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基于大数据技术和爱因斯坦模糊方法的食品供应链循环性实现

期刊:scientific reportsDOI:10.1038/s41598-025-13780-z

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者及机构
本研究由Shiraz University管理系的Rohham Farzadnia、Payam Shojaei和Seyed Hadi Mirghaderi合作完成,发表于*Scientific Reports*期刊(2025年,卷15,文章编号31957)。


学术背景

研究领域
本研究属于“循环供应链管理”(Circular Supply Chain Management, CSCM)与“大数据技术”交叉领域,聚焦食品行业。

研究动机
全球经济增长导致资源过度消耗和环境恶化(如气候变化、资源稀缺),传统线性供应链(linear supply chain)模式不可持续。循环经济(Circular Economy, CE)通过“回收-翻新-再利用”原则减少浪费,但实施面临高风险,尤其在发展中国家(如伊朗)。食品供应链因易腐性、高损耗(全球约1/3食物被浪费)和复杂网络成为研究重点。

研究目标
1. 识别伊朗食品行业实施循环供应链(CSC)的主要障碍;
2. 利用模糊多准则决策方法(Fuzzy MCDM)评估大数据技术对障碍的缓解作用;
3. 提出优先级解决方案,为行业管理者提供决策支持。


研究流程与方法

1. 障碍识别与验证
- 文献筛选:通过PRISMA框架系统检索ScienceDirect、Springer等数据库,筛选2018年后发表的30篇相关文献,提取CSC实施障碍。
- 专家验证:邀请30名伊朗食品行业从业者(涵盖15家中小企业)和2名学术专家,通过问卷评估障碍的“内容效度比”(Content Validity Ratio, CVR)。
- 障碍分类:采用Cohen’s Kappa系数(0.8,高信度)将障碍分为5类:
- 经济障碍(如缺乏政府补贴);
- 基础设施障碍(如产品追溯系统缺失,权重占比75%);
- 网络障碍(如利益相关者协作不足);
- 管理障碍(如战略规划缺失);
- 供应障碍(如可回收材料短缺)。

2. 障碍权重计算(Fuzzy SWARA方法)
- 步骤
1. 专家按重要性排序障碍;
2. 通过模糊语言变量(如“非常高”“低”)比较相邻障碍的相对重要性;
3. 计算调整系数(kj)和权重(qj),最终归一化为全局权重。
- 关键结果:基础设施障碍中,“缺乏支持CSC的组织架构”和“产品追溯系统缺失”占比最高(合计75%)。

3. 大数据技术优先级评估(Fuzzy Einstein WASPAS方法)
- 技术分类:7类大数据技术(如社交网络分析SNA、优化模型、云计算);
- 评估流程
1. 专家对技术有效性进行模糊语言评分;
2. 结合Einstein算子计算加权平均(WSi)和加权积(WPi);
3. 综合得分(Δi)排序技术优先级。
- 创新方法:首次将Einstein模糊集与WASPAS结合,提升不确定环境下的决策鲁棒性。


主要结果

  1. 障碍分析

    • 基础设施障碍是最大瓶颈,尤其是组织架构和追溯系统的缺失(表4);
    • 管理障碍中,“缺乏CSC战略愿景”显著(权重12.35%)。
  2. 技术优先级

    • 社交网络分析(SNA)得分最高(7.11),因其能优化供应链信息流;
    • 优化模型(6.97)和云计算(6.95)紧随其后(表5)。
  3. 逻辑关联
    障碍权重为技术评估提供基准,例如SNA的高优先级直接对应“网络协作不足”问题。


结论与价值

科学价值
1. 提出首个针对伊朗食品行业CSC的障碍-技术匹配框架;
2. 开发Fuzzy Einstein WASPAS新方法,解决模糊决策问题。

应用价值
1. 建议企业优先投资基础设施(如追溯系统)和SNA技术;
2. 为政策制定者提供行业改进方向(如补贴循环技术)。


研究亮点

  1. 创新方法:首次将Einstein模糊理论引入WASPAS,增强决策可靠性;
  2. 行业特异性:聚焦伊朗食品供应链,填补发展中国家CSC研究空白;
  3. 跨学科整合:结合大数据分析与循环经济理论,提供实证支持。

其他价值

  • 局限性:样本限于伊朗法尔斯省,未来需扩展至其他地区;
  • 未来方向:建议对比不同模糊MCDM方法,并开展SNA技术案例研究。

(全文完)

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