基于地区冷库容量理想均衡值评价模型的全国冷库布局研究

寿建烽，包菊芳

（安徽工业大学 管理科学与工程学院，安徽 马鞍山 243000）

基于地区冷库容量理想均衡值评价模型的全国冷库布局研究

寿建烽，包菊芳

（安徽工业大学 管理科学与工程学院，安徽 马鞍山 243000）

当前全国冷链发展迅速，冷库容量持续增长，地区冷库容量却分布不合理。通过综合考虑地区冷库布局的影响因素及现有冷库容量，建立了地区冷链发展影响指标体系，构建了地区冷库容量理想均衡值评价模型，并利用评价模型来判断我国各地区现有冷库容量的合理性，最后提出各地区未来冷库布局的对策和建议。

冷链；冷库容量；冷库布局；理想均衡值

1 引言

自2010年《农产品冷链物流发展规划》出台，我国开始关注冷库建设。2014年10月份，国务院印发了《物流业发展中长期规划(2014—2020)年》，促使冷库建设走向规模化、规范化。如今在生鲜电商的推动下，全国又一次掀起了冷库建设的热潮。据不完全统计，2015年全国冷库新增390万t，冷库总保有量达到3 710万t，同比增长11.76%。

冷库是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库，是加工或贮存蔬果、乳制品、肉类、水产、冷饮、花卉、药品、化工原料、电子仪器等产品的场所，能摆脱气候的影响，延长产品贮存期限，以调节市场供应。

冷库的投资不同于普通仓库，它的建设成本高、建设周期长、经营费用高。如果布局过多，会导致冷库资源闲置浪费；反之，数量少又会导致需求得不到满足。因此冷库的合理布局十分重要。

如今国内关于冷库布局的研究主要有两方面：一方面是通过建立指标评价体系或建立数学模型来进行冷库网络选址研究。如:王绍辉[1]等人运用AHP层次分析法来解决冷链企业的仓库选点问题；张彦玲[2]通过建立影响冷链配送中心选址的指标体系，利用算法求解数学模型的方式，对冷库进行选址。另一方面则主要是分析现状后，利用区位优势等理论知识对冷库网络布局进行分析，给出发展建议。如:李凌[3]通过分析我国西部地区农产品冷链物流业现状，发现问题，然后结合理论知识，给出政策、人才、技术、布局等多方面建议。

可以发现，从地区现有冷库容量的角度来研究冷库布局问题的相对较少。本文综合考虑地区冷库发展需求及现有冷库容量，通过建立影响冷库布局影响因素的指标体系，构建地区冷库容量理想均衡值评价模型，对冷库布局问题进行分析研究。

2 冷库布局相关因素

在研究冷库布局是否合理时，需要关注影响冷库布局的因素。冷库布局涉及多个方面，主要包括：

（1）便利的交通条件。交通条件作为优先性选址原则与基础设施建设相关，物流产业的特点决定它对交通成本具有高度的敏感性，因此，近枢纽、近区域进行主干线建设，充分借助区域综合交通体系，可以降低企业的运营成本。

（2）地区冷链需求市场。作为服务行业，冷库最终目标是满足客户的冷链物流需求，尽量靠近冷链物流需求者可以节约运输和交易成本，并能够对客户的需求变化进行快速反应，提供个性化的冷链服务。

（3）完善的物流基础设施。企业在冷库网络布局时会关注当地的物流基础设施是否完善。完善的物流基础设施不仅方便企业的物流流通，同时减少了该方面的建设成本。

（4）地区冷链产品发展潜力。冷链品类产品主要是肉类、蔬果类、奶制品、水产类等。因此冷库布局时要关注地区冷链品类产品的供给需求能力。

（5）其他。其他影响冷链网络布局的因素还有经济发展因素、政策因素、专业人才资源、地区文化等。

3 地区冷库容量理想均衡值的涵义

冷库布局的影响因素众多,地区冷库布局的合理性评价非常复杂。本文构建地区冷库容量理想均衡值(后文统一使用“地区理想均衡值”)评价模型，用于判断地区的冷库容量是否合理。

理想均衡值是指评价对象时的一个理想标准，该标准应该符合国家要求，或是具有一定的数据和理论支撑。而地区理想均衡值是考虑各地区未来冷链发展的冷库容量平均值，用于分析判断各地区现有冷库存储能力是否充足。若某地区冷库容量小于地区理想均衡值,说明该地区的冷库存储能力不足，需要扩建或者新增冷库来满足地区冷链需求。反之，则说明地区的冷库存储能力过剩，可以合理整合冷库资源，关闭部分冷库。

本文构建的地区理想均衡值计算公式为：

其中，Vi是第i地区冷库容量；Si是第i个地区冷链发展得分；Ti是单位得分下第i个地区冷库容量；W是地区理想均衡值。计算地区理想均衡值的核心参数是Si，代表的含义指第i个地区综合各个影响冷库布局的因素后，计算得到代表地区冷链发展水平的得分，得分越高表明地区对冷库容量的需求越大。

4 地区理想均衡值评价模型构建和计算

地区理想均衡值评价模型构建步骤如下：

（1）构建可以影响地区冷库布局的指标体系；

（2）将该指标体系的具体数据，结合主成分分析法，计算成地区冷链发展得分；

（3）将最新全国各地区冷库容量除以对应地区冷链发展得分，得到的结果求其均值，便是地区理想均衡值；

（4）将地区理想值和各地区单位得分下的冷库容量进行比较，判断各地区现有冷库容量是否合理。

因在上一节中对地区理想均衡值的计算和应用已做详细阐述，下面仅介绍指标体系构建和地区冷链发展得分计算。

4.1 指标体系构建

综合冷库布局的各种因素，本文构建指标体系如图1所示。

（1）发展能力指标。主要代表地区的发展水平，经济能力越强说明地区生活水平高，该地区人们对冷链的需求水平也越高。指标选取为：X1出口总额（千万美元）；X2进口总额（千万美元）；X3第一产业产值（亿元）；X4第二产业产值（亿元）；X5第三产业产值（亿元）。

（2）冷链品类产品供给指标。冷链品类产品供给能力代表着地区生产冷链产品，如牛羊肉、蔬菜瓜果、水产品等的供给能力。指标选取为：X6牧业产值(亿元)；X7农业产值(亿元)；X8渔业产值(亿元）。

（3）运输仓储能力指标。地区仓储运输能力代表着该地区的冷链物流网络的通畅性和地区对冷链产品的仓储能力。指标数据越大，说明地区冷链发展能力越强。指标选取为：X9公路周转量（亿t·km）；X10铁路周转（亿t·km）；X11水路周转（亿t·km）。

（4）生产能力指标。代表地区具备的在冷链运作过程中涉及到的能源使用、专业人才资源、创新能力等。生产能力越大，冷链发展的潜力越大。指标选取为：X12单位地区生产总值能耗(吨标准煤/万元)；X13交通就业人员（万人）；X14渔农牧就业人员（万人）；X15普通高等学校预计毕业生数（万人）。

（5）需求能力指标。需求能力代表着地区人们对冷链的需求强度，人口越多，对冷链需求也越大，而地区人口的工资越高，人们的生活水平就越高，也会增强对冷链的依赖。指标选取为：X16城市人口密度(人/km2)；X17居民消费水平(元)；X18居民可支配收入（元）。

图1 冷库布局影响因素指标体系

4.2 地区冷链发展得分计算

由于选取的指标数量很大，而这些指标间通常存在联系，使得评价方法的应用面临很大困难。因此选用主成分分析法将众多线性相关指标转换为少数线性无关的指标，方便计算地区冷链发展得分。

地区理想均衡值评价模型参数含义如下:

n：样本数量；

m：指标数量；

r：选用主成分数量；

Y：标准化前的样本数据；

X：标准化后的样本数据；

σ：协方差矩阵；

R：标准化相关矩阵；

a：特征向量；

Z：主成分；

w：主成分贡献率；

λ：特征值。

具体地区冷链发展得分计算如下：

（2）计算协方差矩阵σ：

于是，得到一个实对称的协方差矩阵σ。

（3）计算各主成分。根据前面得到的协方差矩阵σ即可得到n个非负特征根λ1＞λ2＞···＞λn＞0，从而得到n个单位化特征向量，构成一个正交矩阵，记为a，则：

对于全部的m个样本则有:

（4）求标准化相关矩阵：

（5）解相关矩阵R的特征方程：

得m个特征根λ1≥λ2≥···≥λm≥0

（6）确定主成分个数r。若λj为协方差矩阵σ的第 j个特征根，则为第k个主成分的贡献率，用wj表示；按确定r值，对每个λj， j=1,2,···,m，解方程组：

以上步骤均可利用MATLAB和SPSS软件快速得到结果。

（7）求样本地区主成分的线性加权值得分S。选用原来样本数据进行加权得分计算，主成分贡献率作为权重系数。样本评价分值S=(S1,S2,···,Sn)T为：

5 实例应用

5.1 数据收集

根据中国冷库资源网中收集的最新数据资料得知,西藏和青海地区冷库容量0,为了数据的合理性,把这两个地区排除在外，计算剩余29个地区。全国29个省市地区冷库指标数据汇总见表1。

5.2 模型计算

根据表1的数据，利用Matlab软件进行主成分分析。由式（8）可知主成分一般取到累计贡献率为85%以上，得到特征向量和特征根见表2。

根据相关系数的特征值和特征向量，列出五个主成分函数分别为：

表1 全国29个省市地区冷库指标数据汇总表

表2 特征向量和特征根

利用式（1）和式（9）得到计算结果，见表3、图2所示。

图2 全国29个省市单位得分下的冷库容量

表3 Si，Vi，Ti，W数据汇总表

5.3 结果分析及建议

（1）模型参数计算结果分析。从表3可以看出，地区冷链发展得分的排名受不同的指标因素影响，而地区现有冷库容量的排名主要与地区冷链供给产品及运输仓储能力有关。

①全国冷链发展得分最高的几个城市分别是：山东、江苏、广东。山东地区主要在冷链品类产品供给指标中表现出色，表明山东地区冷链的特色产品多，对内外供给量大，使其在冷链得分上占优；广东地区主要在发展能力、运输仓储能力、需求能力指标中表现突出，表明该地区是经济强省，区域运输能力尤其是水路运输能力强，地区对冷链需求量大；江苏省在五个指标数据中均属于优势地区，表明江苏省是一个各项指标均衡的优势地区，对开展各项物流活动都有基础优势。

②地区冷库容量排名前三位的地区分别是上海、山东、湖南。其中山东主要依靠着地区的特色冷链品类产品多，致使靠近原产地的冷库容量大；上海市作为集装箱吞吐量最大的城市，主打进出口交易，其中不乏外来的特色冷链品类产品，因此冷库容量大；湖南地区冷库容量高是因为湖南是一个农业大省，其冷库容量高主要是针对农业产品和水产品。同时湖南省公路、铁路、水路交通都比较发达，在生鲜产品运输过程中作为一个中转站，也是导致其冷库容量较高的一个因素。

③西北地区作为国家“一带一路”建设和十三五期间“西部大开发”规划的重点发展地区，未来潜力巨大。虽然地区冷链发展得分和地区冷库容量排名落后，但通过收集的数据可知西北地区在需求能力指标上表现相对较好，而发展能力、运输仓储能力指标和生产能力指标的表现较差。表明西北地区对冷链有一定的需求，但运输能力、物流基础设施和人才的不足限制了冷链的发展。因此，国家政府层面需要注重从道路建设、人才输送和经济支持等几方面来满足西北地区日益增长的需求。

（2）地区理想均衡值计算结果分析及建议。当地区T和W两参数相近时（60＜T＜110），表明地区冷库容量与实际需求基本平衡，冷库运营效益最大。本文主要针对图2中冷库容量过剩和不足的地区进行分析并给出相关建议。

①T高于90万t，地区冷库容量过剩。按S和V分成三类，采用不同的对策。第一类，地区的S和V排名均靠前，但T＞W，如：上海、山东地区，说明尽管该地区冷链市场需求大，但是地区冷库容量已经远远超过需求，闲置现象严重，企业内部或企业间应该相互合作，整合、关闭部分冷库；第二类，地区的S和V排名均靠后,同时T＜W，如：海南省、宁夏等地，说明地区冷链发展落后，但冷库布局过快，该类地区首先要做的是近期内停止冷库的盲目建设，将重心转移到攻克冷链发展的制约因素上；第三类，地区的S和V排名适中，如：北京、内蒙古等地，该类地区可以在放慢建设冷库建设步伐的同时改善制约地区冷链发展的因素。

②T低于60万t，地区冷库容量不足。同样按S和V分成三类，采用不同对策。第一类，该类地区的S和V排名均靠前，但T＜W，如：广东、江苏等地，说明地区保证冷链发展的能力足够，只需要增加冷库的建设；第二类，该类地区S和V排名均靠后，同时T＜W，如：山西、云南、贵州等地，说明地区的冷链发展落后，当务之急是解决地区制约冷链发挥的瓶颈因素；第三类，该类地区的S和V排名适中，如：浙江、福建等地，可以在建设冷库的同时改善制约地区冷链发展的因素。

6 结束语

本文从分析冷库布局影响因素着手，构建了地区理想均衡值模型，并对我国现有冷库布局进行了具体的分析评价，分析结果对冷库规划建设有一定的借鉴意义。

[1]王绍辉,刘丙午,李俊韬.基于AHP层次分析法的冷库选址决策分析[J].安徽农业科学,2014,(15):4 940-4 943.

[2]张彦玲.冷链物流配送中心选址研究[D].无锡:江南大学, 2014.

[3]李凌.我国西部地区农产品冷链物流业发展探析[J].新西部旬刊,2011,(12):24-25.

[4]舒旭丽.基于遗传算法的生鲜农产品冷链物流网络优化问题研究[J].物流技术,2014,(11):347-350.

[5]唐秀英,杨琳琳,施杰.生鲜农产品冷链物流系统网点布局优化[J].物流技术,2015,34(5):134-136.

[6]宋薇,李红.基于SWOT分析的新疆出口农产品冷链物流发展策略[J].经济研究导刊,2014,(10):233-235.

[7]高煜,张雪凯.政策冲击、产业集聚与产业升级—丝绸之路经济带建设与西部地区承接产业转移研究[J].经济问题,2016, (1):1-7.

[8]王东红.广西果蔬冷链物流保障体系构建研究[J].物流科技, 2012,(9):74-75.

[9]颜波,叶兵,张永旺.物联网环境下生鲜农产品三级供应链协调[J].系统工程,2014,(1):48-52.

Study on National Cold StorageWarehouse Layout Based on Ideal Equilibrium Value Evaluation Model of Regional Cold Storage Capacity

Shou Jianfeng,Bao Jufang
(School of Management Science&Engineering,Anhui University of Technology,Maanshan 243000,China)

In this paper,through comprehensively considering the factors influencing the layout of the regional cold storage warehouses and the current cold storage capacity in China,we built the regional cold chain development influence index system,built the regional cold storage capacity ideal equilibrium value evaluation model,used it to judge the reasonableness of the current regional cold storage capacity in China,and at the end,proposed the countermeasures and suggestions of the regional cold storage warehouse layout in the future.

coldchain;coldstorage capacity;coldstoragewarehouse layout;idealequilibrium value

F253;F224;E234

A

1005-152X(2017)01-0057-06

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.01.011

2016-11-20

安徽省高校人文社科重大项目“区域物流一体化与物流园区合作研究”（SK2015ZD08）

寿建烽（1993-），男，浙江杭州人，安徽工业大学物流工程专业硕士研究生，主要研究方向：物流与供应链管理；包菊芳（1965-），女，江苏常州人，安徽工业大学管理科学与工程学院教授，硕士研究生导师，主要研究方向：生产管理、质量管理、物流与供应链管理。