生鮮蔬菜產(chǎn)地滯銷預(yù)測模型與應(yīng)用

陳 軍， 陳祥云

(重慶交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，重慶 400074)

我國農(nóng)產(chǎn)品滯銷事件幾乎年年發(fā)生。2010年海南瓊海辣椒嚴(yán)重滯銷震驚國務(wù)院，溫家寶批示商務(wù)部緊急化解。2012—2014年間，山東大白菜、內(nèi)蒙古馬鈴薯、兩湖結(jié)球甘藍(lán)、四川蘿卜等相繼滯銷。農(nóng)產(chǎn)品滯銷問題不僅沒能得到有效遏制，反而呈現(xiàn)出多發(fā)、頻發(fā)態(tài)勢，已經(jīng)從早年的區(qū)域性問題演化為當(dāng)前全國性問題。如何化解這一難題，學(xué)術(shù)界和實(shí)業(yè)界均在積極探索。農(nóng)產(chǎn)品滯銷緣于供需失衡，其中包含2層含義：一是產(chǎn)能(產(chǎn)量)的絕對過剩，因種植面積過大造成；二是在某個時間段內(nèi)的集聚數(shù)量絕對過剩，因流通網(wǎng)絡(luò)堵塞造成。第二層含義類似于交通擁堵，如上班高峰期，同向車輛聚集于某一路段，而農(nóng)產(chǎn)品集中上市也會造成多產(chǎn)地同質(zhì)產(chǎn)品在一個時間段內(nèi)大量涌向批發(fā)商或批發(fā)市場。因此，交通擁堵疏通的相關(guān)理論對于解決農(nóng)產(chǎn)品滯銷問題具有重要的參考借鑒價值。

目前，我國以批發(fā)市場為核心的農(nóng)產(chǎn)品流通主渠道分擔(dān)的流通總量超過80%，因此，產(chǎn)地過剩存量不可能通過逾越作為分銷網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的中間商進(jìn)行大規(guī)模疏散。解決滯銷主要采取2種方法：一是依靠行政手段，如通過興建倉庫或者食品銀行，緩沖集中上市壓力[1]；組織主銷區(qū)與主產(chǎn)區(qū)對接及開展國際合作[2]；發(fā)動機(jī)關(guān)、學(xué)校等企事業(yè)單位采購滯銷品[3]等。二是依靠市場機(jī)制，如建立多渠道促銷網(wǎng)絡(luò)，設(shè)立城市社區(qū)散戶直銷點(diǎn)[4]；完善電子商務(wù)平臺，加大網(wǎng)絡(luò)促銷力度[5]；一些國家，如以色列也通過發(fā)展食品加工業(yè)來平衡果蔬過剩。這些方法都是解決滯銷發(fā)生后的疏導(dǎo)問題，屬于事后控制方法，而有效的事前控制方法，如通過農(nóng)產(chǎn)品流通情況的預(yù)測與監(jiān)控來預(yù)防滯銷，理論研究還不足。目前可查到的文獻(xiàn)均重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或者銷量預(yù)測，如杜小芳等研究了農(nóng)產(chǎn)品銷量的支持向量機(jī)預(yù)測方法[6]；亓鍇等運(yùn)用時間序列ARIMA模型、指數(shù)平滑模型和曲線回歸模型的組合模型建立了海南瓜類產(chǎn)量的預(yù)測模型[7]；張倩倩運(yùn)用支持向量機(jī)建立了蔬菜需求預(yù)測模型[8]，但是集成考慮供需情況，研究一段時期內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品滯銷預(yù)測的理論模型還未見報道。由于造成農(nóng)產(chǎn)品滯銷的原因非常復(fù)雜，即使根據(jù)大量歷史數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測，其結(jié)果也不可靠，因此建立農(nóng)產(chǎn)品滯銷預(yù)測模型在理論上仍是一個挑戰(zhàn)。

縱觀通道阻礙的相關(guān)研究，交通擁堵生成及疏散的相關(guān)理論值得借鑒。交通擁堵可分為常發(fā)性擁堵和偶發(fā)性擁堵。常發(fā)性擁堵如上下班高峰期，具有周期性；而偶發(fā)性擁堵如惡劣的氣候條件或者養(yǎng)護(hù)施工等造成的交通擁堵，具有突發(fā)性。生鮮蔬菜滯銷和偶發(fā)性擁堵具有極大的相似性，表現(xiàn)為前期農(nóng)戶蔬菜種植面積、后期農(nóng)戶銷售蔬菜量以及批發(fā)市場需求量等信息較少，因此難以通過回歸模型、時間序列法、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头╗9-13]等來預(yù)測滯銷事件，但是僅關(guān)注當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)的馬爾科夫隨機(jī)過程具有很好的適用性。如肖海燕運(yùn)用馬爾科夫鏈在對線路流量進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上，通過出行者行為誘導(dǎo)，研究了交通流管制和控制策略[14]；謝琛通過車流動態(tài)隨機(jī)轉(zhuǎn)移比例矩陣，建立了擁堵動態(tài)傳播預(yù)測模型[15]?；诖?，本研究擬將產(chǎn)地批發(fā)市場視為產(chǎn)地農(nóng)產(chǎn)品流入和流出的擁堵點(diǎn)，借鑒交通擁堵生成原理及預(yù)測方法，研究物流渠道導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品滯銷預(yù)測模型。

1 模型假設(shè)

考慮某種同質(zhì)蔬菜，由多個產(chǎn)地與產(chǎn)地批發(fā)市場形成的多對一流通網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。在產(chǎn)品上市季節(jié)，各產(chǎn)地蔬菜在一個時間段集中涌入產(chǎn)地批發(fā)市場，造成供給量大于中間商的最大購買量，進(jìn)而演化為產(chǎn)地滯銷。在建模之前，作如下假設(shè)：(1)考慮到消費(fèi)者偏好選擇時令蔬菜，因此蔬菜需求在一定時期是穩(wěn)定的。(2)不考慮天氣對農(nóng)產(chǎn)品生長的影響，滯銷發(fā)生的時間區(qū)間是臨界成熟(可采收)到完全成熟(必須采收)這個區(qū)間段。(3)市場信息不對稱。農(nóng)民出于經(jīng)濟(jì)性考慮，根據(jù)蔬菜長勢，采取分批采收銷售模式。(4)批發(fā)市場處理能力有限，且交易量(中間商購買量)小于容量峰值。(5)當(dāng)蔬菜完全成熟時，農(nóng)戶全部采收；批發(fā)市場沒有準(zhǔn)入限制。

2 生鮮蔬菜產(chǎn)地滯銷預(yù)測模型

蔬菜從可以采收到完全成熟需要一個時期。在此期間，蔬菜采收量按照一定比例進(jìn)入市場可以緩解集中上市帶來的壓力。類似于交通流量分批進(jìn)入同一路段或者在交叉路口進(jìn)入其他可選路段，可以提高車輛通行效率。例如在一條通行能力飽和的干道上，如果在某個交叉口新進(jìn)入的車輛數(shù)多于下道分流的車輛數(shù)時，道路將進(jìn)入擁堵狀態(tài)，擁堵的程度由凈進(jìn)入車輛數(shù)決定。這在理論上可以用馬爾科夫隨機(jī)過程來進(jìn)行刻畫。蔬菜的偶發(fā)性滯銷取決于在某個時間點(diǎn)進(jìn)入和流出批發(fā)市場的數(shù)量是否均衡，這種瞬時狀態(tài)與交通擁堵非常相似。據(jù)此，我們可以根據(jù)交通擁堵預(yù)測理論來構(gòu)建蔬菜滯銷預(yù)測模型，構(gòu)建思路為：審視蔬菜的實(shí)際采收銷售現(xiàn)狀容易看到，成熟度決定了農(nóng)戶銷售的蔬菜量。當(dāng)蔬菜成熟度較低時，農(nóng)戶不會大量采收，蔬菜銷售量往往較小。但是，在臨界成熟到完全成熟這個期間，農(nóng)戶的采收數(shù)量逐漸加大。據(jù)此，構(gòu)造依賴成熟度的采收(銷售)量轉(zhuǎn)移比例矩陣函數(shù)，并通過農(nóng)戶的種植面積數(shù)得出農(nóng)戶的計(jì)劃銷售量。假設(shè)農(nóng)戶的計(jì)劃銷售量全部流入產(chǎn)地批發(fā)市場，因受到批發(fā)市場的容量限制及流出量約束，可能導(dǎo)致部分蔬菜不能經(jīng)過批發(fā)市場流出而導(dǎo)致滯銷。

2.1 計(jì)劃銷售量轉(zhuǎn)移比例矩陣構(gòu)造

通常蔬菜在臨界成熟到完全成熟期間平穩(wěn)生長[16]，由于每個農(nóng)戶的種植時間、土地肥沃程度以及田間管理水平等不同，每個農(nóng)戶種植的蔬菜生長速率不同。因此，假設(shè)第i個農(nóng)戶在t時刻的成熟度λi(t)=r0+χit∈(0，1)，其中r0表示臨界成熟度，χi表示第i個農(nóng)戶實(shí)際的生長速率。據(jù)此，構(gòu)建依賴生長速率的單個農(nóng)戶蔬菜銷售量占其總產(chǎn)出量的比例函數(shù)為：

(1)

考慮n個農(nóng)戶的計(jì)劃銷售量在同一時刻進(jìn)入產(chǎn)地批發(fā)市場的情形，按照先進(jìn)先出的原則，則批發(fā)市場的流出量Dout(t)可表示為：

(2)

式中：A=Din(t)+B(t-1)，表示在t時刻的農(nóng)戶計(jì)劃銷售量與t-1時刻的存量之和。B(t)∈[0，B]表示批發(fā)市場在t時刻的存量，C表示市場需求量，B表示批發(fā)市場的容量。

由式(2)可知，當(dāng)前時刻的流入量與上一時刻的存量之和大于需求量時，批發(fā)市場當(dāng)前時刻的流出量等于需求量，此時一定會產(chǎn)生滯銷，如信息不對稱產(chǎn)生的爆倉情況；若當(dāng)前時刻的流入量與上一時刻的存量之和沖破批發(fā)市場的容量極限但小于市場需求量時，蔬菜擁堵于批發(fā)市場且不能及時銷售出去而產(chǎn)生滯銷。

蔬菜滯銷是批發(fā)市場的流入量大于流出量，引起部分已采收蔬菜在批發(fā)市場囤積，使得農(nóng)戶減少計(jì)劃采收量，進(jìn)一步演化為產(chǎn)地部分產(chǎn)品還來不及采收就已經(jīng)腐爛在田間。因此，農(nóng)戶計(jì)劃銷售量是導(dǎo)致滯銷的關(guān)鍵要素。類比通行能力與交通流量的比值作為交通擁堵評價指標(biāo)[14]，提出蔬菜滯銷量與計(jì)劃銷售量的比值作為滯銷程度識別指標(biāo)T(t)。

(3)

式中：A-Dout(t)表示在t時刻的蔬菜滯銷量。

2.2 滯銷等級分類

目前我國學(xué)術(shù)界尚未出臺滯銷程度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。在此，借鑒文獻(xiàn)[15]通過實(shí)際能夠流出的車流量與計(jì)劃流出量的關(guān)系得出交通擁堵度的方法，與之對應(yīng)，根據(jù)蔬菜在批發(fā)市場的計(jì)劃銷售量與實(shí)際流出量的關(guān)系劃分蔬菜滯銷程度等級(表1)。當(dāng)T(t)≤0時，說明供給小于需求，蔬菜處于暢銷狀態(tài)；當(dāng)01時，說明在t時全部蔬菜都不能售出，處于嚴(yán)重滯銷狀態(tài)。

表1 農(nóng)產(chǎn)品滯銷程度等級分類

為了便于計(jì)算，我們給出參數(shù)R(t)。

(4)

式(4)表示當(dāng)T(t)≤0時，農(nóng)戶可以按照計(jì)劃銷售蔬菜；當(dāng)T(t)>0，表明蔬菜處于滯銷狀態(tài)。據(jù)此，當(dāng)預(yù)測可能發(fā)生滯銷時，農(nóng)戶必須提前采取措施來防止滯銷事態(tài)加重，如通過改變銷售渠道或者采收后保鮮存儲來減少批發(fā)市場的流通壓力。

3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)

情形一：穩(wěn)定型需求

(1)設(shè)C=900 t，則需求量小于批發(fā)市場容量。根據(jù)式(3)和式(4)，得出滯銷度分別為R1、R2、R3(圖2)。(2)設(shè)C=1 000 t，則需求量大于批發(fā)市場容量，仿真結(jié)果顯示滯銷程度 從圖2可以看出，隨著時間變化，農(nóng)戶的計(jì)劃銷售量在蔬菜成熟周期內(nèi)不斷增加，在9 d時達(dá)到峰值。蔬菜的種植面積和蔬菜的成熟度對滯銷程度會產(chǎn)生不同的影響。改變單個農(nóng)戶的種植面積，發(fā)生滯銷的時間將提前1 d，整個滯銷時間持續(xù)20 d左右且滯銷速率快于生長速率。另外，從輕微滯銷演化為嚴(yán)重滯銷只需要3 d時間且滯銷速率越來越快，嚴(yán)重滯銷持續(xù)10 d左右，約占整個銷售周期的三分之一。

情形二：波動型需求

農(nóng)產(chǎn)品是生活必需品，需求彈性小，在天氣和路況良好的情況下，需求是穩(wěn)定的。但是，一些突發(fā)事件發(fā)生，如食品安全、輿論炒作，也會使得農(nóng)產(chǎn)品需求在極短時間內(nèi)出現(xiàn)劇烈波動。已知，需求向上波動不會導(dǎo)致滯銷，在此僅考慮需求向下波動的情形。假設(shè)需求是(800 t，1 200 t)區(qū)間的隨機(jī)數(shù)，根據(jù)模型，預(yù)測得出滯銷程度R11、R22、R33(圖3)。從圖3可以看出，當(dāng)滯銷程度小于1時，穩(wěn)定型需求和波動型需求的滯銷程度相同并且滯銷發(fā)生的時間點(diǎn)相同。隨著時間的推移，波動型需求的滯銷程度大于穩(wěn)定性需求的滯銷程度。從整個滯銷周期看，波動性需求的滯銷時間大于穩(wěn)定性需求的滯銷時間。

從圖4可以看出，4 d時開始發(fā)生輕微滯銷，9 d時開始發(fā)生嚴(yán)重滯銷，17 d時滯銷到達(dá)峰值，隨后滯銷程度開始緩解。當(dāng)滯銷程度為1時，農(nóng)戶的計(jì)劃銷售量達(dá)到峰值。9～12 d之間的蔬菜銷售量逐漸降低，因計(jì)劃銷售量超過需求量，導(dǎo)致滯銷程度繼續(xù)加大。16 d時滯銷程度達(dá)到峰值，13～16 d，雖然計(jì)劃銷售量小于需求量，但是前期庫存積壓也使得滯銷程度越來越大。

造成這種現(xiàn)象主要有兩方面的原因：一是農(nóng)戶之間的計(jì)劃采收量信息不對稱造成上市蔬菜的總供給大于需求量。最初上市數(shù)量較少，蔬菜能夠及時銷售出去，但是當(dāng)大批量上市時供給量在短期內(nèi)急劇上漲，造成市場消化不良。二是滯銷信息傳遞不暢。當(dāng)滯銷程度較小時，沒有相應(yīng)的應(yīng)對措施，如及時發(fā)布市場信息，或者實(shí)行一定程度的市場進(jìn)入管制，讓農(nóng)戶及時改變采收銷售計(jì)劃或者轉(zhuǎn)換銷售渠道來預(yù)防滯銷程度的進(jìn)一步演化。據(jù)此，為了緩解蔬菜滯銷程度，降低蔬菜滯銷頻次，提出以下兩點(diǎn)對策建議：

(1)宏觀層面，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品信息共享平臺。例如在每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立信息收集站，積極推廣應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時統(tǒng)計(jì)家庭農(nóng)場、專業(yè)大戶和合作社蔬菜種植面積、種植時間和長勢情況。其次，進(jìn)行推進(jìn)產(chǎn)地信息平臺與批發(fā)市場信息平臺對接，做到農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)信息和流通信息的互聯(lián)互通。在此基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)、微信等途徑及時向農(nóng)戶發(fā)布信息，引導(dǎo)農(nóng)戶實(shí)時作出種植計(jì)劃變更和銷售渠道優(yōu)選。

(2)微觀層面，重點(diǎn)加快推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場的物流服務(wù)功能建設(shè)。在推進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場升級改造過程中，有機(jī)整合交易功能、物流功能和電子結(jié)算功能，打造現(xiàn)代化的農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)交易物流中心，借此增大批發(fā)市場體量，同時加快農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過批發(fā)市場的通行能力，繼而達(dá)到協(xié)助緩解滯銷的目的。

4 結(jié)束語

通過轉(zhuǎn)移比例矩陣函數(shù)，構(gòu)建了蔬菜滯銷預(yù)測模型，得出了以下結(jié)論：(1)通過該模型可以預(yù)測蔬菜滯銷發(fā)生的時間；(2)農(nóng)戶種植面積和蔬菜的成熟度與滯銷時間具有相關(guān)性；(3)農(nóng)戶種植面積對滯銷時間以及滯銷程度的影響大于蔬菜成熟度對滯銷的影響。因此，通過該模型能夠?qū)κ卟松鲜袛?shù)量以及可能發(fā)生滯銷的時間點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測，從而引導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行種植面積優(yōu)化和銷售渠道選擇優(yōu)化。另外，本研究僅研究了農(nóng)產(chǎn)品中上游流通渠道網(wǎng)絡(luò)可能導(dǎo)致滯銷的特殊情形，模型未涉及銷地批發(fā)市場，同時也未考慮外地蔬菜經(jīng)過本地批發(fā)市場進(jìn)行中轉(zhuǎn)對流入量的影響。這些問題還有待進(jìn)一步研究。

[1]Tarasuk V，Eakin J M. Food assistance through “surplus” food：Insights from an ethnographic study of food bank work[J]. Agriculture and Human Values，2005，22(2)：177-186.

[2]張照昆，孫葆春. 山東棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究——基于對棲霞蘋果滯銷問題的調(diào)查與思考[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(17)：5709-5710.

[3]馬軼紅，焦 青. 央視關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品滯銷公益廣告促成買賣[J]. 廣告大觀(綜合版)，2011(7)：68.

[4]陳長春. 烏魯木齊“便民蔬菜直銷點(diǎn)”銷售模式研究[D]. 烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[5]李進(jìn)一，劉 煥. 農(nóng)產(chǎn)品滯銷的4P對策分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(14)：8362-8363.

[6]杜小芳，張金隆. 農(nóng)產(chǎn)品銷量預(yù)測的支持向量機(jī)方法[J]. 中國管理科學(xué)，2005，13(4)：129-134.

[7]亓 鍇，劉殿國. 基于組合模型的海南瓜類產(chǎn)量分析預(yù)測[J]. 統(tǒng)計(jì)與決策，2011(21)：108-109.

[8]張倩倩. 基于SVM的蔬菜需求預(yù)測系統(tǒng)研究[D]. 北京：北京交通大學(xué)，2015.

[9]孫湘梅，劉譚秋. 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和SARIMA組合模型的短期交通流預(yù)測[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2008，8(5)：32-37.

[10]賈 寧，馬壽峰，鐘石泉. 基于遺傳算法優(yōu)化和KD樹的交通流非參數(shù)回歸預(yù)測方法[J]. 控制與決策，2012，27(7)：991-996.

[11]臧利林，賈 磊，楊立才，等. 交通流實(shí)時預(yù)測的混沌時間序列模型[J]. 中國公路學(xué)報，2007，20(6)：95-99.

[12]姚智勝，邵春福，熊志華. 基于小波包和最小二乘支持向量機(jī)的短時交通流組合預(yù)測方法研究[J]. 中國管理科學(xué)，2007，15(1)：64-68.

[13]陳岳明，蕭德云. 基于跳轉(zhuǎn)模型的路網(wǎng)交通預(yù)測[J]. 控制與決策，2009，24(8)：1177-1180.

[14]肖海燕. 基于馬爾科夫的動態(tài)交通流演化模型及應(yīng)用[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)，2012，45(2)：255-258.

[15]謝 琛. 城市交通網(wǎng)絡(luò)擁堵產(chǎn)生及傳播的動態(tài)模型研究[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2007.

[16]陳 軍，賴 信，何 圓. 基于生長價值跟蹤的生鮮農(nóng)產(chǎn)品采收銷售模型[J]. 運(yùn)籌與管理，2013，22(3)：242-247.