零售供应链中RFID技术的应用创新与经济效益

张丽丽　张亚宁　毛庆

内容摘要：近年来，RFID技术以便利、高效等应用优势，在许多领域得到了广泛应用。其中，在零售行业的应用取得了巨大成就。然而当前，在零售业供应链各环节，RFID技术应用仍处于较低的发展阶段，如何实现RFID技术在零售业供应链中的最大效益、降低投资成本是本文所要研究的关键点。据此，本文采用成本效益分析方法，对RFID技术在零售业供应链中的投入成本与收益性进行了经济性分析，结果表明采用RFID技术能够促进零售业供应链工作效率更高，且投资效益较为显著。最后，依据研究结果给出创新应用途径，以期为更多零售业参与主体提供参考指导。

关键词：零售业   供应链   RFID   物联网技术   应用价值

引言

现阶段，RFID技术在零售市场中的应用范围在不断扩大。据Frost&Sullivan报告称，预计从2014年到2020年期间，零售业RFID读取器的使用量将从7.4亿美元上升到54亿美元，年均增长率超过39%。由此来看，当前零售业投资者对RFID在零售市场的投资将会增加，且预测接下来将会呈快速增长态势。从技术与应用领域特点来看，RFID在技术上具有较强的应用优势，并能够有效弥补零售行业的短板，同时可以满足零售商的实际需求。一般而言，零售业最注重企业利润、销售、业务智能化方面的内容，而借助RFID技术能够帮助这部分企业减少库存，进而提高商品盘点的准确率。但是，我国零售业在RFID技术应用方面，仍处于较低的发展阶段，其影响因素较多。从经济性因素去分析RFID技术在零售业供应中的应用，对于降低零售业流通成本，提升零售业供应链运作水平具有积极意义。

问题的提出

近年来，RFID技术以其特有的便捷性，已经在物流、医疗、交通、零售业等领域得到了广泛应用。特别是在零售业领域，其应用场景非常广阔。伴随人工智能在各领域的不断渗透，缤果盒子、EAT BOX等无人零售店概念进入大众视野，RFID技术得到了广泛应用。据IDTechEx（2015）报告资料显示，零售业应用RFID技术在所有领域应用的份额超过44%。之所以会有如此发展，主要原因在于RFID技术能为零售业带来巨大经济收益，且能促进零售供应链之间更加紧密集成。另据Accenturez咨询公司分析，应用RFID技术能够促进零售供应链销售额增加2%-3%，库存减少10%-30%，劳动力成本将降低40%。这对于零售业而言具有较大的诱惑力。

通过梳理相关理论可知，在国外，多数流通企业已经有了较强的技术优势，且投入成本较低，使得RFID标签已经在消费领域得到了广泛应用，如迪卡侬在全球门店及85%以上产品都使用了RFID标签。相对而言，我国零售业在使用RFID技术应用方面水平较低，主要原因在于维护成本过高。其中，RFID技术需要巨大投资用以信息化建设及系统维护，而巨大的投资将会为中小型企业带来不确定的风险。再加上企业缺乏系统规范及对RFID技术的潜在风险认识不足，都会导致RFID技术的应用达不到预期效果。同时，在零售业供应链中，商品的种类与数量特别多，而RFID标签成本价格相对较高，也成为制约RFID技术应用的一个主要因素。

因此，根据现有研究成果，研究RFID技术在供应链零售业中的应用，难以直观地分析其所能带来的经济效益。为此，本文通过成本效益分析方法，以某大型综合超市为案例，分析RFID在零售业供应链应用中所产生的投资成本與经济收益，将二者进行比较进而得出RFID技术在零售业供应链中应用的经济性，最后提出创新应用方法。

RFID技术在零售业供应链的应用场景

无线射频识别技术（RFID），是基于无线电的一种信息识别技术，主要是通过射频信号自动对目标对象进行识别并获取相应数据。其工作运转过程全程自动化，是一种非接触式的自动识别技术。随着物联网行业的快速发展，RFID技术逐步向大众化转变，在许多领域已经得到了广泛应用，并为人们的生活带来了更多便利性。同时，RFID技术在外向型商品制造业的率先使用、对物流成本降低的实际需求，以及无人零售的兴起，都为现代零售业快速应用RFID技术提供了需求动力。在此需求条件下，RFID技术在零售业供应链中的应用场景主要包括以下三种。

第一，基于RFID技术的超市卖场供应链管理。当前，RFID技术为零售行业供应链管理带来了跨越式发展机遇。随着沃尔玛、玛莎百货公司、麦德龙等国际零售巨头陆续发布强制使用RFID供应链管理技术的公告，成品供应链之间的抗衡，已成为未来零售行业竞争的成败关键。

第二，基于RFID的鞋服零售企业库存管理。随着RFID电子标签在零售行业越来越高的渗透率，服装也逐渐开始引入RFID技术在整个管理体系上应用。有数据显示，2016年年底，以服装为主的全球连锁零售行业对RFID标签的需求数量超过50亿枚。诸如国外的迪卡侬、ZARA、优衣库，国内的海澜之家、拉夏贝尔、UR、富安娜都已全面实施RFID项目。

第三，无人便利店的RFID应用。无人便利店门派林立，但基本都需要借助RFID技术。目前，无人便利店一类是以欧尚、大润发、天虹为首的传统零售，一类是以阿里、缤果盒子为代表的互联网公司，还有一类则是由居然之家、娃哈哈等为代表的跨界运营企业，其都需要RFID技术，他们在每件商品上面均贴有RFID标签，用于结账收款。

模型构建与实证分析

（一）问题描述与假设

为了研究RFID技术在零售业供应链中的经济性，本文根据某省零售超市及其上下游应用RFID的网络数据，并与相关负责人对接，得到相关数据来分析其经济效益。以此对比RFID技术在零售业供应链中的投资成本与获得的效益，如获得收益要远高于投资成本，则其经济实用性较强，可进行大范围推广。为研究方便，本次研究对象针对1个零售供应商与1个分销中心，与n个零售商所组成的供应链。所有情况都属正常，供货信息准确，且接货方全部收货，没有逆向物流。本文将建立零售商与分销中心二级供应成本效益模型，最终求得二者的投资成本，并在期权收益理论下得出总体收益，以此来判别RFID技术在零售业供应链中应用的经济性。在此之前，对模型做出假设：

假设1：系统中零售商与分销中心运用连续性盘点订货策略，存储量为0时可以及时得到补充。

假设2：在零售商方面，消费者随机到达且消费需求为一个随机整数。

假设3：下游企业向上游企业订货，运输费用由下游企业负责。

假设4：零售商每次订货量不超过最大库存容量。

（二）变量选取

某省大型综合超市A为华北区经营商品种类最多的大型连锁超市，自2003年建立以来，其经济效益呈现持续上升趋势。为了加强对零售网点的统一管理，该超市管理层决定在附近一带设置1个分销中心、30个零售网点的货物配送点。已知，这些零售网点货物平均销量为65箱，分销中心、零售网点每天持有成本分别为2元、4元，每次订购费用（含运输费用）分别为24000元、6700元。据统计，RFID对每件货物扫描时间要少于条码30s时间。另外，每个劳动力平均工作时间为8小时，劳动力成本为150元，每周5天工作时间，对货物盘点2次。最后，设定变量及相关参数如表1所示。

假设零售商应用RFID之后，其每天销售量增加qs=1.5%，RFID读写器数量如表2所示。

（三）模型构建与运算

RFID技术在零售业供应链中的投资成本。根据成本理论概述，设定标签总投资成本为：TCT=CT×QD×QDP×TZ;读写器总投资成本为：TCR=CPR×QP×QSR×QG×CCR×QC;天线总投资成本为：TCA=CPR×QP×QSR×QG×CCR×QC。将表1中数据带入上述公式，得到各自成本值分别为，501.5万元、328万元、436.3万元。最终，RFID技术在零售业上应用总需要投入的成本为：TC=TCT+TCR+TCA=1265.8。RFID在零售业上应用产生的效益为库存成本与劳动力成本及其它成本之和，为8.226万元/天。在此条件下，零售超市应用RFID技术后1年工作日以268天来计算，零售商第一年总效益为2204.5万元。

RFID技术的库存成本减少为零售业带来期望效益。模型一：分销中心总需求由n个独立零售商的需求组成，根据中心极限定理可知，当n足够大时，分销商在提前期内的需求服从正态分布，假设需求为DL0，则：

服从标准正态分布。

分销中心的需求效率为：                                   （1）

最佳订货周期为：                                     （2）

最佳订货批量为：                                 （3）

单位时间内的最佳费用为：               （4）

其中，h0为分销中心单位时间内单位物品的存储费用;CP为分销中心每次的订货费;μ0为分销中心需求速率常数;tF为分销中心最佳订货周期;CF为分销中心单位时间内的最佳订货费用;QF为分销中心每次的最佳订货量。根据案例数据可知，分销中心持有成本为h0=2元/箱/天，订购费用CP=24000元/次，平均销量为μ0=13556箱/天，将这些数据带入公式（3）、（4）得到：

分销中心最佳订货量QF=12018箱，分销中心单位时间最佳订货费用CF=3.6万元/天。

模型二：零售商i的提前期服从N（Li，σ2i），在提前期内需求近似服从正态分布。此时，零售商i在其提前期内的需求量服从N（μi（Li），σ2i（Li）），则：

零售商i的需求速率为：μi                                      （5）

最佳订货周期为：                                      （6）

最佳订货批量为：                                 （7）

单位时间内最佳费用为：                    （8）

其中，hi為零售商i单位时间内单位物品的存储费用;Cpi为零售商i每次订货费;μi为零售商i需求速率常数;ti为零售商i最佳订货周期;Ci为零售商i单位时间内的最佳订货费用;Qi为零售商i每次最佳订货量。此时，将零售商零售网点持有成本hi=4元/箱/天，Cpi=6700元/次，货物平均销量为μi=65箱/天带入上述公式，得到：零售商i单位时间最佳订货费用（Ci）为 =0.244万元/天。

通过对零售商与分销商应用RFID技术，得到零售业供应链中总库存成本减少量为：=92.4万元/天。根据前文可知，应用RFID可以使整个供应链库存的库存成本减少10%-30%。由于没有运用RFID项目的经验，假设运用RFID项目后能使库存减少比率为，则最终RFID技术在该零售链条中所获得最终收益为：9.24万元/天*268天=2476.3万元。

（四）结果分析与讨论

基于以上分析，运用MATLAB 7.10版本对模型进行计算。将该超市最终RFID技术投入成本与期望的利益值输入系统，并进行相关运算，最后得出最终收益与投资成本相减，得到该零售企业总体的利润为1210.5万元。由此可知，将RFID技术应用于零售业供应链中，能够获得较好的经济效益。进一步来说，RFID项目的经济性，是供应链主体应用的有用性，通过其目标价值或有用性活动最终评价，以此判断该项目对零售企业是否有利。为此，通过本次实验，采用成本效益分析方法，对RFID技术在零售业中的应用进行经济性研究。最终得出，在成本效益的最大化价值下，RFID技术的应用将更为有利。

RFID技术创新应用新思路

由于RFID技术应用前期需投入大量资金，因此零售业供应链上无论是生产商还是零售商为节约成本都不采用RFID技术。前已述及，RFID技术应用于零售业供应链中，具有较好的经济效益，其投资成本要远低于收益。因此，如何将RFID技术应用在零售业供应链中，进而降低流通企业的流通成本，是接下来所要论述的重点。

第一，设定统一标准。RFID应用软件开发与标准统一，是RFID技术应用的核心。其中，電子标签等众多技术参数的标准设定尤为重要，这些标准参数设定直接影响着产品从生产商到供应商再到零售商等多个环节成本，因此只有做到技术参数统一，才能通过数据终端平台对产品进行统一分析，从而确保每个环节应用顺畅，使各环节数据减少流通环节的损耗，降低流通成本。

第二，采用新技术完善RFID核心技术。一方面，以电子标签代替商品条码。目前，生产商在对产品进行装箱打包时，依然沿用将产品条码粘贴到包装箱上的传统方法。如使用RFID电子标签替代原始粘贴条码的方式，则可以将RFID电子标签植入到生产线中，实现智能化监管。同时，将RFID电子标签植入商品包装箱，不仅能够使电子标签反复使用，还能实现商品包装箱的反复使用，从而全面降低成本。另一方面，逐步实现RFID电子标签代替传统条码和防伪技术。目前，各企业在产品防伪方面投入甚多，但未取得成效。如将含有芯片的RFID电子标签植入到商品中，能有效达到防伪的目标以及代替传统条码的目标。从成本方面来看，植入电子芯片的投资比防伪和传统条码投资要少。

第三，在商业层面展开新技术的投入。一方面，推广托盘电子标签。目前，全国已有许多企业在产品分拣中植入托盘电子标签，加快了分拣速度的准确率，这为RFID电子标签推广提供了宝贵经验。另一方面，将芯片数据植入代替传统条码。由于生产商在商品包装盒上已经植入含有芯片的RFID电子标签，在分拣过程中不需要再进行激光扫码，只需在分拣过程中通过相应的软件系统，向芯片中植入产品信息数据。

第四，在终端层面进行推广。将RFID技术的终端建设升级，逐步向零售商供应链上各节点推广，从商品的生产开始到供应商、分销商、零售商都采用RFID技术，不仅能减少商品分拣配送的时间投入，还能减少劳动力成本，最终使整个零售业供应链形成完整的数据链，真正实现供应链的数字化管理，减少各环节的时间、经济等成本投入，并提升全行业的信息应用水平和综合竞争力。

结论

综上，RFID技术以其特有的性质在物流、医疗、交通等领域得到了快速发展。近年来，随着应用范围的逐步推广，在零售业领域得到大范围普及。通过对相关理论分析可知，零售业供应链中，供应商、分销商与零售商都开始采用RFID技术，能够有效推动效率的提升。然而，RFID技术投入成本较高，使得在零售业供应链中的应用受到较大限制。零售业投资主体投资RFID技术并将其应用于零售业，其投入成本与收益如何，是人们所关注的重点问题。为此，通过成本收益方法，借助案例算例的分析过程，从而分析RFID技术在零售业供应链中的经济性，即通过RFID技术投入成本与其收入的比较，进行经济评估。实验结果发现，RFID技术应用于零售业供应链中，能够得到较大收益，其数值要高于投资成本。为此，为有效推动RFID技术在零售业供应链中的应用范围，应从投资成本的角度去寻找RFID技术在零售业供应链中的创新应用途径。

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