徐曉燕，孫中葉

(1.河南工業(yè)大學 經(jīng)濟貿(mào)易學院，河南 鄭州 450001； 2.鄭州科技學院 財經(jīng)學院，河南 鄭州 450064)

隨著我國人民生活水平的顯著提高，綠色食品作為適應市場需求變化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整而產(chǎn)生和發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。2020中央1號文件強調(diào)：繼續(xù)調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結構，加強綠色食品、有機農(nóng)產(chǎn)品、地理標志農(nóng)產(chǎn)品認證和管理，打造地方知名農(nóng)產(chǎn)品品牌，增加優(yōu)質(zhì)綠色農(nóng)產(chǎn)品供給。綠色食品作為一種需要進行全程認證的新興產(chǎn)業(yè)，對數(shù)據(jù)在整個產(chǎn)業(yè)鏈條中的傳遞和共享提出了更高的要求。由于綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)平臺系統(tǒng)多，標準少，主體間數(shù)據(jù)采集標準不統(tǒng)一，存在數(shù)據(jù)壁壘，大數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)共享，信息孤島現(xiàn)象嚴重，無法發(fā)揮大數(shù)據(jù)應有的作用，全產(chǎn)業(yè)鏈信息貫通不暢、集成較少阻礙了全產(chǎn)業(yè)鏈運行效率的提高。依據(jù)協(xié)同創(chuàng)新理論，構建綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺對鏈條運行過程中產(chǎn)生的一系列信息數(shù)據(jù)集進行處理，在有效提高綠色食品的可信任度和可辨識度的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時處理和共享，有助于加強政府對綠色食品安全的監(jiān)管，從而降低成本，控制風險，提升社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益，驅動綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值。

前人關于綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈升級的研究主要集中在綠色食品產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整[1-3]、綠色食品供應鏈管理[4-5]及綠色食品消費行為研究[6-7]等方面，這些研究成果為綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值模式的構建提供了重要的理論基礎。關于大數(shù)據(jù)環(huán)境下食品產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級的研究主要集中于大數(shù)據(jù)在食品安全監(jiān)管中的應用研究，通過對食品全產(chǎn)業(yè)鏈中數(shù)據(jù)整合，提升數(shù)據(jù)分析能力、挖掘深層次信息，為監(jiān)管者、生產(chǎn)者及消費者提供科學決策建議，實現(xiàn)對食品安全事件的及時預警、產(chǎn)品溯源與定責[8]。在食品安全網(wǎng)絡輿情預警方面，有學者利用相關軟件挖掘輿情信息數(shù)據(jù)，為政府相關部門提供了評估食品安全網(wǎng)絡輿情風險的新方法[9]。對綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值的系統(tǒng)性研究及利用大數(shù)據(jù)推動綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值的研究鮮見報道。鑒于此，筆者等在前人研究的基礎上，以協(xié)同創(chuàng)新理論[10]為基礎，結合大數(shù)據(jù)發(fā)展的時代背景，探索構建以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈信息共享為目的的大數(shù)據(jù)模型，提出綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化模式，以期為綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈的增值提供參考。

1 綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺模型的構建

綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺是通過技術創(chuàng)新主體間的深入合作和資源整合，產(chǎn)生系統(tǒng)疊加的非線性效用[11-12]。在消除綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈信息不對稱、產(chǎn)銷不對等問題中，大數(shù)據(jù)平臺發(fā)揮著重要作用，它是數(shù)據(jù)的“整合中心”，可整合產(chǎn)業(yè)鏈中各參與方的信息資源，且各參與方可直接從大數(shù)據(jù)平臺獲取有用的數(shù)據(jù)資源，打破原有產(chǎn)業(yè)鏈條下各參與方單向交流、不能越級的模式，各參與方可通過大數(shù)據(jù)平臺直接進行相互交流，形成一種互動性更強的網(wǎng)狀結構。根據(jù)綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)需求和數(shù)據(jù)生命周期的不同階段數(shù)據(jù)處理功能的要求，將大數(shù)據(jù)平臺模型分解為3個連續(xù)的階段，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析[13](圖1)。

1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是獲取信息的過程，可分為識別數(shù)據(jù)分析目標、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)預處理。在明確數(shù)據(jù)分析需求的基礎上，通過數(shù)據(jù)中心的高速傳輸，對綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主體活動產(chǎn)生的大量原始數(shù)據(jù)進行預處理，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存儲和挖掘。

1.1.1 識別數(shù)據(jù)分析目標 識別數(shù)據(jù)分析目標是在理解綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈運行過程中面臨的現(xiàn)實問題基礎上，明確數(shù)據(jù)分析的對象和預期結果。綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈通過大數(shù)據(jù)平臺要實現(xiàn)協(xié)同產(chǎn)品、生產(chǎn)、流通和協(xié)同質(zhì)控等目的，大數(shù)據(jù)分析的對象主要是綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈種植環(huán)節(jié)生成的綠色農(nóng)產(chǎn)品種植技術信息、土壤信息、種植農(nóng)戶是否掌握綠色農(nóng)產(chǎn)品種植技術、天氣信息、病蟲害信息、倉儲信息等，加工環(huán)節(jié)生成的加工工藝信息、加工流程信息、采購信息、庫存信息、物流信息等，消費市場環(huán)節(jié)生成的消費者的偏好信息、支付意愿信息、綠色標識認知度信息、物流配送信息，零售店鋪區(qū)位信息等。數(shù)據(jù)分析結果主要是對生產(chǎn)基地綠色農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)控制狀況、檢測合格率、倉儲容量飽和度等，加工企業(yè)的庫存率、產(chǎn)品合格率等，消費市場的物流配送效率、流量變現(xiàn)能力等數(shù)據(jù)的預測和控制。

1.1.2 數(shù)據(jù)傳輸 綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主體通過傳感器、視頻監(jiān)控、企業(yè)信息管理系統(tǒng)、點擊流量和其他數(shù)字源等途徑生成海量的原始數(shù)據(jù)，必須將其傳送到數(shù)據(jù)存儲基礎設施等待進一步處理。數(shù)據(jù)傳輸過程由IP骨干網(wǎng)傳輸和數(shù)據(jù)中心傳輸2個階段構成，IP骨干網(wǎng)提供高容量主干線路將大數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源傳遞到數(shù)據(jù)中心，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部進行存儲位置的調(diào)整和其他處理。

1.1.3 數(shù)據(jù)預處理 由于數(shù)據(jù)源的多樣性，數(shù)據(jù)集由于干擾、冗余和一致性因素的影響具有不同的質(zhì)量，需要通過數(shù)據(jù)集成技術，在邏輯上和物理上集中來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，為用戶提供統(tǒng)一視圖。數(shù)據(jù)集成主要包括提取、變換和裝載。將分散的異構數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)提取到記錄綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務流程信息的數(shù)據(jù)倉庫，通過一系列的規(guī)則將提取的數(shù)據(jù)轉換為標準格式，裝載入目標存儲基礎設施。

1.2 數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲主要解決的是大規(guī)模數(shù)據(jù)的持久存儲和管理的問題，即綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)將收集的信息以適當?shù)母袷酱娣藕鸵赃m當?shù)姆绞浇M織信息，以待分析和價值提取。為滿足鏈條各環(huán)節(jié)主體協(xié)同創(chuàng)新的需求，數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)應具有2個特征：存儲基礎設施應能持久和可靠地容納信息；存儲子系統(tǒng)應提供可伸縮的訪問接口供用戶查詢和分析巨量數(shù)據(jù)，基于SAN的存儲虛擬化和NoSQL(非關系型數(shù)據(jù)庫)技術可很好地滿足這一需求。

基于SAN(Storage area network)的存儲虛擬化是將綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲在由多個網(wǎng)絡存儲設備合并成的單個存儲設備上，使每個存儲設備如同直接連接在計算機上，可直接訪問。充分利用集群計算和存儲能力，將綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備虛擬化并靈活配置，使網(wǎng)絡中各種不同類型的存儲設備協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲業(yè)務訪問功能，完成海量數(shù)據(jù)的存儲和處理，為數(shù)據(jù)使用者提供高共享、高性能的數(shù)據(jù)服務。在數(shù)據(jù)管理上，傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)難以解決海量數(shù)據(jù)帶來的多樣性和規(guī)模的需求，由于具有模式自由、易于復制、提供簡單API(Application Programming Interface)、最終一致性和支持海量數(shù)據(jù)的特性，綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺應采用NoSQL支持海量產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的存儲和柔性管理。NoSQL是非關系型的、分布式的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，根據(jù)綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈各主體業(yè)務需求，可通過NoSQL進行服務定制和組裝，實現(xiàn)綠色食品協(xié)同產(chǎn)品、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同流通服務等功能，相關鏈條主體根據(jù)不同權限，通過服務訪問接口，對不同的資源服務進行注冊、查找和調(diào)用，實現(xiàn)各種應用的運行與維護。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是利用分析方法或工具對采集的數(shù)據(jù)進行檢查、變換和建模，并從中提取價值，其目標是提取數(shù)據(jù)中隱藏的數(shù)據(jù)，為綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主體提供有意義的建議及輔助決策制定。綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈的大數(shù)據(jù)分析的基本過程主要包括：匹配數(shù)據(jù)分析算法、提取數(shù)據(jù)模式及生成數(shù)據(jù)分析工具。

1.3.1 匹配數(shù)據(jù)分析算法 根據(jù)數(shù)據(jù)分析深度將數(shù)據(jù)分析分為3個層次：描述性分析、預測性分析和規(guī)則性分析[13]。描述性分析基于歷史數(shù)據(jù)描述，在大數(shù)據(jù)分析層，采用神經(jīng)網(wǎng)絡算法和指數(shù)平滑算法，對綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地、綠色食品零售商和消費者進行畫像。預測性分析用于預測未來的概率和趨勢，預測性模型使用線性和對數(shù)回歸等統(tǒng)計技術發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)趨勢，預測未來的輸出結果，并使用數(shù)據(jù)挖掘技術提取數(shù)據(jù)模式而給出預測。采用指數(shù)平滑算法和多元回歸分析算法可對綠色農(nóng)產(chǎn)品的檢測合格率、準時交貨率、庫存數(shù)量等數(shù)據(jù)進行預測與控制。規(guī)則性分析主要解決決策制定問題和提高分析效率，仿真用于分析復雜系統(tǒng)以了解系統(tǒng)行為并發(fā)現(xiàn)問題，而優(yōu)化技術則在給定約束條件下給出最優(yōu)解決方案。為更好地滿足消費者個性化、多樣化的消費需求，采用關聯(lián)規(guī)則、文本分析等智能化算法，精準挖掘消費者的潛在需求，對消費者進行組合銷售和精準營銷。

1.3.2 提取數(shù)據(jù)模式 數(shù)據(jù)分析算法可挖掘出多種模式，使用智能方式提取目標數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)模式，用戶篩選并識別出所需或適用的模式，并采用可視化和知識表示技術加以應用。

1.3.3 生成數(shù)據(jù)分析工具 數(shù)據(jù)分析工具封裝了神經(jīng)網(wǎng)絡、指數(shù)平滑、回歸分析、關聯(lián)規(guī)則等數(shù)據(jù)挖掘算法，用戶在使用時只需根據(jù)自身需求目標，直接操作數(shù)據(jù)分析工具，即可實現(xiàn)綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務的大數(shù)據(jù)挖掘和分析，為綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。

2 大數(shù)據(jù)環(huán)境下綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值的應用模式

大數(shù)據(jù)平臺通過整合大量的實時和歷史交易信息，可幫助綠色食品產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)主體識別開發(fā)新產(chǎn)品的機會，了解客戶需求，從而找到新的管理方法和服務方式。綠色食品按加工流程的不同可分為無需精加工直接從生產(chǎn)基地流向消費市場的生鮮農(nóng)產(chǎn)品及需要進行精加工的加工食品2類。在上述模型的基礎上，針對綠色生鮮食品提出以綠色食品零售商為主體的線上線下一體化模式，針對綠色加工食品提出以綠色食品加工企業(yè)為主體的智慧供應鏈協(xié)同模式，以便利用綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺，共享種植、加工、銷售的綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)，打造以大數(shù)據(jù)平臺為核心，以滿足消費者需求為導向，按需生產(chǎn)的高效協(xié)同綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈模式。

2.1 綠色食品零售商為主體的線上線下一體化模式

以市場需求為導向為綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈的整個運作過程指明了方向，大數(shù)據(jù)平臺通過捕捉消費者的需求信息和消費習慣，及時獲取需求狀況，并根據(jù)需求狀況合理安排生產(chǎn)計劃，組織生產(chǎn)。綠色生鮮食品無需加工，直接從生產(chǎn)基地通過冷鏈物流運送至零售商或消費者，因此對于綠色生鮮食品類產(chǎn)業(yè)鏈而言，消費市場承擔著消費者數(shù)據(jù)收集的主要任務，是整個鏈條優(yōu)化整合的關鍵。綠色食品下游零售商通過建立消費者會員制度維系顧客，收集消費者數(shù)據(jù)，同時通過電子商務平臺鏈接大數(shù)據(jù)中心，借助智能物流實現(xiàn)高效配送，實現(xiàn)線上線下一體化(圖2)。

零售商通過微信公眾號、微信小程序、APP等線上方式與綠色生鮮食品消費者建立緊密聯(lián)系，建立會員制。大數(shù)據(jù)中心鏈接后臺系統(tǒng)收集并處理會員數(shù)據(jù)，將處理結果反饋給零售商，使零售商為會員提供更滿意的服務，同時會員制還有助于植入綠色生鮮食品品牌理念，提升會員的忠誠度。大數(shù)據(jù)平臺一方面可根據(jù)對會員消費習慣和消費能力等方面數(shù)據(jù)的分析對會員進行分級管理，為各等級的消費者提供特定的優(yōu)惠與附加服務，提高會員管理效率與有效性；另一方面可根據(jù)對會員日常消費情況的分析結果向會員主動推送符合其愛好、日常購買習慣的有價值信息，提高商品流量。

綠色生鮮食品零售商通過電子商務平臺鏈接大數(shù)據(jù)中心，將線上線下的入口、商品、體驗、支付、配送、售后等環(huán)節(jié)打通，建立線上線下一體化的銷售模式，讓消費者自由選擇，優(yōu)化其購物體驗，提高對綠色食品的忠誠度。線上線下在保持原有功能的基礎上，線上承擔數(shù)據(jù)收集與挖掘、客戶服務等，將數(shù)據(jù)直接傳輸至大數(shù)據(jù)平臺，線上的數(shù)據(jù)分析結果用于指導線下商品的上架和陳列；線下則根據(jù)大數(shù)據(jù)平臺的分析結果承擔場景打造、倉儲等，線下的場景體驗用于增強消費者對線上商品的感知，從而為顧客帶來更好的消費體驗。綠色生鮮食品的物流配送通過大數(shù)據(jù)中心積累網(wǎng)點、干線、終端、人員等數(shù)據(jù)信息，科學制定配送方案，并為消費者和零售商提供物流信息服務。線上線下實現(xiàn)商品、價格、支付方式、物流、售后、會員、信息等環(huán)節(jié)一體化。

2.2 綠色食品加工企業(yè)為主體的智慧供應鏈協(xié)同模式

綠色加工食品需對生產(chǎn)基地生產(chǎn)的綠色農(nóng)產(chǎn)品進行加工后再銷售，對于綠色加工食品而言，產(chǎn)業(yè)鏈中游綠色食品加工企業(yè)是全產(chǎn)業(yè)鏈中最核心和最具有競爭力的部分，綠色食品加工企業(yè)通過企業(yè)信息管理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)中心鏈接，收集、存儲和分析企業(yè)的采購、加工、庫存、物流、銷售數(shù)據(jù)，并將分析結果應用于企業(yè)決策，使決策更加智能、科學，以綠色食品加工企業(yè)為核心，實現(xiàn)智慧供應鏈協(xié)同(圖3)，綠色食品加工企業(yè)應通過企業(yè)信息管理系統(tǒng)建立協(xié)同標準的數(shù)據(jù)化業(yè)務流程，包括協(xié)同產(chǎn)品設計、協(xié)同生產(chǎn)決策、協(xié)同庫存和物流。

2.2.1 協(xié)同產(chǎn)品設計 綠色食品零售商通過線上流量收集市場數(shù)據(jù)，生產(chǎn)基地通過傳感設備、生物監(jiān)測等收集綠色農(nóng)產(chǎn)品種植數(shù)據(jù)上傳至大數(shù)據(jù)中心，綠色食品加工企業(yè)通過大數(shù)據(jù)中心，根據(jù)一定的算法和模型，圍繞品類趨勢、客戶購買行為、經(jīng)營活動等開展分析與預測，動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)基地綠色農(nóng)產(chǎn)品的種植情況，協(xié)同產(chǎn)品設計。

2.2.2 協(xié)同生產(chǎn)決策 綠色食品生產(chǎn)基地通過定位設備、傳感設備、生物監(jiān)測設備等收集綠色食品基地信息并上傳至大數(shù)據(jù)中心；綠色食品加工企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)基地數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)分析綠色食品生產(chǎn)的關鍵參數(shù)，并建立關鍵參數(shù)預測模型，對綠色農(nóng)產(chǎn)品種植狀況、綠色食品加工狀況進行分析，生成改善信息指導生產(chǎn)。在加工企業(yè)車間布置監(jiān)測設備，生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時上傳至大數(shù)據(jù)中心，根據(jù)由生產(chǎn)標準及已有數(shù)據(jù)形成的大數(shù)據(jù)模型，反饋生產(chǎn)是否異常等情況。同時通過大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)生產(chǎn)設備相關參數(shù)信息的監(jiān)測，以便及時識別問題部件，提供維護建議。通過對整個鏈條內(nèi)外部多態(tài)、異構數(shù)據(jù)的整合，依靠綠色農(nóng)產(chǎn)品供應、加工、訂單、需求數(shù)據(jù)的實時處理實現(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)決策。

2.2.3 協(xié)同庫存和物流 綠色食品加工企業(yè)通過大數(shù)據(jù)平臺，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術和上下游企業(yè)共享需求預測、庫存數(shù)據(jù)及庫存調(diào)撥情況、物流路線、人員、網(wǎng)點等，一方面可避免整個供應鏈中因庫存水平過高造成的成本增加；另一方面通過實時更新分析的數(shù)據(jù)規(guī)劃執(zhí)行科學經(jīng)濟的庫存和物流方案，整合交易信息、生產(chǎn)信息實現(xiàn)協(xié)同庫存與物流。

3 結語

互聯(lián)網(wǎng)時代下，大數(shù)據(jù)已成為推動綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值的關鍵因素，構建大數(shù)據(jù)平臺對于綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。為解決鏈條中數(shù)據(jù)無法實時共享的問題，基于協(xié)同創(chuàng)新理論，構建以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析為核心的大數(shù)據(jù)平臺模型，并根據(jù)模型提出了針對綠色生鮮食品的以綠色食品零售商為主體的線上線下一體化模式和針對綠色加工食品的以綠色食品加工企業(yè)為主體的智慧供應鏈協(xié)同模式，以期在推動消費者消費結構升級，提高政府部門食品安全監(jiān)管效率的基礎上，為促進綠色食品全產(chǎn)業(yè)鏈增值提供思路。