本文是一篇物流论文,本文结合交易中双方的博弈过程,构建了适用于本文模型的层结构蚁群算法,将求解多变量非线性序贯决策问题转化为了求解最优路径的组合优化问题。且为提升运算速率,在层结构的基础上进一步考虑了分步骤决策,设计了多步骤层结构蚁群算法求解本文模型。
第1章 绪论
1.1研究背景
我国脱贫攻坚已经取得了决定性胜利,解决了困扰中华民族几千年的绝对贫困问题。然而,据统计当前我国城乡差距依然明显,城乡居民收入绝对差距仍在拉大。在我国乡村振兴战略实施过程中,如何提高农民收入已成为党和政府研究和讨论的焦点。农产品交易作为农民主要收入来源之一,也受到了党和政府的持续关注。
近年来在党和政府相关政策扶持下,国内农产品产量和产值都在稳步提升。但仍有部分地区出现农户增产不增收的现象,尤其是偏远地区小规模的易腐农产品种植户。相比于肥料、农药、机械设备、人力投入等生产成本的较快增长,部分偏远地区易腐农产品采购价格增速却较低,农户销售收入增长相对缓慢。参考我国历年统计年鉴,发现:相比于2010年,2011年-2018年间食品大类的零售价格总增幅超35%,而采购价格仅增长23%。其中水果类农产品的零售价和采购价增速差距最大,2011年-2018年间水果的零售价格总增幅达42%,而采购价格增幅不足22%。偏远地区易腐农产品种植农户大多种植规模小,缺乏及时有效的市场采购信息,销售渠道单一,冷链基础设施不足。农户自身议价能力弱,经销商不断压价,是采购价格增幅远低于零售价格增幅的原因之一。因而提升农户议价能力是提高农民收入的关键一环。
在偏远地区,由于基础设施不齐全、地块小且分散、农户远离市场、管理机制落后、农户专业化水平低等原因,农民合作社和龙头企业相对较少,已有合作社也基本处于起步探索阶段。农产品源头交易以经纪人代采、经销商直采两种方式为主。“农户+经纪人代采”模式中,经纪人大多熟悉当地种植情况;自身无冷库,只有运输能力;采用“即收即销”的经营模式。在与农户的交易过程中,经纪人占据主导地位,享有采购定价权;在与下游批发商的交易过程中,经纪人自身规模相对较小,往往只能被动接受批发商的收购价。“农户+经销商直采”模式中,与经纪人相比,经销商规模更大,大多拥有冷库。经销商会大量采购农产品并利用冷库囤货,之后根据下游需求发货。在与农户和下游市场交易过程中,经销商均占主导地位。随着农产品交易规模化、专业化发展,经纪人数量逐渐减少,经销商直采模式逐渐成为主流。本文着重研究农产品源头交易中的经销商直采模式。
1.2研究内容和目标
本文以随机供需下分阶段成熟的易腐农产品,如葡萄、柑橘等为研究对象,从农户的交易心理和经销商的交易行为出发,研究经销商直采的易腐农产品源头交易模式下的压价行为和恶意压价现象。本文研究相互联系的多阶段农产品交易和销售过程,经销商在每阶段采购时均可通过价格欺诈(所给采购价远低于市场价格)或延长采购周期等压价方式影响农户交易心理,降低农户心理预期出售价位,寻求低价采购。当经销商决定采购时,将综合考虑市场需求信息,农户库存量和生产能力,农户心理预期出售价位等因素制定采购价格。同时经销商会根据市场随机需求,灵活制定销售价格,以期实现整个采购与销售季节内自身利润的最大化。
本文拟通过构建多阶段恶意压价模型,从发生机理上研究经销商的压价行为,探究恶意压价机制;通过多阶段恶意压价改善模型分析农户租赁产地冷库对经销商恶意压价现象的影响。为提高农户议价能力,推广产地冷库建设,减少经销商恶意压价现象提供理论指导。
首先,本文构建多阶段恶意压价模型,以无冷库的单个农户和有冷库的单个经销商组成的易腐农产品供应链为研究对象。该模型含农户和经销商间的多阶段采购交易过程以及经销商和下游市场间的多阶段销售交易过程。在采购交易过程中,经销商会预测近期的市场需求,了解农户农产品库存量,预估当日农产品产量,考虑农户动态的交易心理,决定是否采购。若经销商决定采购,则进一步制定采购价格。农户则会综合考虑种植成本、历年收入水平、经销商的采购间隔、经销商往期采购价格、当日农产品收获量和往期库存量、农产品腐败速率等因素动态决定心理出售价位。通过对比经销商当期采购价格和自身心理出售价位,农户决定是否出售。若出售,决定出售量。经销商和农户在每周期均进行决策,直到整个采购季节结束。在销售交易过程中,经销商会综合考虑自身的经营成本、了解到的市场随机需求信息和农户生产信息,制定销售价格。分别构建多阶段恶意压价模型中经销商和农户的期望利润函数,以经销商期望利润最大化为目标,求解经销商每阶段的最优决策。为与多阶段恶意压价改善模型的对比分析做基础。
第2章 文献综述
2.1农产品交易研究
2.1.1农产品交易形式研究
随着市场化改革的深入,技术手段的更新,我国农产品交易形式愈发多样。农产品交易包括:传统的对手交易、农超对接等订单交易、线上交易、拍卖交易、期货交易等多种形式。
国内部分学者对我国农产品传统交易方式和新型交易模式进行了深入分析。何广文(2013)指出我国农产品交易中存在市场体系建设不完善、基础设施不齐全、农产品流通环境滞后、交易方式落后、规模化产业化水平低等诸多问题。王昭和赵婵璞等(2020)将传统农产品交易方式与电子商务、期货和拍卖交易下的新型农产品交易方式进行对比,得出“混合型”农产品交易方式将成为未来的主流。孙枭雄和仝志辉(2021)在农业市场化改革日渐深入的背景下,研究发现农户+代办人+客商组成的“代办制”已成为农产品产地交易的主要形式之一。Fu和FL(2018)对我国农产品跨境电商贸易进行了深入分析,研究发现跨境电商模式减少了交易环节,降低了流通成本,大力发展跨境电商有助于提高我国农产品贸易效率。
为顺应市场发展、响应国家“深化农村改革”的号召,针对现有农产品交易形式中存在的问题,国内学者从提高农产品交易稳定性、加强农产品产地交易市场建设、发展产地电商交易平台、构建新型交易模式等诸多方面提供了建议。在提高农产品交易稳定性方面,张春勋(2010)在“龙头企业+农户”组成的农产品合作生产关系下,研究发现制定合理的农产品交易契约,优化履约机制可提高交易稳定性。在推动建设产地交易市场上,周叶林(2016)提出加强产地农产品交易市场的规范化建设和合理化运作,运用高新技术提升交易市场技术水平,可解决农户卖难问题。在探索新型交易模式上,王皓月和罗敏(2021)构建了新型农产品产地直供式物流系统,可实现农产品生产信息和消费者需求信息的互通,削减流通环节,控制流通成本。在交易技术方面,周叶林(2016)提出贴近产地市场,构建产销一体化电商交易平台,促使农产品交易由传统农业向“信息化”、“品牌化”转变。
2.2农产品冷链物流和冷库建设研究
年来,我国冷链物流行业发展迅速,但在发展过程中也面临着诸多制约,如冷链物流核心技术落后、基础设施设备建设不完善、冷链物流成本居高不下、法律体系不健全、供应链脱节无法实现全程冷链、企业全程低温意识不足等问题十分突出。张喜才(2019)研究了我国冷链物流的经济特征,分析总结了我国冷链物流的断链环节、标准化建设、安全性保障、发展制约因素等内容。袁学国和邹平等(2015)指出我国冷链物流行业存在重冷藏轻运输、农产品标准化建设水平低、设施不配套等问题。
面对上述冷链物流发展阻碍,尤其是针对冷链基础设施建设,我国各部门出台了一系列政策力求改善现有局面。国家发改委研究起草的《关于推动冷链物流高质量发展 助力构建新发展格局的意见》文件中,要求加强冷链设施建设,健全法规标准,力求弥补冷链物流短板。国家发改委印发的另一份政策文件《“十四五”国家骨干冷链物流基地建设实施方案》中也明确提出,在十四五冷链物流整体发展布局中,建设国家骨干冷链物流基地将作为一项重要任务。国内很多学者也对如何发展农产品冷链物流、推进冷库等基础设施建设进行了研究。罗千峰和张利庠(2021)研究了我国农产品冷链物流高质量发展的实现路径,提出要拓展冷链物流生态系统,提升产业的规模化和标准化,促进信息共享,构建产销一体化组织,强化消费者引领,促进安全质量提升。
在产地冷库建设方面,去年,农业农村部牵头编制了《“十四五”全国农产品产地仓储保鲜冷链物流建设规划》。规划中明确提出要优化产地冷藏保鲜设施建设,建立产地冷链物流服务体系。国内学者也在技术创新和理论指导上对我国产地冷库建设进行了研究。解煌鸣和孙领(2017)利用层次分析和线性规划等方法对西北地区产地冷库建设布局进行了研究。邵重晓(2017)研究开发了产地微型冷库,该新型冷库具有智能化控制、安装简易等优势,控温效果也有大幅提升。
第3章 模型构建 .................................... 16
3.1 问题描述 ................................ 16
3.2 符号说明及模型假设 ..................... 17
第4章 求解算法 ....................................... 41
4.1 序贯决策模型 ............................. 41
4.2 多步骤层结构蚁群算法原理 ................... 42
第5章 数值分析 ........................... 48
5.1 数值设定 ........................... 48
5.1.1 模型参数设定 ............................. 48
5.1.2 算法参数设定 ....................... 49
第5章 数值分析
5.1 数值设定
根据第三章中规定的符号和假设条件,本文以北方某葡萄产区相关交易数据为参考,在合理区间内设定相关参数:
1)农户心理价位相关参数:采购期开始时农户初始心理出售价 ,=3;经销商往期采购价格对于农户初始心理价位的影响程度 =0.25;农户最高心理出售价位 =4;市场平均采购价 "=3;无冷库农户对农产品滞销的恐惧程度 =1.2。
2)销售过程中,经销商相关参数:销售价格最大值 (4-=8,最小值 (&K=5;采购期结束后额外销售天数 =2;市场平均销售价格 ,=6.5;消费者需求对价格的敏感系数 =50;
3)采购过程中,经销商相关参数:采购期总天数 =10;经销商固定采购成本 =50;经销商农产品腐败系数 '=0.05;经销商单位农产品保管成本 (=0.4;经销商单位农产品缺货成本 =2;
4)采购过程中,农户相关参数:农户农产品每日峰值产量ℎ=300;无冷库农户农产品腐败系数 (=0.15;有冷库下农户农产品腐败系数 (=0.05;单位农产品种植成本 =1.5;经销商出价达到农户的心理价位时,农户出售量占全部库存的比例 =0.7;农户对采购价的敏感度 =0.8;无冷库农户单位农产品保管成本 '=0.1;
5)随机产需参数:产量随机因子 服从均值为1,标准差为0.3的正态分布;每周期潜在市场需求 ,服从均值为150,标准差为4的正态分布。
结论
我国脱贫攻坚已经取得了决定性胜利,解决了困扰中华民族几千年的绝对贫困问题。然而,据统计当前我国城乡差距依然明显,城乡居民收入绝对差距仍在拉大。如何提高农民收入已成为党和政府研究和讨论的焦点。农产品交易作为农民主要收入来源之一,也受到了党和政府的持续关注。在党和政府相关政策扶持下,国内农产品产量和产值都在稳步提升。但在部分偏远地区,由于农户销售渠道单一,议价能力弱,经销商在采购时会持续压价,导致农户增产不增收现象频发。部分经销商在交易中恶意压价,以低于农户生产成本的价格采购,严重损害了农户利润,降低了农户种植的积极性。因此,从发生机理上研究经销商压价行为,探究恶意压价机制,并针对交易中存在的恶意压价现象提出改善方案是增强农民议价能力,促进农民增收过程中亟待解决的问题。
基于此,本文在市场需求和农作物产量双重不确定的情况下,以单一经销商和单一农户组成的易腐农产品供应链为研究对象,基于农产品源头交易中存在的经销商价格欺诈和延长采购周期的压价方式,考虑了农户心理因素对交易双方决策行为的影响,构建了农户无冷库下的经销商多阶段恶意压价模型,用于研究多阶段交易中经销商的压价行为和恶意压价机理。同时本文构建了农户租赁冷库下的多阶段恶意压价改善模型,探究了产地冷库的建设对经销商压价行为和恶意压价现象影响,分析了产地冷库对供应链整体绩效的影响。
参考文献(略)
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