0引言

我國一直以來都是農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與銷售方面具有不可忽視的地位，隨著經(jīng)濟的騰飛，人們的收入持續(xù)增長，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)品、蔬菜水果、肉類的需求與日俱增，這種持續(xù)擴張的消費需求也給農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的發(fā)展帶來了積極影響，因此其未來的發(fā)展前景一片光明[1]。然而，就目前情況來看，國家農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理的數(shù)字化程度仍然不高，需要充分運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理系統(tǒng)進行完善與優(yōu)化，依托高效且先進的物流管理技術(shù)，提高企業(yè)客戶黏性，實現(xiàn)冷鏈物流數(shù)據(jù)價值的加速提升。

1 大數(shù)據(jù)時代農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國冷鏈物流行業(yè)已經(jīng)進入迅猛發(fā)展的關(guān)鍵期，特別是在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流方面，發(fā)展的環(huán)境與條件日漸健全，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流初步形成一定的規(guī)模。以某些生鮮農(nóng)產(chǎn)品出口企業(yè)為例，他們引進了一些國際領(lǐng)先型管理技術(shù)如GMP及HACCP等，全程都可采用嚴格的低溫控制；某些連鎖超市也加大了對生鮮農(nóng)產(chǎn)品檢測與銷售環(huán)節(jié)冷鏈控制的力度，確保市民可以購買到更加安全有保障的產(chǎn)品[2]。然而相較于發(fā)達國家，我國的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流并未建立起一體化的冷鏈物流體系，這也最終導致人們對健康安全食品的需求無法得到有效滿足。

1.1 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)比較落后，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量難以實時監(jiān)控

盡管我國的冷鏈物流迅速崛起，但因為起步晚、基礎(chǔ)設施不足，特別是農(nóng)產(chǎn)品冷鏈的運輸和存儲設施面臨著一定的挑戰(zhàn)與困難，過度老化的設施已無法滿足市場需求。由于先進的冷鏈物流技術(shù)并未在農(nóng)村及城市郊區(qū)等地方得到廣泛運用，因此大多數(shù)生鮮農(nóng)產(chǎn)品不得不依賴常溫方式進行運輸和銷售。有關(guān)資料表明，生鮮農(nóng)產(chǎn)品，如肉類及果蔬等，若在常溫下運輸和儲存，將會產(chǎn)生20%～30%的損耗率，會嚴重損害它們的品質(zhì)，也會導致大量的資源浪費。此外，當前我國企業(yè)并未充分關(guān)注全程冷鏈控制，冷鏈質(zhì)量監(jiān)控手段也并不健全，操作者未嚴格執(zhí)行溫控制度的情況時有發(fā)生，導致農(nóng)產(chǎn)品流通期間全程溫控無法得到有效落實，嚴重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量與安全。此外，一些中小型物流企業(yè)受資金所限，無法全程應用現(xiàn)代化的保溫制冷技術(shù)、相關(guān)監(jiān)測技術(shù)以及實施溫度控制等，導致無法在供應鏈各個環(huán)節(jié)及時共享信息，難以有效跟蹤物流全過程的冷鏈信息。

1.2 冷鏈物流管理信息系統(tǒng)發(fā)展滯后

基于現(xiàn)今冷鏈物流技術(shù)的應用情況不難發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)及數(shù)字技術(shù)并未得到廣泛運用。第一，流通期間的產(chǎn)品信息管理存在欠缺。第二，倉儲過程中包括智能溫濕度在內(nèi)的各類環(huán)境因素控制存在欠缺。只有充分運用數(shù)字信息技術(shù)，才能建立起相對完善的冷鏈物流系統(tǒng)。但目前，冷鏈物流技術(shù)應用程度普遍不高，使得農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系的發(fā)展嚴重受限。在整個冷鏈物流體系中，相關(guān)操作員工入職前后并未接受系統(tǒng)化的培訓，導致其對該行業(yè)的運作流程和農(nóng)產(chǎn)品特性知之甚少，這也給其工作效率帶來了一定的負面影響。冷鏈物流企業(yè)主要通過融合傳統(tǒng)和現(xiàn)代模式實現(xiàn)技術(shù)傳承[3]。但是，僅仰賴老員工經(jīng)驗已跟不上冷鏈物流前進的步伐，一旦經(jīng)驗存在缺陷或不夠科學合理，必將嚴重制約其發(fā)展。而要想確保農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈運輸中的品質(zhì)，則需要具備熟練的操作技能，然而面向冷鏈物流人員的培訓體系并不健全，培訓方法也過于單調(diào)。

2 大數(shù)據(jù)時代農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)的需求分析

在大數(shù)據(jù)時代下構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)平臺，旨在優(yōu)化冷鏈物流企業(yè)的管理。基于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流工作實際，這一系統(tǒng)在功能設計方面需要考慮以下需求。

2.1 數(shù)據(jù)存儲與分析需求

農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)需要用到多種傳感器，由此而生成的原始數(shù)據(jù)量大且類型繁多，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫要有效存儲和管理這些數(shù)據(jù)存在一定的難度。冷鏈物流中涉及的大量數(shù)據(jù)存儲管理面臨的主要挑戰(zhàn)在于需要處理多種數(shù)據(jù)類型，包括結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。需要清洗所獲取的數(shù)據(jù)并對其進行分類存儲管理，以便有效處理不同類型的信息。實際操作中，可將數(shù)據(jù)存儲與分析模塊劃分為以下幾個子模塊：第一，數(shù)據(jù)存儲管理。作為分布式文件管理系統(tǒng)，HDFS不僅能存儲多份數(shù)據(jù)，還具有一定的自動恢復機制，這為其確保高容錯性提供了有力保障，與此同時還支持處理百萬級文件規(guī)模。通過瀏覽器可瀏覽HDFS列表，并針對文件或文件夾完成一系列操作，如更名、下載、刪除以及查找等。冷鏈物流管理系統(tǒng)運作期間會生成很多小文件，而這些小文件的存儲會使Hadoop的使用性能嚴重下降，最有效的辦法就是按照文件類別和大小進行分組合并，以平衡存儲和計算性能。第二，數(shù)據(jù)倉庫管理。數(shù)據(jù)倉庫作為數(shù)據(jù)流水線，主要通過ETL多源獲取數(shù)據(jù)，日常操作中其主要職責是保障ETL流程的順利和穩(wěn)定運行[4]。Hive被用作該模塊數(shù)據(jù)倉庫的主要工具。第三，數(shù)據(jù)類別管理。這一模塊的主要功能是有效分類和處理不同數(shù)據(jù)文件。第四，數(shù)據(jù)分析管理。數(shù)據(jù)分析功能模塊致力于根據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理模式，快速、便捷地統(tǒng)計與分析冷鏈物流系統(tǒng)中所產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)。為了尋求價值化信息，該模塊利用SQL類型的操作對冷鏈物流中的關(guān)鍵信息如濕度、溫度、時間、轉(zhuǎn)載量以及制冷技術(shù)等進行監(jiān)測，同時對其展開深入的分析與挖掘。

2.2 系統(tǒng)拓展和穩(wěn)定性需求

農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)的存儲和分析需求，還需滿足大容量存儲和擴展性需求，此平臺支持存儲大規(guī)模、多樣化的冷鏈物流數(shù)據(jù)，包括非結(jié)構(gòu)化、結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并對其進行存儲管理。其分布式文件存儲能力允許數(shù)據(jù)分布在多個服務器上，以滿足數(shù)據(jù)存儲和分析的需求[5]。該平臺具備靈活性，能夠基于實際業(yè)務需求變化隨時增加服務器節(jié)點，以增強計算與存儲能力。此外，該平臺不僅支持開發(fā)，而且還能從多個方面為上層應用提供相應的服務。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)平臺應具有穩(wěn)定性，即便集群中某個節(jié)點宕機或一些進程中斷導致服務故障，整個平臺仍然能順利運行。不同任務和服務應相互隔離，確保獨立運行。此外，還應多次備份平臺中所存儲的文件，以便于在遭遇損壞時可迅速恢復，從而保障數(shù)據(jù)的完整性與可靠性。

2.3 高效安全及可視化需求

農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)平臺利用集群多處理器所具有的分布式計算特性，來滿足農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的大數(shù)據(jù)處理需求。平臺的活躍節(jié)點數(shù)量與計算速度呈正相關(guān)，支持使用Java等編程語言進行程序開發(fā)，同時可以高效處理SQL類型數(shù)據(jù)。為了保障數(shù)據(jù)安全，避免出現(xiàn)泄露風險，平臺應建立健全相應的安全機制。詳細記錄貨物流轉(zhuǎn)的每一環(huán)節(jié)，確保信息查詢可以追溯到源頭，盡可能降低丟包風險[6]。除此之外，為有效提升用戶使用體驗，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)特設可視化界面，用于呈現(xiàn)冷庫及車廂環(huán)境信息、共享車輛路徑和有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，使用戶操作更加直觀便捷。

3 大數(shù)據(jù)時代農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)的功能模塊設計

隨著大數(shù)據(jù)時代的開啟，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的功能需求也發(fā)生了一定的改變，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流實際，設計如下功能模塊。

3.1 大數(shù)據(jù)存儲及分析模塊設計

在大數(shù)據(jù)存儲及分析模塊中，通過數(shù)據(jù)處理及關(guān)聯(lián)分析、數(shù)據(jù)監(jiān)控、信息可視化等多元化功能，安全存儲、聚合并有效處理整個農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流各個環(huán)節(jié)中的海量數(shù)據(jù)，從而在全流程調(diào)度中發(fā)揮積極作用，使相關(guān)管理人員能夠第一時間獲取市場供求、農(nóng)產(chǎn)品、車輛運輸、倉庫等相關(guān)狀態(tài)信息，并在了解相關(guān)信息的基礎(chǔ)上制定科學合理的策略。第一，存儲數(shù)據(jù)。有效處理市場供求訂單、農(nóng)產(chǎn)品、倉庫以及車輛運輸?shù)认嚓P(guān)信息之后，再劃分不同的數(shù)據(jù)類別進行區(qū)別存儲管理，再分布式存儲各個類別數(shù)據(jù)并加以統(tǒng)計。[7]在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理的各個環(huán)節(jié)中，包含農(nóng)產(chǎn)品出入庫、物流訂單、車輛、倉儲以及監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品運輸全程的環(huán)境信息等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。另外，在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流平臺中，存儲包括物流訂單、駕駛過程中安全行駛視頻文件、冷庫監(jiān)測視頻文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在存儲多媒體文件的過程中，還會同步存儲訂單和貨物的基本信息、視頻相關(guān)基本信息等相關(guān)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。系統(tǒng)引入HBase方式有效存儲文件，HBase在列的基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)庫，可以大大簡化刪減數(shù)據(jù)表等相關(guān)數(shù)據(jù)的操作。第二，數(shù)據(jù)監(jiān)控。實時監(jiān)控各個農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流環(huán)節(jié)的有關(guān)數(shù)據(jù)，第一時間預警提示非正常數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)監(jiān)控的過程中，主對冷庫環(huán)境信息、訂單詳情、車廂環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品信息、其他數(shù)據(jù)等信息進行有效監(jiān)控。第三，處理數(shù)據(jù)并有效分析關(guān)聯(lián)性內(nèi)容。查找、刪減并實時更新Mysql,Hive,HBase等不同類型的文件，再將相關(guān)數(shù)據(jù)加以整合以進一步深挖相關(guān)信息，并將其轉(zhuǎn)換成服務內(nèi)容，使之在滿足不同客戶多元化需求的過程中發(fā)揮積極作用。第四，信息可視化。對于基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理平臺而言，可以從農(nóng)產(chǎn)品信息、車輛運輸信息、冷庫信息等方面著手進行可視化展示。第四，數(shù)據(jù)倉庫。該平臺的數(shù)據(jù)倉庫平臺是Hive。將存儲表與HDFS的文件夾或目錄一一對應。在Hive中引入Metastore數(shù)據(jù)存儲庫存儲數(shù)據(jù)，有效進行倉庫數(shù)據(jù)管理。其中記錄了各個數(shù)據(jù)表的路徑、名稱以及屬性等相關(guān)信息。另外，系統(tǒng)引入Mysql數(shù)據(jù)庫有效存儲Metastore。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品市場供求分析模塊

只有全面了解農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流市場供求關(guān)系的具體情況，才能統(tǒng)籌規(guī)劃合理分配資源，進而提高交易效率，有效規(guī)避牛鞭效應。在重點關(guān)注物流資訊、市場消費情形等信息的基礎(chǔ)上進行市場供求關(guān)系管理。通過市場消費情形獲取不同區(qū)域消費人口數(shù)量并加以統(tǒng)計。有更多的人口量的區(qū)域就意味著有更大的農(nóng)產(chǎn)品需求量[8]。客觀掌握不同區(qū)域消費群體的消費習慣、收入水平以及對農(nóng)產(chǎn)品價格的預期數(shù)據(jù)，實時了解市場成交動態(tài)，以此為基礎(chǔ)統(tǒng)籌制定生產(chǎn)和采購計劃，進而逐步優(yōu)化配置資源。物流資訊是指匯總整理不同區(qū)域各個交通道路的物流資訊并加以分析，全方位掌握不同區(qū)域動態(tài)的農(nóng)產(chǎn)品市場供求信息，以此為基礎(chǔ)逐步優(yōu)化物流信息，在保證物流效率的同時促成交易。

3.3 倉儲與運輸模塊

通常情況下，冷庫為了保證農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度，設定的冷庫溫度在0～-10℃之間，這樣的溫度范圍內(nèi)能夠有效降低水的蒸發(fā)速率，抑制農(nóng)產(chǎn)品的呼吸作用。倉儲管理顧名思義是管理冷庫環(huán)境、出入庫農(nóng)產(chǎn)品和庫內(nèi)等信息。第一，管理冷庫環(huán)境。定期檢測冷庫的濕度、溫度以及含氧量等數(shù)據(jù)，確保相關(guān)數(shù)據(jù)符合冷庫倉儲和運輸需求。第二，管理農(nóng)產(chǎn)品入庫信息。整理農(nóng)產(chǎn)品入庫信息并做好入庫農(nóng)產(chǎn)品類別、批次、入庫時間、價格、數(shù)量等數(shù)據(jù)的記錄，以此為基礎(chǔ)統(tǒng)籌制定入庫調(diào)度計劃。第三，管理農(nóng)產(chǎn)品出庫信息。統(tǒng)計出庫農(nóng)產(chǎn)品批次、價格、出庫時間、類別等相關(guān)數(shù)據(jù)并做好記錄，以此為基礎(chǔ)統(tǒng)籌制定出庫調(diào)度計劃[9]。第四，做好庫內(nèi)管理。設置冷庫內(nèi)盤點流程，結(jié)算冷庫內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品貨物，實時監(jiān)測當下各個冷庫的情況，實時了解不同冷庫實際庫存余量。另外，把冷鏈物流管理的核心放在對訂單派送流程的有效管理上，內(nèi)容包括冷鏈物流配送貨物信息、運輸車輛基本信息以及配送事故的處理等。

3.4 農(nóng)產(chǎn)品信息管理模塊

確保農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵在于完成采摘和加工之后將其立即置于冷庫冷藏。這一過程中需要加強對很多數(shù)據(jù)信息的管理，如產(chǎn)品、存儲、加工以及流通環(huán)節(jié)信息等。所處環(huán)境不同，各類農(nóng)產(chǎn)品的保鮮時間也存在顯著差異[10]。因此，系統(tǒng)內(nèi)必須記錄和存儲各類農(nóng)產(chǎn)品的相關(guān)信息，這些信息需涵蓋農(nóng)產(chǎn)品的細節(jié)（包括品名、產(chǎn)地、批次以及采摘時間等）、加工情況（包括農(nóng)場和企業(yè)信息以及包裝時間等，還有記錄生產(chǎn)過程信息）、存儲信息（包括倉庫與車廂內(nèi)的溫濕度記錄、出入庫時間、訂單信息以及派送記錄等），以及流通環(huán)節(jié)的管理信息（包括收購價格、購進數(shù)量、不同經(jīng)銷商情況以及認證標準等）。

4 結(jié)語

當今，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流可謂蓬勃發(fā)展，由此而生成的數(shù)據(jù)類型和數(shù)量也與日俱增，對農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理能力提出了更高的要求。本文在深入分析大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流管理系統(tǒng)對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理需求的基礎(chǔ)上，提出與該系統(tǒng)平臺相適應的功能設計，為科學合理地運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，完善并改進冷鏈物流企業(yè)管理信息系統(tǒng)，滿足企業(yè)物流的高水平管理需求，全面提高物流管理成效奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。