基于模糊测度和数据包络的乳品物流集成能力分析

刘俊华，李燕霞，张瑞丽

（内蒙古工业大学管理学院，呼和 浩特 100051）

【现代流通业研究】

基于模糊测度和数据包络的乳品物流集成能力分析

刘俊华，李燕霞，张瑞丽

（内蒙古工业大学管理学院，呼和 浩特 100051）

对乳品供应链的集成能力进行了研究，建立了乳品物流集成度测度体系，运用模糊积分方法定量的计算出系统的物流集成度，来判断乳品物流的集成程度。同时，运用数据包络分析方法对乳品供应链物流能力进行了评价，找出了非有效的供应链在集成物流能力方面与其他供应链的差距，得到乳品供应链集成能力强弱的相关信息，能够帮助乳品供应链管理者定位集成能力薄弱的供应链，以采取相应措施。

供应链；模糊积分；模糊测度；EDA

近年来，乳制品质量安全事件频发，使消费者对中国乳制产品的总体质量产生了怀疑，众多学者和乳品企业的管理者也对乳制品的质量安全问题进行了深层次的思考，也有很多学者对乳品物流的集成进行了研究。集成化物流是一种以集成化物流服务商为主导、以顾客需求流为前提的集成化物流服务供应链，强调通过物流链各个节点间的协同与合作，将各方的资源、能力集成起来进行管理，实现全局动态最优和整体“多赢”的目标。舒辉首次定义了集成化物流的概念，认为集成化物流就是将物流服务供应链上所有节点企业看作一个整体，基于共同的目标，通过一定的制度安排而组成的集成化供应链管理体系，它以计算机网络技术和信息技术为支柱，以全球性物流资源为可选对象，综合各种先进的物流技术和管理技术，将节点企业内部供应链以及节点企业之间的供应链有机地集成起来进行管理，以充分利用人员、流程、技术和绩效标准等共享资源，实现协同运作。从而高质量、低成本、快速、高效地提供市场所需的物流产品或服务。[1]夏锦文认为集成化物流核心能力受到集成资源的影响，集成化物流的协同管理在于实现协同效应的倍增，最终达到增强集成化物流核心能力的目的。[2]本文从乳品供应链管理的视角，通过绩效评价方法识别乳品安全问题所存在的供应链薄弱环节，为此建立了基于供应链运作环节的绩效指标体系，由于质量特性指标间存在着相互关联和制约，因而采用模糊测度的方法，同时运用数据包络分析法对乳品供应链集成物流能力进行评价；找出需要改进的因素，提出改善方案。

一、方法介绍

（一）模糊测度

模糊积分是定义在模糊测度基础上的一种非线性函数，以模糊测度作为衡量多指标重要程度的基础，它并不需要假设指标间相互独立，在量测方面只要符合单调性就可使用。[3-4]

1．测度方法

常见的测度有概率测度、F加法性测度、λ测度，本文应用了测度的方法。λ测度方法如下：

若X={x1，x2……xn}为有限集合，且各变量xi对应模糊密度函数gi，gλ则可以写成：

2.choquest模糊积分

模糊积分的类型很多，本文采用的是choquest模糊积分的方式。choquest模糊积分在考虑评价指标各自重要程度的基础上，对评价指标间相互重要程度模糊测度加以描述。[4]

将X={x1，x2，…，xn}，有限集合中的元素按f（xi）的大小顺序进行排列，经过排列的元素记为使得表示第i个指标标准化以后的评价值），f模糊测度g在X上的choquest模糊积分定义：

g（xi）表示主观重要程度即权重，即是模糊积分评价的测度值。

3．专家评价语意的三角模糊数

专家评价的指标以三角形模糊数表示，用来消减主观评判带来的影响，例如，p=（a，b，c），其中a≤b≤c且a≥0，则p为正三角模糊数。一般遵循如下运算规律：

若∀A，B，A=（a，b，c），B=（d，e，f），则有：

（1）A+B=（a+d，b+e，c+f）；

（2）A·B=（a×d，b×e，c×f）；

（3）乘法运算优于加法运算。

4．等级划分

供应链/物流集成度等级划分，物流集成度划分为五个等级，如表1所示。

表1 物流集成度等级表

模糊语意评估值与权重值准则设定，如表2、3所示。

表2 评价指标的表现程度评分等级

表3 评价指标权重的指标评分等级表

5．计算指标的模糊值

计算评价指标表现程度的模糊值。假设xij代表供应链物流集成度评价系统的各个指标，yij表示各个指标的表现程度的模糊值，表示第k位评价者对xij指标的评价的模糊值，m为调查问卷的份数。

ij应链物流集成度评价系统的各个指标，ωij表示各个指标的重要程度（权重）的模糊值，表示第位评价者对xij指标的重要程度（权重）的模糊值，n为调查问卷的份数。

①计算指标层的各个指标的综合权重模糊值。ωij表示第i个准则层的第j个指标的重要程度（权重）的综合模糊值（平均值），见（2）式。

按照如上的方法分别计算出每个准则层的各个指标的重要程度（权重）的综合模糊值（平均值）。

②计算准则层的综合权重模糊值。假设ωi表示准则层指标重要程度（权重）的模糊值，见（3）式：

6．权重模糊数化为明确值

金门岩体侵入泥盆系东岗岭组(D2d)中，由于缺乏精确地年代学数据，在1∶20万等以往的填图工作中一直被认为是燕山晚期的产物。本文利用SHRIMP锆石U-Pb定年方法，获得金门岩体花岗闪长岩成岩年龄为156Ma±2Ma(N=8，95%置信度，MSWD=1.08)，表明金门花岗闪长岩的侵位时代为燕山早期。钦杭成矿带及其旁侧的岩浆活动在160Ma左右现了一个高峰期，在这一时期形成了大量的中酸性岩体及与之相关的矿床(表2)，金门花岗闪长岩成岩年龄与这一高峰期时间基本一致。

三角模糊数g=（a，b，c）的相对距离公式为（4）式：将准则层每个指标的模糊数依次分别代入后，可以求得准则层每个指标的权重明确值。

7．计算测度决定系数λ

8．计算指标的评估值

（1）计算准则层指标的模糊评估值

假设pi表示准则层上第i个指标的评估值，见（5）式：

（2）计算明确评估值

利用式（4）模糊数相对距离公式确定准则层各个指标的评估值的明确值，各个指标的模糊明确值也用pi表示，p={p1，p2……pi}即为所求的准则层评估值。[4]

（二）数据包络分析法

1.C2R模型、BC2模型

（1）C2R模型

当被评价各个单元确定的生产可能集为TC2R时，即满足平凡公理、凸性公理、无效性公理、锥性公理和最小性公理的生产可能集由下式唯一确定：

C2R模型的input和output模型为：

（2）BC2模型

当被评价各个单元确定的生产可能集为TBC2时，即满足平凡公理、凸性公理无效性公理和最小性公理的生产可能集由（6）式唯一确定：（不能扩大不能缩小）

BC2模型的input和output模型为（7）式：

2.有效、弱有效、无效简介

C2R模型中θ值为决策单元的有效值，指投入相对于产出的有效利用程度。计算的是配置效率，即综合效率。

BC2模型中θ值为决策单元的有效值，指投入相对于产出的有效利用程度。计算的是技术效率。规模效率=综合效率/技术效率

（1）若θ＜1，决策单元即乳品集成供应链物流能力的产出不多于其他条乳品集成供应链物流能力的产出的条件下，在物流能力的各个方面的投入也都比别的单元多。

（2）若θ=1，S-≠0，S+≠0，此时决策单元弱有效。集成乳品供应链物流能力的产出在不少于其他条乳品集成供应链物流能力产出的前提下，某些方面的投入达到了最小了。在产出不减小的情况下，不能够等比例的减少各种消耗。

（3）若θ=1，S-=0，S+=0，此时决策单元有效。集成乳品供应链物流能力的产出不少于其他条乳品集成供应链物流能力产出的前提下，各个方面的投入已经达到了最小了。在不减小产出的情况下，不能够等比例的减少各种消耗。运作效率是最佳的，既是技术有效地优势规模有效的。

3.计算所用相关软件

通常利用DEAP2.1或MATLAB可以实现数据包络的计算，本文选择DEAP2.1软件进行计算。

二、算例

（一）利用模糊测度计算供应链各个指标的集成度

1.指标体系的建立

乳品供应链的物流运作活动是一复杂的系统，具有产品复杂性、组织复杂性、目标复杂性、技术复杂性等特点，在乳品供应链运作过程中对整体协调协作的要求非常高，涉及到的协作范围非常广，在协调完成物流活动的过程中不确定因素比较多。[5]因此在物流运作过程中必须充分集成和利用各个节点的信息、技术等资源进行有机的集成。乳品供应链物流集成度测度指标体系设定，如表4所示。

2.某乳品供应链物流集成能力测度

计算表现程度的三角模糊值，如表5所示。

3.计算权重的三角模糊值

计算指标层的各个指标的综合权重模糊值，如表6所示。

计算准则层指标的综合权重模糊值，如表7所示。

表4 乳品供应链物流集成度测度指标体系表

表5 各个指标的表现程度的三角模糊值

表6 指标层各个指标权重综合三角模糊值

表7 准则层各个指标权重综合三角模糊值

4.计算A供应链物流集成体系权重的明确值根据公式（4），计算每个指标的权重明确指，如表8所示。

表8 准则层各个指标权重明确值

6.计算A供应链物流集成体系指标的测度

确定指标层各个指标的测度、确定准则层各个指标的测度，如表9、表10所示。

表9 指标层各个指标评估值

表10 准则层各个指标评估值

p={0.46，0.37，0.47，0.39}即为所求准则层的各个指标的集成度。即组织集成度为0.46，技术集成度为0.37，信息集成度为0.47，战略集成度为0.39。A乳品供应链物流组织集成度和战略集成度为中度集成，技术集成度和信息集成度为低度集成。

（二）利用DEA分析物流集成能力

1.集成物流能力评价对象

在模糊测度计算出供应链各指标集成度的基础上，评价相对集成物流能力的强弱，为能力不足的供应链提供学习和改进的标杆。能够将分散的能力整合成整体物流能力的机制就是集成，选取8条乳品供应链为评价对象，所针对的能力是指供应链的集成物流能力，建立评价体系，利用数据包络分析方法对乳品供应链的物流集成能力进行评价。[6]

2.决策单元选取

对乳品要成功地实施供应链管理，乳品生产销售中把各个节点集成起来看成是一个整体，形成乳品集成化供应链管理体系，通过优良的管理方法，将生产经营过程中有关的资源集成并优化运行。集成化供应链是供应链发展过程中高级阶段，是经过基础建设、职能集成管理、内部集成化、外部集成化四个阶段后，构建起的一个网链化结构，也可称之为供应链共同体。[7-8]如图1所示。

图1 乳品供应链构成图

本文对乳品供应链上集成物流能力评价时，将乳品供应链看作一个整体，而不单独考虑各个节点的集成物流能力。

3.评价指标选取与计算

（1）输入指标、输出指标

选取乳品企业的物流固定资产投资、物流活动的运行成本、人员工时为物流集成能力评价的输入指标。输出指标选取物流组织集成度、物流技术集成度、物流信息集成度和物流战略集成度表现。[9-10]如表11、表12所示。

表11 决策单元输入示意表

（2）物流集成能力评价体系建立

评价主体是乳业供应链，有n个决策单元（DMU）决策单元为一条乳业集成供应链，每个决策单元都有3个输入指标和4个输出指标。如图2所示。

表12 决策单元输出示意表

图2 乳品集成物流能力评价体系

4.调研数据

选取8条乳品供应链为例子进行实例验证，选取时间段为一年，针对单一乳制品，选取2012年的数据进行分析和评价。

分别计算出每条供应链仓库的建设投资年费用、配送中心的投资建设年费用、仓储设备的投资年费用、运输配送设备投资费用、生产物流辅助设备年费用、物流信息网络建设的年费用、该年的订单处理成本、该年基础设施的修缮费用、该年物流设备的维修费用、该年的委托、外包、租赁时所需支付的费用，通过工资表每个部门员工的薪酬。从而计算出物流固定资产投资、年运营费用和一年的总薪酬。通过模糊测度的方法计算出各条乳品供应链的物流组织集成度、物流技术集成度、物流信息集成度、物流战略集成度。数据如表13所示。

5.结果分析

将表13中的数据导入到DEAP软件，Dblank.ins中令“0=CRS AND 1=VRS”，表示不考虑规模报酬对应的是C2R模型。DEAP软件计算结果可以清楚看出各个决策单元的技术、规模效率和综合效率。

（1）效率分析

从综合效率角度来看决策单元MU1、DMU2、DMU6无效（根据表14），即这几条乳品集成供应链的物流能力的产出不多于其他条乳品集成供应链物流能力的产出的条件下，各个方面的投入也都比别的单元多。决策单元DMU3、DMU4、DMU5、DMU7、DMU8是否有效，还需要根据松弛变量的数值进一步确定，以便判断这四条乳品集成供应链物流能力是为弱有效还是为有效。

综合效率值由技术效率值与规模效率值相乘可以得到，综合无效的原因来源于规模无效或来源于技术无效，或者两者均无效。如果对于同一条乳品集成供应链物流能力综合效率和技术效率值相同，那么该条集成供应链在物流能力方面规模有效率；如果对于同一条乳品集成供应链物流能力综合效率和技术效率值不同，那么该条集成供应链在物流能力方面规模无效。

表13 输入输出数据表

表14 决策单元综合效率、技术效率及规模效率表

仅有决策单元DMU1的技术效率无效，也就是说第一条供应链乳品供应链的物流集成能力不优于其他条供应链物流能力的产出的条件下，各个方面的投入也都比别的单元多。其他决策单元均不是无效的，若要看是为有效还是若有效，需要考查松弛变量才能够进一步确定决策单元是为技术弱有效，还是为技术有效。

表15 松弛变量取值表

（2）松弛变量分析。

如表15所示，在不考虑规模效率的情况下仅对有效的决策单元DMU3、DMU4、DMU5、DMU7、DMU8进行分析，面向产出的松弛变量面向投入的松弛变量说明决策单元DMU3、DMU4、DMU5、DMU7、DMU8有效。第3、第4、第5、第7、第8条乳品供应链在物流集成能力不低于其他条乳品供应链的前提下，各个方面的投入已经达到了最小了DMU1、DMU2、DMU6均有松弛，对于第1、2、6条乳品对于供应链物流集成能力方面在物流固定资产投资、物流活动运行成本、员工总薪酬等方面的投入有松弛，在物流组织集成度、物流技术集成度、物流信息集成度、物流战略集成度方面有剩余。

（3）投影及其权重分析

非DEA有效单元可以根据相应的DEA有效单元进行投影即可以实现相对有效，对于学习的标杆有相应的权重，如表16所示。

（4）各决策单元的目标值分析

针对非DEA有效的决策单元定有某个目标值，对与DEA有效地决策单元目标值就是其原始值，各个决策单元在集成物流能力方面的目标值。在面向产出的情况下，给出了如果投入不变前提下四个方面的产出可以达到的最大值；在面向投入的情况下，给出了产出不变的前提下三个方面的投入允许的最小值。DEAP软件计算的目标值如表17。

投入指导的改进值见表18。

（5）改进值分析

（6）乳品供应链集成物流能力评价结果的建议

通过对某企业8条乳品供应链的物流集成能力进行计算和评价，可以清楚的分析出这8条乳品供应链物流集成能力相对强弱。

第3、4、5、7、8条乳品供应链的物流集成能力综合效率为1，相对物流集成能力比较强；而另外的3条乳品供应链综合效率值θ＜1，供应链集成物流能力的效率相对比较弱。第2条、第6条乳品供应链在物流集成能力综合效率小于1，技术效率等于1。说明第2条、第6条供应链在物流集成方面的产出相对于消耗是有效的，但是运作规模上有不足，要适当调整规模以便改进其效率。根据DEAP的计算结果可知DMU1和DMU2规模递减，即产出的增加比例小于投入要素变化的比例，对于供应链上的成员应考虑到乳品生产销售规模是否扩张得过快，乳品物流规模过是否过大导致供应链上物流活动的协调、管理、共享的效率已经适应不了目前的乳品物流运作规模了，需要加强内部监管机制，加强各方面的集成力度，从而提高物流运作效率。第6条供应链规模报酬递增，在物流运作方面要提高劳动生产率，提高物流资源的集约化水平，本供应链在市场响应能力方面也要大大下功夫，依据客户需求开拓市场提高产品交易量；丰富交易类型。

三、结语

表16 决策单元的学习标杆及权重表

为了保证乳品质量安全，政府和乳品企业都应该采取相关措施防止问题的发生。本文在建立了乳品物流集成度测度体系的基础上，运用模糊积分法对供应链的安全绩效进行模糊测度计算出系统的物流集成度，来判断乳品物流的集成程度。与此同时，运用DEA对乳品供应链物流能力进行了评价，找出了非有效的供应链在集成物流能力方面与其他供应链的差距，得到乳品供应链集成能力强弱的相关信息，针对综合无效的乳品供应链分别给出了相应的学习方案，说明了DEA评价方法在评价乳品集成物流能力方面的有效性、优越性及可行性。研究有助于企业和政府按照安全度的顺序集中资源和精力管理品供应链的质量安全问题，能够帮助乳品供应链管理者定位集成能力薄弱的供应链，最终确定不同的乳品供应链的优势和劣势以及需要改进的方向。

表17 各个决策单元目标值

表18 投入指标的改进值

乳品物流集成度测度结果比较客观的反映了所测乳品供应链物流的集成程度；物流能力评价结果较好地反映了所评价供应链的物流集成能力。从绝对性和相对性两个角度对农业乳品供应链物流的集成提供了一定的分析方法，作为指导工具；验证了建立的测度体系和物流能力评价体系的可行性，同时也验证了模糊测度法和数据包络分析法对与乳品物流集成度测度和农业集成物流能力评价的适用性。为以后乳品物流集成的研究提供了一定的理论支持。

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[2]夏锦文.基于集成化物流核心能力的协同管理分析[J].科技管理研究，2008（7）：266-268.

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[5]魏权龄.数据包络分析［M］．北京：科学出版社，2004．

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[8]马士华，林勇，陈志祥.供应链管理[M].北京：机械工业出版社，2000.

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（编辑：张薛梅 徐永生）

AnAnalysisofIntegratedDairyLogisticsCapabilityBasedonFuzzyMeasure andDataEnvelopment

LIU Jun-hua，LI Yan-xia，ZHANG Rui-li
（Management College,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot 100051,China）

This paper studies the integration capability of dairy supply chains.It judges the degree of integration of dairy logistics by setting up a dairy logistics integration measurement system and using the fuzzy integral method to quantitatively calculate the system integration of logistics.Meanwhile,it uses the method of data envelopment analysis to evaluate the logistics capability of dairy supply chains and find the gap between ineffective supply chains and other supply chains in integrated logistics capability,based on which relevant information about strong or weak integration capability of dairy supply chains is obtained,which can help dairy supply chain managers position those supply chains of weak integration capability and take corresponding measures.

supply chain;fuzzy integral;fuzzy measure;EDA

C 815；F 316.5

A

1671-4806（2014）03-0032-09

2014-03-10

国家自然科学基金（71262020）；内蒙古人才开发基金（No.11）；内蒙古应用技术研究资金计划（20111303）

刘俊华（1972—），女，内蒙古凉城人，副教授，博士，研究方向为物流与供应链管理；李燕霞（1991—），女，内蒙古乌兰察布人，硕士研究生，研究方向为物流与供应链管理；张瑞丽（1988—），女，内蒙古乌兰察布人，硕士研究生，研究方向为物流系统分析。