農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡的構(gòu)建及任務指派模型研究

安 延，王忠偉

（中南林業(yè)科技大學 交通運輸與物流學院， 湖南 長沙 410004）

農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡的構(gòu)建及任務指派模型研究

安 延，王忠偉

（中南林業(yè)科技大學 交通運輸與物流學院， 湖南 長沙 410004）

在新農(nóng)村建設快速發(fā)展的形勢下，完善農(nóng)林產(chǎn)品物流體系對于減少農(nóng)林產(chǎn)品物流環(huán)節(jié)的浪費、降低農(nóng)林產(chǎn)品物流成本、提升農(nóng)林產(chǎn)品物流過程增值能力具有重要的意義。完善農(nóng)林產(chǎn)品物流體系的實質(zhì)問題之一就是農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡優(yōu)化問題。本文結(jié)合混合整數(shù)規(guī)劃模型，在農(nóng)林產(chǎn)品加工網(wǎng)點，配送中心網(wǎng)點及消費網(wǎng)點已確定的前提下，對農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡的構(gòu)建及農(nóng)林產(chǎn)品物流任務指派的優(yōu)化進行了研究，提出最優(yōu)指派的模型并通過實例對模型進行驗證。

農(nóng)林產(chǎn)品物流；物流網(wǎng)絡構(gòu)建；混合正數(shù)規(guī)劃；物流任務指派

根據(jù)調(diào)查情況看，我國農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡體系中農(nóng)用物資及農(nóng)林產(chǎn)品配送中心、農(nóng)林產(chǎn)品加工企業(yè)的規(guī)劃還處于滯后階段，網(wǎng)絡體系中的代表性節(jié)點主要體現(xiàn)為農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場。農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場的創(chuàng)辦者各不相同，主要包括：國營商業(yè)部門創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場（如由國營蔬菜和果品公司創(chuàng)辦的批發(fā)市場、由國營商業(yè)部門進入農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)領域建立的市場等）；國家工商行政管理部門創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場；鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村集體創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場；完全由私人投資創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場。

由于缺乏總體規(guī)劃，農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點建設審批權限下放，又沒有非常嚴格的農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點建設標準，使得我國農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點呈現(xiàn)出分布多、規(guī)模小、設施簡陋、規(guī)劃不合理等特征[1]。雖然也存在一些較大規(guī)模物流節(jié)點類型，如農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場，但是小規(guī)模的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場仍然大量存在；在很多地方交易大廳和露天或者大棚交易場是農(nóng)林產(chǎn)品的兩種主要交易場所；相當部分小規(guī)模的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場隨著城市的迅速擴展，已經(jīng)位于市區(qū)，由于設施簡陋、交通擁堵、衛(wèi)生環(huán)境不盡如人意，這些市場大多已經(jīng)成為城市面貌中的“難看的補丁”?？偟膩碚f，我國農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡[2]的規(guī)劃還很不完善，不僅無法與現(xiàn)代農(nóng)林產(chǎn)品物流發(fā)展相適應還極大的約束了農(nóng)林產(chǎn)品物流的規(guī)?；⒓s化效應，不利于整個社會資源的有效配置和利用[3]。

1 農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡構(gòu)建的必要性

農(nóng)林產(chǎn)品物流是指為了滿足用戶要求，實現(xiàn)農(nóng)林產(chǎn)品價值而進行的農(nóng)林產(chǎn)品物質(zhì)實體以及相關信息在生產(chǎn)者到消費者之間的物理性經(jīng)濟活動[4]。具體地說，農(nóng)林產(chǎn)品物流包括農(nóng)林產(chǎn)品生產(chǎn)、收購、運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、配送、流通加工、分銷、信息處理及信息活動等一系列的環(huán)節(jié)，并且在這一過程中實現(xiàn)了農(nóng)林產(chǎn)品價值增值的目標。農(nóng)林產(chǎn)品物流同樣也依托于其網(wǎng)絡規(guī)劃，其網(wǎng)絡規(guī)劃很大程度上也是由農(nóng)林產(chǎn)品物流過程中的一系列需求所決定的。

首先農(nóng)林產(chǎn)品有儲存的要求。任何農(nóng)林產(chǎn)品都不是同時生產(chǎn)同時消費的。農(nóng)林產(chǎn)品在生產(chǎn)出來以后，總要經(jīng)過或長或短的一段時間才能進入消費。這段時間是由生產(chǎn)與消費在時間、空間、集中于分散上發(fā)生矛盾所形成的[5]。其次，農(nóng)林產(chǎn)品物流過程中有加工的要求。農(nóng)林產(chǎn)品加工是用物理、化學和生物的方法對農(nóng)副產(chǎn)品進行再生產(chǎn)的活動，是農(nóng)林產(chǎn)品從生產(chǎn)領域進入消費領域的重要一環(huán)。第三，農(nóng)林產(chǎn)品有包裝的要求。農(nóng)林產(chǎn)品包裝是對即將進入或已經(jīng)進入流通領域的農(nóng)林產(chǎn)品或農(nóng)林產(chǎn)品加工產(chǎn)品采用一定的容器或材料加以保護和裝飾。農(nóng)林產(chǎn)品包裝是農(nóng)林產(chǎn)品商品流通的重要條件。

此外，農(nóng)林產(chǎn)品由于其源頭和消費地之間通常存在相當?shù)木嚯x，所以運輸是農(nóng)林產(chǎn)品消費中不可或缺的一環(huán)。農(nóng)林產(chǎn)品的流通與運輸主要是由農(nóng)林產(chǎn)品生產(chǎn)地區(qū)性決定的。一方面，各地生產(chǎn)有不同的農(nóng)林產(chǎn)品，不同地區(qū)同類農(nóng)林產(chǎn)品的生產(chǎn)有集中或分散，多余或匱乏，需要相互彌補。另一方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化和商品化程度的提高，勢必沖破地方性市場的約束，農(nóng)林產(chǎn)品必然要在地區(qū)之間以至全國范圍內(nèi)流通，從而滿足所有消費者對農(nóng)林產(chǎn)品種類、數(shù)量等方面不斷提高的需求。

正由于以上這些農(nóng)林產(chǎn)品物流過程中無法回避的、應該著重考慮的因素使得農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡規(guī)劃成為了一個關系到農(nóng)林產(chǎn)品物流效率、農(nóng)林產(chǎn)品物流成本、終端消費者的農(nóng)林產(chǎn)品消費需求等方面的重要問題[6]。合理地對農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡進行規(guī)劃不但可以使得農(nóng)林產(chǎn)品物流過程中的各項基本職能得到很好的開展，同時可以提高農(nóng)林產(chǎn)品物流的實際效果，減低農(nóng)林產(chǎn)品物流成本[7]。農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡規(guī)劃是農(nóng)林產(chǎn)品物流中具有戰(zhàn)略意義的一層。

2 農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡模型的構(gòu)建

農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡的規(guī)劃問題的其實就是農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心的選址[8-9]以及物流任務的指派問題[10]，該問題的實質(zhì)是在一個具有若干供應網(wǎng)點，若干需求網(wǎng)點的經(jīng)濟區(qū)域內(nèi)，對農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心進行選址規(guī)劃和物流任務指派的過程。通過最佳的農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心選址或者在已有選址方案下優(yōu)化物流任務的指派將使得商品通過該中心的匯集、中轉(zhuǎn)、分發(fā)，直至輸送到各個銷售網(wǎng)點的全過程所取得的經(jīng)濟效益達到最佳[11]。針對農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點相對確定的條件下，網(wǎng)絡規(guī)劃的主要重點應放在對農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)點的篩選[12-13]和合理指派物流任務上，從而實現(xiàn)農(nóng)林產(chǎn)品物流整合效應，使物流成本最小化。

2.1 模型的基本假設和涉及的變量

根據(jù)農(nóng)林產(chǎn)品的具體特點以及建模的原則，本章在規(guī)劃中做出如下假設：

(1) 本文的模型基于一種農(nóng)林產(chǎn)品銷售，同時不考慮農(nóng)林產(chǎn)品包裝、儲藏等環(huán)節(jié)在物流過程中所引起的成本。

(2) 假定農(nóng)林產(chǎn)品在整個物流過程中的品質(zhì)損耗始終處于客戶所能接受的范圍內(nèi)，因此物流損失成本僅指農(nóng)林產(chǎn)品物流量損失引起的成本。

(3) 各農(nóng)林產(chǎn)品加工廠的產(chǎn)量、各終端客戶的需求量以及農(nóng)林產(chǎn)品保鮮期和預留存儲期都作為已知量。

(4) 各物流結(jié)點間的物流成本、物流時間等參數(shù)為已知量。

(5) 農(nóng)林產(chǎn)品配送中心的服務能力作為己知變量，且經(jīng)過農(nóng)林產(chǎn)品物流中心的農(nóng)林產(chǎn)品數(shù)量不能超過它的服務能力。

(6) 農(nóng)林產(chǎn)品配送中心及農(nóng)林產(chǎn)品加工廠的選址情況已知，不考慮其建設成本。

模型中涉及以下變量：物流 配送 中心j的農(nóng)林產(chǎn)品數(shù)量；

XDiSk：表示從農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心j運往銷售網(wǎng)點k的農(nóng)林產(chǎn)品數(shù)量；

XDiSk：表示農(nóng)林產(chǎn)品從農(nóng)林產(chǎn)品加工廠i運往銷售網(wǎng)點k的農(nóng)林產(chǎn)品數(shù)量；

CDiPj：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-j上的物流成本；

CPjSk：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑j-k上的物流成本；

CDiSk：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-k上的物流成本；

TDi：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在農(nóng)林產(chǎn)品加工廠i的物流時間；

TPj：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心j的物流時間；

TSk：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在銷售終端k的物流時間；

TDiPj：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-j上的物流時間；

TPjSk：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑j-k上的物流時間；

CDjSk：表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-k上的物流時間；

T1：表示農(nóng)林產(chǎn)品的保鮮期；

T2：表示為終端消費者預留的存儲期；

ADi：表示農(nóng)林產(chǎn)品加工廠i的農(nóng)林產(chǎn)品產(chǎn)量；

ASk：表示銷售網(wǎng)點k所在區(qū)域的農(nóng)林產(chǎn)品需求量（指在該銷售網(wǎng)點所在區(qū)域需求量的總和）；

LPj：表示在農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心j上的物流服務能力。

2.2 模型的構(gòu)建

根據(jù)上述分析，以供應鏈的總成本最小為目標，構(gòu)建如下模型：

目標函數(shù)(1)的含義是在構(gòu)建農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡時，在滿足終端客戶對農(nóng)林產(chǎn)品要 求的前提下，使各結(jié)點以及各路線的物流 成本之和最小。

約束條件（2)、 (3)為農(nóng)林產(chǎn)品物流量平衡條件；約束條件(4)為農(nóng)林產(chǎn)品加工廠生產(chǎn)能力限制，約束條件(5)為農(nóng)林產(chǎn)品流配送中心物流服務能力約束；約束條件(6)、(7)描述了農(nóng)林產(chǎn)品流通過程中的時間約束，要求在總物流時間內(nèi)必須保證農(nóng)林產(chǎn)品的新鮮度；約束條件(8)為0，1整數(shù)變量約束；約束條件(9)為決策變量的非負約束。

3 實例分析

本實例以一家乳業(yè)生產(chǎn)廠家為例，該企業(yè)在所在省內(nèi)設有備選的產(chǎn)品加工廠3家，配送中心3個，主要的省外銷售區(qū)域有2個。這里分別用Di（i=1,2,3）代表產(chǎn)品加工廠，Pj（i=1,2,3）代表配送中心，Sk（k=1,2）代表省外銷售區(qū)域?；谝陨系幕旌险麛?shù)規(guī)劃模型[14-15]對該企業(yè)的產(chǎn)品物流運作進行指派的過程中涉及到的相關數(shù)據(jù)如表1至表6所示。

表1 產(chǎn)品加工廠的相關數(shù)據(jù)Table 1 Relevant data of product processing factory

表2 物流配送中心的相關數(shù)據(jù)Table 2 The relevant data of logistics distribution center

表3 銷售網(wǎng)點的相關數(shù)據(jù)Table 3 The relevant data of sale points

表4 產(chǎn)品加工廠到物流配送中心的物流成本、物流時間Table 4 Logistics cost and time led by from product processing factory to distribution center

表5 物流配送中心到銷售網(wǎng)點的物流成本、物流時間Table 5 Logistics cost and time from logistics distribution center to sale points

表6 產(chǎn)品加工廠到銷售網(wǎng)點的物流成本、物流時間Table 6 Logistics cost and time from product processing factory to sale points

假設在常溫下該產(chǎn)品可保存15 d，故可設保鮮期T1為360 h，預留保鮮期T2為168 h。運用MATLAB軟件對設定的部分參數(shù)以及適應度函數(shù)進行優(yōu)化求解，最終在備選的3個產(chǎn)品加工廠中選中D2，D3，物流配送中心則選中P1 ，P2，與對應的2個銷售網(wǎng)點共同構(gòu)成供應鏈網(wǎng)絡。運行得到的數(shù)據(jù)如表7和表8所示：

表7 從產(chǎn)品加工廠運往物流配送中心、銷售網(wǎng)點的產(chǎn)品數(shù)量Table 7 The amount of products from product processing factory to logistics distribution center and sale points t

表8 從物流配送中心運往銷售網(wǎng)點的產(chǎn)品數(shù)量Table 8 The amount of products from logistics distribution center to sale points t

通過求解得到供應鏈的最低成本為約為79 499.25元，其中從產(chǎn)品加工廠D2送往P1、P2、S2的產(chǎn)品量分別為22.56 t、7.65 t、15.49 t；從從產(chǎn)品加工廠D3送往P1、P2、S1的產(chǎn)品量分別為49.7 t、168.85 t、5.72 t；從物流配送中心P1運往銷售網(wǎng)點S1、S2的產(chǎn)品量分別為32.75 t、39.5 t；物流配送中心P2運往銷售網(wǎng)點S1、S2的產(chǎn)品量分別為 85.16 t、91.34 t。

4 結(jié) 論

從分析當前農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡體系的現(xiàn)狀入手，提出了農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡構(gòu)建的必要性，主要對農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡構(gòu)建展開研究。針對農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡構(gòu)建中的網(wǎng)點選擇，物流任務指派等問題的具體特點，提出利用混合整數(shù)模型進行銷售物流網(wǎng)絡規(guī)劃和任務指派的方法。充分考慮了農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡構(gòu)建所涉及到的各種影響因素，并將其參數(shù)化，建立了農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡構(gòu)建的混合整數(shù)規(guī)劃模型，并進行了實例分析和驗證。

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Study on construction of sales logistics network for agriculture and forestry products and its task assignment model

AN Yan, WANG Zhong-wei

(School of Transportation and Logistics, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

Under the condition that the construction of new socialist countryside is developing rapidly, the perfection of agriculture and forestry products logistics system have important meanings in reducing the resource-wasting of logistics system, bringing down the costs of agriculture and forestry products logistics and improving the add-value ability of products logistics. So, the perfection of agriculture and forestry products logistics system is essentially a logistics network optimization problem. By using mixed-positive programming model, under the prerequisites of giving processing network and sites, network nodes of distribution center and consumer network and nodes. the construction of sales logistics network for agriculture and forestry products and the optimization for task assignment model were carried out, an optimal assignment model was obtained, and based on an example, the model was inspected and verified.

agriculture and forestry products logistics; logistics network construction; mixed integer model; logistics task assignment

S773；S78；F252

A

1673-923X(2013)06-0145-05

2012-10-16

湖南省軟科學重點項目（2011ZK2051）和湖南省林業(yè)工程重點學科項目資助

安 延(1972-)，女，河北撫寧人，博士研究生，研究方向：物流工程與管理

王忠偉(1965-)，男，湖南邵陽人，博導，研究方向：物流工程與管理

[本文編校：吳 彬]