（交通运输规划与管理专业论文）生鲜农产品配送系统优化与动态仿真.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研 究或果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地 方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的 同志r 都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为， 由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名： 铒咳趋 论文使用授权的说明 目期：珈尻) ， 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学校有权 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布论文的全部或部分内容， 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 口 保密，在 年后解密可适用本授权书。 不保密，本论文属于不保密。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：锄嗾垒 日期：力谳谚 指导教师亲笔签名j 吲i v 了当1 办已 一， v 。吼砂加步夥 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 摘要：随着信息技术的发展，现代物流作为“第三个利润源泉”正受到日益广 泛的重视，并面临前所未有的发展机遇。我国农产品物流发展相对落后，如 何在满足消费者日益多变的需求的同时，为企业带来利润，引起了广大决策 者和研究者的兴趣。在现代物流中，配送是一个与消费者直接相连的重要环 节，其体现了企业的核心竞争力。而配送中心选址，配送路径优化和库存优 化是配送系统优化中的重要内容，通过对各个环节的优化，有利于提高农产 品物流管理水平和运作效率，降低配送成本，增强农产品物流的综合竞争力， 为生产实践提供决策理论依据。 研究了我国传统的生鲜农产品物流配送模式及国外的主要配送模式，在 现有流通模式的基础上，提出了适合我国国情的生鲜农产品配送模式；根据 配送中心选址的原则和主要影响因素等，以节省企业各项运营成本和最小投 资费用为目标，建立多个配送中心选址问题的数学模型；以生鲜农产品配送 过程中的时间和车辆载重量为约束条件，建立了运输成本最小为目标的生鲜 农产品配送路径优化模型；分析了合理库存的重要性，从满足消费的需求出 发，对配送中心的库存进行设计计算，以保证库存的合理性、经济性和最优 性为目标，建立了库存控制优化模型。从系统化思想出发，将配送系统中心 选址、运输与库存三大问题进行整合，同时考虑中心选址固定投资费用、运 输费用和库存费用的综合成本最低为目标函数，建立了生鲜农产品配送系统 选址库存联合优化模型。 对配送中心选址模型和配送路径优化模型的求解，采用蚁群算法，运用 v c 和j a v a - 编写相应的求解程序；对库存控制优化模型的求解，采用遗传算法， 运用v b 编写相应的求解程序。对配送系统的动态仿真进行了理论分析、系统 设计，开发了生鲜农产品配送系统的动态仿真系统。最后，以福建冷藏物流 企业为例，对配送系统进行了初步应用分析，表明动态仿真系统有助于提高 生鲜农产品物流配送系统管理决策水平，提高系统运作效率，降低配送成本。 关健词：生鲜农产品；中心选址；配送路径；库存控制；启发式算法 中图分类号：f 2 5 3 4 文献识别码：a 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 d i s t r i b u t i o ns y s t e mo p t i m i z a t i o n a n dd y n a m i csi m u l a t i o no ff r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t a b s t r a c t ：w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , l o g i s t i c s ，k n o w na s “ar e s o u r c eo ft h et h i r d p r o f i t i sc a l l i n gf o rab r o a da t t e n t i o na n dc o n f r o n t i n gw i t hu n p r e c e d e n t e dd e v e l o p m e n to p p o r t u n i t i e s c o n f e s s e d l y , f l e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t sl o g i s t i c si nc h i n ai sr e l a t i v e l yu n d e r d e v e l o p e d t h eg o a lt om e e tt h e g r a d u a l l yc h a n g i n gd e m a n d so fc u s t o m e r st h u sb r i i 喀t h ee n t e r p r i s e sw i t hp o t e n t i a lp r o f i t sh a v ea t t r a c t e dt h e m a n yd e c i s i o n m a k e r sa n dr e s e a r c h e r i nm o d e ml o g i s t i c s ，d i s t r i b u t i o nd i r e c t l ya s s o c i a t e sw i t hc u s t o m e r s w h i c hm a k ei ts os i g n i f i c a n ta st or e v e a lt h ec o r ec o m p e t i t i o no fe n t e r p r i s e s t h el o c a t i o no fd i s t r i b u t i o n c e n t e r s ，s e l e c t i o no fd i s t r i b u t i o nr o u t e sa n di n v e n t o r yc o n t r o la r ep l a y i n gi m p o r t a n tr o l e si nt h eo p t i m i z a t i o n o fad i s t r i b u t i o ns y s t e m i ti sb e n e f i c i a lt oi m p r o v eb o t hl o g i s t i c sm a n a g e m e n tl e v e la n d o p e r a t i n ge f f i c i e n c y o ff r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t st h r o u g ht h eo p t i m i z a t i o no fe a c hp a r t t h e r e f o r e ，t h ec o s to fd i s t r i b u t i o nc a nb e r e d u c e d , t h ei n t e g r a t e dc o m p e t i t i v e n e s so ff r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t sl o g i s t i c sc a l lb ee n f o r c e da n dt h e o r i e s f o rr e f e r e n c ea r ea v a i l a b l et ot h es t r a t e g yp r o c e s so f p r o d u c t i o np r a c t i c e t h et r a d i t i o n a ld i s t r i b u t i o nm o d e so ff r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t sa sw e l la st h em a i nd i s t r i b u t i o np a t t e r n s a b r o a dw e r ed i s c u s s e da n do n et h a ti ss u i t a b l et ot h er e a ls i t u a t i o no fc h i n ai sa d v a n c e do nt h eb a s i so ft h o s e e x i s t e dm o d e s a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l e so fc e n t e r sl o c a t i o na n dm a i ni n f l u e n c i n gf a c t o r s , m a t h e m a t i c s m o d e l sd e a l i n gw i 廿lt h el o c a t i o no fm u l t id i s t r i b u t i o nc e n t e r sw e r ee s t a b l i s h e dt a r g e t e do nt h em i n i m u m o p e r a t i n ga n di n v e s t i n gc o s t so ft h ee n t e r p r i s e s g i v e nt h er e s t r i c t i o n so ft i m ea n dl o a dc a p a c i t yo fv e h i c l e s d u r i n gt h ed i s t r i b u t i o np r o c e s s ，o p t i m i z a t i o nm o d e lo f d i s t r i b u t i o nr o u t e sw a ss e tu pa i m i n ga tt h em i n i m u m t r a n s p o r t a t i o nc o s t s t h ei m p o r t a n c eo fap r o p e ri n v e n t o r yw a sa n a l y z e da n dc u s t o m e r sd e m a n d sw e r e c o n s i d e r e dw i t h i nw a r e h o u s e sd e s i g nt h ed i s t r i b u t i o nc e n t e r s t h eo p t i m i z a t i o nm o d e l so fi n v e n t o r yc o n t r o l w e r eb u i l ta sw e l lt og u a r a n t e ei t sr a t i o n a l ，e c o n o m i c a la n db e s t - p e r f o r m a n c eo b j e c t i v e t h el o c a t i o no f d i s t r i b u t i o nc e n t e r s ，t r a n s p o r t a t i o n , a n di n v e n t o r yw e r ei n t e g r a t e ds y s t e m a t i c a l l y o p t i m i z a t i o nm o d e l st h a t u n i t eb o t hl o c a t i o na n di n v e n t o r yp r o b l e m si nad i s t r i b u t i o ns y s t e mw e r ee s t a b l i s h e dc o n s i d e r i n gc o s t so f r e g u l a ri n v e s t m e n t s ，t r a n s p o r t a t i o na n di n v e n t o r ya sw e l l 勰t h e i rm i n i m u mc o s t s i ns n n ld u r i n gt h e d i s t r i b u t i o np r o c e s s a n tc o l o n ya l g o r i t h mw a sa p p l i e dt os o l v et h e m a t h e m a t i c sm o d e l so fc e n t e r sl o c a t i o na n dr o u t e s o p t i m i z a t i o np r o b l e m s v i s u a lc + + a n dj a v aw e r eu s e dt op r o g r a r r la sf o rs o l u t i o n st ot h ei n v e n t o r yc o n t r o l m o d e l s ，g e n e t i ca l g o r i t h mw a sa d o p t e da n dv i s u a lb a s i c sw a sp i c k e du pt op r o g r a m u n d e rat h e o r e t i c a l a n a l y s i sa n ds y s t e m a t i c a ld e s i g no ft h ed y n a m i cs i m u l a t i o nf o rt h ed i s t r i b u t i o ns y s t e m , ad y n a m i cs i m u l a t i o n s y s t e mo ff r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t sd i s t r i b u t i o ns y s t e mw a sd e v e l o p e d a tl a s t , aa p p l i c a t i o na n a l y s i so ft h e d i s t r i b u t i o nc e n t e r sw a sd o n et a k i n gf u j i a nl e n g c a n gl o g i s t i c sc o m p a n ya sc a s e ss t u d i e s t h ea p p l i c a t i o n r e s u l ts h o w st h a tt h em a n a g e m e n ta n dd e c i s i o n - m a k i n gl e v e l so fad i s t r i b u t i o ns y s t e ma r ei m p r o v e da n d c o n s e q u e n t l yi t so p e r a t i n ge f f i c i e n c yi si n c r e a s e da n d i t sd i s t r i b u t i o nc o s ti sr e d u c e d k e yw o r d s ：f r e s ha g r i c u l t u r a lp r o d u c t ；c e n t e rl o c a t i o n ；d i s t r i b u t i o nr o u t e ；i n v e n t o r yc o n t r o l ；h e u r i s t i c a l g o r i t h m c 1 cn n m b e r ：f 2 3 5 4d o c u m e n tc o d e ：a - 2 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 1前言 1 1农产品物流与配送综述 1 1 1 农产品物流及配送的概念与分类 1 1 1 1 农产品物流及配送的概念 农产品物流是指为了满足用户需求，实现农产品价值，而进行的农产品物质实 体及相关信息，从生产者到消费者之间的物理性经济活动。具体而言，它包括农产 品生产、收购、运输、储存、装卸、搬运、包装、加工、配送、分销、信息活动等 一系列环节，并在这一过程中实现了农产品价值增值【1 1 。而配送是物流过程中一种 特殊的物流形式，配送的本义是配货和送货。配送是指根据一定的用户需求，在配 送中心或其他物流据点进行分拣、配货等工作，并将配好的货物及时交给收货人的 一个过程。配送作为是物流中一种特殊的、综合的活动形式，它包含了商流活动和 物流活动，这两者紧密结合，同时也包含了物流中若干功能要素的一种形式。 我国物流学界对配送的定义是：根据用户的订货要求和时间计划，对物流进行 拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并以最合理方式按时送达指定地点的物流 活动1 2 j 。配送不仅仅是一种强化服务的手段，更重要的在于它是一种先进的物流方 式和物流体制。从物流功能或物流要素的角度来看，配送是多项目、多环节物流活 动的有机结合，既有货物运输，同时也包括集货、存储、分货、拣选、配装等活动。 由于我国农产品的劳动力成本较低、农产品的价格也比较适宜，其物流配送一 直处在相对落后的起步阶段。然而，随着人们生活水平的提高，无污染、保鲜、冷 藏、冷冻等农产品以及二次加工型农产品的市场需求量大，产品附加值增加，农产 品的配送发展空间很大，经营农产品物流和服务具有诱人的发展前景。在我国农产 品生产及加工企业物流管理比较落后的情况下，应用优化的思想，对农产品物流配 送系统进行研究是非常必要的。 1 1 1 2 农产品物流的分类 1 1 1 2 1 根据农产品物流定义的不同 农产品物流可划分为3 种物流类型：农产品生产物流、农产品销售物流和农产品 废弃物物流【3 1 。 1 1 1 2 2 根据物流对象的不同 根据物流对象的不同，农产品物流可分为：( 1 ) 粮食作物物流。2 0 0 6 年我国粮食 总产量已达到4 84 0 2 2 万t ，其中有1 0 以上要转化为商品粮，加上进口，每年进入流 通领域的粮食约为70 0 0 万t 【3 】。( 2 ) 生鲜农产品物流。包括蔬菜、瓜果、肉类、水产品 等，通常具有地域性强、经济价值高、技术要求高、商品率高等特点，对自然条件要 求较严格，宜于集中进行专门化生产。2 0 0 6 年，我国肉类产量为77 4 3 1 万t ，水产品 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 总产量为51 0 7 6 万t 。( 3 ) 林产品物流。林产品是重要工业原料，其物流主要体现在林 产品运输、装卸和搬运上。( 4 ) 其他农产品物流。 1 1 1 2 3 根据物流主体的不同 农产品物流可分为三种形式【4 5 1 。( 1 ) 农产品生产企业自营物流。它是由农户自己 组成合作社专门从事运销。丹麦、新西兰、澳大利亚在这方面做得较好【6 】o ( 2 ) 由销 售企业承担的农产品物流。它是销售企业在产地收购农产品后自己组织物流业务。( 3 ) 第三方物流。它是由专业物流公司承担物流业务。如通过经纪人或代理商同第三方物 流签订合同。 1 1 2 生鲜农产品物流的特点 生鲜农产品是指由农业部门生产的没有或经过少许加工的，在常温下不能长时间 保存的初级食品，一般包括蔬菜、瓜果、肉类、水产品【引。实际生活中许多农产品的 价值随时间推移而呈现出显著降低的特征，如水果、蔬菜等典型的易腐农产品，它们 在库存和销售环节中，随着时间的流逝，其功效或价值将快速下降。 1 1 2 1 农产品生产的区域性 农产品的生产由于受自然、气候因素影响，其生产具有很强的区域性、差异性。 许多农产品是此地生产，彼地消费：一地生产，各地消费；几地生产，全国消费。我 国有9 0 0 多个粮食生产基地县，其产量占全国总产量的8 0 ；3 0 0 多个产棉县的棉花 量占全国总产量8 0 t 引。近年来，在全国发展了许多特色农业地区，而消费则是常年 全国性消费，这必然产生了生产与消费的区域空间矛盾。为此，必须大力发展和改善 农产品物流，特别是农产品的储存与运输业，通过农产品储运业务创造空间价值。 1 1 2 2 农产品生产的季节性 由于自然、气候和地理条件的制约，农产品生产不仅具有很强的区域性，而且具 有很强的季节性。农产品在生产季节集中大量上市，但消费是全年消费。为了解决季 节生产与常年消费的矛盾，必须加强和改善农产品物流的仓储和保管业务，因此储存 是必不可少的物流环节，并要求其库存必须有蓄水池的功能，零库存的目标取向对农 产品不适用。另一方面，农产品对保管、运输有很高的要求，必须通过冷藏冷冻保鲜 技术来减少损耗、降低物流成本【9 】。 1 1 2 3 农产品品种的多样性 农产品包括种植产品、水产品、林产品、牧产品等。据2 0 0 6 年统计数据，各种 农产品总共达9 38 8 6 9 万t 【1 0 】。由于我国地大物博，有山区、丘陵地区、平原地区， 有热带作物、亚热带作物、湿带作物，所以农产品品种繁多。当农产品产量高，集中 上市时，必然形成庞大的物流规模，对运输的运载工具、包装材料和包装形式要求更 高。 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 1 1 2 4 农产品独特的鲜活性 农产品的生物属性，首先是易腐易损性；其次是单位产品价值低，体积大；再次 是最初产品形状、规格、质量参差不齐，鱼龙混杂【1 1 1 。农产品的易腐易损性规定了物 流时间，从而也限制了物流范围，并要求尽量减少装卸搬运次数，特别是一些鲜活的 农产品，对物流过程的要求非常苛刻。单位产品价值低、体积大，使得农产品物流中 运输费用巨大，所以要尽量做到低成本运输、直达运输。 1 1 2 5 农产品的加工增值性 自然形态的农产品附加值低，消费者需要的农产品是经过初加工或深加工的农产 品捧j ，所以农产品物流特别需要发展农产品加工企业，通过农产品加工来增加农产品 的附加值。加工增值是农产品物流的重要内容和关键环节，通过初步流通加工使参差 不齐的农产品规格化、标准化。农产品加工增值和副产品的综合利用是减少农产品损 失，延长其保存期限，提高农产品附加值，丰富人民生活，使农产品资源得以充分利 用的重要途径。因此，农产品加工是农产品物流中一个不可缺少的重要组成部分。 1 1 2 6 农产品物流的技术特性 由于农产品的生物属性，使得对农产品流通过程中的储存、保鲜、加工等环节有 很高的技术要求。有数据表明，我国水果、蔬菜等农副产品在采摘、运输、存储等物 流环节上的损失率约2 5 3 0 ，而发达国家果蔬损失率则低达5 【1 2 】。大部分农产品具 有易腐性，在流通过程中需要采取各种措施以达到保鲜的目的，一些鲜活产品进入流 通领域后，还必须进行饲养、防疫等，这些都需要专门的知识和设备。而对采取低温、 防潮、烘干、防虫害等一系列技术措施，它要求有配套的硬件设施，包括专门设立的 仓库、输送设备、专用码头、专用运输工具、装卸设备等。 1 1 3 发展农产品配送系统的意义 配送系统是在一定的时间和空间里，由所需位移的物资、包装设备、装卸搬运 机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干相互制约的动态要素所构成的 具有一定功能的有机整体【2 j 。配送系统的目的是实现物资的空间效益和时间效益， 为社会提供更多的服务，并取得最佳的经济效益。配送系统在现代物流活动中有其 重要的地位和作用。 ( 1 ) 有利于物流的合理化配送是利用较大批量的优势来筹措资源的。通过筹措 资源的规模效益来降低资源筹措成本，使配送资源筹措成本低于各个客户筹措资源成 本，从而取得优势。它可以形成高效率、高收益和合理化的流通格局。 在库存分散的状态下，经常会出现物资超储积压和设备闲置现象，一方面要占用 大量资金，影响资金周转；另一方面又不能充分实现物资的价值【1 3 】。而实现配送就是 利用和依靠科学来管理库存，从而大大节约社会财富，同时降低用户实际平均分摊库 存的负担。根据生鲜农产品的特点，采取准时配送方式，生产企业可以完全依靠配送 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 中心的准时配送来实现低库存或零库存，使得库存合理化。 ( 2 ) 有效解决交通问题先进的配送系统可以完善输送和整个物流系统，将支线 运输与主线运输分开来，具有较强的灵活性、适应性、服务性，使输送过程得以优化 和完善。通过实施配送，可以减少社会范围内的迂回运输、交叉运输、重复运输等不 合理现象，有助于缓解城市道路交通矛盾，解决交通拥挤问题，起到防止污染、保护 环境的作用，还能减少运输费用。 ( 3 ) 有利于开发和应用新技术随着生产规模的不断扩大和市场容量的不断增 加，配送的规模也在相应扩大。在这种形势下，用于配送的各种设备和设施，不但数 量越来越多，而且其技术含量、技术水平也在不断提高。在更新、改造设备的基础上， 采用一系列先进的操作技术和管理技术，如条形码标识技术、计算机控制的自动拣选 技术、自动立体化仓库等，客观上大大提高了配送效率，同时也促进了科技进步。 ( 4 ) 有利于实现农产品的加工增值根据农产品最初形状、规格、质量参差不齐 的特点，配送中心对生鲜农产品进行加工，普遍实现了增值服务。它以最短的时间消 耗，为广大消费者提供了最大限度的保鲜、清洁的原料以及合理的包装，以此来简化 家庭操作，直接送达消费者手中。这些加工服务为农产品实现了较大的附加值【1 4 j 。 ( 5 ) 有利于形成规模效益配送中心直接从农户手中大量采购具有地方特色的农 产品，通过配送方式，能有效提高农产品生产经营效益。配送中心对农产品通过短时 间加工，配送到消费者手中，压缩了中间经营环节，形成了规模效益，降低了流通成 本，保证了农产品质量，满足了消费者对农产品的新鲜、营养价值不打折扣的要求； 同时扩大了产品的知名度，大大提高了配送企业和农户双方的经济效益【l 5 。 1 2 生鲜农产品配送系统的研究现状 1 2 1 生鲜农产品的配送模式问题 目前生鲜农产品的配送模式主体主要发生在公司与农户之间。由于信息流的不顺 畅，导致生鲜农产品在市场上的价格波动很大。传统的生鲜农产品配送模式存在着许 多问题： ( 1 ) 模式的稳定性不够当企业和农户之间存在契约关系时，违约现象很常见。 原因在于，当市场价格高于公司事先的定价，同时违约收益高于违约成本时，有的农 户就通过隐蔽途径把一部分生鲜农产品给其他市场；而当市场价格低于当初定价时， 农户又会把生鲜农产品给公司，导致企业蒙受很大的损失【1 6 j 。 ( 2 ) 模式在推广中受到资金的制约因为“公司+ 农户”的模式是要农户先购进一 定的农业生产资料，这就把贫困的农户、没有资金投入的农户拒之门外，这样的结果 导致农业产业化经营受到极大制约，无法进一步深化、推广。 ( 3 ) 农户处于弱势地位在信息不对称的情况下，农户总是处于弱势地位，被动 地为龙头企业提供产品，甚至被动地接受企业提出的低于市场价的收购价格，而在违 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 约后又无法得到相应赔偿。虽然也存在农户违约、企业利益受损的情况，但大多数情 况下，风险总是由农户承担，而不是共担，其利益无法得到保证。 ( 4 ) 缺乏生鲜农产品生产标准体系农户和企业是一种松散型关系，企业无法对 农户生产的生鲜农产品进行全程监控，导致其产品质量无法达到企业要求，更无法达 到国际标准。同时缺乏生鲜农产品初级或深加工企业，把地方特色的农产品做成品牌 产品，发展绿色、无公害生鲜农产品。 ( 5 ) 农村劳动力素质较低农户在生产过程中缺乏科学知识，需要依靠政府指导 和市场引导相结合、公益服务和有偿服务相结合的多层次的科技技能培训体系，积极 开展农民职业技能培训工作，从而提高农民运用现代化农业实用技术的能力和从事 二、三产业的就业能力。 总体来讲，生鲜农产品流通模式落后，主要是现货交易，这就容易导致批发市场 价格波动较大，不利于生鲜农产品的供需平衡；生鲜农产品的非标准化导致市场内无 法进行公开的竞拍交易；多数批发市场经营规模小，没有建立明确的市场准入制度， 远期合同交易很少，采用电子商务模式、连锁经营等现代交易方式的更是甚少。生鲜 农产品公共基础设施不发达，流通网点布局不合理。生鲜农产品物流信息化程度低， 生鲜农产品物流组织化、专业化、规模化程度有待提高。 1 2 2 生鲜农产品配送中心选址问题 配送中心是集物流、信息流和资金流为一体的流通型节点，所以科学合理地进行 配送中心选址是非常重要的。物流配送中心布局和选址是否合理，对物流配送中心功 能的发挥和综合效益影响很大。物流配送中心选址研究已经有很多方法，但仍需要得 到科学的模型化、数量化方法的支持，这些方法大体可以分为定性和定量两大类。 定性的方法主要包括层次分析法和模糊综合评价法相结合对各个方案进行指标 评价，找出最优方案。范丽芳等通过把层次分析法和模糊综合评价法两种方法的优点 的有机融合，提出了模糊层次分析法。该方法将模糊评价法中的相对隶属度用于层次 分析法中的多方案指标合成，提高了物流配送中心选址决策的效率【1 7 】；李旭宏等提出 了一个基于品质机能法，并综合应用模糊集理论、群体决策理论的第三方物流系统的 配送中心选址模型。模型能从3 p l s 和客户多角度考虑配送中心选址需求，可反映决 策过程中的模糊性和群体性决策的特点。但模糊层次分析法的缺点是决策结果受主观 因素影响较大，从而影响最优结果的选取【1 8 】。 定量的方法主要包括重心法、整数规划法、遗传算法等。重心法是研究单个配送 中心选址的常用方法，它根据距离、重量或两者的结合，通常考虑较少影响因素，建 立的模型较简单。因此，根据重心法确定的物流配送中心选址只能作为参考。李颖、 谢红宾利用g i s 的空间分析技术，在电子地图上分析定性因素得出了一系列选址候选 点。在此基础上建立整数规划选址模型，采用聚类的方法对客户分群，用贪婪取走启 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 发算法得出最佳配送中心选址地点【l9 j ；遗传算法在物流研究中的应用也越来越广泛。 p e t r o v i cd o b r i l a 针对物流配送中心选址是一个混合整数非线性规划问题，待选择和拟选 择的配送中心数目较多、计算较复杂这个问题，设计了基于优先权编码的遗传算法来 降低问题求解的难度【2 0 1 。遗传算法全局寻优性能好，其缺点是计算非常的复杂，将来 的研究方向包括决策变量的混合编码以及基于基因位置和基因值的混合遗传算子设 计等；王晓博等考虑电子商务环境下的物流配送特殊性，将物流配送中心选址模型从 变动费用和时间约束的条件进行修改，建立适用于电子商务环境下的物流配送中心选 址模型1 2 l ，2 2 j ；屈波等从成本效益均衡的角度分析，对于生鲜农产品物流网络中配送中 心的设立，提出了基于生鲜农产品价格( 价值) 随时间变化的成本效益均衡模型，在收 益目标确定的情况下，建立配送中心的数量和位置，并使其成本最d x 2 3 , 2 4 】。 总体来看上述各种模型都存在以下问题：模型常常假设需求量集中于某一点，而 实际上需求来自分散于广阔区域内的多个消费点：运输费用通常假设运价随运输距离 成比例增加，然而，大多数运价是由随运输距离变化的固定部分和不随运输距离变化 的可变部分组成的；模型中物流中心与其他网络节点之间的路径通常假定为直线，实 际上这样的情况很少。而对生鲜农产品配送中心选址的研究更少，因此，对生鲜农产 品配送中心选址的研究是生鲜农产品物流发展的必然趋势。 1 2 3 生鲜农产品配送优化问题 物流配送是物流中一个直接与消费者相连的重要环节，是货物从物流结点送达收 货人的过程。配送是在集货、配货基础上，按货物种类、品种搭配、数量、时间等要 求所进行的运送，是“配”与“送”的有机结合。物流配送过程主要包括：从生产工厂进 货并集结的集货作业；根据各个用户不同需求，在配送中心将所需要的货物挑选出来 的配货作业；考虑配送货物的质量和体积，充分利用车辆的载重和容积的车载货物的 配装及配送路径的确定。 配送路径优化问题是指在满足车辆容量或行驶距离的限制下，车辆由场站出发， 寻找一组车辆配送路径方案，满足所有需求点的需求且使所有车辆的巡行距离达到最 小。配送路径优化问题的难点是计算复杂度，是一个n p ( n o n d e t e r m i n i s p i cp o l y n o m i a l ) 问题，计算量随着配送点的增加呈几何级数增长。国内外学者对配送路径优化问题已 进行了大量的研究，建立了相关的数学模型及算法。但是随着信息技术的发展，那些 单纯的模型和算法只有与计算机技术相融合，才能为现代物流管理提供更高效率的决 策支持。目前，遗传算法是一种有效的解决最优化问题的方法。其中，董媛媛针对物 流企业在定价时存在的问题，研究了带回程车辆的配送优化及定价模型，采用改进的 遗传算法求解，并给出算例，从而得到承运者的最低运价，以期为物流企业提供科学 的决策依据幽j 。但遗传算法在配送点多时的计算量太大，与计算机技术的结合会是新 的发展趋势。如今，配送路径优化问题在生鲜农产品物流领域越来越得到重视，根据 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 生鲜农产品本身的易腐烂变质、周期性短的特点，韩冰源、肖生苓通过构造时间惩罚 函数和容量限制惩罚函数建立了相应的数学模型，利用改进的遗传算法，提出了易腐 货物即时配送路径优化问题的求解策略，显示了遗传算法在求解此问题的优越性和可 行性【2 6 j 。t h a n g i a h 和j o e 曾用遗传算法求解了v r p t w 问题，但这些算法都存在早熟性 收敛的问题1 2 7 娜】；张丽萍等提出了一种改进的遗传算法来解决v r p t w 问题，较好地 解决了早熟问题，但仍然不能摆脱在遗传算法中爬山能力差的缺陷【2 9 】；李嘉等曾提出 将遗传算法与禁忌搜索相结合的混合算法来解决一些特殊类型的车辆路径问题，改善 了遗传算法的爬山能力 3 0 l 。近年来，诸多学者也研究用蚂蚁算法( a n tc o l o n ya l g o r i t h m ) 求解复杂的组合优化问题。应用蚂蚁算法求解v r p t w 是最近研究的新方向，因为其 并行性与分布性，特别适合大规模启发式搜索。 对生鲜农产品的配送，比如水果、蔬菜的配送，企业决策者不能再以降低运输成 本为目标，而是要考虑产品的时效性、保鲜期短的特点，将生鲜农产品在按时送达目 的地，这样建立的配送模型才能满足客户的需求。目前对于农产品配送路径优化应用 系统的研究比较少，有待进一步的深入研究。 1 2 4 生鲜农产品配送系统库存问题 库存问题的研究最早可追溯到1 9 世纪末研究银行保持多少流通现金的问题，对于 这一问题人们研究后发现了一个计算库存现金的简单公式。早在1 9 1 5 年，h a r r i s 就建 立了第一个库存模型来优化库存；随后，a 1 t o w 等及d v o r e t z l g 等奠定了现代库存理 论的基础，并使库存论成为运筹学中的一个独立分支。从此库存问题在运筹领域为广 大研究者所关注，研究不断深入。生鲜农产品库存控制优化问题有其特殊性，它属于 易腐物品，其库存控制优化问题引起许多学者的研究。 易腐物品是在存储过程中会发生腐烂、性能衰退和分解的变质类物质。在实际生 活中，水果和蔬菜的腐烂、汽油的挥发和放射性物质的衰减等都是属于典型的变质现 象。易腐物品库存问题最早可追溯到w 1 1 i t i n ，他是第一个研究了时尚物品在库存周期 末发生过时的情况【3 1 1 。2 0 世纪6 0 年代之后，g h a r ea n ds c h r a d e r 发展了具有指数衰减的 易腐物品的订购批量模型，通过建立一个库存项目模型表示衰减过程【3 2 】；在假定变质 率是恒定不变的基础上，d a v e 和p a t e l 在易腐物品库存模型中考虑了需求与时间相关但 不会发生短缺的情况 3 3 】；r o y c h o w d h u r y 贝1 建立了在固定时域内允许短缺的易腐物品 的订购批量模型【3 4 j 。 目前，应用现代物流理论和方法，结合生鲜农产品本身的特点，有针对性地研究 和分析生鲜农产品库存优化问题的公开报导较少，对生鲜农产品配送系统的研究国内 外目前还处于探索阶段，这方面的研究公开报导非常有限：p e t r o v i c 等利用供应链库存 管理的思想，对生鲜农产品库存管理优化进行了研究 3 s 】；庞胜明在库存控制理论的基 础上，分析时效性生鲜农产品物流库存控制的特点，建立了一种基于w e i b u l l 分布的 生鲜农产品配送系统优化与动态仿真 时效性农产品物流库存控制模型，并用实例验证了模型的可行性【3 6 】。 从已有的模型和相关的资料来看，大部分模型只针对单一产品系统的情况，随着 人们生活水平的不断提高，生鲜农产品的配送模式已处在由单品种、大批量配送向多 品种、小批量配送的过程中转变。另外许多模型是根据历史数据假设各需求点的需求 是已知的，但实际上需求往往是未知的、不确定的和随机的。此外，经济效益最大化 及成本最小只是系统目标的两个方面，还有许多客观因素需纳入到模型中来。因此， 在以后的研究中，将进一步研究在品种多样化、需求随机和批量小的配送模式下，运 用现代供应链的思想提出建立专业化的生鲜农产品配送系统。 1 2 5 生鲜农产品配送信息化问题 农产品物流管理信息化是农业物流现代化的新内容和必然趋势。它是农业生 产者优化资源配置、拓展农产品销路的需要，是降低农业风险( 包括市场风险和自然 风险) 的需要，是提高农产品国际竞争力( 包括价格竞争力、质量竞争力和品牌信誉竞 争力) 的需要。 目前生鲜农产品配送的信息化基础设施相对薄弱，包括基础电信市场、各种公共 通信网和专用网在各地方的普及程度较低。生鲜农产品配送的专业化程度非常低，物 流的功能单一、效率低下，只能满足企业货物运输的基本需要。由于生鲜农产品原始 信息的收集大部分由手工完成，不够完整、准确、及时，还会有疏漏和错误，因此生 鲜农产品配送系统不能及时掌握准确的供需信息；不能及时响应客户要求和农业物流 服务，保证生鲜农产品运输的快速、可靠、准时。信息化的缺乏导致生鲜农产品物流 配送服务的专业化的缺乏，包括对生鲜农产品的分货、配货、配载、选择运输方式、 选择运输路线、合理安排送达数量和送达时间等的统筹安排；同时，生鲜农产品的含 水量高、鲜活性等特点，对供需的信息精度要求更高，才能对其质量进行有效的管理， 从而有效利用运载工具的运力。 农产品物流配送的信息化主要包括硬件结构和软件结构【3 7 】。硬件结构主要是通讯 基础设施，包括各种通信器材和处于局域网中的终端计算机。通过这些联系，及时通 报各作业点以及管理点的情况、获得控制指令，保持整个生产的一致性、协同性，达 到物流一体化。内部物流配送的车辆可以通过对讲机、手机和管理枢纽取得联系。对 于企业外部的物流配送，还可以用g p s 进行定位，同时采用对讲机、手机等通信联 系的方法获取配送的实时信息，以高效迅速完成分拣、配送、取货、装卸等任务。还 有通过物流枢纽，主要是高性能的服务器或大型机，运行大型数据库系统，负责空间 和非空间数据信息的存储和调用任务。物流枢纽一方面接收、存储各位置发送来的信 息，另一方面将物流管理台和决策平台的信息发往生鲜农产品加工点、仓库、配送中 心等作业岗位，实现企业的资源共享能力和交互能力的基本需求。 软件结构主要由门户网站、订单管理子系统、运输管理子系统、仓储管理子系统0 福建农林大学2 0 0 8 届硕士学位论文 决策支持子系统、平台维护管理子系统以及接口系统组成【3 引。涉及电子数据交换 e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ( e d i ) 、地理信息系统g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) 、全球定位系统g l o b a lp o s i t i o n i n gs y s t e m ( g p s ) 和电子定货系统e l e c t r o n i co r d e r s y s t e m ( e o s ) 等技术。 通过信息技术的应用，对物流信息进行收集、传输、加工、储存、更新和维护， 使用户了解生鲜农产品适时价格信息汇集与发布以及市场信息咨询服务：某些生鲜农 产品品牌的特色；国内外贸易动态跟踪。并且为农户提供动态和实时地提供农业物流 全过程的指导。建立生鲜农产品物流信息管理系统，整合物流资源，使农业物流资源 配置更合理、更优化；提高相关管理部门工作的协同性、决策的科学性；提高管理决 策的效率和科学程度，节省时间，提高资源利用率。 1 3 生鲜农产品配送系统中存在的问题 1 3 1 生鲜农产品的配送模式 目前我国生鲜农产品配送，主要有三种模式，一是直销型配送模式，由农户或农 产品基地自营配送，将农产品送到批发市场或用户手中；当前的配送模式下，交易地 区分散，资金回笼慢，库存成本高，货物配送困难。二是契约型配送模式，即农户提 供农产品，由合作社或加工企业负责进入市场【3 9 】。但配送中心规模小，缺乏农产品卫 生、防疫和安全等的有效监控措施和现代管理手段，大多服务功能单一，仓储设施简 陋，难以适应规模化效应 4 0 , 4 1 】。三是联盟型模式的主导者是生鲜农产品批发市场，参 与者是生鲜农产品生产者、批发商、零售商、运输商、加工保鲜企业等，通过利益联 结和优势互补形成了战略联盟，但目前这种模式未形式规模效应。 1 3 2 生鲜农产品的配送技术 农产品配送以常温或自然形式为主，在流通过程中，运输车辆主要是使用敞蓬汽 车散装运输，缺乏冷藏冷冻设备，箱式冷藏车严重不足。而鲜活农产品的含水量高， 保鲜期短、极易腐烂变质，对运输效率和保鲜条件有很高的要求，这就造成农产品在 物流过程中损失大，物流成本高。更谈不上在物流其它领域应用广泛