基于ISM-ANP的农产品冷链物流影响因素

徐文平，邹雅倩

（武汉科技大学 管理学院，湖北 武汉 430081）

0 引言

农产品冷链物流是指利用冷藏技术为水果、蔬菜、乳制品、肉类和鱼类等易腐烂产品持续保持适宜温度和湿度环境的食品供应链[1]。冷链是预冷、仓储冷藏、冷藏运输和营销四个环节的有机结合，它们的顺序和时间各不相同。冷链中的各个环节相互关联、相互依存，任何环节出现问题都会增加食品的损失和浪费。一个完整且高效的冷链系统必须始终保持在食品所需温度和湿度范围内[2]。因此，研究农产品冷链物流对于减少农产品损失和浪费至关重要。

1 基于ISM-ANP 的农产品冷链物流影响因素关联性与重要性分析

本文首先基于PEST模型，识别出农产品冷链物流的影响因素，随后向行业专家匿名发放调查问卷，由专家对影响因素进行两两比较，确定影响因素之间的关系，构建农产品冷链物流ISM 模型，最后根据ANP求得各个影响因素的重要性权重[3]。研究路线图如图1所示。

图1 研究路线图

1.1 基于ISM的影响因素关联性分析模型构建

解释结构模型（ISM）是一种对特定对象之间的相互作用关系进行分层的方法，通过计算将关系复杂的系统构造出层次分明的多层递阶结构模型[4]。ISM适用于分析一个变量对其他变量的影响，从而展现出影响因素间的关系层级结构。ISM方法是解释性的，因为专家的判断决定了项目是否相关以及如何相关；同时，ISM方法是结构性的，即在关系的基础上，从复杂的项目集中提取整体结构；另外，ISM方法还具有建模性质，因为具体的关系和整体结构被描绘在一个有向图模型中。ISM递阶结构模型确定了直接影响因素和间接影响因素之间的关系，这些因素也根据其驱动力和依赖性进行分类。

1.1.1 农产品冷链物流影响因素识别。农产品冷链物流在实际运作中受诸多因素的影响。本文结合PEST 模型，从政治环境、经济环境、社会文化环境和技术环境四个维度分析[5]，并把这4个维度作为农产品冷链物流影响因素的一级指标，在此基础上进一步细化为16个二级指标，如图2所示。

图2 农产品冷链物流影响因素

1.1.2 构建各影响因素的邻接矩阵。首先构建关系矩阵，用B1-B16表示图2中的16个农产品冷链物流影响因素。如果任一影响因素Bi(1≤i≤16)对Bj(1≤j≤16)会产生作用，则相对应的关系矩阵元素bij的值为“1”，如果影响因素Bi对Bj不会产生作用，则相对应的关系矩阵元素bij的值为“0”。根据德尔菲法，向冷链物流领域的8位研究者以及8位相关工作从业者匿名发放调查问卷，对收集到的数据进行整理，共收回13份有效数据。通过德尔菲法确定了16个影响因素之间的直接影响关系，最终获得邻接矩阵M。

1.1.3 构建各影响因素的可达矩阵。邻接矩阵和单位矩阵相加，再通过布尔运算就可以得出可达矩阵。可达矩阵表现出的是有向图上各点间经过某种途径所能够共同达到的水平。假定矩阵A为邻接矩阵M和单位矩阵I的和，若矩阵A满足下列关系：

得到可达矩阵R=Ar-1。本文运用Matlab软件编程对农产品冷链物流影响因素的邻接矩阵进行运算，计算出相应的可达矩阵N：

1.1.4 影响因素层级划分。影响因素的层次划分有助于我们了解系统的基本结构。一般来说，影响因素层次越深，系统的驱动力就越强。首先，根据可达矩阵，得到每个影响因素的可达集和先行集，以及可达集和先行集的交集；然后判断影响因素的可达集和先行集的交集是否和该影响因素的可达集合相同，如果相同，那么该影响因素被分类在第一层，说明该影响因素在其所在层级上没有对其他影响因素产生直接影响。重复上述步骤，将第一层级的影响因素剔除，在余下的影响因素中继续划分层级，最终确定每个影响因素所在的层级[6]。得到ISM模型如图3所示。

图3 农产品冷链物流ISM模型

从图3可以看出，农产品冷链物流的影响因素被划分为一个具有五层层次结构的复杂系统，该结构模型按照表层、中层和深层三个层次分析元素的影响关系。政府相关部门和冷链物流企业可以根据各个因素影响力的大小和该因素所处的层级采取不同的应对措施。

表层影响因素有行业标准和标准执行的监管B2、低价竞争B7、冷链物流体系B3、农产品流通的贸易营销B8、信息技术应用水平B14。其中B2和B3属于政策因素，B7和B8属于经济因素。B2和B7位于ISM模型的顶层，一般认为顶层为系统的最终目标，而下面各层分别为上一层的原因。也就是说冷链物流体系的完善程度、农产品流通的贸易营销体系建设、信息技术的应用水平是顶层影响因素的原因。

中层影响因素有上下游冷链物流一体化B4、冷链物流的市场化程度B5、冷链的成本和商品损耗B6、冷链物流知识的普及B12、冷链物流的基础设施B13、生鲜产品加工能力B15、农产品产后全程低温贮藏能力B16。由于冷链物流前期的投入过大，导致上下游冷链物流一体化和冷链物流的基础设施存在欠缺，这会在一定程度上影响冷链的成本和商品损耗、生鲜产品加工能力和农产品产后全程低温贮藏的能力。

深层影响因素有相关法律法规体系B1、生活习惯和消费观念B10、冷链物流专业人员B11、农产品冷链物流的意识B9，说明这4个因素是影响农产品冷链物流的根本因素。因此想要提高农产品冷链物流的效率，需要完善冷链物流相关的国家政策标准体系，提高大众对农产品冷链物流的意识，正确引导大众的生活习惯和消费观念，同时加强专业人才的培养。

2 基于ANP的影响因素重要性分析模型构建

网络分析法（ANP）是解决复杂决策问题的实用工具，将决策问题视作网络结构，利用超矩阵理论求解相互影响要素的混合权重[7]。ANP能够在包含所有相关标准（有形的和无形的）时做出决策，该方法被定义为一种非线性模型。与ANP 相比，层次分析法（AHP）包含决策的不同元素，但它们之间形成了层次结构，引起对层次分析过程的关注，导致AHP不能分析到层级内部和不同层级间的相互依赖关系，而ANP并没有强加严格的层次结构，这些特性使得ANP优于AHP。

ANP主要包括三个基本步骤：首先，确定控制层与网络层，根据各影响因素间的交互关系构建ANP结构模型；其次，构造判断矩阵；最后，计算未加权超矩阵、加权超矩阵以及极限超矩阵，进而得到因素权重与重要性排序。鉴于ANP计算过程的复杂性，本文借助ANP专业软件Super Decision来代替人工计算。

2.1 建立网络结构模型

ANP的实施主要包括以下4个主要步骤：

步骤1：模型构建和问题结构化。这一步包括明确定义决策问题并将其构建成一个合理的系统，确定模型控制层。控制层包含目标与准则，通常可以省略准则，但必须有目标。

步骤2∶确定模型网络层。基于ISM分析模型的结果得到网络层影响因素组以及影响因素之间的相互关系。

步骤3∶构建网络结构模型。若某个影响因素组内因素对其他影响因素组内因素有影响关系，则用单向箭头表示，箭头外影响因素依赖于箭尾影响因素。

步骤4∶Super Decision软件的录入。Super Decision软件自动生成农产品冷链物流影响因素网络结构图。根据前文ISM 所得出的影响因素间关系可确定ANP模型中网络层与控制层，构建出农产品冷链物流ANP网络结构[8]。具体如图4所示。

图4 ANP网络结构

2.2 因素重要性确定

运用Super Decision 构建未加权超矩阵、加权超矩阵以及极限超矩阵，得出农产品冷链物流影响因素评价指标权重，见表1。

表1 农产品冷链物流影响因素评价指标权重

通过ANP模型可知，在总指标层中四个一级指标重要度从大到小依次是经济因素0.317 2、技术因素0.272 4、政策因素0.207 5和社会文化因素0.202 9，因此最关键的制约因素是经济因素。而在所有子指标中，农产品冷链物流效率影响最大的5个因素，为：冷链的成本和商品损耗B6、冷链物流的基础设施B13、农产品流通的贸易营销B8、冷链物流的市场化程度B5、信息技术应用水平B14。这些因素应引起政府相关部门和冷链物流企业的重点关注。

3 结论与对策建议

3.1 结论

本文基于PEST分析法，从政治、经济、社会文化和技术四个维度对农产品冷链物流的影响因素进行分析，并根据农产品冷链物流的具体特征，建立了农产品冷链物流影响因素的指标体系，对于调节农产品供需、保障农户收入、提高农产品附加值具有重要意义。

另外，利用ISM构建了农产品冷链物流影响因素的5级递阶有向图，其中B2、B7、B3、B8、B14是影响农产品冷链物流的直接因素；B4、B5、B6、B12、B13、B15、B16是间接风险因素；B1、B10、B11、B9是深层风险因素。研究表明，冷链物流的成本和农产品的损耗、我国现有的农业冷链物流基础设施、农产品流通的贸易营销体系建设、冷链物流的市场化程度和信息技术在农产品冷链中的应用水平都是影响农产品冷链物流的关键因素。

3.2 建议

第一，控制冷链物流成本，降低农产品损耗。在农产品冷链物流中，降低制冷运营成本是直接影响冷链物流企业经济回报的具有挑战性的技术问题。因此，保障农产品质量的同时最大限度地控制冷链物流成本、减少能源消耗是十分有必要的。

第二，积极发展农产品冷链物流基础设施。冷链基础设施不完善和标准化程度不高是制约我国冷链物流发展的两大主要因素，由此带来的高成本和低利润限制了企业相关的投入。随着新一代信息技术的快速发展和应用，传统的农产品冷链物流正逐步向数字化、可视化、智能化方向转型升级，长期目标是建设更安全、更高效和可持续的农产品冷链物流体系。为加速中国冷链行业数字化，政府在节能、社会福利、补贴等方面的法规和财政政策也应进行相应调整。企业与政府共同投资和管理将是加强我国农产品冷链物流建设的主要趋势。

第三，加强农产品流通的贸易营销体系建设。现阶段农产品冷链物流面临的主要问题是市场机制不健全，表现为农产品的营销方案和营销手段落后，缺乏统一规划。为建立高效的农产品流通市场，就要从完善市场制度入手，运用现代化的营销策略，出台相应帮扶政策，加快建设个人卖家、农民专业合作社及大型农产品企业的商业互助体系，提倡农产品销售方式多元化，丰富现有销售商业体，使得农产品流通贸易营销体系进一步完善。

第四，提高冷链物流的市场化程度。我国农产品冷链物流具有链条长、节点多、影响因素多的特点，导致政府和企业难以找到资源配置的有效着力点。我国农产品物流较为分散，造成运输成本较高，集成化运输可行性低，加大了农产品冷链物流企业的经营成本。加上冷链物流前期需要大量的资金投入且资金回笼周期长，导致冷链物流的市场化程度较低。农产品冷链物流企业可以建立信息共享平台，对现有资源进行整合规划和优化重组，高效利用人力物力，促进合作共赢。

第五，扩大信息技术在农产品冷链中的应用水平。信息技术的应用是影响冷链物流高质量发展的重要原因，应用物联网信息技术打造从生鲜农产品源头到终端的全物流流程，实现信息化、透明化、可追溯。用新零售打造个性化专属服务，提升消费体验，刺激市场活力。同时，培养跨学科人才对于促进农产品冷链物流的全面稳定发展至关重要，这需要国家监管机构、教育行业、消费者和跨学科专家的共同合作。