农产品供应链韧性网络影响因素研究——基于复杂系统管理视角

宋海草,常 蕊,刘 盼,石高科,程河山

(1.山东工商学院 a.管理科学与工程学院;b.山东应急管理学院,山东 烟台 264005;2.河南农业大学 信息与管理科学学院,郑州 450100)

我国农产品供应链建设起步较晚,存在物流专业化程度低、信息传递系统效率低下、缺乏合作与协调性、农产品质量安全缺乏保障、专业人才缺失等问题[1]。农产品供应链网络内、外部的不确定性风险因素可能造成供应链的中断,威胁农产品供应链安全。2022年我国长江流域遭遇罕见干旱,8月份旱情峰值时农作物受灾面积达4284千公顷;2020—2021年受新冠疫情影响导致物流不畅,河南、山东、河北等全国多地出现农产品滞销情况;区域封控也造成居民农产品生活物资匮乏。党中央、国务院支持加快农产品供应链体系建设,提出要着力完善农产品流通网络,加快建设畅通高效、贯通城乡、安全规范的农产品现代流通体系。强韧性的农产品供应链有利于提高我国农业质量效益和竞争力,促进农民创收增益,助力乡村振兴。1973年,Holling首次提出韧性的概念,用以反映系统在遭受外界冲击时保持或快速恢复的能力[2];Hernandez等研究农产品供应链运营管理方法以提高农产品供应链韧性,强调在农产品供应链中建立协作商业模式的重要性[3];秦立公等研究协同创新视角下高适应性农产品供应链韧性的影响机制,运用模糊组态分析方法得出农产品供应链韧性的四种组态模式[4];Zhuo等关注中国养猪业供应链韧性,发现通过供应链整合可以提高供应链的敏捷性和稳健性,进而提高供应链韧性[5];Mishra等认为供应链主体间韧性不足是造成农产品供应链中断的主要原因,并开发农产品供应链韧性模型[6]。还有学者提出复杂内外部环境下,识别农产品供应链韧性影响因素对农产品供应链至关重要。周业旺利用ISM方法,从供需机制、信息机制、合作机制、物流条件和外部环境六方面分析鲜活农产品供应链脆弱性的影响因素[7];Zhao等通过ISM-MICMAC模型研究法国和阿根廷农产品供应链韧性影响因素,提出约束农户机会主义和定期沟通是建立农产品供应链韧性的关键因素[8]。

综上所述,学术界对于农产品供应链韧性的研究较多集中于韧性的构建、评估以及提升策略。虽有部分学者对农产品供应链韧性的影响因素展开了研究,但运用ISM方法的文章较少,特别是以复杂系统管理视角来对我国农产品供应链韧性网络进行研究。当前,由于农产品供应链结构日趋复杂以及供应链主体社会行为的深度参与,我国农产品供应链逐渐表现为一个社会型复杂系统,供应链韧性是供应链复杂整体性的重要表征之一[9]。这种社会复杂性使得农产品供应链韧性不应仅以某种特定能力进行定义,而应用复杂整体性思维与自组织方式看待,将研究视角从韧性能力转化为韧性网络。本文将在已有研究基础上,从复杂系统管理视角,利用DEMATEL-ISM方法将模糊的影响因素关系梳理为可视的作用路径图,构建系统层次结构,分析影响农产品供应链韧性网络的关键因素,为提升我国农产品供应链韧性提供参考价值。

一、农产品供应链韧性网络影响因素识别与筛选

本文以“农产品供应链”“供应链韧性影响因素”为主要关键词检索中国知网,Web of Science等中外数据库,收集与本文主题高度相关的文献。通过查阅文献、资料及实地考察,明确我国农产品供应链主要由以下5个环节组成:(1)农产品生产者。我国农产品生产者主要以个体农户为主,这种小农户生产方式具有数量多,规模小,分散性大的特点。(2)农产品收购商。收购商通过在田间地头设置作物收购点,对农作物进行初步的挑拣、加工与包装并以适宜的价格集中交易至下游批发商。(3)农产品批发商。批发商负责将大规模收购到的产品销往全国各地的零售点,是整个农产品供应链的核心部分。(4)农产品零售商。零售商主要为各地的商超、农贸市场、个体菜贩、社区店等直接与消费者接触的农产品销售点。(5)消费者。消费者往往根据自身喜好、季节、价格、服务等多种原因选购多样化的产品,其需求具有高度不确定性。以上5个关键环节之间存在着农产品商流、物流、信息流和资金流的流通,因此流通环节也是构建农产品供应链韧性网络的重要一环。流通环节涉及农产品供应链上下游之间信息的传递与共享、运输工具的选择、路线规划、突发事故处理等,贯通整个农产品供应链网络。

本文以农产品供应链的5个关键环节与流通环节为基础,分析影响农产品供应链韧性网络的关键因素。首先从检索的相关文献中提取出现两次及以上的因素作为参考,其次与从事农产品供应链相关研究的专家小组讨论,初步拟定影响因素,然后实地走访烟台栖霞苹果、福山樱桃、莱阳芋头产业基地、大型农贸市场以及商超,通过访谈的方式了解农户、收购商、批发商、零售商的运营模式,根据调研结果对影响因素进行修正,将消费者需求因素考虑在受需求影响较大的环节中,最后再次同专家小组成员分析讨论,最终确定我国农产品供应链韧性网络影响因素由5个一级指标和20个二级指标组成,如表1所示。

二、农产品供应链韧性网络影响因素分析

复杂系统管理视角下农产品供应链韧性网络影响因素之间存在着较为复杂的逻辑关系,系,在明确各因素之间关系的同时要分析其中的作用路径与作用强度,以此为依据确定关键影响因素。

基于复杂系统管理理论,面对环境的高度不确定性,供应链韧性通过他组织与自组织的方式产生多种适应性能力以维持系统整体结构与功能稳健。这种能力由供应链韧性系统内部多层次之间的复杂自组织机理形成[9]。在供应链韧性系统中,不同因素之间的直接影响关系发生在自身环节和相邻环节中。例如,生产者的化学品科学把控能力、风险响应能力及生产技术水平是其生产能力的重要体现,直接影响其产销达标能力[11];收购商连通生产者与批发商,其定价议价能力直接关系着生产者及收购商是否能以预期价格售出或收购产品[17];批发商的库存质保与调节及产品加工与包装能力与售出产品的质量、新鲜度、外观等因素相关,直接影响到零售商的营销能力;流通环节与批发的库存质保与调节能力虽不属相邻环节,但由于其与物流运输相关,因此二者之间也有直接影响,同时,运输规划能力与突发事故应对能力属于供应链韧性系统中的强连接要素,二者有相互的直接影响[12]。

因素之间的间接影响通过逐级直接影响体现。例如,生产者作为农产品供应链的源头,其产出产品的质量往往影响下游批发商能否以预期价格收购及售卖产品[11];批发商对于农产品质量的把控及对市场需求的预测等可能沿供应链上溯至生产者进而影响其在产品价格、销量方面是否符合自身预期[17];零售商的市场需求预测能力决定了其订购产品的数量与种类,间接影响到生产者及收购商的生产与定价标准[10]。

决策实验室分析法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)通过计算每个要素对其它要素的影响度以及被影响度,确定要素间的因果关系和每个要素在系统中的地位。解释结构模型法(Interpretative Structural Modeling, ISM)通过图论方法将繁琐复杂的系统划分成有层次的子系统,获得因果关系下具有层次性、直观的多级递阶结构图。

本文结合以上两种方法,针对农产品供应链韧性网络影响因素构建DEMATEL-ISM模型,应用DEMATEL法识别出关键影响因素,并通过ISM法确定具体的层级关系,实现优势互补,为复杂系统的定量分析提供支持,具体建模过程如下。

(一)建立农产品供应链韧性网络影响因素直接影响矩阵

针对筛选出的20个影响因素,采用3标度法对因素之间直接、间接关系的作用强度进行打分(其中0、1、2、3分别表示无影响、较小影响、一般影响和较大影响)。打分方式采用德尔菲法,邀请从事农产品供应链相关研究的专家小组成员对影响因素间作用关系进行0—3打分,回收汇总全部专家意见的同时整理出综合意见,多次反复操作逐步取得较为一致的结果。最终得出直接影响矩阵Q=[qij]20×20如表2所示,其中qi分别表示20个影响因素P1—4、A1—4、W1—5、R1—3、C1—4,qij表示影响因素qi对qj的直接影响强度(i,j=1,2,…,20)。

(二)计算综合影响矩阵

将直接影响矩阵Q通过公式(1)标准化,得标准化矩阵N=[nij]20×20。

(1)

通常,标准化矩阵N是一步影响关系矩阵,Nn是n步影响关系矩阵,n步间接影响的综合影响矩阵如公式(2)所示。

N+N2+…+Nn=N(I-N)-1(I-Nn-1)。

(2)

其中I为单位矩阵,(I-N)-1是(I-N)的逆矩阵。

标准化矩阵N中,nij∈[0,1]。因此,当n→∞时,Nn-1→0,所以综合影响矩T=[tij]20×20阵可由公式(3)计算。

T=N(I-N)-1。

(3)

(三)计算相关指标

DEMATEL-ISM方法中,影响度D、被影响度C、中心度M与原因度R是衡量要素在系统内影响程度的重要准则。影响度DT指各行矩阵的值之和,表示各行对应要素对所有其他要素的综合影响值;反之,各列和为被影响度C;中心度M为要素i的影响度和被影响度之和,表示该因素在系统中的位置及其所起作用的大小;反之,其差为原因度R,原因度大于0,表明该要素对其他要素影响大,称为原因要素,反之为结果因素。具体计算公式如下。

(4)

(5)

Mi=Di+Ci,(i=1,2,…,20);

(6)

Ri=Di-Ci,(i=1,2,…,20)。

(7)

根据上述公式计算出相关指标及分析如表3所示。

(四)确定可达矩阵

DEMATEL-ISM模型中,可达矩阵Z=[zij]20×20的确定需要在综合影响矩阵T=[tij]20×20的基础之上给定阈值λ,将矩阵T中的元素大小与λ进行比较,若tij≥λ,则zij=1;若tij≤λ,则zij=0。同时,由可达矩阵特有属性可知,zii≡1。

(8)

表4 可达矩阵Z

(五)确定递阶层次结构

根据可达矩阵Z,得出可达集R(zi)、先行集Q(zi)和共同集C(zi)=R(zi)∩Q(zi)。

若R(zi)=C(zi),则取zi为最高层元素,记为Ⅰ。将已划分好层级的元素划去后重复此操作,直至所有影响因素层级划分完毕。本文将20个影响因素划分为4个层次,如表5。

表5 影响因素层级结构表

三、结果分析及对策

(一)多级递阶结构图分析

根据表5划分出的层级结构构建农产品供应链韧性网络影响因素四级递阶结构模型,如图1所示。其中信息流通能力为根本影响因素,对农产品供应链韧性网络起到关键作用;生产者产销达标能力、收购商定价议价能力、批发商定价议价能力、销售商营销能力为表层直接影响因素,直接对农产品供应链韧性网络产生影响;其他因素为中间层间接影响因素,其受信息流通能力这一根本因素的影响,在农产品供应链韧性网络的构建中起到推动作用。

(二)因果图分析

根据表3中各影响因素中心度、原因度的值绘制DEMATEL中心度-原因度分析图,如图2所示。以中心度=1.500,原因度=0将图中各影响因素分为四个象限。一、二象限的因素原因度为正(原因因素),共14个,基本处于四级递阶结构模型的Ⅲ、Ⅳ层。以中心度大于1.500为阈值对这14个原因因素进行筛选,得出8个中心度较高的关键间接影响因素,即第一象限的影响因素,分别为信息流通能力、生产技术水平、收购商产品挑选能力、批发商农产品质检、零售商市场需求预测能力、运输规划能力、突发事故应对和生产者化学品科学把控。这些因素从根本上影响农产品供应链网络的韧性水平,对这些影响因素的科学把控可以从根源上有效提升农产品供应链整体韧性。三、四象限的因素原因度为负(结果因素),共6个,基本处于四级递阶结构模型的Ⅰ、Ⅱ层。按同样的方法筛选出5个关键直接影响因素,即第四象限的因素,分别为生产者产销达标能力、收购商定价议价能力、批发商定价议价能力、零售商营销能力和批发商库存质保与调节。

四、对策与建议

为提升我国农产品供应链韧性,结合研究结果本文提出如下对策建议。

1.融合新兴模式加强农产品供应链各环节间的信息流通。信息流通能力作为根本影响因素,影响着农产品供应链生产、组织、加工、流通、储运、销售、服务等多项工作的正常开展。应鼓励传统农产品企业树立互联网思维,运用新型通讯技术,加强农产品相关部门的信息技术使用率。同时,搭建农产品生产、物流、运输、需求以及市场交易数据等的信息共享与分析平台,提高农产品相关信息的传递和利用效率。

2.关注农产品生产者的生产及生活。农产品生产环节产销达标直接影响我国农产品供应链韧性,但现阶段农户各自决定生产内容和规模的情况还普遍存在。政府职能部门要加强对当地农产品生产形势和市场需求的了解,引导农户制定合理的生产计划,避免盲目扩大或缩小种养规模,同时通过无偿补助或贷款贴息等方式对特殊农户进行扶持,调动生产积极性。

3.提升农产品供应链数字化、信息化程度,创新交易模式。收购商、批发商定价议价能力和零售商营销能力也能直接影响农产品供应链韧性。但由于农户信息化推广缓慢,导致农产品经营的交易方式较为落后,现行的交易方式无法形成规模,降低了产品流通效率。应适当推动农产品电子商务,鼓励农产品从业者利用电子商务平台进行网上洽谈、订货和交易等,完善网上交易技术标准、统计监测和信用体系,促进公开、透明、高效的农产品交易。