基于物联网技术的水产品冷链供应链集成化体系研究

《基于物联网技术的水产品冷链供应链集成化体系研究》在对冷链及水产品冷链、供应链及供应链管理、集成化供应链管理体系、物联网及其关键技术以及演化博弈理论进行系统阐述的基础上，深入分析了我国水产品冷链的发展现状及存在的主要问题，论证了基于物联网构建水产品全程冷链供应链集成化管理体系的可行性和优越性；详细介绍了美国、日本、挪威水产品冷链供应链管理的现状及特点，并总结归纳出值得借鉴的先进经验；然后针对物联网架构下水产品冷链供应链集成化体系的三大应用主体——政府、冷链节点企业和消费者，基于演化博弈理论对三者之间存在的演化博弈行为进行了具体分析并构建了相应的演化博弈模型，并利用Matlab进行了数值模拟仿真：接着，基于三大应用主体的功能需求和演化博弈关系，构建了基于物联网的水产品冷链供应链集成化体系框架，设计了物联网技术在冷链加工、冷链仓储、冷链运输以及冷链销售四个主要环节的具体应用方案：在此基础上，结合企业实例，总结归纳了适合我国国情和渔情的五种水产品冷链供应链集成模式，得出了其形成条件、主要特点和管理优势：*后结合青岛市水产品冷链发展现状，基于模糊层次分析法(FAHP)对影响青岛市水产品冷链物联网集成体系构建的关键因素进行了定量分析，并在此基础上提出了青岛市水产品冷链物联网集成体系的具体建设路径。

《基于物联网技术的水产品冷链供应链集成化体系研究》可供从事物联网、物流与供应链管理、渔业、水产品冷链运输等行业的管理人员和科研人员参考。

 

第1章　绪论 　1

1.1　研究意义　/ 2

1.2　国内外研究现状　/ 3

　1.2.1　水产品冷链研究现状　/ 3

　1.2.2　物联网应用于水产品冷链的研究现状　/ 4

1.3　本书研究内容、方法及创新点　/ 6

　1.3.1　研究内容　/ 6

　1.3.2　研究方法 　/ 7

　1.3.3　研究创新点　/ 7

第2章　相关理论基础 　11

2.1　冷链及水产品冷链概述　/ 12

　2.1.1　冷链概述　/ 12

　2.1.2　水产品冷链概述　/ 13

2.2　供应链与供应链集成化管理概述　/ 15

　2.2.1　供应链与供应链管理的内涵　/ 15

　2.2.2　供应链集成化管理体系构建的重点难点　/ 17

2.3　物联网理论概述　/ 19

　2.3.1　物联网的内涵和特点　/ 19

　2.3.2　物联网的关键技术　/ 20

2.4　演化博弈理论概述　/ 26

第3章　我国水产品冷链发展现状及问题 　29

3.1　我国水产品供给与需求现状　/ 30

　3.1.1　水产品供给现状　/ 30

　3.1.2　水产品需求现状　/ 32

　3.1.3　水产品出口贸易现状　/ 34

　3.1.4　水产品加工现状　/ 34

3.2　我国水产品冷链发展现状　/ 35

3.3　我国水产品冷链的特点和结构形式　/ 38

　3.3.1　我国水产品冷链的特点　/ 38

　3.3.2　我国水产品冷链的结构形式　/ 39

3.4　我国水产品冷链存在的难点问题　/ 43

3.5　物联网应用于水产品冷链供应链集成管理的适用性和优越性　/ 44

　3.5.1　物联网应用于水产品冷链供应链集成管理的适用性　/ 44

　3.5.2　物联网应用于水产品冷链供应链集成管理的优越性　/ 45

第4章　国外水产品冷链供应链管理的经验借鉴 　47

4.1　美国水产品冷链供应链管理的经验分析　/ 48

　4.1.1　美国水产业发展现状　/ 48

　4.1.2　美国水产品冷链的供应链管理 　/ 49

　4.1.3　美国水产品冷链供应链管理的先进经验 　/ 50

4.2　日本水产品冷链供应链管理经验分析　/ 52

　4.2.1　日本水产品冷链发展现状　/ 52

　4.2.2　日本水产品冷链的供应链管理　/ 55

　4.2.3　日本水产品冷链供应链管理的先进经验　/ 56

4.3　挪威水产品冷链供应链管理的经验分析　/ 58

　4.3.1　挪威水产品冷链的发展现状　/ 58

　4.3.2　挪威水产品冷链的供应链管理　/ 58

　4.3.3　挪威水产品冷链供应链管理的先进经验　/ 59

第5章　水产品冷链供应链集成化体系应用主体的演化博弈分析 　63

5.1　政府与水产品冷链节点企业的演化博弈分析　/ 65

　5.1.1　模型假设及释义　/ 66

　5.1.2　模型构建　/ 69

　5.1.3　结果分析　/ 72

　5.1.4　引入政府补贴对水产品冷链节点企业行为的影响分析　/ 73

5.2　政府、水产品冷链节点企业与消费者三方的演化博弈分析　/ 76

　5.2.1　模型假设及释义　/ 77

　5.2.2　模型构建　/ 78

　5.2.3　模型分析　/ 79

　5.2.4　数值模拟　/ 86

5.3　水产品冷链节点企业与消费者之间的演化博弈分析　/ 89

　5.3.1　模型假设及释义　/ 90

　5.3.2　模型构建　/ 90

　5.3.3　模型分析　/ 90

　5.3.4　仿真分析　/ 92

第6章　基于物联网的水产品冷链供应链集成化体系框架构建 　96

6.1　体系构建的原理、目标和原则　/ 96

　6.1.1　体系构建应遵循的原理　/ 96

　6.1.2　构建目标　/ 97

　6.1.3　构建原则　/ 98

6.2　基于物联网技术构建水产品冷链供应链集成化管理体系　/ 99

　6.2.1　水产品冷链物联网集成体系总体框架　/ 99

　6.2.2　冷链全程动态监控平台　/ 100

　6.2.3　政府监控追溯与公共服务平台　/ 101

　6.2.4　消费者信息查询平台　/ 101

第7章　物联网架构下水产品冷链供应链集成化体系的运行机理 　104

7.1　运行机理　/ 104

　7.1.1　冷链加工　/ 104

　7.1.2　冷链仓储　/ 105

　7.1.3　冷链运输　/ 106

　7.1.4　冷链销售　/ 107

7.2　关键影响因素　/ 107

第8章　物联网架构下水产品冷链供应链集成模式 　112

8.1　以生产加工企业为集成人的水产品冷链供应链集成模式　/ 112

　8.1.1　以生产加工企业为集成人的水产品冷链供应链集成模式机理　/ 112

　8.1.2　山东A 海洋发展股份有限公司实证分析　/ 114

8.2　以批发市场为集成人的水产品冷链供应链集成模式　/ 115

　8.2.1　以批发市场为集成人的水产品冷链供应链集成模式机理　/ 115

　8.2.2　山东诸城B 水产品批发市场实证分析　/ 118

8.3　以连锁超市为集成人的水产品冷链供应链集成模式　/ 120

　8.3.1　以连锁超市为集成人的水产品冷链供应链集成模式机理　/ 120

　8.3.2　山东C连锁超市实证分析　/ 122

8.4　以TPL企业为集成人的水产品冷链供应链集成模式　/ 124

　8.4.1　以TPL企业为集成人的水产品冷链供应链集成模式机理　/ 124

　8.4.2　河南D供应链有限公司实证分析　/ 127

8.5　以生鲜电商为集成人的水产品冷链供应链集成模式　/ 129

　8.5.1　以生鲜电商为集成人的水产品冷链供应链集成模式机理　/ 129

　8.5.2　电商E公司实证分析　/ 132

8.6　五种水产品冷链供应链集成模式比较　/ 134

第9章　水产品冷链物联网集成体系的建设路径——以青岛市为例 　138

9.1　青岛市水产品冷链发展现状　/ 138

9.2　青岛市水产品冷链物联网集成体系构建的影响因素分析　/ 139

　9.2.1　建立影响因素的层次结构模型　/ 140

　9.2.2　构造模糊判断矩阵　/ 142

　9.2.3　检验模糊判断矩阵的一致性　/ 143

　9.2.4　层次单排序并建立贴近度矩阵　/ 144

　9.2.5　层次总排序　/ 145

9.3　青岛市水产品冷链物联网集成体系的建设路径　/ 146

　9.3.1　大力推广物联网技术应用，加快水产品冷链物联网集成信息平台的建设　/ 147

　9.3.2　加强核心企业能力建设，促进水产品冷链上下游企业间的有效整合　/ 147

　9.3.3　大力扶持第三方/第四方冷链物流企业，提高冷链物流组织效率　/ 149

　9.3.4　引导消费者需求，形成水产品冷链运作的有效需求拉动　/ 149

　9.3.5　加强冷链基础设施的规划布局，推进冷链物流中心及物流园区的建设　/ 150

参考文献 　151

 

随着我国经济的不断发展，人们的饮食结构也逐渐发生变化。鱼类、虾类、蟹类等水产品不仅味道鲜美，而且营养丰富，蛋白质含量较高，因此得到众多消费者的青睐。根据《中国渔业统计年鉴-2018》相关数据显示，2017年全国水产品总产量达6445.33万吨，比上年增长1.03%，人均达到46.37kg[1]。然而水产品除了具备一般农产品易腐易烂、保质期短等特性外，还因自身水分比重大、活性酶含量较高等特点，要求从捕捞上岸至消费者手中的整个过程必须处于严格的低温控制之下，因此世界发达国家及地区(如美国、日本及欧盟等)均建立了覆盖自渔场至餐桌全程的一体化冷链体系来保证水产品的食品安全和新鲜品质。2016年我国水产品冷藏流通率和冷藏运输率虽已分别达到41%和69%，但流通腐损率仍高达15%左右。而发达国家及地区的水产品冷链流通率高达95%以上，腐损率仅为5%以下。而且长期以来，我国水产品流通成本也是居高不下，物流成本占到了售价的70%以上，而国际标准为不超过50%。因此加快水产品冷链供应链集成化体系建设，对于保障水产品的品质安全、降低其流通成本及减少腐损浪费意义重大。此外，随着“一带一路”倡议的推进，,跨境电商和自由贸易区进一步拓展，水产品进出口的需求将不断扩大，生鲜电商的崛起倒逼冷链供应链管理模式的创新，消费者对中高端水产品的旺盛需求倒逼水产业供给侧结构性改革，水产品冷链的物流与供应链管理短板亟待补齐。

自2010年《农产品冷链物流发展规划》出台以来，我国水产品冷链发展开始加速并呈现良好发展态势：冷库和冷车数量增长较快，冷链技术应用逐步推广，已形成一批资源整合能力较强、品牌影响力较大的专业冷链物流企业。尽管如此，与国外先进的水产品冷链运营管理相比，我国还有很大差距：冷链的信息化和可视化程度低，缺乏共享的集成信息平台，上下游间信息不透明；冷链各环节衔接不紧密，,运作不协同，系统不对接，冷链“断链”频发，发达国家广泛运用的全程低温控制技术及全程可追溯质量监控体系没有得到广泛应用等。事实上，水产品冷链建设的关键不是强调“冷”，而是强调“全程恒定低温”，只有确保水产品在冷链各环节始终处于精确温控之下，才能真正保障水产品的品质安全，有效降低流通成本及减少腐损浪费。

将物联网关键技术全方位应用于水产品冷链集成化供应链管理中，有助于实现水产品的智能识别、位置跟踪、来源追溯以及冷链物流活动的自动化、信息化及智能化运作，特别是可以对水产品冷链全程进行精确智能的温控，实现冷链各环节的信息共享和无缝衔接，提高冷链的透明化、可视化、可追溯化和集成化，有效防止冷链中断，从而最大程度地保障水产品的安全性和新鲜度。虽然我国物联网起步较晚，但是发展迅速，并已被列为国家五大新兴战略性产业之一。伴随着互联网及物联网应用的不断扩大及其关键性技术的日臻成熟，物联网已具备了全面应用于水产品冷链供应链体系建设的条件。

本书在对冷链及水产品冷链、供应链及供应链管理、集成化供应链管理体系、物联网及其关键技术以及演化博弈理论进行系统阐述的基础上，深入分析了我国水产品冷链的发展现状及存在的主要问题，论证了基于物联网构建水产品全程冷链供应链集成化管理体系的可行性和优越性；详细介绍了美国、日本、挪威水产品冷链供应链管理的现状及特点，并总结归纳出值得借鉴的先进经验；然后针对物联网架构下水产品冷链供应链集成化体系的三大应用主体——政府、冷链节点企业和消费者，基于演化博弈理论对三者之间存在的演化博弈行为进行了具体分析并构建了相应的演化博弈模型，并利用Matlab软件进行了数值模拟仿真；接着，基于三大应用主体的功能需求和演化博弈关系，构建了基于物联网的水产品冷链供应链集成化体系框架，设计了物联网技术在冷链加工、冷链仓储、冷链运输以及冷链销售四个主要环节的具体应用方案；在此基础上，结合加工企业、批发市场、零售企业、第三方物流、生鲜电商五个企业实例，总结归纳了适合我国国情和渔情的五种水产品冷链供应链集成模式，得出了其形成条件、主要特点和管理优势；最后结合青岛市水产品冷链发展现状，基于模糊层次分析法(FAHP)对影响青岛市水产品冷链物联网集成体系构建的关键因素进行了定量分析，并在此基础上提出了青岛市水产品冷链物联网集成体系的具体建设路径。

本书是山东省社会科学规划研究项目“基于物联网的水产品冷链供应链集成化体系构建及其实现路径——以山东省为例”(项目批准号：16CGLJ07)的结项成果。本书的顺利面世得益于学界专家、同事、朋友以及有关单位的悉心指导和大力帮助。如果说本书研究实现了一些创新，对基于物联网的水产品冷链供应链集成化体系建设有一些启发意义的话，那是因为我站在学界专家们的肩膀上，他们丰富的研究及著述给了我很多的学术灵感。我尽量将参考的书籍和文章列在书末的参考文献中，如果有遗漏的篇章，敬请学界专家学者们谅解。我要特别感谢中国海洋大学韩立民教授、山东财经大学李季芳教授、中国海洋大学朱意秋教授、中国海洋大学慕永通教授、青岛农业大学周海霞博士。在历时三年多的项目实施和专著撰写过程中，他们给予我许多的引领、启发、指导和帮助。我还要感谢我的研究生们——李浩琪、吕云翔、谢运慧、柴访、王田田和王路，他们尽心竭力承揽了本书众多琐碎的辅助工作，如资料查阅、数据处理、图表制作以及页面排版等，并且做得又快又好，节约了我大量的时间和精力。此外，在项目调研以及本书出版过程中，得到了山东省海洋和渔业厅，青岛、烟台、威海等市海洋与渔业局等单位的大力协助。在此，向各位学界专家、朋友、学生和有关单位致以衷心的感谢!

由于出版时间仓促，特别是限于作者水平，书中难免有疏漏之处，敬请学界同仁批评指正。

陈艳

2019年9月