生鲜快消品供应链中面向食品废弃物预防的随机双通道清仓策略

《Cleaner Engineering and Technology》：A stochastic dual-channel clearance strategy for food waste prevention in perishable FMCG supply chains

　　

全球约三分之一供人类消费的食品每年被损失或浪费，其中货架期极短的快消品（FMCG）在分销环节损失占比突出。分销商面临过量订货致可食用产品废弃、欠量订货致销售损失的两难。研究人员构建并验证了一种双通道清仓框架，将全价新鲜渠道与折扣清仓渠道分离，使折扣库存与全价库存物理隔离。研究建立随机混合整数非线性模型（stochastic mixed-integer non-linear model）于GAMS求解，设定生产后72 h审计点处的保护水平（Protection Level, PL），超出PL的库存转入独立的折扣近食品通道（Near-Food Channel, NFC）；并以达卡217名购物者调查行为参数驱动Rockwell Arena离散事件仿真。结果显示：固定30%常值降价可消除分销商废弃物，使利润由亏损11300 BDT转为盈利19426 BDT；第4日降20%、第5日降10%的阶梯降价同样清零废弃物且利润升至20346 BDT；两种规则下全价顾客服务水平均保持100%；行为与成本参数的敏感性分析中所有情景利润为正。该策略仅需一次定时核查与简易查找表，适用于新兴市场低技术供应链，并可使制造商收回常规支付给分销商的废弃补贴。

研究背景与问题提出

全球约三分之一供人类消费的食品在生产至消费链条中被损失或浪费，其中零售与分销环节虽吨位占比不高，但承担了不成比例的“本可避免仍具食用价值”的损失，因为此时产品已承载了完整的能源、水与运输嵌入成本。对于包装面包等货架期仅120 h的生鲜快消品（FMCG），分销商面临结构性供需错配：传统贸易渠道缺乏电子收银、实时库存与形式化预测，补货量由分销商提前数日判断，而消费者支付意愿随货架年龄急剧衰减，预测误差直接转化为物理废弃物而非延迟销售。现有解析库存模型多把货架期当作静态确定属性，降价模型常假设折扣品仍在主货架从而蚕食全价销售，仿真研究则少与形式化优化耦合。因而亟需一种在运营时间尺度上、能将清仓品与新鲜品空间与商业隔离、并由数据校准的路由与定价机制。

研究人员针对孟加拉国达卡传统贸易场景，以包装面包为对象，设计了近食品通道（Near-Food Channel, NFC）双通道清仓机制：生产后72 h设固定审计点，超出优化所得保护水平（Protection Level, PL）的库存被物理转运至独立折扣零售商，从空间与账面上隔绝全价渠道。PL由GAMS中样本平均近似求解的随机混合整数非线性规划给出，并在Rockwell Arena 14.0离散事件仿真中以217名传统贸易消费者调查校标的鲜度衰减惩罚与价格弹性、以及Jatrabari高流量零售节点实地观测的客流到达参数进行验证。研究回答三问：双通道如何在不蚕食全价销售下减废；72 h审计处应保有多少PL及其随初始订货量变化；常值降价与末期两日阶梯降价何种更优。论文发表于《Cleaner Engineering and Technology》。

主要关键技术方法

研究人员采用三类方法耦合。其一，基于样本平均近似的随机混合整数非线性规划（stochastic mixed-integer non-linear programme），在GAMS中最大化分销商期望利润，决策变量为72 h审计点保留于全价渠道的PL，需求不确定性来自随机顾客到达与年龄依赖支付意愿。其二，实证参数标定：对达卡217名传统贸易消费者问卷调查估计鲜度衰减惩罚与清仓渠道价格弹性；于Jatrabari零售点直接观测提取顾客到达过程。其三，Rockwell Arena 14.0离散事件仿真（discrete-event simulation, DES）复现120 h产品生命周期，在随机到达与鲜度—价格离散选择下比较常值30%降价与第4日20%、第5日10%阶梯降价两类NFC策略，并做行为与成本敏感性分析。

研究结果

引言部分指出生鲜FMCG在传统渠道的过供—欠供困境及现有模型缺口，引出双通道NFC设计。文献综述从易腐库存控制、动态定价与清仓、农业食品供应链数学规划、仿真—优化四支梳理，以表1五维坐标定位本研究的唯一全覆盖贡献：随机需求、双通道清仓、显式货架期、仿真—优化集成、实证消费者衰减。

模型构建部分给出决策变量PL与日间折扣率d₄、d₅、d_t，状态量含全价销量S_p、转运量Trace、废弃物W_f=I_p+I_nfc、NFC销量S_nfc、制造商收入R_m、分销商利润π_d、NFC零售商收入R_nfc；目标为PL最大化期望利润，约束含72 h审计转运规则与年龄依赖需求。

仿真验证部分在120 h生命周期内注入随机到达与调查校标的行为函数，对比三情景——无清仓基准、NFC常值30%降价、NFC阶梯20%/10%降价。基准下分销商亏11300 BDT且有显著物理废弃；常值降价废弃物归零、利润19426 BDT；阶梯降价废弃物归零、利润20346 BDT；两清仓情景全价渠道服务水平均100%，NFC回收末期库存。敏感性研究中行为需求与成本参数扰动下利润始终为正。

讨论与结论翻译

研究人员讨论指出，NFC通过物理与商业隔离消除了主货架折扣对全价销售的蚕食效应，这是优于Buisman等同货架渐进降价的关键机制；72 h审计点选在面包生命周期中点偏前，使年轻库存留全价渠道、老龄库存获折扣出路，PL随初始订货量上升而非线性增加但始终低于审计库存。阶梯降价优于常值降价，因符合支付意愿随鲜度凸形衰减轨迹，末期深折抵消质量顾虑。策略只需一次定时核查与查找表，适合无POS传统贸易，并使制造商可收回原废弃津贴、把废弃物成本内部化至运营策略而非残差。研究表明，在新兴市场低技术生鲜FMCG分销中，双通道随机清仓能以零额外IT投入实现废弃物清零与利润转正，为清洁生产（cleaner production）在源端消废提供可复制运营原型。