乡村振兴战略下农村快递物流网络构建

乡村振兴战略下农村快递物流网络构建摘要近年来，在乡村振兴战略下，我国的电商与网络购物逐渐在农村普及，乡村快递业的需求随之也逐渐增大。但是我国的乡村快递物流才处于刚发展的阶段。乡村快递物流网络尚不完善。基于此，本文对我国乡村快递物流网络构造问题进行研究。本文主要围绕农村快递物流网络构建进行研究分析，主要内容如下：文章首先对相关理论与方法进行了概述，并介绍了农村物流的概念与快递物流网络和覆盖模型的相关理论。其次对我国的农村物流现状和问题进行分析；接着讲述了物流网络构建相关内容；在物流网络构建中重要的是网点选址，第五章以济宁市某县为例建立集合覆盖模型进行选址，利用遗传算法进行求解。最后，提出对快递物流网络的保障措施本文通过对我国乡村快递物流构建的研究，为乡村快递网点建设提供了可行的方案，为我国乡村快递业的发展提供帮助，给乡村快递物流网络的构建提供参考建议。关键词：乡村物流集合覆盖模型网点选址遗传算法目录一、绪论 一、绪论（一）选题背景1.国家大力支持发展农村快递物流完备的农村物流系统是新农村建设重要的一步。2017年10月18日，习近平总书记在十九大报告中指出，实施乡村振兴战略。自从乡村振兴战略提出以来，各省、市都认识到了乡村物流的发展对乡村振兴有着非凡的意义，连续的都颁发了相应的建议及政策，来推进农村快递物流的发展，从而加快全面建设小康社会的步伐。政府的支持是农村快速发展的政治保证。2018年，中共中央国务院颁发《乡村振兴战略规划（2018－2022年）》，其中第九篇第二十八节是加强农村基础设施建设，主要内容依然是把建设乡村基础设施视为重要任务，不断地增加投资，扩大规模，加快补充农村基础设施，增进城乡之间的联通关系。2018年1月2日，中共中央、国务院发布《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》，建议构建农村一二三产业融合发展体系，大力建设具有广泛性的促进农村电子商务发展的基础设施，加快推进农村流通现代化。2.国内快递物流发展前景广阔中国快递起源于上个世纪七十年代，起步相对较晚，起初发展也比较缓慢，但是近几年，农村电商快速发展，中国快递物流也受到相对较大的影响，技术水平不断提高，运营模式也在不断优化，发展趋势呈快速上升状态。2019年，快递物流运营模式持续优化，资源不断整合，规模不断扩大，对客户满意度也逐渐重视。近年来，为了适应快递需求急剧增加的情况，快递业出现公共服务的特征。中国快递行业迅猛发展，快递量从2010年的23.4亿件增加到2019年的635.2亿件，其中2013年的增长率高达61.5%。根据国家统计局数据显示，近五年来，中国快递量高速增长，平均增长量达到了107.1亿件。2019年，快递企业的总快递量累计635.2亿件，同比增长25.3%；业务收入累计完成6038.4亿元，同比增长21.8%。2010-2019年中国快递量如图1所示。图12010-2019年中国快递量（亿件）快递业在现代服务业中的占比越来越大，是供应链中的桥梁，连接着上下游的企业与顾客。同时，快递业推动着社会流通方式的转型和人们消费水平的提升，也促进着国家经济不断增长，产业结构不断优化。在乡村振兴战略下，农村快递物流也成为促进城乡发展的关键。近十年来，国家快递量迅速增加，对物流的需求也迅速增加，所以中国的快递物流发展空间非常广阔。随着人们生活水平的不断提高，电子商务快速发展，无论城市还是农村都对物流的需求越来越多。发达城市的物流发展较快，一个快递在上海、苏州、宁波城市之间仅仅需要一天的时间，而农村物流的发展就较为缓慢，同样的快递从宁波市里运送到宁海的农村，需要花费大约一周的时间。为全面建设小康社会，国家也颁布了越来越多的振兴乡村的政策，促进了乡村快递物流的发展，为物流企业提供了前所未有的发展机会。在如此优越的条件下，如何合理科学的构建农村快递物流网络是现在诸多快递物流企业迫切需要解决的问题。（二）研究意义随着国家的不断发展，农村电商和网络购物的不断浮现和发展，不但增加了快递企业的需求量，扩大了物流市场，同时也对快递企业提出了更高的要求。快递物流网络是快递企业快速发展的关键点之一，同时也备受大家关注。加大力度发展农村快递物流，构建农村快递物流网络，研究农村快递物流运营模式，促进农村基础设施建设，提高农村经济的发展，对农民生活水平的提高意义非凡。（1）“三农”问题是发展乡村需要解决的本质问题，在十九大报告中第一次提到乡村振兴战略，此战略是实行全面小康的重要策略，也是“三农”发展的重要基础。大力发展农村快递物流，增加了城乡流通，有助于农村物流基础设施的建设与完善，也有助于农村产业结构的调整，进而提高农民的就业率，缩小城乡差距，促进城乡一体化发展。在乡村振兴战略背景下研究农村快递物流网络构建，对于实现乡村振兴和实现全面建成小康社会意义非凡。（2）构建农村快递物流网络，可以减少中转站的数量，节约企业资源，降低成本，同时也减少包裹的中转次数，节约时间，提高顾客满意度。在农村无法完成配送到门服务的境况下，减少顾客取货距离，提高农村快递服务质量和企业资源利用率，促进快递物流企业快速发展。（3）当前针对农村快递物流的探究较少，还没建立完整合适的理论体系，本文通过实例研究乡村快递网点选址，提出经济可行的方案，带动农村快递物流相关理论的探究。二、相关理论与方法（一）农村物流的概念物流的概念最初来源于美国，原意为"货物配送"。上世纪60年代引入日本，意思是"物的流通"。随着国家的进步"物的流通"慢慢的被"物流"代替。中国的"物流"是从日文资料引进来的外来词，源于日文资料中的"Logistics"。在中国的物流术语标准中，物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程中，根据实际需要，将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来实现用户要求的过程。农村物流是为农业生产和农村居民生活服务的物流，是指为农村居民的生产、生活以及其他经济活动提供运输、搬运、装卸、包装、加工、仓储及其相关的一切活动的总称，具有季节性、分散性、生物性、多样性和复杂性等特点。（二）快递物流网络相关理论1.快递物流网络的含义快递物流网络是由取件点、中转站、和运输路线构成的，是依附于交通运输网络上的一种特殊的网络。在物流过程中，按照一定的原则和方式组织起来的，在控制系统作用下，遵循一定的运行规则传递快件的网络系统。快递物流网络是一个统一的整体，各部分紧密衔接，依靠全网的整体功能，完成快件递送的任务。快递物流网络可以抽象的概括为网络层、业务层和空中层。以物理层为基础，在业务层的规范下，使快件得以迅速有序地传递，控制层起监督、控制和协调作用，保证全网的畅通。（三）覆盖模型相关理论覆盖模型是一类离散点选址模型，是对于需求已知的一些需求，如何确定一组服务设施来满足这些需求点的需求。集合覆盖模型：用最小数量的设施去覆盖所有的需求点，为需求点提供服务。集合覆盖模型示意图如图2所示：图2集合覆盖模型示意图集合覆盖问题模型如下，其中字母p表示规定可建设施点的数量：目标函数：约束条件为： ① ② 假设建设成本相同 ，则加权集合覆盖模型的目标函数为约束条件不变。目标函数指建设设施的最少量；约束条件①表示覆盖需求点的设施点可以完全能够满足被该点的需求；约束条件②表示需求点的需求量不超过为其服务的设施点的服务能力。三、乡村振兴战略下农村物流现状与问题（一）我国农村物流发展现状2015年，我国初次提议以“县、乡、村”三级节点构建农村电商物流设施，明确了乡村物流体系构建方向。近几年，农电规模逐渐扩大，农村的物流需求也随着不断增多，人民的收入也迅速提高，网购的人数也迅速增加，更加提升了对物流的需求量。在农村电子商务快速发展的今天，需要一个完善的物流体系进行支撑。在农村，人们网络购物中比较关注商品质量、服务、个人信息、以及支付安全和物流安全，其中人们越来越关注服务质量，这就对农村物流网络有更高的要求。在快递量逐渐增加和各种因素的相互影响下，乡村快递业务需求现状也产生了很大的变化，具体表现在以下三个特征，如表1所示：表1乡村快递需求的特征特征内容复杂性在农村，人们在农业生产资料采购方面，在农产品外销方面，在农村居民生活采购方面都有需求，并且不同经济地区需求不同，不同的人消费也不同，乡村快递需求就呈现出复杂多样的特征。分散性农村地广人稀，相对于城镇来说人口是比较分散的，从上一级送到顾客手中，路程复杂，耗时多，成本高，所以一般采用到镇级自行取件。低层次性与城镇相比，农村消费水平相对落后，大多需求都停留在基本快递层面。（二）乡村振兴战略下农村快递物流存在的问题随着乡村快递量的逐渐增多、物流需求也不断加，但农村目前的快递物流网络相对落后，现有的物流网络已不足以使用。逐渐浮现出诸多问题，主要体现在以下几个方面。1.包裹风险系数高首先包裹安全性低，购物者的个人信息容易泄露；其次乡村网点服务人员的管理差，在进行派件时，易出现丢件，损件等问题。乡村人民大都是文化比较低的，没有维权意识，有的意识的投诉的，但没有投诉部门，也就不了了之，也加剧了此类事件的发生对于此类问题的发生。2.配送人员服务水平相对较低近年来，我国物流发展迅速，同时也带来许多问题，其中在物流网络末端和配送的人员，服务水平相对较低，而这一问题在相对落后的乡村体现更加明显。快递物流本身就是一种服务型产业，对于服务型产业来说，顾客满意度是非常重要的。乡村的服务人员大都是当地居民，并且许多都是兼职，既没有能力也没有服务意识，制约着农村物流的发展。3.快递网络不健全乡村快递网点的末端普遍建在镇政府附近或镇中心，住在离镇中心较远的人们要想取快递，就需要到镇中心取件。在快递需求少的地区，没有什么大问题，若在电商比较发达的乡村，对物流需求比较大，农民很难快速的寄出快递。四、农村快递物流网络构建（一）农村快递物流网络构成与布局模式1.农村快递物流网络构成快递物流网络是由相应的点和线构成的包裹运输网络，主要包括取件点、中转站和运输路线，快递网络构成如图3所示。图3快递物流网络构成示意图1）取件点取件点主要负责收取包裹和投寄快递的网点。取件点是能与客户直接接触的网点，离客户最近，该网点相对较多并且较为分散，覆盖面积也是相对较大。取件点是快递物流网络的末端网点，需要尽量接近或直接面向客户。2）中转站中转站是整个快递物流网络的连接点，负责将各个地方的快递进行分拣，把相同地的进行聚集，然后发往下一个中转站或取件点，从而完成货物从分散到集中再分流至其他网点的过程。3）运输路线运输路线是连接取件点和中转站、中转站和中转站之间的进行运输工作的路线。在运输路线中，道路与交通工具的选择需要对运输时效、快递量、以及运输成本等因素综合考虑。2.快递物流网络布局模式快递物流网络布局是在综合考虑道路情况、运输设备，物资情况、对物流的需求等因素的基础下利用系统的理论和工程的有关方法。通过对中转站和运输路线以及快递点的位置、数量等因素进行系统分析，探究构建出以经济效益最大化为目标的、高校高服务的快递运输网络。不同的市场适应不同的布局模式，常见的网络布局如下1）点对点的方式点对点的方式指在每两个节点之间都设立运输路线，没有中间节点的快递网络模式。如图4所示：图4点对点物流网络模式图此模式各个节点之间都可以运输货物，可以避免卸货装货，节约时间；但此模式只适用与节点较少的物流网络中。节点较多时，易产生重复路线，车辆迂回等问题，提高了成本。2）轴辐式物流网络模式轴辐式物流网络模式指由一个或多个中心枢纽和若干个非中心枢纽组成的。根据中心枢纽的多少分为单枢纽轴辐式物流网络模式和多枢纽轴辐式物流网络。物流规模小的适合用前一个模式，物流规模大的适合用第二个模式。这种模式容易形成经济化规模，中心枢纽极大的发挥功能，但时效性相对较差。两种轴辐式物流网络模式如图5所示：图5两种轴辐式物流网络模式3）混合轴辐式网络布局模式此模式是上面两种模式的结合。通常用在区域范围较大的物流配送，该结构有较高的可靠性，应变能力也较强。网络布局模式如图6所示。图6混合轴辐式网络布局模式（二）农村物流网络建设原则市场主导与政府引导相结合。要想发展农村物流，需要利用市场的领导作用，促进企业发展农村物流的积极性；又需要政府的引导作用，促进农村物流体系的推进。基础设施和环境相融合。基础设施是物流发展的根基，要想发展物流，必须增强基础设施；良好的环境可以使农村物流迅速发展。规划和实施相契合。结合农村实际情况，提前规划，避免重复与盲目建设；同时，有计划的开展设施建设，做到既不闲置资源，又适度超前。五、农村快递物流网络选址模型设计—以济宁市某县为例（一）网点选择指标体系的建立在简单的环境下，快递网点选址主要受需求量因素和行业内竞争两个因素的影响。随着社会经济的进步，快递量逐渐增多，致使了不同类型的物流企业并存与同一物流市场，相互合作，推动整个行业的进步，在此情况下公司若能及时优化自身的物流网络，升级设备，进行规模化运输，那么公司的利润必会有大幅度提高。然而物流行业并不是一个简单静态的，而是复杂动态的。本文只考虑快递需求量因素对快递网点选址的影响，再通过分析各因素与快递量的相关性来分析对快递需求量的影响，然后建选址的指标体系。本文从综合经济、商品经济、人口状况、货运量、道路交通条件、环境因素六个方面进行分析，并对综合经济、商品经济和货运量做需求关联性分析。1）综合经济综合产值包括全县的生产总值以及第一、二、三产业所占的比重。快递需求的增长与综合经济的增长与改善有着一定的关联性。将近7年全县生产总值与全县快递业务总量进行关联度分析。全县快递总量与全县生产总值见表2，表2近7年全县生产总值与全县快递总量年份2012201320142015201620172018全县生产总值（亿元）199.53219.79237.3249.79270293.5297.5全县快递总量（万件）30496796171225362利用SPSS软件对全县生产总值和全县快递总量进行分析，相关性输出如表3所示。表3生产总值与快递量相关性输出表关于SPSS软件相关性检验分析结果说明如下（此说明同样适用于下文其他方面相关性检验的输出结果的分析）：X值代表全县生产总值，Y值代表全县快递总量，从表中能看出X与Y相关系数为0.918，且后面有“**”，表示指定的显著性概率水平为0.01时，统计检验的相伴概率小于等于0.01（在表格中的显示为0），即快递量与生产总值之间显著相关；双侧检验可以检验两个变量之间的相关取向，从结果可以看出全县快递总量与全县生产总值为正相关。所以，快递量会随着全县生产总值的增长而增长。2）商品经济选取农民人均生活消费作为商品经济的考察对象，与农村快递需求量进行相关性比较。该县农民人均生活消费与农村快递总量统计如表4所示。表4该县农民人均生活费与农村快递总量统计年份2012201320142015201620172018农民人均生活消费支出（元）5323671775078254107721261513623农村快递总量（万件）10162333578097表5人均生活费与农村快递总量相关性输出表相关性输出结果如表5所示，其中X值代表该县农村人均消费支出，Y值代表该县农村快递总量。可以得出结论：该县农村快递总量与该县农村人均消费支出的相关系数为0.992，显著正相关。3）交通运输邮电量考察道路运输货运量与全县快递总量之间的关联性。2012-2018年全县货运量与快递总量如表6所示。表6全县货运量与快递总量表年份2012201320142015201620172018货运量（万吨）1240141015201532157316121723全县快递总量（万件）30496796171225362表7全县货运量与快递总量相关性输出表相关性输出结果如表7所示，其中X值代表该县货运量，Y值代表快递总量。可以得出结论：该县货运量与快递总量的相关系数为0.860，显著正相关。4）人口状况人口状况包含人口数量和年龄结构。1）人口数量指标可以判断该地区将来物流发展如何，农村虽然现在经济发展相对较慢，随着经济的发展，人多地区将会有大量的快递需求。2）年龄结构也会影响对快递的需求。0-14岁儿童和65岁以上的老人基本没有快递需要，而15-64岁的人们对快递的需求就相对较多。为了照顾老人或小孩，即使长久在外，也会给老人或小孩购买东西。所以需要了解人口状况。5）道路交通条件好的交通条件是运输、贸易和物流快速发展的前提。道路的好坏直接影响快递时效性和顾客满意度，运输是各个节点的重要连接渠道，所以交通状况也会直接影响物流网络的构建与规划。6）环境因素环境好的地区一般都有丰富的生活和资源，这些会快速催动经济发展，进而提高提高消费水平，促进商贸流通，从而也会带动快递需求量的增长。附近的快递业快速发展会给当地带来新的发展契机；并且从中学习合适本地的发展战略；当周边快递业发展存在制约因素时，这些因素很可能也对本地发展带来不利影响，应及时考虑规避这些不利因素，这6个方面的因素都会从不同的角度影响快递网点的选址。如图7所示。图7递网点选择指标体系（二）需求点和备选网点的选择本章主要研究的是济宁市某县乡村快递物流选址问题，在该县选取8个人口比较聚集的并且没有建设快递网点的乡镇进行研究，具体乡镇和分布情况如图8所示：图8乡镇分布图通过对各个指标体系的因素分析，综合考虑后，选择8个乡镇的镇政府和附近的205个村庄作为需求点，共213个需求点。据悉，这8个乡镇都有镇级网点，由县级的配送中心向其运输，将其作为备选点；红运村、新营村两个村子已经建设好村级的快递收发点，也将其定为备选点。根据了解比较，一共选择了67个备选点，其中有8个镇政府地区和59个行政村。需求点与备选网点的地理关系如图9所示图9备选点与需求点位置坐标图（三）模型设计与求解覆盖模型适用于社会物流系统、公用事业系统和计算机与信息系统等，如零售点、加油站、配送中心、急救中心、消防站的选址，以及有线电视网的基站、无线通信基站、计算机网络中的集线器设置等，由于是要解决物流网点选址问题，所以选用集合覆盖模型求解。1.参数设计；；；；；；；；；。2.模型设计由于该县之前没有物流网络，所以现在需要解决的问题是全面覆盖需求点，农村的网点一般都在超市等处，成本基本都是加盟费，每个网点费用一般都差不多，所以将建设成本转换为网点数量。所以设计目标是从集合M中选择出M’个建设网点，来满足所需求点，而且成本最低，网点数量最小。模型如下：目标函数: 约束条件： ① ②目标函数公式意义是建设成本最小；约束条件①的意义是需求点在服务网点范围内；约束条件②意义是每个需求都要有服务网点。3.算法设计算法是为了算出最优方案的步骤化方法。集合覆盖选址问题属于NP-hard问题，是通过多次迭代，逐渐接近最优解，在时间有限的情况下很难解出最优解，在解决集覆盖选址问题中，遗传算法是方便简单并最接近最优解，故选择遗传算法作为基本算法。遗传算法流程如下：（1）编码。遗传算法需要将数据编码成二进制，即用0和1分别表示未选中该点和选中该点。（2）适应函数。在遗传算法中，适应度函数区分个体好与坏的唯一标准，适应函数的值永远是非负的。（3）初始群体生成。初始化种群是从解中随机选择产生的个体集合，为以后的交叉变异提供对象，好的群体可以提高运算速度。（4）适应度评估检测。评估函数值判断个体的好坏，为下一步提供依据。（5）选择。通过赌轮的方式从群体中选择一些优秀的个体进行遗传。（6）交叉操作。将相同位置的基因进行交叉互换，形成两个新的个体，使个体适用度逐渐接近目标函数。例如：交叉前：0110|1交叉后：011001100|011001（7）变异。变异就是指将个体染色体某个或者某段进行改变，进而形成新的染色体。（8）终止。达到事先确定的特定条件，完成迭代的过程，算法终止。4.求解结果通过MATLAB软件，编制遗传算法的程序，运行结果从67个备选网点中，选出18个网点，这些网点可以完全覆盖所有的需求点。最终网点布局与需求点位置信息如图10所示。图10最终选取网点与需求点位置图5.结果分析运算结果是建设18个网点，服务于213个需求点，为验证网点布局的有效性，以这18个为中心，4000米作为覆盖半径进行覆盖。换算规律：纬度1度≈111km，纬度1分≈1.85km，纬度1秒≈30.9m。换算后网点布局覆盖情况如图11所示。图11乡村网点覆盖点与需求点布局图由上图得，覆盖率达到100%，说明通过集合覆盖模型得出的方案是有效的，为整体的物流网络的构建提供了方案支撑。根据所得的选址方案，村民的快递可以由县城配送至城镇网点中心，再由城镇中转站进行派送至离顾客最近的村级网点，最后进行快递配送或客户自取的方式来完成整个快递过程。该县所形成的乡村快递网络布局模式如图12所示:图12嘉祥县乡村快递网络布局图（四）保障乡村快递物流网络的措施1.加强乡村快递基础设施建设良好的交通条件是快递业务顺利进行的必要条件，乡村物流发展缓慢的最大原因是路线不发达、农村居民居住较为分散。建设基础设施，是保障乡村快递物流的前提。2.整合利用多方资源邮政与民营进行资源整合。无论是哪一个快递公司，现在遇到的最大困难就是成本较高。各企业把进行资源共享，互相整合，可以大量的减少基础设施成本；各企业建立公共的信息平台，更大程度的利用网络资源，可以提高双方运输效率，节约资源投资，从而达到互利共赢。3.充分利用客车资源与客车路线以客车为载体，进行快递配送。快递企业与交运部门进行合作，合理利用公共资源，可以节约成本，提高配送效率。4.建立农村快递物流信息平台现代化社会，是一个信息网络化社会。网络信息是促进现代化物流重要手段。建立农村快递物流信息平台，集各种物流服务为一体，真正的实现三流合一，大幅度减少信息不对称导致的经济损失。六、结论与不足本文主要分析了乡村振兴战略下农村物流的发展现状与存在的问题。已济宁某县为例，研究乡村快递物流网络构建。主要成果如下（1）研究我国农村物流现状，及分析农村物流存在的问题。随着社会进步，电商不断普及，乡村快递物流前进一片大好。乡村需求也发生变化，主要特征有复杂性，分散性，底层次性。（2）构建农村快递物流网络，以济宁的某县为例，对农村快递物流网点进行选址；选出需求点和备选网点，进行集合覆盖模型设计，运用遗传算法求解，得出最优的选址方案，构建物流网络。（3）根据以上研究，提出保障物流网络的措施，促进农村物流网络有效的进行，为其他相似的乡村物流网络构建提供一