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根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)水果、蔬菜、肉類(lèi)等鮮活農(nóng)產(chǎn)品的流通腐損率分別達(dá)到了11%、20%、8%，而西方發(fā)達(dá)國(guó)家，通常能夠在農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈冷鏈物流的支撐體系下將果蔬損失率控制在5%以下，尤其美國(guó)更是將這一數(shù)字長(zhǎng)期控制在1%～2%[1]。先進(jìn)的鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)與利用率的差距，直接決定了農(nóng)產(chǎn)品的最終效益差距。同時(shí)，利用先進(jìn)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)也能有效降低最終農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入百姓餐桌的食物中毒概率，提升食品安全性。

航空冷鏈物流的核心是空中運(yùn)輸，據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)中國(guó)2020年航空冷鏈物流規(guī)模約在200億元，主營(yíng)業(yè)務(wù)將會(huì)覆蓋鮮切花、果蔬、醫(yī)藥和生鮮電商等領(lǐng)域，鮮活農(nóng)產(chǎn)品航空冷鏈物流體系的飛速發(fā)展成為必然[2]。航空冷鏈物流是一項(xiàng)系統(tǒng)化程度極高的工程，由于參與主體具有多元化特征，因而系統(tǒng)的順利、順暢運(yùn)行需要航空公司、機(jī)場(chǎng)、貨運(yùn)代理、海關(guān)等多主體協(xié)同銜接。針對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品航空冷鏈物流體系的運(yùn)行流程進(jìn)行優(yōu)化成為除設(shè)備與技術(shù)優(yōu)化外該物流體系發(fā)展的另一主要思路。

Petri網(wǎng)是對(duì)離散并行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表示，因此隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表述方式（式1），滿足該表達(dá)式的三元組N=(S,T,F）被稱為一個(gè)網(wǎng)[3]。

Petri網(wǎng)能夠表達(dá)并發(fā)事件，通常被認(rèn)為是所有流程定義語(yǔ)言之母，在有關(guān)軟件設(shè)計(jì)、工作流管理、工作流模式、并行程序設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。然而，由于Petri網(wǎng)描述模型時(shí)對(duì)某些具有龐大、復(fù)雜流程體系的模型處理過(guò)于繁瑣且稍顯無(wú)力，因而部分學(xué)者逐漸在Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了研發(fā)，隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)便是其中最為常見(jiàn)的一種。隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)是一種被用于描述與環(huán)節(jié)運(yùn)行時(shí)間有關(guān)、變遷的發(fā)射時(shí)間為隨機(jī)且具有因果關(guān)系的Petri網(wǎng)并發(fā)系統(tǒng)。隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)所包含的主要元素有庫(kù)所、變遷、有向弧以及令牌等。

隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)能夠通過(guò)模型中不同的庫(kù)所以及所描述對(duì)象包含的變遷元素對(duì)某一過(guò)程、流程當(dāng)中的復(fù)雜環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一描述，從而使Petri網(wǎng)對(duì)并發(fā)事件的描述更加清晰。以航空冷鏈物流為例。通常情況下，隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)所描述的冷鏈物流流程中的庫(kù)所多用來(lái)代表航空冷鏈物流中的資源（如所運(yùn)輸?shù)呢浳铩⑷藛T、設(shè)備甚至托運(yùn)單等）的狀態(tài)與條件等。變遷則是對(duì)于某些冷鏈物流操作具體到某一時(shí)間動(dòng)作的表述，如簽單、貨物送達(dá)、賬款入賬等。利用隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)能夠?qū)Ⅴr活農(nóng)產(chǎn)品航空冷鏈物流中的多種并發(fā)對(duì)象和操作進(jìn)行描述，全面檢錯(cuò)從而對(duì)這一物流流程進(jìn)行優(yōu)化。

鮮活農(nóng)產(chǎn)品具有易腐爛、鮮食度要求高等特征，因而該類(lèi)型農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)難度較大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2015年以來(lái)中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品年均損耗率高達(dá)30%，約合產(chǎn)后損失金額3 000多億元，相當(dāng)于1 000億m2耕地的投入產(chǎn)出[4]。造成這一現(xiàn)象的原因主要在于中國(guó)發(fā)展落后、較不成熟的冷鏈物流體系。隨著航空冷鏈物流事業(yè)的發(fā)展以及消費(fèi)者對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品需求的飛速提升，利用航空冷鏈物流進(jìn)行鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)那闆r逐漸增多。然而，由于發(fā)展時(shí)間尚短，中國(guó)部分航空公司在進(jìn)行鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)了較多問(wèn)題，在物流流程方面有待優(yōu)化。

鮮活農(nóng)產(chǎn)品貨物接收是航空冷鏈物流流程第一步[5]。農(nóng)戶或中間商將鮮活農(nóng)產(chǎn)品交付物流公司，公司負(fù)責(zé)對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品的安全、質(zhì)量、衛(wèi)生等進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)把關(guān)并承擔(dān)航空冷鏈物流環(huán)節(jié)相應(yīng)責(zé)任。鮮活農(nóng)產(chǎn)品航空冷鏈物流接收作業(yè)流程見(jiàn)圖1。

圖1 接收作業(yè)流程   下載原圖

得益于中國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，航空冷鏈物流接收作業(yè)流程中的下單以及審核環(huán)節(jié)耗時(shí)均較低，客戶滿意度較高，容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)主要在于貨物接收環(huán)節(jié)以及貨物倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)。由于中國(guó)部分航空冷鏈物流公司并沒(méi)有針對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品配備大型的運(yùn)輸設(shè)備，相當(dāng)一部分鮮活農(nóng)產(chǎn)品需要使用其他一般貨物搬運(yùn)時(shí)所使用的小型叉車(chē)或人力搬運(yùn)[6]。然而，鮮活農(nóng)產(chǎn)品是一種不適合長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫以及陽(yáng)光直射環(huán)境下的貨物，因而部分物流企業(yè)選擇在夜間或清晨時(shí)搬運(yùn)貨物盡可能降低鮮活農(nóng)產(chǎn)品在外界暴露的時(shí)間。這一工作流程需要大量機(jī)場(chǎng)工人倒班或加班進(jìn)行作業(yè)，極易形成員工不滿或工作倦怠等現(xiàn)象，最終對(duì)整個(gè)鮮活農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)生負(fù)面影響。

一般航空冷鏈物流倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)主要包含貨物入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)以及補(bǔ)貨和移庫(kù)等（圖2）。鮮活農(nóng)產(chǎn)品對(duì)溫濕度要求極高，冷鏈物流倉(cāng)儲(chǔ)部門(mén)需要配備恒溫設(shè)施保證倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的穩(wěn)定。這一點(diǎn)大部分航空冷鏈物流企業(yè)均可以做到。容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)集中在倉(cāng)儲(chǔ)物流補(bǔ)貨與移庫(kù)環(huán)節(jié)，部分物流企業(yè)在補(bǔ)貨與移庫(kù)環(huán)節(jié)并沒(méi)有進(jìn)行充分的監(jiān)控設(shè)備布置，在沒(méi)有充分監(jiān)管的條件下，時(shí)常會(huì)有工人胡亂堆放貨物以及補(bǔ)貨不及時(shí)等現(xiàn)象出現(xiàn)。

圖2 倉(cāng)儲(chǔ)物流流程   下載原圖

鮮活農(nóng)產(chǎn)品的配送過(guò)程也被稱為發(fā)運(yùn)過(guò)程，主要囊括了鮮活農(nóng)產(chǎn)品的出庫(kù)、搬運(yùn)上機(jī)、在途運(yùn)輸三個(gè)流程。由于中國(guó)鮮活農(nóng)產(chǎn)品航空物流發(fā)展較不成熟，搬運(yùn)員以及部分物流企業(yè)尚未能形成鮮活農(nóng)產(chǎn)品與其他一般物流貨物的差異性認(rèn)知，較為顯著的問(wèn)題表現(xiàn)在貨物暫存區(qū)直接套用一般貨物，沒(méi)有建設(shè)專(zhuān)門(mén)的冷藏區(qū)暫存貨物，只能將鮮活農(nóng)產(chǎn)品暴露于室溫下，這一過(guò)程一般為5 min左右；裝機(jī)過(guò)程缺乏大型機(jī)械設(shè)備，裝車(chē)效率較低且在室溫下進(jìn)行，這一過(guò)程一般為10～15 min[7]。

鮮活農(nóng)產(chǎn)品安檢環(huán)節(jié)與一般貨物安檢存在一定差異，主要體現(xiàn)在對(duì)安檢門(mén)尺寸要求較高、安檢時(shí)間不能太久、貨物易損不能擠壓等。部分鮮活農(nóng)產(chǎn)品在安檢環(huán)節(jié)需要暴露時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25 min甚至更久，對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品造成了不可逆損害。

鮮活農(nóng)產(chǎn)品安檢重新包裝完成以后，需要由機(jī)場(chǎng)地勤人員運(yùn)輸至停機(jī)坪。由于中國(guó)部分停機(jī)坪裝艙設(shè)備落后并未配備冷藏條件，因此相當(dāng)比例的鮮活農(nóng)產(chǎn)品只能露天擺放，一旦飛機(jī)出現(xiàn)延誤，往往會(huì)造成極大經(jīng)濟(jì)損失。通常貨物在飛機(jī)準(zhǔn)備好以后也需要25～30 min的搬運(yùn)時(shí)間[8]。

通過(guò)對(duì)以上航空冷鏈物流企業(yè)工作流程及問(wèn)題分析，可以得到圖3所示的航空冷鏈物流隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)庫(kù)所模型，設(shè)為sn(n=1,2，…，21），表1為各庫(kù)所所代表航空冷鏈物流模型含義。表2為流程圖各元素對(duì)應(yīng)Petri網(wǎng)變遷，設(shè)為tn(n=1,2，…，19）。表3為各個(gè)變遷發(fā)生時(shí)延，設(shè)為Fn(n=1,2，…，19）；表4為對(duì)應(yīng)變遷的發(fā)生概率，設(shè)為λn(n=1,2，…，19）。

圖3 航空冷鏈物流隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)模型   下載原圖

表1 各庫(kù)所代表航空冷鏈物流含義     下載原表

表2 各變遷代表航空冷鏈物流含義     下載原表

表3 各變遷發(fā)生的時(shí)延     下載原表

表4 各變遷發(fā)生概率     下載原表

由于隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)模型在流程環(huán)節(jié)分析數(shù)量上存在一定的局限性，綜合上述對(duì)中國(guó)部分鮮活農(nóng)產(chǎn)品航空冷鏈物流中存在的問(wèn)題，本研究利用隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)模型性能分析原理，將圖3所示的模型進(jìn)行部分合并簡(jiǎn)化，得到圖4所示優(yōu)化后的隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)模型。優(yōu)化以后的各庫(kù)所代表航空冷鏈物流含義見(jiàn)表5。

圖4 優(yōu)化后的隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)模型   下載原圖

表5 優(yōu)化以后各庫(kù)所代表航空冷鏈物流含義     下載原表

鮮活農(nóng)產(chǎn)品接收環(huán)節(jié)（壓縮為S1、S2），航空冷鏈物流公司可以通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)客戶的訂單安排進(jìn)行協(xié)調(diào)，避免多個(gè)訂單同時(shí)抵達(dá)；合并收貨驗(yàn)貨環(huán)節(jié)，加強(qiáng)智能化便攜式驗(yàn)貨設(shè)備使用頻率，進(jìn)一步減少鮮活農(nóng)產(chǎn)品暴露時(shí)間；建設(shè)全流程收貨驗(yàn)貨冷鏈設(shè)備，保證正常工作日工人工作，避免因加班、倒班造成員工倦怠。

倉(cāng)儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)中的貨物亂堆亂放問(wèn)題是困擾許多航空冷鏈物流企業(yè)重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于資金有限的航空物流企業(yè)而言，通過(guò)大幅資金投入增設(shè)全流程冷鏈設(shè)備并不現(xiàn)實(shí)，企業(yè)需要通過(guò)科學(xué)有效的方法增強(qiáng)員工工作積極性和自覺(jué)性；對(duì)于資金較為充裕的企業(yè)而言，應(yīng)通過(guò)使用機(jī)械化搬運(yùn)設(shè)備代替人工等手段使倉(cāng)儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)按照更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

對(duì)于即將出庫(kù)的鮮活農(nóng)產(chǎn)品，航空物流公司必須建設(shè)冷藏區(qū)用于暫存貨物，從而避免鮮活農(nóng)產(chǎn)品在非冷藏環(huán)境下變質(zhì)或被污染；此外，可通過(guò)智能化調(diào)度調(diào)整貨物的發(fā)貨時(shí)間，盡量避免發(fā)貨階段大量車(chē)輛聚集占用貨物暫存區(qū)等現(xiàn)象；企業(yè)可采用RFID技術(shù)與每單鮮活農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)接，準(zhǔn)確采集貨物數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)鮮活農(nóng)產(chǎn)品的配送數(shù)字化，將貨物復(fù)核與驗(yàn)貨階段合并。

將鮮活農(nóng)產(chǎn)品安檢、入庫(kù)、包裝以及在冷鏈倉(cāng)庫(kù)中的停留、裝機(jī)等環(huán)節(jié)進(jìn)行壓縮合并，得到S9、S10、S113個(gè)主要流程，可以大幅降低該階段鮮活農(nóng)產(chǎn)品暴露在室溫下的時(shí)間。一方面針對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品，航空冷鏈物流企業(yè)需要對(duì)安檢門(mén)的數(shù)量和大小進(jìn)行調(diào)整，在提高鮮活農(nóng)產(chǎn)品安檢效率的同時(shí)，降低因安檢門(mén)過(guò)小給貨物帶來(lái)的損害；另一方面物流企業(yè)可以在貨物通過(guò)安檢以后的環(huán)節(jié)建立貨物暫存區(qū)，降低鮮活農(nóng)產(chǎn)品待機(jī)時(shí)期暴露在室溫環(huán)境下的危害。

研究利用隨機(jī)時(shí)間Petri網(wǎng)對(duì)中國(guó)部分航空冷鏈物流企業(yè)工作流程進(jìn)行了分析，總結(jié)了部分企業(yè)在鮮活農(nóng)產(chǎn)品接收、倉(cāng)儲(chǔ)物流、配送、安檢與裝機(jī)等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題，利用Petri網(wǎng)模型對(duì)航空冷鏈物流企業(yè)工作流程進(jìn)行了優(yōu)化，壓縮合并了部分冗余環(huán)節(jié)，并給出了具體的流程優(yōu)化方法。