冷链物流风险评估

张菊玲 程庆杰

摘要：当前，冷链货物的损耗率居高不下，建立一套完善的冷链物流风险评估指标及方法显得迫切和重要。利用聚类技术对2010—2021年的92篇冷链物流风险评估文献进行分析，获取学者研究冷链物流风险的重点指标，结合冷链物流的作业流程，详细分析得到全新的风险指标体系。利用层次分析法、权重自适应调整法以及改进的灰色理论对冷链物流实例进行评估，结果显示风险集中在仓储环节与“最先一公里”环节。根据分析结果，提出推广并发展移动加工技术、普及冷链物流溯源技术等对策。

关键词：冷链物流；风险评估；文本聚类；权重自适应调整法；改进灰色理论

中图分类号：F252 文献标志码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230418

基金项目：新疆社科基金项目（21BGL097）。

Risk assessment of cold chain logistics

Zhang Juling， Cheng Qingjie

（ School of Information Management， Xinjiang University of Finance and Economics， Urumqi， Xinjiang 830012 ）

Abstract： Currently， the loss rate of cold chain goods remains high， so it is urgent and important to establish a comprehensive set of risk assessment indicators and methods for cold chain logistics. Using clustering technology to analyze 92 literature on cold chain logistics risk assessment between 2010 and 2021， key indicators for scholars to study cold chain logistics risks were obtained. Combined with the operation process of cold chain logistics， a new risk indicator system was analyzed in detail. Using analytic hierarchy process， weight adaptive adjustment method and improved grey theory to evaluate cold chain logistics cases， the results showed that risks were concentrated in the warehousing and first mile links. Based on the analysis results， proposing strategies such as promoting and developing mobile processing technology and popularizing cold chain logistics traceability technology.

Key words： cold chain logistics， risk assessment， text clustering， weight adaptive adjustment method， improved grey theory

2021年我国食品冷链物流需求总量为3.02亿t，同比增长了13.96%[1]。欣欣向荣的景象下，我国冷链物流面临着许多问题。李小娟等[2]深入研究我国食品冷链物流后发现，冷链物流存在基础设施陈旧落后、信息技术水平低、尚未形成独立完整体系等问题。目前，我国生鲜食品的流通损失率在15%以上，而发达国家的果蔬损失率可以控制在5%以下[3]。

为降低冷链物流的流通损失率，许多学者从降低冷链物流风险方面入手实现了该目标。吴婷婷[4]采用层次分析法对低温食品冷链物流进行风险评估。王琦[5]对百度新闻中关于农产品冷链物流的网络文本进行聚类分析，根据聚类结果建立指标体系，并利用层次分析法计算指标权重，但文本数据来源不够权威。

本文对冷链物流文献中的风险指标进行聚类分析，得到以往学者的研究重点。在评估领域，灰色综合评价法被学者运用在供应链风险评估[6]、铁路货运质量评估[7]等领域。学者们在运用灰色综合评价法时未考虑专家权重问题，忽略了人的差别。为了使评估结果更加符合实际，本文在计算灰色统计数时考虑到人的因素，加入客观赋予的专家权重。利用层次分析法得到各指标权重。最后，将指标权重与改进的灰色综合评价法结合得到整体风险值。

1 文本分析

1.1 數据获取与预处理

本文的文本数据选自中国知网2010—2021年92篇冷链物流风险评估文献中的风险指标。从92篇文献中共提取出1 130个风险指标。

数据预处理主要为分词与去停用词两步。首先，在Python中调用Jieba扩展包对文本数据自动分词。然后，在Python中利用停用词词典对分词后的数据去停用词处理，去除文本中的语气助词、介词、副词、人称词和连接词。最后，经过数据预处理得到清洗后的文本数据。

1.2 词云分析

词云分析是一种以图片形式展现文本数据中各个词的词频高低的文本分析方法，可以直观地显示一个文本中的高热度词。将预处理后的文本数据进行词云分析，结果如图1所示。

词云显示文本数据中的关键词有信息、包装、设备、技术、管理、温度、人员、环境、运输等等。这些信息反映近10年来，学者们在研究冷链物流风险时，将信息化水平、基础设施、外部环境、人员培训以及管理制度视为我国冷链物流风险的主要来源。在识别冷链物流风险时，应充分分析这些领域，吸纳以往学者识别风险的经验，从而建立更加贴切实际的风险指标体系。

1.3 聚类分析

K均值聚类是应用最为广泛的一种聚类算法。聚类分析前，首先采用独热编码法将文本数据量化，使每条文本数据能够以数学形式表示。然后利用PCA主成分分析对量化后的高维向量矩阵进行降维处理，使文本数据量化后的高维向量变为能够画出散点图的二维向量。

确定聚类簇数时，通常使用各个簇内的样本点到所在簇质心的距离平方和（SSE）作为性能度量，SSE值越小说明每个簇内的点越收敛。在同一组数据中，不同的类簇有其对应的SSE值。因此需要在类簇数量与SSE之间寻求一个平衡点，即类簇数量增加后，SSE值不再急剧下降的点。肘部法则图可以以图的形式表示聚类簇数与SSE值的对应关系。由图2可以看出，当聚类簇数为6时，各个簇内的样本点到所在簇质心的距离平方和不再急剧下降。所以，聚类簇数为6时聚类效果最佳。

确定聚类簇数为6后，采用K均值聚类法对文本数据进行分析，将不同簇的散点设置为不同的形状，聚类分析结果如图3所示。图3清晰地显示文本数据被划分为6部分，各个部分独立存在。划分好的散点图无法显示每个簇的特征，需要利用计算机技术提取出各个簇中最具代表意义的中心词，即出现频率最高的词。提取出来的中心词是各个簇的核心内容，该簇内的风险指标可以用中心词替代。这些中心词为后续风险指标体系的建立提供参考。

在分析聚类结果时，由于K均值算法初始簇质心选取的随机性，聚类结果可能会存在收敛局部最优的问题。该问题可以通过随机初始化若干次，取众数结果解决，从而降低分析结果为局部最优的可能性。因此，本文对文本数据聚类10次，将每次得到的中心词进行频数统计，取频数高的中心词作为最终中心词，如图4所示。最终的中心词是信息、设备、计划、储存、包装、环境。因此，近年来学者在冷链物流风险指标的选取上集中于这6个方面。

聚类分析得到的中心词显示，冷链物流风险中信息风险、设备风险、计划风险、储存风险、包装风险和环境风险是以往学者最关注的风险因素。根据聚类分析的结果以及前人对冷链物流风险指标的研究结果，信息风险在冷链物流中可以分为信息中断风险与信息传递失真风险；设备风险分为冷库风机故障风险、冷藏车故障风险、传感器失效风险；计划风险分为库存安排风险、车辆调度风险；储存风险在下节作业流程中细分；包装风险分为包装选择不当、包装破损；环境风险分为自然灾害风险、政策环境风险、突发事件。

2 冷链物流风险评估指标体系构建

2.1 冷链物流作业流程

冷链物流是保持产品特定品质的前提下，将产品从生产地运送到消费者手中的一系列作业[8]，冷链物流流程如图5所示。

从初始产品到产地仓储阶段是冷链物流的“最先一公里”。预冷可以使冷链产品快速达到最佳保存状态，但是我国“最先一公里”阶段的预冷率不高。在货源地进行质检时，可能因操作人员工作不认真导致货物受损。在加工作业中，“最先一公里”环节的设备不完善，给加工作业带来了困难。包装时，合适的包装能够起到保护商品，方便运输的优点。“最先一公里”的风险有预冷率过低、职业道德风险、设备不完善、包装选择不当。

运输环节是冷链物流运作中的重要环节。货物交接除了核验常规信息以外还需要核验检验检疫证明。运输前，驾驶员为了降低成本经常采用边预冷边装货的方法装载，导致先装车的货物处于不合适的存储条件。运输途中，通过吹冷风降温的机械制冷法会降低车厢内的湿度，对冷链货物造成伤害；车载设备传输信息时，会出现信息中断的情况，产生信息空白区。运输中的风险有人员操作不规范、车厢预冷、车厢内的湿度、信息传递中断。

到达目的地后，将货物按流程入库存储。紧密衔接的作业能避免货物寄存在户外场地或车厢内，减缓货物的变质速度。温湿度监控时，冷库内的监控方法是在仓库中央以及送风口处安置设备，并用测温枪测温，忽略了存储时货物发生呼吸的问题，造成温湿度监测不准确。冷链货物易受到细菌的侵蚀，仓库内要保持日常消毒。消毒過程可能出现“形式消毒”现象，且目前的消毒剂均存在易燃的问题，可能导致火灾。出入库时，货物信息会出现漏录、错录的问题，严重影响仓储调度工作。仓储作业风险有作业流程不衔接、冷库温湿度监控准确度、消毒剂造成火灾、冷库消毒力度、仓储信息失真。

销售环节是冷链物流的最后一个环节，商超内庞大的出货量使商超冰柜频繁打开，冰融化产生的液态混合物给产品带来了污染，要保持冰柜卫生并日常消毒。包装是商品的屏障，能有效保护商品质量。销售环节风险有冰柜的卫生状况、冰柜消毒程度不够和包装破损。

2.2 冷链物流风险评估指标体系

将冷链物流流程风险与文本分析得到的风险进行合并，组成冷链物流评价指标体系，如图6所示。

3 风险评估方法

本文在评估方法上融合使用层次分析法、灰色理论、权重自适应调整法，具有充分利用数据、赋权方法客观、更贴切实际情况的优点，算法流程如图7所示。

3.1 灰色理论

灰色理论由邓聚龙提出，能有效地保留数据，避免信息丢失，目前在各个领域均有一定的应用[9-10]。灰色理论中，取值在某个区间的不确定数被称为灰数“”，灰数的可能值称为白化值，通过白化权函数的形式表达白化值与白化权重的关系，进而确定灰数隶属的灰类。

3.1.1 组建评估矩阵D

3.2 权重自适应调整方法

专家的权重直接影响评估的最终结果。目前，学者们的赋权方法为等量赋权与经验赋权法。权重自适应调整方法是由冷强提出的能够根据专家评估值与专家组的加权平均值的偏离度赋予不同的权重[11]。权重自适应调整算法的流程如图8所示。

3.3 综合评价

4 风险评估体系应用

4.1 确定指标权重

以河南某冷链物流为例，邀请4位专家对指标两两比较得到判断矩阵，通过软件YAAHP计算各指标权重，如表1所示。

4.2 计算专家权重

为了计算专家组的加权平均数，将4位专家的最初权重赋予等权重0.25。减小偏离综合评分远的专家权重，增加临近综合评分的专家权重，循环计算，直至所有专家各自的权重不再变化为止。专家的风险指标评分（1～5分，分数越高表示专家认为该风险指标造成的风险越大）如表2所示。将4位专家的评分数据代入权重自适应调整程序中，运行结果如表3所示。为使计算所得权重适用于灰色评价中，将计算结果按0.25为一个标准单位扩大，得到最终专家权重。

权重迭代结果显示4位专家中专家3的权重最高，专家2的权重最低。这说明在评估时专家3的意见更为中肯，而专家2可能因为环境、经验等因素给出了异常的评估值。

4.3 构建灰色评价矩阵

利用式（10）与式（11）求出综合评价向量为[0.218，0.275，0.321，0.187，0]，综合风险值为3.530。

4.4 结果分析

综合评价向量显示该冷链物流隶属于中风险的值最高。综合风险值显示该冷链物流的整体风险处于中等偏上风险，该冷链物流运作过程中存在较高风险。在冷链物流作业中，工作人员需要排查、关注重要的风险因素，降低冷链物流的风险。

表1显示，仓储与“最先一公里”占到全部风险的67%。管理人员应将注意力放在仓储与“最先一公里”环节，努力提升该环节的作业水平。二级指标的仓储信息失真（C25）、预冷率过低（C14）、包装选择不当（C11）、仓储作业流程不衔接（C22）、车厢预冷（C34）的权重较大。管理人员应提高冷链货物的预冷率与包装水平，优化冷链作业衔接度和信息设备。

5 建 议

5.1 普及冷链物流溯源技术

目前，我国冷链物流行业缺乏完善的动态监控机制、记录货物流通过程信息的能力不足。RFID、区块链等溯源技术在冷链物流上的应用能够增强冷链物流的监管能力。国家高度重视冷链物流溯源能力的强化工作，并发布《关于进一步做好食品冷链物流追溯管理工作的通知》。一些地方政府已经开发一批冷链物流溯源系统（例如上海的沪冷链、云南的云智溯、安徽的安徽冷链、南宁的八桂冷链通），并向消费者、冷链物流工作人员开放使用。冷链物流溯源技术的应用可以实现冷链货物流通信息实时共享、信息追踪等监管功能。其他地方政府应大力开发并推广冷链物流溯源技术，使工作人员、消费者能够详细了解冷链货物信息。普及冷链物流溯源技术能够有效提高冷链物流的作业效率。

5.2 推广并发展移动加工技术

“最先一公里”是冷链物流的第一步，也是最易产生损耗的环节。设备短缺是造成“最先一公里”环节损耗严重的主要原因。虽然各级政府认识到了“最先一公里”环节的重要性，并加强产地基础设施建设的投资，但是传统冷库存在建设周期长、立项速度慢、无法灵活满足淡旺季需求等问题，无法解决“最先一公里”环节作业的燃眉之急。移动作业技术可以解决“最先一公里”环节作业设备短缺的问题。例如，中集冷链科技公司针对农产品“最先一公里”环节预冷设施不完善的问题，研发了具有便携、易操作、可模块化组合优点的多功能预冷集装箱。随着移动预冷技术的普及，产地预冷问题將会得到彻底解决。未来，移动加工技术会满足“最先一公里”环节的各种加工需要。大力研发并推广移动加工技术将会有效降低冷链货物在产地环节的损失，提高人们的收入并降低冷链商品的价格。

5.3 加强仓储环节管理

仓储环节包括产品分类、信息管理、质量监控等工作，是冷链物流运作过程的关键环节。冷链货物在仓储环节的长时间存放，导致该环节发生风险事件的可能性相比其他作业环节更高。在仓储环节作业过程中，应该充分利用信息技术提高仓储作业效率、降低仓库管理成本。结合智能化温控设备与电子标签技术，实现仓储货物各方面信息的实时监控与记录；定期组织员工培训并考核，强化工作人员的业务能力与职业道德素质，提高工作人员的综合素养，降低仓储环节作业中风险事件发生率。

参 考 文 献

[1]秦玉鸣.中国冷链物流发展报告[R].北京：中国财富出版社有限公司，2022：25-27.

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[4] 吴婷婷.低温食品冷链物流的不确定因素分析与风险评估[D].夏门：集美大学，2016：30-32.

[5] 王琦.基于数据挖掘技术的农产品冷链物流评价体系研究[D].北京：北京邮电大学，2021：18-20.

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