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基于可靠性理论的农产品冷链物流风险控制模型罗红梅李学工（曲阜师范大学 管理学院）摘 要：本文介绍了可靠性理论，分析了农产品冷链物流系统4个基本环节的特征，并讨论了当前农产品冷链物流 风险控制的现状，从四个基本环节着手，探讨了对当前风险控制的改进方法，建立了基于可靠性理论的农产品冷 链物流风险控制模型，并对风险控制模型的可靠度进行了讨论，得出改进后能提高农产品冷链物流风险控制模型 可靠度的结论。关键词：可靠性理论 农产品冷链物流 风险控制模型 可靠度risk control model for agricultural products cold-chain logistics based on reliability theoryluo hong-meili xue-gong（school of management, qufu normal university）abstract: this paper introduces reliability theory, analyzes the characteristics of the four basic links of agricultural products cold-chain logistics system. and it discusses the present situation about the risk control of agricultural products cold-chain logistics. in terms of the four basic aspects, the paper explores the improved methods on risk control and sets the risk control model for agricultural products cold-chain logistics based on reliability theory. besides, it discusses the reliability of the improved risk control model and comes to a conclusion that the improved riskcontrol model for agricultural products cold-chain logistics is reliable.keywords: reliability theory, agricultural products cold-chain logistics, risk control model, reliability我国是传统农业大国，其中肉类、禽蛋、水产 品以及果蔬的产量一直位居世界第一。但是我国农产 品所带来的经济效益却远远低于欧美发达国家，就国 内贸易而言，全国每年仅运输途中腐烂变质的农产品 价值就约1,000亿元，造成了巨大的经济浪费，而对 于国际贸易，发达国家的贸易壁垒又大大限制了我国 农产品的出口。因此，在国务院印发的物流业调整 和振兴规划要求下，国家发改委编制了农产品冷 链物流发展规划，明确提出了到2015年我国农产品 冷链物流发展的目标、主要任务、重点工程及保障措施。光是国家政策的支持还远远不够，学者必须结合 实际运用相关理论辅助建设我国农产品冷链物流风险 控制体系，以防范风险，减少浪费，实现经济效益。1 文献回顾及评述农产品冷链物流泛指水果、蔬菜、肉类等物品 在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始 终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能的 一项系统工程。它由冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输作者简介：罗红梅， 硕士，研究方向为港口物流、农产品物流与供应链物流管理。 李学工，教授，硕士生导师，主要研究方向为农产品物流、港口物流及商品流通理论。及配送、冷冻销售4个方面构成，任何环节的疏忽都 将造成断链，并将最终影响国民餐桌上的安全。在农产品冷链物流概念成熟之前，学者多集中 于对农产品与冷链物流的独立研究，其中，李里特与 安久意分别研究了适应全球经济发展的农产品与冷链 物流的标准化问题12。而国内对农产品冷链物流的 研究始于20世纪末21世纪初，目前仍处于发展初期。 综合我国国情，国内诸多学者对这一问题的研究主要 集中在：谈向东等对冷藏储运技术的特点分析和实际 应用进行了分析研究3。李学工、王玉侠及毋庆刚等 从宏观角度分析了我国农产品冷链物流存在的问题和 对策以及发展趋势的研究46。向丽结合我国物流全 球化发展的需求着重于农产品冷链物流标准化建设的 探索与研究7。张玉华、王旭等分析了我国食品冷链 物流安全的现状并提出了相应的对策89。詹承豫从 国内食品安全的现实问题出发，对我国食品安全风险 治理问题进行了架构与研究10。孙国俊结合国外食品 安全的风险防范措施研究了我国相应的问题对策11。 而卜梅兰具体阐述了我国农产品冷链物流有哪些运作 风险并给出了相关解决途径12。对与食品安全息息相 关的追溯制度的研究也有利于更好地实现农产品冷链 物流的风险控制，其中，林凌、刘鹏等人就国内外追 溯制度体系进行了深入研究1314。综合文献资料可以看出已有的研究主要集中在 分析冷链的特点，以温度控制为主的冷链控制技术， 食品溯源制度，以及分析国内外冷链物流的现状问题 及对策等方面，专门针对农产品冷链物流安全的风险 控制模型的分析和建立还处于一个研究盲点。2研究方法及思路中，可靠性模型和可靠度r的计算是非常重要的两个方 面。通过可靠性模型，可以构造系统的可靠性框图来 分析系统的可靠性，进而指导系统的构建。通过对系 统可靠度r的计算可以达到对其进行评价的目的，进而 改进、完善系统的结构，以此来提高系统可靠性16。 下面对两个基本的可靠性模型做简单描述17。2.1.1 串联系统若组成系统的所有单元中任一个单元失效均会 导致整个系统的失效, 这样的系统称为串联系统。串 联系统的可靠性模型如图1所示。图1 串联系统串联系统总可靠度r=rr2.rn-1rn（1）式（1）中，ri为组成串联系统任一单元 i 的可 靠度。从式（1）可知，由于串联系统任何一个单元的 可靠度ri 均小于1， 因此，串联系统的组成单元越 多, 系统的总可靠度r则越小。此外, 在串联系统中, 可 靠性最差即ri值最小的那个单元对整个系统可靠性的 影响最大。2.1.2 并联系统若组成系统的所有单元全部失效, 则整个系统失 效,这样的系统称为并联系统。并联系统的可靠性模 型如图2所示。本文根据农产品冷链物流的特点，针对冷链物 流各环节衔接中存在的断链风险，结合可靠性理论探 寻农产品冷链物流系统的风险控制途径。2.1 可靠性理论可靠性理论从电子技术领域发展起来，近年来 已发展到现代工程及管理等诸多领域，成为一门新 兴的边缘学科15。可靠性理论以概率论和数理统计为 基础, 主要研究产品或系统的可靠程度，提高质量、rn-1图2 并联系统并联系统总可靠度r =1- ( 1- r1 )( 1- r2 ).( 1-) ( 1- rn )（2）式（2）中, ri为组成并联系统任一单元 i 的可经济效益以及系统的安全、可靠性。在可靠性理论靠度。由式（2）可知, 若并联系统的组成单元越多, 则 系统的总可靠度越大, 而且系统的总可靠度r大于任 何一个单元分系统的可靠度。2.2 农产品冷链物流系统分析根据农产品冷链物流的定义，一个完整的农产 品冷链物流系统可以分为“冷冻加工、冷冻贮藏、冷 藏运输及配送、冷冻销售”4个方面。当然，其中各 个方面都有可能伴随装卸、搬运及包装等环节，为了 便于说明问题，下面将农产品冷链物流系统简化为4 个主要环节（如图3所示）。图3 农产品冷链物流系统农产品冷链物流要求农产品在生产、贮藏运 输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低 温环境下，所以，温度是否达标是农产品冷链物流系 统的直接衡量标准。农产品生产出来后的第一个重要 环节即为冷冻或冷藏加工，需依据科学指标及食品标 准对农产品进行加工处理，使其在要求的温度下实现 价值最大化；冷冻或冷藏贮藏则是农产品流通的关键 环节，需要严格的温度与湿度控制以实现农产品损耗 最小；冷藏运输及配送即为农产品冷链物流系统的重 要部分，也是最容易出现疏忽造成断链的环节；而最 后的冷冻销售则是整个系统直接实现效益的环节，尤 其此环节是与终端消费者对接的部分，必须严格把控 温度大关。由以上的基本分析可以看出，农产品冷链物流系 统任一环节的重大缺陷或疏忽，都将导致整个农产品冷 链物流的断链，即农产品冷链物流系统的运行失败。显然，这种特点具备可靠性理论中“串联系 统”的全部特征。因此，农产品冷链物流系统的构造 过程是一个典型的“串联系统”。2.3 农产品冷链物流的风险控制现状我国农产品冷链物流发展起步较晚，国家法律 法规及行业标准的缺失以及社会市场现状致使农产品 冷链物流管理体系与风险控制体系很难建立起来。随 着农产品冷链物流概念的推广，越来越多的食品与物 流企业认识到了冷链物流的重要性，并开始改良或引 进先进的冷链物流控制体系。然而，我国的硬件条件与市场现状的局限，使得很多企业连基本的实时温湿 度控制都很难实现。所以，从农产品冷链物流的4个 基本环节出发，目前企业所期望达到的风险控制仅仅 局限于实时温湿度控制。由此可知，在当前的农产品冷链物流系统建设 过程中，冷冻加工阶段的可靠度 ，冷冻贮藏阶段的 可靠度 ，冷藏运输及配送阶段的可靠度，以及冷 冻销售阶段的可靠度，都主要由实时温湿度控制决 定。当前农产品冷链物流系统风险控制的一般过程 如图4所示。图4 农产品冷链物流系统风险控制的一般过程由串联系统的相关知识可知，当前情况下，农产 品冷链物流系统总的可靠度 r = r1r2r3r4（3） 由于在当前农产品冷链物流系统建设中，对4个 基本环节的风险控制因素考虑较少，即r1、r2 、r3 和 r4的取值较小，由式（3）可知整个农产品冷链物流 系统的可靠度r低。说明在当前农产品冷链物流系统建设中存在很大的风险隐患。2.4 农产品冷链物流的风险控制模型根据式（1）和（3）可知，如果组成系统的每 个单元（环节）的可靠度增加，则农产品冷链物流系 统总的可靠度r将会增加。因此，为了降低农产品冷 链物流系统建设的风险，最有效的方法就是对农产品 冷链物流系统的4个最基本也是最关键的环节进行风 险的有效管理和控制。具体分析如下。在冷冻加工阶段，除了最基本的实时温湿度控 制外，必须与其他质量管理体系，如haccp、gmp 及ghp等质量管理体系的建设结合起来，以实现农产 品从菜园到加工场上的质量控制；并且，在加工之前 需做好预冷及一系列保鲜处理，以最大限度地降低农 产品的损耗。在冷冻贮藏阶段，要实现实时温湿度控制，必 须有强有力的硬件和软件支持。其中，硬件则为先进 的冷库设施设备的建设和引进，并辅助一整套冷库管 理控制体系。而起决定作用的软件则为完善的wms 系统的应用与控制以及rfid技术等先进物流信息技术的成熟运用。在冷藏运输及配送阶段，也是最容易出现断链 的阶段，我们为了实现实时温湿度控制，需从各个方 面的因素进行分析及控制。首先，科学地处理配送中 心的选址问题，不仅可以降低后续的配送风险，还能 有助于应用jit以实现高效配送和减少库存压力。其 次，必不可少的是设施设备的管理，即冷库和冷藏冷 冻车的维护、升级与管理，而在冷藏冷冻车上需配备 gps、gis等定位导航系统以实现后续的全程动态跟 踪控制。在此环节，运输及配送人员的素质必须得到 保证，才能有效降低一些不必要的人为风险，这就需 要科学的员工选拔与培训体系。在现实运输与配送过 程中，尤其是农产品冷链运输中，最优路线的选择尤 为重要，路线越短，时间越少，产生风险的可能性越 低。而整个冷链过程中不乏装卸过程，针对农产品冷 链物流，我们必须应用装卸“热点”控制来降低农产 品的损耗风险。在终端冷冻销售阶段，必不可少的还是实时温 湿度控制。然而，要实现产销的顺利对接，农产品生 产企业有必要与销售终端建立有效的产销合作机制， 实现供应链一体化，为后续的农产品安全溯源机制提 供有力保障。由此，农产品在从菜园到餐桌转移的最 后阶段也实现了风险的有效控制。综上所述，对农产品冷链物流系统风险控制的 一般过程改进后的风险控制模型如图5所示。3对农产品冷链物流风险控制模型 的讨论将图5做简化处理，得到图6所示的关于农产品 冷链物流系统的并串联风险控制模型。假设图6中，冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输及配 送与冷冻销售四个阶段的可靠度分别为：r1 、r2 、 r3 和r4 。根据可靠性理论，图6所示的农产品冷链物流系统并串联风险控制模型的可靠度r= r1 r2r3 r4 （4）式（4）中r1、r2 、r3 和 r4 的表达式如下：=1r1 -（1-r11）（1-r12）（1-r13）（5） r2 =1-（1-r21）（1-r22）（1-r23）（1-r24） （6） r3 =1-（1-r31）（1-r32）（1-r33）（1-r34）（1-r35）（1-r36）（1-r37）（7）r4 =1-（1-r41）（1-r42）（1-r43）（8）、r式（5）（8）中的 r分别代表图5中各阶段所考 虑因素对应的可靠度。因r12、r22、r35 和r42就是图4 中的r1、r2、r3 和 r4，由式（2）并联系统模型的特 性可知，r1 r2 3和r4 比农产品冷链物流系统风 险控制一般过程对应单元的可靠度r1、r2、r3和 r4 高，因此，农产品冷链物流系统并串联风险控制模 型的可靠度r要大于农产品冷链物流系统风险控制的 一般过程中的可靠度 。图5 农产品冷链物流系统风险控制模型图6 农产品冷链物流系统并串联风险控制模型4结 语本文从农产品冷链物流的概念出发，结合可靠 性理论，提出了基于农产品冷链物流4个基本环节出 发的风险控制思想，旨在完善农产品冷链物流系统 的风险控制因素，为政府、行业协会制定法律法规 及行业标准提供基本思路，并为农产品生产企业与冷链物流企业开拓农产品冷链物流业务提供基本的 风险防范参考。风险控制与管理不是一个独立的流程，它贯穿 于农产品冷链物流系统的始末，并且是能够创造直接 经济效益的重要流程。在未来从事农产品冷链物流的 相关活动中，随着先进的冷链物流技术的开发、引进 与应用，我们应尽可能找到影响农产品冷链物流系统 的更广泛的风险因素，将风险防范于未然。1参考文献李里特.农产品标准化是现代农业和食品安全的基础j.理科学,2012(5):98.23456789标准科学,2009(1):18-21.安久意.我国冷链物流标准化现状及发展思路研究j.标 准科学,2010(7):9-13.谈向 东. 水 产 品 冷 藏 链 技 术 路 线 探 讨 j . 冷 藏 技 术,