關(guān)于冷鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的文獻(xiàn)綜述

侯淑婕

[摘要]自20世紀(jì)80年代初我國(guó)引入現(xiàn)代物流理論，無(wú)論是企業(yè)和政府，還是學(xué)術(shù)界都逐漸意識(shí)到現(xiàn)代物流對(duì)于環(huán)境資源的節(jié)省、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有一定的作用?，F(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)傳統(tǒng)物流理論的研究已較為完善，但冷鏈物流作為一種特殊的物流，我國(guó)相關(guān)的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。建立一個(gè)完善的冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)體系，有利于減少資源的浪費(fèi)，減少資金的投入，提高人們的整體生活質(zhì)量，提升食品的新鮮度，使人們?cè)跐M足自我需求的同時(shí)，獲得最優(yōu)良的產(chǎn)品。本文針對(duì)冷鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，希望能對(duì)相關(guān)研究者有一定的幫助與啟示。

[關(guān)鍵詞]冷鏈；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；配送

[中圖分類號(hào)]F252[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-6432（2014）40-0040-02

1引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平逐漸提高，對(duì)生活品質(zhì)也有了更高的追求。對(duì)新鮮果蔬、牛奶等生鮮產(chǎn)品的需求逐年增加。為了使這些天然農(nóng)產(chǎn)品在保持其原有營(yíng)養(yǎng)、色澤的同時(shí)新鮮地送往顧客手中，需要對(duì)其進(jìn)行低溫倉(cāng)儲(chǔ)加工配送，其中溫度的控制尤為重要。而“高保鮮、多品種、小批量”正是冷鏈物流的重要特征。應(yīng)市場(chǎng)的需要，冷鏈物流發(fā)展迅速，它在保證食品物流安全中起到了不可忽視的作用。而冷鏈設(shè)備可以保證生鮮食品在生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、銷售等消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)處于設(shè)定的低溫環(huán)境下。

冷鏈物流的前景雖然很好，在食品物流安全中也起到了舉足輕重的作用，但是就我國(guó)目前的現(xiàn)狀來(lái)看，其發(fā)展仍不盡如人意。我國(guó)的食品冷鏈體系與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有著明顯的差距。我國(guó)冷鏈物流起步較晚，至今仍處于初級(jí)發(fā)展階段。但正因?yàn)槿绱?，我?guó)的冷鏈物流有著巨大的發(fā)展空間。相較于一般物流，冷鏈物流對(duì)外部設(shè)備與環(huán)境有著更高的要求。配送中心的選址與車輛路徑的優(yōu)化均能在一定程度上減少生鮮產(chǎn)品在物流過(guò)程中的浪費(fèi)，這對(duì)于降低整個(gè)供應(yīng)鏈的成本有著積極意義。

2冷鏈設(shè)備的完善

食品安全問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，在這種狀況下，發(fā)展冷鏈物流十分迫切。尹鈺[1]認(rèn)為我國(guó)政府應(yīng)制定相關(guān)法律法規(guī)，在基礎(chǔ)設(shè)施投入中給予一定的支持；企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)冷鏈物流人才的培養(yǎng)，并對(duì)冷鏈物流進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。尚海濤等人[2]提出冷鏈物流應(yīng)遵循“3T 原則”。該原則指出了冷鏈貨物保持新鮮所允許的時(shí)間和產(chǎn)品溫度之間存在的關(guān)系。應(yīng)該重點(diǎn)提升冷鏈物流中的冷鏈設(shè)備，來(lái)確保易腐蝕產(chǎn)品的全程冷鏈配送。同樣針對(duì)于冷鏈設(shè)備，葛如海等人[3]介紹了國(guó)內(nèi)冷藏車的技術(shù)現(xiàn)狀，并分析了我國(guó)冷鏈物流業(yè)存在的主要問(wèn)題。最后，提出了建立加工配送中心、成立物流聯(lián)盟和推廣低溫保鮮技術(shù)等促進(jìn)冷鏈物流發(fā)展的建議。張松[4]與杜冉冉[5]分析了我國(guó)冷鏈物流存在的問(wèn)題，他認(rèn)為國(guó)家應(yīng)該對(duì)冷鏈設(shè)備進(jìn)行資金的投入，制定相關(guān)的物流標(biāo)準(zhǔn)，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

Anna Nagurney、Min Yu[6]開發(fā)了基于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的易腐蝕供應(yīng)模式，該模型通過(guò)引進(jìn)電弧乘法的食品變質(zhì)，考慮了銷售易腐蝕產(chǎn)品的報(bào)廢成本，最后通過(guò)算例與算法進(jìn)行求解。Aiying Ronga et al [7]提供了一種方法來(lái)模擬食品質(zhì)量退化，然后建立了一個(gè)集成生產(chǎn)的一個(gè)混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，通過(guò)對(duì)他的研究可以將它應(yīng)用于設(shè)計(jì)易腐蝕產(chǎn)品的分配系統(tǒng)中。

Myo Min Aung、Yoon Seok Chang[8]主要針對(duì)冷鏈貨物的設(shè)備要求，對(duì)于冷鏈外部環(huán)境的進(jìn)行了研究。提出模擬了溫度對(duì)于易腐產(chǎn)品的影響，結(jié)果比傳統(tǒng)方法更加準(zhǔn)確。此外，他還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）測(cè)試，發(fā)現(xiàn)要優(yōu)于傳統(tǒng)視覺(jué)評(píng)估方法。

Meffert[9]主張直接運(yùn)用力學(xué)分析模型對(duì)可造成貨物溫度分布的所有重要影響因素進(jìn)行分析。在1976年，他開發(fā)了一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的簡(jiǎn)單模型，他進(jìn)一步開發(fā)描述冷藏集裝箱內(nèi)的貨物溫度范圍通過(guò)冷空氣降低溫度。1998年，他建議將這一方法運(yùn)用于冷藏集裝箱、冷藏車、冷庫(kù)和零售冷。Moureh and Derens[10]用CFD建立了配送期間托盤上的冷凍食品溫度上升的模型，給冷鏈中溫度控制給予了一定的數(shù)據(jù)支持。Amos and Bollen[11]開發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單的模型來(lái)評(píng)估在空運(yùn)中托盤包裝對(duì)蘆筍質(zhì)量的影響，對(duì)冷鏈產(chǎn)品包裝給出了一定的建議。Jolly et al.[12]建立子模型來(lái)代替其關(guān)鍵部件：壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和熱力膨脹閥，以此開發(fā)了一個(gè)模型來(lái)模擬集裝箱冷藏系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的性能。

3冷鏈配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

配送網(wǎng)絡(luò)的合理布局，就是以社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化以及物流配送系統(tǒng)完整化為目標(biāo)，利用系統(tǒng)學(xué)的相關(guān)理論，系統(tǒng)工程的有效方法，綜合考慮物資供需能夠滿足的情況、自然環(huán)境、運(yùn)輸?shù)臈l件等因素，對(duì)物流節(jié)點(diǎn)位置的設(shè)置、規(guī)模大小、供貨的范圍等進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，做出適宜的布局。孫小淇[13]從設(shè)施選址和車輛路徑優(yōu)化兩個(gè)方面對(duì)物流配送網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。他建立了數(shù)學(xué)模型對(duì)物流配送網(wǎng)絡(luò)布局問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化分析，并利用兩層嵌套式粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解。

3.1配送中心選址方面

國(guó)內(nèi)對(duì)選址問(wèn)題的研究是從基于評(píng)價(jià)的選址研究和基于優(yōu)化模型的選址研究這兩個(gè)方面展開的。其中基于評(píng)價(jià)的選址問(wèn)題的研究一般是應(yīng)用AHP或者DEA這樣的評(píng)價(jià)方法對(duì)物流的選址問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)研究。吳文娟、岳朝龍[14]主要運(yùn)用層次分析法（AHP）構(gòu)建了評(píng)價(jià)模型，通過(guò)分析相關(guān)的因素對(duì)冷鏈物流配送中心建設(shè)的選取進(jìn)行了科學(xué)的評(píng)價(jià)。這種方法簡(jiǎn)單易行，通過(guò)定量分析法，以數(shù)量形式表達(dá)并處理了人們的主觀判斷，提高了決策的可行性、可靠性和有效性，但是在復(fù)雜的決策環(huán)境中，該方法并不適用。

配送中心處于冷鏈的中間環(huán)節(jié)，它在冷鏈物流的供應(yīng)鏈上處于核心地位，同時(shí)配送中心的選址是否合理對(duì)于城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大影響。葉向奎[15]通過(guò)實(shí)際案例建立了冷鏈物流配送中心的選址模型，確定了三個(gè)備選方案，最后用離散選址模型對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行分析，最后得到綜合費(fèi)用最低的最優(yōu)方案。劉桓[16]在溫度一定的情況下推導(dǎo)出了易腐蝕產(chǎn)品腐敗率與時(shí)間的非線性函數(shù)關(guān)系，建立損失函數(shù)和冷鏈物流節(jié)點(diǎn)選址模型，通過(guò)一個(gè)實(shí)例證明了遺傳算法對(duì)選址模型求解的可行性。Zhi-Hai Zhang et al. [17]研究了集成化供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的配送中心選址問(wèn)題，通過(guò)拉格朗日松弛啟發(fā)式算法求解，發(fā)現(xiàn)該算法性能穩(wěn)定，在大規(guī)模計(jì)算問(wèn)題中優(yōu)于CPLEX。

3.2車輛路徑優(yōu)化方面

在車輛路徑問(wèn)題的研究上，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者主要研究了VRP問(wèn)題的求解方法。呂俊杰、孫雙雙[18]構(gòu)建了基于冷藏車能耗成本分析的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化模型，并應(yīng)用蟻群算法和MATLAB工具對(duì)算例進(jìn)行了分析并求解，對(duì)冷鏈物流配送商實(shí)現(xiàn)科學(xué)、快捷的車輛調(diào)度和路徑優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。楊瑋、李國(guó)棟、張倩[19]構(gòu)造了求解冷鏈物流優(yōu)化問(wèn)題的粒子群算法，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行計(jì)算，表明運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法可以有效求得最優(yōu)解。陳健[20]在系統(tǒng)分析了配送過(guò)程中的各種成本后，建立了成本函數(shù)，并加入了時(shí)間窗這個(gè)約束，分析了由于違反時(shí)間窗的限制所造成的懲罰成本，進(jìn)一步優(yōu)化了冷鏈物流配送模型，通過(guò)改良的蟻群算法對(duì)模型進(jìn)行了求解。李明澤[21]建立了加入客戶滿意度、交通擁堵系數(shù)、卸貨時(shí)間等因素的城市農(nóng)產(chǎn)品配送模型，將模型與遺傳算法結(jié)合，并改進(jìn)了算法中收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)等缺陷。

Thai Tieu Minh et al.[22]為解決VRP在現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，建立了一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化模型，考慮了時(shí)間窗，最后用啟發(fā)式算法求解。Taebok Kim et al.[23]研究了一個(gè)返回時(shí)間隨機(jī)情況下的易腐蝕產(chǎn)品的兩階段閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，并分析了風(fēng)險(xiǎn)情況與腐敗率。

4結(jié)論

發(fā)展冷鏈物流，首先要改善物流設(shè)備，本文先研究了溫度對(duì)易腐蝕產(chǎn)品的影響，敘述了設(shè)備改進(jìn)的相關(guān)內(nèi)容。之后本文分析了冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，其中主要包括物流中心選址與車輛路徑優(yōu)化，多數(shù)學(xué)者以配送網(wǎng)絡(luò)的總費(fèi)用最小為目標(biāo)，建立相關(guān)的最優(yōu)化模型，最后用實(shí)例跟算法進(jìn)行驗(yàn)證求解，其中主要用到了遺傳算法、啟發(fā)式算法、蟻群算法等。

冷鏈物流作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，將會(huì)在我國(guó)繼續(xù)得到不可小覷的重視，而且會(huì)發(fā)展得越來(lái)越好，變得越來(lái)越成熟，越來(lái)越完善。通過(guò)針對(duì)我國(guó)現(xiàn)在冷鏈物流的現(xiàn)狀，并對(duì)癥下藥，能夠?qū)⑺粩喔倪M(jìn)，來(lái)應(yīng)對(duì)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。未來(lái)對(duì)于冷鏈物流的研究將會(huì)越來(lái)越多，希望本文能對(duì)以后學(xué)者的研究有一定幫助。

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