《基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測模型的構(gòu)》10000字

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測模型的構(gòu)建摘要近年來，人民生活水平不斷提高，生鮮農(nóng)產(chǎn)品在人們?nèi)粘ＯM中的比重逐漸提高。人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格。生鮮農(nóng)產(chǎn)品運輸方式的易逝性和傳統(tǒng)中國化，使得物流過程安全事故頻發(fā)。預(yù)測分析和農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的發(fā)展趨勢，對農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流企業(yè)投資決策的制定提供科學(xué)的參考依據(jù)，也為提升區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品整體競爭力的深遠(yuǎn)意義。本研究立足福建省，歸納了農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求相關(guān)理論。在對農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向、主體、結(jié)構(gòu)分析等方面進(jìn)行剖析的基礎(chǔ)上，建立了福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求指標(biāo)體系。本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，建立基于福建省BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品物流預(yù)測模型，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)習(xí)過程中具有工作信號正向傳播和誤差信號反向傳播的特點，通過不斷修正權(quán)值，實際輸出向量更接近期望值，從而大大提高物流預(yù)測的準(zhǔn)確性。經(jīng)農(nóng)產(chǎn)品物流預(yù)測實例分析，驗證了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立的福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測模型的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。從而證實了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用具有更為廣闊的發(fā)展?jié)摿ΑｊP(guān)鍵詞：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；福建??；農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求；預(yù)測目錄摘要 IAbstract II一、緒論 1（一）研究背景與意義 1（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2（三）研究內(nèi)容與方法 3二、農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求相關(guān)分析 4（一）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流概述 4（二）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求分析 5三、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求分析 6（一）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向分析 6（二）福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求主體分析 7（三）福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求結(jié)構(gòu)分析 8四、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測模型的建立 8（一）模型中數(shù)據(jù)指標(biāo)的確定 8（二）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 9（三）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)的選取 10（四）數(shù)據(jù)來源及模型運用 10結(jié)論 12參考文獻(xiàn) 14一、緒論（一）研究背景與意義1.研究背景隨著人們物質(zhì)生活條件的不斷改善和高鮮、冷農(nóng)生產(chǎn)的逐步增加，生鮮農(nóng)產(chǎn)品在居民日常消費中所占的比重也在持續(xù)上升。如蔬菜、水產(chǎn)品、肉類等農(nóng)產(chǎn)品，由于其保質(zhì)期短、易腐爛、含水量較高的生物學(xué)特性決定了其特殊的物流過程。近年來，各級政府相繼出臺了發(fā)展冷鏈物流的政策和計劃.。2010國家發(fā)展和改革委員會頒布的《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，明確指出，發(fā)揮主導(dǎo)作用，通過企業(yè)的市場、冷鏈物流技術(shù)支撐體系建設(shè)，規(guī)劃和執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，大力推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。為響應(yīng)國家號召，落實國家規(guī)劃，推動福建省物流業(yè)再上新臺階，省政府頒布了《現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，并在全省范圍內(nèi)頒布了《市現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。特別是，立足現(xiàn)代食品冷鏈物流打造一系列跨區(qū)域、規(guī)?；?、專業(yè)化，力爭使福州市中心城市逐步轉(zhuǎn)變中西部地區(qū)冷鏈物流配送區(qū)域。因此，冷鏈物流的投資者將目光轉(zhuǎn)向冷鏈物流園區(qū)、冷鏈物流配送中心、冷鏈物流中心的投資。據(jù)有效的數(shù)據(jù)顯示，美國約1.7%-5%的水果和蔬菜的損失率，而中國的水果，只有6%的冷鏈流通率腐敗蔬菜損耗率。在農(nóng)產(chǎn)品物流過程中頻頻發(fā)生嚴(yán)重?fù)p失等一系列事故，無疑給食品安全埋下了巨大的隱患。傳統(tǒng)的物流模式嚴(yán)重阻礙了福建省農(nóng)產(chǎn)品流通的安全和順暢，甚至導(dǎo)致了生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與銷售環(huán)節(jié)的分離。福建作為人口和農(nóng)業(yè)大省，市場需求與不完善的冷鏈物流系統(tǒng)之間的矛盾日益尖銳，在很大程度上制約了我省經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.。為了緩解這一矛盾，促進(jìn)福建經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，我們必須充分考慮福建的物流承載能力是否能夠滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。本文在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對福建農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求做了全面的估計和分析。考慮到獲取數(shù)據(jù)的時間較短，本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論進(jìn)行分析。2.研究意義運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，對福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求進(jìn)行了估算，并對影響需求的因素進(jìn)行了分析。不僅為冷鏈物流的投資者提供了更加科學(xué)的決策參考，而且也指導(dǎo)了廣大農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營活動，對提升福建省農(nóng)產(chǎn)品整體競爭力具有重要意義。首先，冷鏈物流投資者和各種冷鏈物流企業(yè)紛紛看好福建省市場，力圖在激烈的競爭中開辟一席之地。因此，對福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的未來需求進(jìn)行預(yù)測分析是非常重要的.。如果供應(yīng)超過需求，應(yīng)及時調(diào)整規(guī)劃，以減少浪費；相反，如果需求，應(yīng)根據(jù)預(yù)測結(jié)果，以戰(zhàn)略部署和科學(xué)建設(shè)，引導(dǎo)合理的投資流動。其次，分析和預(yù)測福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的發(fā)展，在一定程度上可以降低農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運作的風(fēng)險。這有助于降低農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求與實際使用差距的具體因素，提出了針對性的建議，以保證食品對消費者的質(zhì)量和安全，減少經(jīng)濟(jì)損失。再次，大部分的水果蔬菜等生鮮農(nóng)產(chǎn)品從田間地頭到批發(fā)市場、零售市場，再到消費者手中，這一系列環(huán)節(jié)中存在的腐爛損失率高的同時，由于缺乏配套的冷藏保鮮設(shè)備，部分農(nóng)戶悉心經(jīng)營的果蔬甚至來不及到達(dá)消費者的餐桌就已經(jīng)腐壞在運輸途中，這將增加流通成本，大大降低冷鏈流通效率。因此，合理的冷鏈物流規(guī)劃將有利于生產(chǎn)者，幫助農(nóng)民增收，同時壓縮冷鏈經(jīng)營成本，提高盈利能力。此外，本研究也可以為福建省政府未來冷鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃提供一些參考。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.國外研究現(xiàn)狀為確保冷鏈農(nóng)產(chǎn)品流通過程中質(zhì)量安全不受影響，發(fā)達(dá)國家在冷鏈流通行業(yè)付出更大努力。通過制定法律和規(guī)章，嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入制度，推進(jìn)一系列農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流市場的建立，并且加大投入，實現(xiàn)冷鏈信息掌握和控制冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量技術(shù)，消除冷鏈?zhǔn)称钒踩[患源。國外政府將是一個復(fù)雜的供應(yīng)鏈管理工程低溫冷鏈流通，對涉及到食品安全的冷鏈流通產(chǎn)品的全過程流通狀態(tài)、溫度范圍、最大藥物殘留量、為食品安全的儲存條件和其他屬性，制定一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的冷鏈流通相關(guān)產(chǎn)品。此外，市場準(zhǔn)入制度和指定的專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的規(guī)定，共同進(jìn)入冷鏈流通市場的產(chǎn)品質(zhì)量好，制止不安全的冷鏈產(chǎn)品進(jìn)入市場的問題結(jié)束。如發(fā)達(dá)國家指定的有機(jī)食品，ISO和HACCP等專業(yè)認(rèn)證體系和冷鏈相關(guān)的有機(jī)農(nóng)場、食品加工企業(yè)等。冷鏈技術(shù)保證農(nóng)產(chǎn)品在流通過程中質(zhì)量是非常重要的，不僅是最終消費者的食品安全息息相關(guān)，與冷鏈的先進(jìn)技術(shù)將有助于推動冷鏈物流業(yè)的地方發(fā)展，成為推動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推器。發(fā)達(dá)國家在冷鏈技術(shù)投入方面比較大，目前發(fā)展水平相當(dāng)成熟，大多采用先進(jìn)的自動控溫設(shè)備和檢測設(shè)備技術(shù)。并通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)冷鏈流通產(chǎn)品全過程的實時跟蹤和透明管理，全面、全方位確保冷鏈農(nóng)產(chǎn)品從源頭到消費者的質(zhì)量安全。JoshiaR(2010)[1]指出信息技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品物流中的應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)競爭力。J.K，Giger(2012)[2]等學(xué)者利用動態(tài)規(guī)劃模型建立農(nóng)業(yè)物流的優(yōu)化模型，并指出了不同情況下如何降低物流成本。AlonMckinno（2012）[3]對英國農(nóng)產(chǎn)品物流運輸效率進(jìn)行了分析。KennethCassavant（2013）[4]農(nóng)產(chǎn)品物流是一個涉及生產(chǎn)和消費活動的復(fù)雜系統(tǒng)。英國學(xué)者阿羅馬（2014）[5]認(rèn)為農(nóng)產(chǎn)品物流是一個從生產(chǎn)到消費的全過程創(chuàng)新過程，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、倉儲、運輸環(huán)節(jié)，直至消費者與消費者的互動關(guān)系。威廉姆森進(jìn)一步提出了物流金融產(chǎn)品創(chuàng)新的理論基礎(chǔ)。2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀吳小玲（2013）[6]基于生產(chǎn)和生鮮農(nóng)產(chǎn)品的存儲需求模型的構(gòu)建廣東省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流行業(yè)的現(xiàn)狀和單體分布的綜合分析、預(yù)測和優(yōu)化了冷庫未來需求。李永開、王淑云（2013）[7]論述了壽光蔬菜現(xiàn)階段的發(fā)展情況，運用SWOT分析法，得出壽光發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)競爭力強(qiáng)、強(qiáng)大的發(fā)展前景，冷鏈支持系統(tǒng)不完善的結(jié)論。因此提出建立多種物流渠道，引進(jìn)先進(jìn)的冷鏈物流技術(shù)，開辟“綠色通道”的建議。目前，在冷鏈農(nóng)產(chǎn)品運輸過程中，射頻識別技術(shù)（RFID）已廣泛應(yīng)用于物流運營商。介紹了射頻識別技術(shù)在物流運輸中實時跟蹤和溫度監(jiān)控方面的應(yīng)用。陳治國、李紅（2014）[8]重點農(nóng)產(chǎn)品物流模式的研究，詳細(xì)的策略等方面，探討農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)業(yè)打破邊界，其管理、經(jīng)濟(jì)學(xué)、運籌學(xué)等學(xué)科相結(jié)合的方法，盡可能用定量和實證分析法對物流運輸農(nóng)產(chǎn)品，該模式的物流模式、配送中心選址進(jìn)行了深入的探究，不能泛泛而談?；谖写砝碚?，陶學(xué)宗等發(fā)現(xiàn)，需要專業(yè)的第三方物流供應(yīng)商代理運輸，形成營銷策略，先進(jìn)的物流技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備，可以有效地降低物流成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收入。（三）研究內(nèi)容與方法1.研究內(nèi)容首先探討了福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流研究的背景及意義，分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本文研究內(nèi)容與方法，闡述了農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求相關(guān)理論。其次，在考察福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求的基礎(chǔ)上，分析了農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求主體分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求結(jié)構(gòu)分析等。最后，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測模型，獲得更準(zhǔn)確的農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測值。2.研究方法（1）文獻(xiàn)研究法文文獻(xiàn)研究方法是根據(jù)自己的研究方向，通過查閱文獻(xiàn)獲取相關(guān)信息，從而全面而普遍地了解問題的一種方法。各學(xué)科的研究一般都適用于文獻(xiàn)研究法，它有對歷史和現(xiàn)狀的認(rèn)識，有助于了解事物的全貌。文獻(xiàn)研究法幫助我厘清國內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展的脈絡(luò)與現(xiàn)狀，在本文的完成中起到了基礎(chǔ)性作用。（2）定性分析與定量分析相結(jié)合本文定性分析主要體現(xiàn)在利用所獲得的知識和信息來界定農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流規(guī)模的需求等因素，確定福建冷鏈物流產(chǎn)品的需求。定量分析是對數(shù)據(jù)的歸納處理，定性分析的深化。（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品物流預(yù)測模型，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號正向傳播和學(xué)習(xí)過程中的誤差信號的傳播，通過不斷修正權(quán)值，實際輸出向量更接近期望值，從而大大提高物流預(yù)測的準(zhǔn)確性二、農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求相關(guān)分析（一）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流概述1.農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的概念農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流是使水產(chǎn)品、肉類、新鮮水果和蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品從捕撈、屠宰、采摘和收集，產(chǎn)品一直在各個方面的低溫環(huán)境的適當(dāng)?shù)目刂圃谙M者的手中，為了減少產(chǎn)品損失和污染，從而保證產(chǎn)品的安全性和特殊的供應(yīng)鏈系統(tǒng)的質(zhì)量?？傊ㄟ^冷鏈物流這種方式使肉類、果蔬等農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費者都是為了運輸而保證生鮮的安全。冷鏈物流是保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為主要目的，在蓄冷、蓄冷技術(shù)是基于先進(jìn)的制冷技術(shù)是一種特殊形式的物流模式，供應(yīng)鏈系統(tǒng)是保持低溫環(huán)境為核心要求。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流概念模型如下圖2-1所示[9]。圖2.1農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流概念模型2.農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的概念與分類農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的主要環(huán)節(jié)包括冷藏加工、冷凍貯藏、冷藏運輸、冷藏銷售等四個環(huán)節(jié)。冷凍加工包括肉類、冷凍水產(chǎn)品、果蔬在制冷過程中包括低溫下加工的產(chǎn)品。冷凍貯藏指的是農(nóng)產(chǎn)品的冷凍、冷藏以及果蔬的低溫貯藏.。冷藏運輸是指冷藏條件下對農(nóng)產(chǎn)品的長途運輸和短距離配送。冷凍銷售是指各種冷鏈農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入批發(fā)和零售環(huán)節(jié)的冷凍儲藏和銷售。農(nóng)產(chǎn)品物流基本環(huán)節(jié)如下圖2-2所示。圖2-2農(nóng)產(chǎn)品物流基本環(huán)節(jié)（二）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求分析1.農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求的界定冷鏈物流需求，即確保冷鏈農(nóng)產(chǎn)品在加工、儲存、運輸、銷售到終端消費環(huán)節(jié)，都是在低溫環(huán)境下，以保障產(chǎn)品質(zhì)量為目的的冷鏈服務(wù)需求。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求，是冷鏈物流需求的一個重要組成部分，與生鮮易腐農(nóng)產(chǎn)品，如水果、蔬菜、乳制品、肉類、水產(chǎn)品和其他相關(guān)的低溫儲存，運輸和物流服務(wù)的需求。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求是物流供應(yīng)能力的基礎(chǔ)，選擇過去的數(shù)據(jù)信息可以對農(nóng)產(chǎn)品未來冷鏈物流需求進(jìn)行科學(xué)的分析和計算。冷鏈物流相關(guān)設(shè)施的建設(shè)必須根據(jù)需求進(jìn)行投入，科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果對政府和投資者的投資決策具有重要的參考和指導(dǎo)作用[10]。2.農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求量農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的需求是物流需求的一部分，在保持其獨特性的同時，也具有一般物流的共性。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測的可行性和準(zhǔn)確性，存在一定的客觀約束，給當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測研究帶來障礙。首先，我國目前采用的物流量是衡量物流需求規(guī)模的指標(biāo)。物流需求，是物流需求、供應(yīng)與服務(wù)水平之間的三大互動產(chǎn)品。物流是物流的一個極其重要的分支，但其概念尚未得到確切的界定，不同的人對它的解釋也不盡相同，并且有些定義之間存在顯著差異。其次，對于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求的選擇，發(fā)達(dá)國家通常選擇物流成本，物流成本占GDP的比重作為預(yù)測指標(biāo)。健全的法律體系和完善的行業(yè)數(shù)據(jù)是統(tǒng)計工作順利開展的保證。在中國，由于沒有完善的物流統(tǒng)計體系，物流產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計不完善，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流行業(yè)的數(shù)據(jù)很少，大多只有貨物運輸量和貨物周轉(zhuǎn)量統(tǒng)計。這導(dǎo)致物流行業(yè)統(tǒng)計指標(biāo)過于單一狀態(tài)。第三，物流的數(shù)據(jù)統(tǒng)計不能夠涵蓋物流活動的全過程。物流是一個廣義的、綜合性的概念，并由多個不同性質(zhì)的環(huán)節(jié)銜接而成。從物流需求來看，它涵蓋了貨物運輸量、倉儲量、搬運能力、加工包裝、配送、信息處理等方面.。每個環(huán)節(jié)的性質(zhì)不同，計量單位和維度不同，不能簡單地添加統(tǒng)計數(shù)據(jù)。三、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求分析（一）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向分析1.福建省內(nèi)需求—城鎮(zhèn)、農(nóng)村消費主體潛在需求隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，加之城鄉(xiāng)居民消費結(jié)構(gòu)的不斷改善，人們的健康、安全、綠色食品需求不斷上升。表3-1為2010-2015年福建省城鄉(xiāng)居民家庭人均收入及恩格爾系數(shù)表。表3-1福建省城鄉(xiāng)居民家庭人均收入及恩格爾系數(shù)年份農(nóng)村居民家庭人均純收入誠征居民家庭人均純收入農(nóng)村居民家庭恩格爾系數(shù)（%）農(nóng)村居民家庭恩格爾系數(shù)（%）絕對值（元）指數(shù)絕對值（元）指數(shù)20104293.433764.211690.473895.436.8133.8820114795.464204.313441.094478.738.1734.7320125149.674514.914718.254904.235.6933.5920135957.985223.516263.435419.135.1532.3220147119.696242.118292.236095.133.5333.8020158081.007085.220543.006845.233.8733.60數(shù)據(jù)來源：2016年福建經(jīng)濟(jì)年鑒由表3-1中可以看出，福建省城鎮(zhèn)和農(nóng)村人均收入呈穩(wěn)步上升的趨勢，恩格爾系數(shù)逐漸降低，復(fù)蘇的恩格爾系數(shù)是引起價格變化的一年最重要的部分。福建省農(nóng)村、城鎮(zhèn)的恩格爾系數(shù)分別由2010年的26.81%、33.88%降為2015年的33.87%、33.60%，說明食品消費逐漸減少，居民消費的比例在福建省，消費結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展和享受消費的發(fā)展，雖然恩格爾系數(shù)有一定的局限性，但下降趨勢你還是可以參考的。提高居民食品消費的收入漸漸有了科學(xué)合理的質(zhì)量和食品的安全功能的膳食結(jié)構(gòu)，提出了更高的要求，對生鮮食品的質(zhì)量，無公害、綠色、有機(jī)食品的需求量逐漸增大，所以要求農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的健康、安全、綠色的連續(xù)改進(jìn)[11]。2.福泉地區(qū)需求《福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出打造福泉冷鏈物流聚集帶，即發(fā)揮福建省地緣優(yōu)勢，定位于福泉市場，圍繞泉州、三明、南平、龍巖、漳州、寧德、莆田，福州等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的發(fā)展模型的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、包裝、銷售，一批肉直接供應(yīng)市場的形成、福泉的水果和蔬菜，水產(chǎn)品冷鏈物流基地在福泉市周邊地區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)圈的不斷推進(jìn)，福州、泉州地區(qū)也已經(jīng)確定了新的城市定位，福州主要是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，泉州重點發(fā)展技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)。因此，福建省的任務(wù)是在第一產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，為福泉兩地提供豐富多樣的農(nóng)產(chǎn)品。福泉地區(qū)人多地少，耕地資源嚴(yán)重貧乏，福建地區(qū)可耕地面積達(dá)600多萬公頃，位居全國第四位，農(nóng)業(yè)也具有良好的基礎(chǔ)和有利條件，土地和勞動力要素價格的流域面積高，在普通農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)已不具有比較優(yōu)勢。這種福泉產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)的現(xiàn)狀，為福建省農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)軍福泉市場提供了前提條件。表3-22015年福建省及各地市三次產(chǎn)業(yè)區(qū)位商第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)福建省1.191.160.79泉州市1.001.100.90三明市1.551.170.70南平市1.650.950.91龍巖市1.330.871.06漳州市0.891.310.71寧德市1.101.190.78莆田市1.381.210.70福州市1.131.160.81數(shù)據(jù)來源：由2016年福建經(jīng)濟(jì)年鑒與2015年中國國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展統(tǒng)計公報由表3-2可知，福福建省的第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)整體區(qū)位優(yōu)勢明顯，第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位優(yōu)勢不足，表明福建省仍屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位的省。福建市，除了漳州市以外，第一產(chǎn)業(yè)定位均大于1，說明福建市農(nóng)業(yè)企業(yè)區(qū)位優(yōu)勢明顯，特別是在三明市、南平市、龍巖市、寧德市、莆田市、福州市等七個城市；第二產(chǎn)業(yè)中，漳州市區(qū)位商優(yōu)勢最為明顯，南平市、龍巖市優(yōu)勢較弱；第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位商中，福建省中只龍巖市具有優(yōu)勢[12]。目前福泉市場，對普通農(nóng)產(chǎn)品的需求已趨近于飽和，而高端農(nóng)產(chǎn)品遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。人民生活水平不斷提高，被普遍認(rèn)為是安全性最高的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品深受高端消費者青睞。據(jù)調(diào)查，福州市場對有機(jī)食品缺口的需求較大，有機(jī)食品價格比普通食品普遍高出30%～80%。這種需求結(jié)構(gòu)的變化為福建省不斷完善農(nóng)產(chǎn)品品種，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提出了新課題。（二）福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求主體分析1.農(nóng)民專業(yè)合作社截止2014年底，全省共有農(nóng)民合作社32670家，成員330萬戶，全省22%的農(nóng)戶加入了農(nóng)民合作社。這種統(tǒng)一的信息，生產(chǎn)服務(wù)占90%以上；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，儲存和運輸包裝，品牌銷售達(dá)到約40%。同時，全省共有30多萬農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)紀(jì)人，他們是農(nóng)產(chǎn)品流通市場的主體，幫助農(nóng)民解決“賣”難問題。以福建連江縣為例，2013年底連江縣經(jīng)紀(jì)人隊伍已超過3100人，該縣農(nóng)產(chǎn)品的80%以上、畜產(chǎn)品的60%、水產(chǎn)品的40%主要是靠農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)紀(jì)人銷往全國各地。當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)合作社在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的作用，固安順齋瓜菜種植專業(yè)合作社與福州商業(yè)集團(tuán)建立長期配送關(guān)系，金門縣縣民盛果蔬專業(yè)合作社同福州物美集團(tuán)簽訂長期供貨協(xié)議。2.農(nóng)產(chǎn)品市場農(nóng)產(chǎn)品市場包括農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場和農(nóng)產(chǎn)品集貿(mào)市場。各類農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營，也是農(nóng)產(chǎn)品市場物流主體。福建農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)批發(fā)市場已由2010年的103個增長到2012年的127個，專業(yè)批發(fā)市場的銷售額由2012年35.3億元增長到2015年的199.5億元。農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場目前占據(jù)絕大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品，尤其是生鮮農(nóng)產(chǎn)品銷售。除了農(nóng)產(chǎn)品如從批發(fā)市場蔬菜供應(yīng)，目前零售市場大多數(shù)超市、集貿(mào)市場也在批發(fā)市場購買。因此，農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場是農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)的主要渠道，對冷鏈物流的需求日益增加。（三）福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求結(jié)構(gòu)分析區(qū)域物流需求結(jié)構(gòu)由區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素決定。物流需求是派生需求，其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求導(dǎo)致物流需求的出現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不斷改造和提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，農(nóng)業(yè)增加值的不斷提高，對農(nóng)產(chǎn)品物流需求結(jié)構(gòu)都有不同程度的影響。農(nóng)產(chǎn)品運輸方式的轉(zhuǎn)變：目前，福建生鮮農(nóng)產(chǎn)品的運輸方式正處于從自然常溫到冷鏈運輸?shù)倪^渡階段，多式聯(lián)運和第三方物流蓬勃發(fā)展。農(nóng)產(chǎn)品物流基礎(chǔ)設(shè)施和物流技術(shù)的變化：農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的背景下，農(nóng)產(chǎn)品物流需要更專業(yè)的運輸，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)施，倉儲設(shè)備現(xiàn)代化，電子信息管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量控制、采摘、包裝和運輸?shù)慕M合。農(nóng)產(chǎn)品包裝流通和加工的變化：農(nóng)產(chǎn)品加工使農(nóng)業(yè)附加值產(chǎn)品提高，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展其包裝流通加工需求的增加。交通需求向多元化方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在物流服務(wù)設(shè)施和設(shè)備專業(yè)化、管理水平現(xiàn)代化、物流節(jié)點規(guī)模化、物流服務(wù)需求時效性增強(qiáng)[13]。四、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測模型的建立（一）模型中數(shù)據(jù)指標(biāo)的確定由于福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求數(shù)據(jù)收集難度大，采用間接指數(shù)法。相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)外，農(nóng)產(chǎn)品物流需求的利用，福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系的建立，總結(jié)和運用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出來的，從而確定福建省農(nóng)產(chǎn)品物流的需求模型。由于農(nóng)產(chǎn)品物流需求是一個派生需求，福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求與自身需求密切相關(guān)。從宏觀層面看，主要包括兩個因素：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力、外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境和監(jiān)管影響。從根本上說，福建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力是農(nóng)業(yè)物流需求的關(guān)鍵因素。農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值和產(chǎn)量越高，農(nóng)產(chǎn)品物流需求增長越快，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)值和產(chǎn)量就會下降，從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品物流需求的不足和下降。因此，本文選取農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的產(chǎn)值作為農(nóng)產(chǎn)品物流需求的指標(biāo).。其次，影響農(nóng)業(yè)物流需求的另一關(guān)鍵因素來自外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境和國家政策導(dǎo)向。產(chǎn)品消費零售總額、對農(nóng)產(chǎn)品物流需求功能農(nóng)業(yè)和物流需求規(guī)模的農(nóng)村居民人均收入和政府支出的消費，經(jīng)濟(jì)環(huán)境已經(jīng)成為增加支持農(nóng)業(yè)對農(nóng)產(chǎn)品物流需求規(guī)模的大小影響很大的國家努力更好。因此，在模型中，這些相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以作為影響農(nóng)產(chǎn)品物流需求規(guī)模的因，即輸入層神經(jīng)元的5個指標(biāo)[14]。假設(shè)X1(t)、X2(t)、X3(t)、X4(t)、X5(t)、分別表示不同時期的相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，Y(t)表示相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響決定下的農(nóng)產(chǎn)品物流需求規(guī)模，則用方程可表示為：式中，y(t)為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出向量；f為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)和值的決定函數(shù)。（二）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品物流需求的特點，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測中的應(yīng)用，基于農(nóng)產(chǎn)品物流建設(shè)三層預(yù)測(輸入層、隱含層、輸出層)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型(見圖4-1)。圖4-1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型輸入層：輸入層的神經(jīng)元由農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值、糧食生產(chǎn)總值、農(nóng)村居民人均收入、國家財政支農(nóng)支出為基準(zhǔn)，共有5個。隱含層：本文隱含層的確定是訓(xùn)練線性基函數(shù)的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗方程。其中：、表示隱含層節(jié)點個數(shù)；m，n分別表示輸入節(jié)點和輸出節(jié)點的個數(shù)，公式為：S=m(n+1)+1通過方程可以暫確定隱含層的個數(shù)為16，在此區(qū)間上增減若干隱含層節(jié)點，最終確定隱含層單元區(qū)間為10-19，根據(jù)調(diào)整訓(xùn)練后的誤差分析進(jìn)行調(diào)整。輸出層：輸出層神經(jīng)元僅為單變量預(yù)測，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型輸出層節(jié)點也應(yīng)為1。因此，本文的預(yù)測結(jié)果只是由于農(nóng)產(chǎn)品物流需求的預(yù)測，所以輸出層只有1層。通過利用輸入層傳遞函數(shù)tan-sigmoid將輸入向量［X1(t)、X2(t)、X3(t)、X4(t)、X5(t)］向前傳播到隱含層。經(jīng)隱含層傳遞函數(shù)log-sigmoid作用后，隱藏層傳遞函數(shù)日志乙狀結(jié)腸后，隱層節(jié)點的輸出向量傳遞到輸出節(jié)點，并得到的結(jié)果。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)習(xí)過程中具有工作信號正向傳播和誤差信號反向傳播的特點。如果實際輸出和網(wǎng)絡(luò)的期望輸出（即輸出向量集）之間的誤差和誤差是在允許的范圍內(nèi)，到反向傳播誤差信號沿傳輸層的原始路由返回，網(wǎng)絡(luò)權(quán)值通過誤差反饋調(diào)整。通過權(quán)值的不斷修正，網(wǎng)絡(luò)的實際輸出向量接近期望輸出[15]。（三）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)的選取BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練函數(shù)有多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測模型，利用基于BFGS擬牛頓函數(shù)的BP算法的訓(xùn)練函數(shù)，這個函數(shù)可以是任何形式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，只要輸入量和衍生的傳遞函數(shù)可以存在。為此，傳遞函數(shù)可用于tansig和logsig滿足trainbfg訓(xùn)練的前提。已經(jīng)確定的宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求模型的輸入樣本，使用trainbfg函數(shù)輸入訓(xùn)練樣本使用不同的輸入向量，輸出向量對應(yīng)于所建立的預(yù)測模型。經(jīng)過連續(xù)測試，實現(xiàn)較小的誤差，該網(wǎng)絡(luò)可用于福建農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測和最終預(yù)測結(jié)果。（四）數(shù)據(jù)來源及模型運用1.樣本選擇根據(jù)上述模型建立的要求，選擇2010-2015年與福建省農(nóng)產(chǎn)品需求相關(guān)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（見表4-1）。表4-1福建省農(nóng)產(chǎn)品物流相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年份農(nóng)產(chǎn)消費品零售總額（億元）農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值（億元）糧食產(chǎn)量（億元）農(nóng)村居民均收入（億元）國家財政用于農(nóng)業(yè)的支出（億元）農(nóng)產(chǎn)品物流總額（億元）201013042.3024915.8046217.502253.401231.549634.00201114051.8026179.6045263.702366.401456.7310291.00201215041.0027390.6045705.802475.601580.7610986.00201316065.0029691.8043069.502622.201754.4511261.00201419805.0036239.0046946.902936.402337.6311970.00201522082.0039450.9048402.203254.902450.3112748.00資源來源：相關(guān)年份福建省統(tǒng)計年鑒、福建省物流年鑒2.數(shù)據(jù)樣本集的歸一化處理將表4-1數(shù)據(jù)(輸入變量樣本集)矩陣表示為：P=13042.3024915.8046217.502253.401231.5414051.8026179.6045263.702366.401456.7315041.0027390.6045705.802475.601580.7616065.0029691.8043069.502622.201754.4519805.0036239.0046946.902936.402337.6322082.0039450.9048402.203254.902450.313.樣本集數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理樣本集數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理也稱為歸一化處理，其目的是為了方便計算減少誤差。針對BP網(wǎng)絡(luò)本身的特點，對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理時可采用如下公式：利用MATLAB軟件，對輸入向量P矩陣進(jìn)行歸一化處理。T為輸出向量，即預(yù)測的農(nóng)產(chǎn)品物流總額。將輸出量T矩陣進(jìn)行歸一化處理。通過歸一化處理能夠得到結(jié)果：P，=0.411540.439650.466480.335280.309040.39840.414770.441800.465580.337410.316340.40120.417730.443760.466000.339370.319890.40410.420590.447260.463420.341870.324410.40520.429680.455920.467160.346780.336880.40780.434400.459610.468490.351250.338920.41054.網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練在對福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求量的預(yù)測時采用單隱含層。BP網(wǎng)絡(luò)中間層的神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用S型的正切函數(shù)tansig輸出層神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用S型對數(shù)函數(shù)Insig。由于前面歸一化處理的函數(shù)輸出均位于[Q1]，滿足了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出需要，并運用tansig函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練[16]。為使福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求模型預(yù)測更為科學(xué)和準(zhǔn)確，預(yù)測模型擬設(shè)訓(xùn)練結(jié)束滿足條件是訓(xùn)練達(dá)到5000次或者達(dá)到誤差10-5從訓(xùn)練結(jié)果圖中(見圖4-2)可以看到。圖4-2訓(xùn)練結(jié)果W1=0.40010.58280.63371.7410-4.5656-0.68890.89101.46693.40273.0376-2.0073-1.77010.07453.07892.77551.12400.43482.4904-3.98090.91472.03013.7563-0.0952-1.2183-2.1478-1.1603-1.5390-2.91970.44293.4555theta1=[4.14380.13371.0579-2·4574-4.87421.4446]T5.測試數(shù)據(jù)和預(yù)測根據(jù)此網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的結(jié)果和設(shè)計好的網(wǎng)絡(luò)對2014年和2015年進(jìn)行仿真測試，以驗證訓(xùn)練結(jié)果的可應(yīng)用性。福建省農(nóng)產(chǎn)品物流需求量預(yù)測模型以歸一化處理的p’矩陣為依據(jù)，提取2012年和2013年輸入矩陣Ekij(i=11：12，j=1：5，k=2012：2013)，利用2012年和2013年的相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仿真訓(xùn)練得到需要預(yù)測的2014年和2015年的農(nóng)產(chǎn)品物流總額標(biāo)準(zhǔn)化值矩陣Ekij(i=13：14，j=6，k=2014：2015)，即a2014=0.4088、a2015=0.4101，再通過公式bi=10(10ai)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的反轉(zhuǎn)化，得到實際預(yù)測值b2014=12246.00、b2015=12618.00。而2014年和2015年農(nóng)產(chǎn)品物流總額的實際值為11970.00和12748.00，預(yù)測值與實際值比較，可知誤差分別為2.31%和1.02%。一般來說，對于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的預(yù)測，誤差能夠控制到4%就算比較準(zhǔn)確的。因此，基于其他經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測農(nóng)產(chǎn)品物流需求有一定的實用價值[17]。結(jié)論本文通過對農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求主體分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求結(jié)構(gòu)分析等，構(gòu)建了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求預(yù)測進(jìn)行研究分析。首先探討了福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流研究的背景及意義，分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本文研究內(nèi)容與方法，闡述了農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求相關(guān)理論。其次，在考察福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求的基礎(chǔ)上，分析了農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求流向分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求主體分析、福建省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求結(jié)構(gòu)分析等。最后，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測模型，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的特點，采用trainbfg功能訓(xùn)練，通過在訓(xùn)練過程中的權(quán)重不斷的修改，實際輸出矢量網(wǎng)絡(luò)的輸出逐漸接近期望值。最后，仿真和實際物流的結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。結(jié)果表明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有較高的預(yù)測精度。因此，我們可以得出以下結(jié)論：建立一個BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠準(zhǔn)確地將宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與農(nóng)產(chǎn)品物流需求結(jié)合起來，獲得更準(zhǔn)確的農(nóng)產(chǎn)品物流需求預(yù)測值。因此，可以推斷，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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