物理性危害主要包括人工或机械作业造成的物理破损、杂质进入造成的物理污染，以及人工操作或系统运行引发的货差货损等。

1.2 冷链物流企业安全风险因素识别

目前，我国冷链物流企业可划分为仓储型、运输型、综合型三种[8]，业务聚焦在运输、仓储、装卸、包装、配送以及信息处理等环节。

（1）运输和配送环节。运输和配送环节的安全风险类似，主要集中在失温、污染、破损等方面。外部环境、车辆状况、企业管理、人员操作等因素都会导致产生质量安全风险。车辆方面，车辆故障和车辆制冷保温技术装备落后都会影响运输时效和温控，此外疫情下车辆消杀不达标也会对货物造成污染。企业方面，由于运作流程不规范，货物码放不当、装卸顺序不合理造成货物损坏，或者由于监控缺失，发生人为关闭制冷设备导致运输过程失温。人员方面，人员消杀、防护措施不到位，或者自身患有传染性疾病等对货物造成污染，或发生操作不当、违规作业、不合理堆放造成货差、货损、杂质进入，以及超速、危险驾驶行为引发的危险隐患。外部环境方面，城市交通管控措施或高峰时间段交通拥堵、交通安全事故、极端天气等自然灾害都会对运输安全造成影响，配送站点设施不完善也会造成末端配送耗时长、失温等情况发生。

（2）装卸环节。装卸环节是冷链物流企业安全风险高发的重点环节，极易发生失温、破损等安全风险。外部环境、人员操作等因素都会导致质量安全风险发生。人员方面，由于人工搬运或使用机械操作不当，极易造成货损货差[9]，装卸作业不规范，如装车未按照“上轻下重、前重后轻、先进后出”等原则进行装车，可能出现食品因挤压、碰撞等发生损坏的情况[10]。人员消杀、防护措施不到位，或者自身患有传染性疾病等都会对货物造成污染。外部环境方面，很多仓库缺少封闭式作业月台，导致装卸货环境温湿度不达标、装卸交接时间过长，极易发生货物腐损。

（3）仓储环节。仓储环节的安全风险主要集中在失温、污染、时效等方面。仓库状况、人员操作、仓库管理等因素都会导致质量安全风险发生。仓库方面，设施老化，制冷设备、通风设备陈旧会导致温湿度不达标，仓库环境污染、消杀措施不到位会造成货物污染和交叉污染。管理方面，由于管理不当，不同来源、不同种类的食品集中储存会引发交叉污染[11]，进出货管理混乱会造成货差、货损。人员方面，由于操作不当、违规操作、暴力操作等造成货物损坏，工作人员消杀、防护措施不到位，或者自身患有传染性疾病等会对货物造成污染。

（4）包装环节。包装环节主要的安全风险包括污染、损坏等，外部环境、人员操作、包装材料等因素都会导致质量安全风险发生。人员方面，人员操作不规范导致货物包装方式不当造成货损，人员卫生健康不达标或个人消杀防控不到位对货物造成污染。材料方面，包装材料不合规，含有甲醛等化学物质、材料卫生条件不达标或超标都会污染内部食品[12]。环境方面，环境失温、作业时间过长会引发货物腐损变质，包装环境是否安全卫生、无毒无害也会对食品质量安全产生重要影响。

（5）信息环节。信息处理环节的安全风险主要是货损、货差等。主要的安全风险包括人工录入或系统生成数据错误，造成订单处理、收发货物、货物分拣等数量、品类发生错误，货物运输、储存条件混淆，货物接触到有害物质等。

2 评估指标体系构建

2.1 指标体系构建

在对关键风险因素进行分类的基础上，考虑指标的实用性和可操作性，选取可量化的指标，建立了冷链物流企业质量安全风险评估综合指标体系，见表1。

表1 冷链物流企业安全风险评估综合指标体系

2.2 指标计算方法

二级指标计算或取值方法见表2。

表2 二级指标计算或取值方法

2.3 指标使用说明

上述指标体系为综合指标体系，基本考虑了冷链物流企业所有业务环节存在的食品质量安全风险。对于综合型冷链物流企业，在进行食品质量安全风险评估时，可采用上述指标体系对企业运作安全风险进行评估。对于运输型冷链物流企业和仓储型冷链物流企业，在进行安全风险评估时，应结合企业业务实际情况，对涉及运输或仓储类型的指标进行选择性使用。

3 评估模型设计

3.1 方法选取

权重确定方法一般包括主观赋权法、客观赋权法和组合集成赋权法[13]。常见的主观赋权法有专家打分法、层次分析法、德尔菲法等，常用的客观赋权法有主成分分析法、因子分析法、熵值法、CRITIC 权重、独立性权重等。其中因子分析和主成分分析法利用了数据的信息浓缩原理，利用方差解释率进行权重计算；熵权法利用数据熵值信息即信息量大小进行权重计算；CRITIC、独立性权重主要是利用数据的波动性或彼此之间的相关系数计算权重[14]。层次分析法适合具有分层交错评价指标的目标系统，同时很难定量描述目标值的决策问题。熵权法用于判断某个指标的离散程度，离散程度越大，则该指标对综合评价的影响越大，该方法适用于业务经验不会使权重发生失真的情况，如果常发生权重失真的情况，则需要结合专家打分或评判才能较好地发挥熵权法的优势[15]。经过综合对比分析，本文采用层次分析法与熵值法相结合的组合集成赋权方法，选用层次分析法确定一级指标权重，选取熵权法确定，二级指标权重，将两级指标权重综合计算得出最终指标权重。

3.2 模型设计

（1）一级指标权重计算。选用层次分析法计算安全风险评估一级指标权重。在确定各因素的权重时，对评估指标进行两两相互比较，并按其重要性程度评定等级。ail为要素i与要素l重要性比较结果，重要性等级及其赋值见表3。将一级指标两两比较并根据结果构造判断矩阵。判断矩阵具有如下性质：

表3 判断矩阵的比例标度表

①权重计算。首先将矩阵的各行向量进行几何平均（方根化），然后进行归一化，即得到各评价指标权重和特征向量W。

②一致性检验。计算最大特征根λmax、一致性检验指标CI、随机一致性指标RI和检验系数CR。其中，RI和判断矩阵的阶数有关，一般情况下矩阵阶数越大，则出现一致性随机偏离的可能性也越大，其对应关系见表4。

表4 平均随机一致性指标RI标准值

一般CI=0 时有完全的一致性。CI越小，说明一致性越大。如果CR＜0.1，则认为该判断矩阵通过一致性检验。

（2）二级指标权重计算。利用熵权法计算二级指标权重。设有n个评价指标，m个评价对象，则形成原始数据矩阵，其中xij为第j个评价对象的第i个评价指标值，j=1,2,...,m；i=1，2，...,n。

①归一化处理原始数据矩阵。由于各个评价指标具有不同的量纲、含义和数量级，难以进行直接对比分析，因此通过归一化计算将其转化成无量纲、同数量级、正向可加的数据。对于指标越大越好的正向指标，数据归一化公式如下：

对于负向指标归一化公式为：

②计算指标信息熵值

计算得到第i个评价指标的熵权值为：

确定权重，得到客观指标权重W=(w1,w2,...,wn)。

（3）组合赋权模型设计。冷链物流企业在进行食品质量安全风险评估时，可根据企业实际情况选择与业务相对应的一级风险指标和对应的二级风险指标，采用层次分析法与熵值法相结合的方法求得各指标的权重，计算冷链物流企业食品质量安全风险得分的公式如下：

其中表示第i个一级指标，表示第i个一级指标对应的第k个二级指标，dik表示第i个一级指标对应的第k个二级指标归一化后的值。P得分取值在0-1之间，得分越高，表明该企业冷链物流运作安全风险越高，具体安全风险评分等级见表5。

表5 冷链物流企业食品质量风险评分等级

4 实证研究

本文选取10家全国综合型第三方冷链物流企业对模型进行应用和实证分析，综合行业专家及企业一线工作人员给予的相应安全风险评估指标数据信息，采用评估模型计算企业安全风险评价指标权重和风险评分。

4.1 基于AHP的一级指标权重的确定

将一级指标进行两两对比分析，得到判断矩阵见表6。

表6 A-B的判断矩阵

对各项指标进行一致性检验，结果见表7。

表7 一致性检验结果

由表7可知，指标通过了一致性检验，指标权重有效,计算得到一级指标权重，见表8。

表8 一级指标权重计算结果

由表8可知，作业风险和设备风险对于食品冷链物流企业安全质量影响最大，权重分别达到0.386和0.289。主要是由于冷链物流链条长、环节多，全程温控作业与食品流通安全密切相关，此外设施设备与冷链货物直接接触，是确保全程温控合规的关键。

4.2 基于熵权法的二级指标权重的确定

对10家企业的二级指标数值进行归一化处理，得到标准化数据见表9。

表9 10家企业安全风险指标得分数据归一化处理

计算各指标中各评价对象的数值在此指标中所占比重pij，结果见表10。

表10 各个指标各评价对象所占比重计算结果

表11 各个指标的信息熵值

将各评价指标的信息熵值带入式（7），计算得到各评价指标的熵权值，见表12。

表12 各个指标的熵权值

由表12可知，运输恒温程度和储存损坏率权重最大，分别为0.120 和0.117，凸显了温控对食品冷链物流的重要性，在储存和运输两个时间相对较长的环节，对温度合规的把控是降低食品冷链物流企业安全风险的关键。此外，装卸搬运损坏率、持证上岗率两项指标权重分别为0.101和0.088，说明人员操作直接作用于货物，标准化、专业化作业对于食品冷链物流企业质量安全管控非常重要。

4.3 风险评分与结果分析

将表8中的一级指标权重与表12中的二级指标权重带入式（8），得到样本企业的安全风险得分计算公式：

其中，dik表示第i个一级指标对应的第k个二级指标归一化后的值，具体数据见表9。以样本企业A为例，将表9中A企业的归一化得分数据带入公式，计算得到其安全风险得分为：

将表9 中各样本企业的归一化得分数据带入式（8），可计算得到10家样本企业的安全风险得分，见表13。

表13 样本企业安全风险得分情况

由于综合型冷链物流企业业务领域覆盖了运输、仓储、装卸、配送、信息管理等多个环节，普遍具备一定的全链条管控能力。由表13可知，4家企业安全风险评估为中风险，4家企业的安全风险评估为中低风险，2家企业安全风险评估为低风险。

5 结论与建议

本文基于集成组合赋权法构建了冷链物流企业安全风险评估模型，并对样本冷链物流企业开展了实证研究。实证结果表明，模型用于评价冷链物流企业的安全风险具有有效性和可靠性，为开展冷链物流企业安全风险评估提供了思路和方法。基于风险分析和实证分析的结论，提出食品冷链物流安全管控建议如下：

（1）提升设施设备专业水平。实证结果表明，设施设备风险对于食品冷链物流企业安全质量具有较大影响，冷链物流的设施设备是保证食品处于安全流通环境的重要基础。企业应重视设施设备安全，确保服务于食品冷链物流的设施设备安全、健康、合规、风险可控。同时，要不断提高设施设备专业化水平，提升冷库智能化、专业化水平，完善封闭式作业月台，确保装卸交接作业、全程仓储过程中货物温度保持在规定范围内，加大多温层冷藏车等装备应用，推广冷链标准化运载单元和相变蓄冷技术应用，有效保障运输过程中的货物安全。

（2）加大温度监控技术应用。冷链物流全过程温控合规是降低食品冷链物流企业安全风险的关键。应加大对全程温度监控技术的应用，加大温控设备和温度传感器在冷链物流仓储、运输、配送环节的应用，通过定位、测温、光感、摄像头、电子锁等手段，实现冷链物流的温湿度自动调节、异常预警、远程控制、定位跟踪等功能，提升冷链物流的可视化和智能化，提高食品供应链全程跟踪和监控能力。同时，要提升信息化管理水平，通过平台建设和系统对接，实现供应链上下游企业间的信息共享和协同合作，确保货物在仓库、车辆、商店等全流程节点的可追溯性。

（3）不断健全企业管理制度。风险分析结果显示，实际运作中装卸环节是冷链物流企业安全风险高发的重点环节，极易发生失温、破损等安全风险。实证结果表明，冷链物流的作业风险对食品冷链物流企业安全质量影响最大。降低作业风险的关键是建立严格规范的标准化作业流程，建议进一步健全企业管理制度，明确提出食品冷链物流企业质量管理和安全操作要求，出台运输、装卸、配送等各环节操作标准、作业规程等，制定岗位说明书，确保所有员工尤其是对涉及食品流通安全和质量安全管控的关键员工掌握其工作职责，制定必要的前提方案和应急处置预案，提供应对突发事件的应急处置技术指导。

（4）完善安全风险评估机制。应进一步健全冷链物流企业的风险评估机制和预警机制，加强食品冷链物流安全风险来源的识别，通过评估食品冷链物流安全风险，建立其风险管理机制，进一步增强食品冷链物流企业风险的预见性和应对能力，实现企业安全稳健发展。