農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址模型研究及實證分析

孟祥錕

【摘要】農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的一項根底產(chǎn)業(yè)，在促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)體制不斷完善的基礎(chǔ)上發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是農(nóng)產(chǎn)品的種類各式各樣，并且區(qū)域性過剩，生產(chǎn)地與需求地分散，賣難買難，為實現(xiàn)均勻分配，自然少不了運輸配送。鑒于農(nóng)產(chǎn)品自身具有的特殊性（如：易腐易爛等），所以，為降低農(nóng)產(chǎn)品在運輸配送過程中的貨損率及配送難度，合理的選擇農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心顯得尤為重要。農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選擇恰當(dāng)，不僅可以降低物流總成本，還可以提高物流系統(tǒng)的整體效率。本文選擇了離散型選址模型對農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心進(jìn)行選址，并采用了0-1整數(shù)規(guī)劃法將選址問題升華為了最小成本問題，即建立以最小成本為目標(biāo)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。由于農(nóng)產(chǎn)品具有易變質(zhì)的特性，所以在建立目標(biāo)函數(shù)時加入了因變質(zhì)而帶來的貨損成本，即建立集運輸成本、管理成本、貨損成本于一體的選址模型。為證實所建模型的科學(xué)合理性，計劃通過所擬算例進(jìn)行實證分析，選址模型的求解借助于LINGO軟件，并參照選址結(jié)果來獲得符合要求且所耗成本最小的配送中心。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)產(chǎn)品物流;配送中心選址;離散型;0-1整數(shù)規(guī)劃;LINGO

1、 緒論

1.1 研究背景

作為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)及消費大國的中國，在2020年2月的中央一號文件中明確指出：國務(wù)院要抓好“三農(nóng)”領(lǐng)域的重點工作，確保如期實現(xiàn)全面建成小康社會。近年來我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值以井噴之勢發(fā)展著，農(nóng)業(yè)發(fā)展飛快，表明著中國未來的農(nóng)產(chǎn)品市場潛力無窮，同時也從側(cè)面反映出農(nóng)產(chǎn)品的分銷已然成為亟待解決的問題。

物流在促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用。龐大的農(nóng)產(chǎn)品市場對農(nóng)產(chǎn)品物流的呼吁聲也越來越大，甚至占據(jù)大份額的商品流通。農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物是農(nóng)產(chǎn)品物流的服務(wù)對象，大量學(xué)術(shù)文獻(xiàn)依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的特性進(jìn)行了大量的物流研究，力圖改善農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展。而從政府所提出的政策以及學(xué)術(shù)研究方面來看，我國農(nóng)產(chǎn)品物流仍處于初步發(fā)展階段，在不斷進(jìn)步的過程中仍有許多方面需要改進(jìn)，如：運輸成本過高、物流效率較低、浪費及變質(zhì)率大等。實際上，農(nóng)產(chǎn)品物流的終極目標(biāo)是使不計其數(shù)的農(nóng)家將生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品以效益最大的方式投遞到消費者的手中。而實現(xiàn)這一過程的最重要環(huán)節(jié)之一便是對農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心進(jìn)行合理選擇，以期對整個系統(tǒng)進(jìn)行升級優(yōu)化。

1.2 研究目的及意義

我國農(nóng)產(chǎn)品的物流內(nèi)容龐雜，整個農(nóng)產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)較為煩瑣，農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)領(lǐng)域向消費者的平穩(wěn)運輸已經(jīng)成為一個非常值得關(guān)注和研究的問題。要改善我國的農(nóng)產(chǎn)品物流，有三個目的首先應(yīng)該達(dá)到：首先是在物流的構(gòu)成中能夠使農(nóng)產(chǎn)品增值;其次是提高農(nóng)業(yè)在整個產(chǎn)業(yè)中的效益，并降低農(nóng)產(chǎn)品在物流流通中的成本;最后是使任何農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物都能實現(xiàn)其應(yīng)有的價值和使用價值。

對農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心進(jìn)行合理選址被選為達(dá)到上述三個目的的重要突破口。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)雖然得到了穩(wěn)步提升，但是農(nóng)產(chǎn)品卻存在著地區(qū)分配不均勻的問題。無論是“買”還是“賣”，都存在著一定的困難，且在運輸配送的過程中變質(zhì)率極高，所以如何降低農(nóng)產(chǎn)品的貨損及浪費成為農(nóng)產(chǎn)品在運輸配送過程中亟待解決的問題。配送中心是連接供應(yīng)商與消費者之間的紐帶，正確選擇農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心對于大大提高消費者滿意度和農(nóng)產(chǎn)品配送效率具有重要的研究意義。

農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的建設(shè)有利于整個物流網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范化管理，并提高農(nóng)產(chǎn)品的配送質(zhì)量。大多種類的農(nóng)產(chǎn)品對時間非常敏感，具體表現(xiàn)在：一農(nóng)產(chǎn)品不像其他產(chǎn)品，其保質(zhì)期短，并且對存儲環(huán)境有特殊要求;二農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)具有季節(jié)性，很難使集中供應(yīng)與常年穩(wěn)定消費保持一定的平衡。非常明顯，這些特性都會給農(nóng)產(chǎn)品物流的順利進(jìn)行造成障礙。為了確保農(nóng)產(chǎn)品在配送過程中不出現(xiàn)差池，需要十分注重農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址問題。

因此，深入學(xué)習(xí)農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址模型、優(yōu)化選址結(jié)果對更好的提高消費者滿意度、使農(nóng)產(chǎn)品的變質(zhì)率只降不升、提高農(nóng)產(chǎn)品的效益等就有著格外重要實踐意義。

2、 理論知識研究

2.1 農(nóng)產(chǎn)品物流理論研究

2.1.1 農(nóng)產(chǎn)品物流的概念

農(nóng)產(chǎn)品物流是物流的一個分支。關(guān)于物流，許多中國學(xué)者已經(jīng)做出多種定義，但定義的本質(zhì)大同小異。其中中國物流術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)將物流定義為：物流是從供應(yīng)地點向收貨地點的實際流動過程。這一過程在為滿足顧客需要而進(jìn)行切實服務(wù)時集結(jié)了物流的各項功能。

根據(jù)物流的概念，擴展了農(nóng)產(chǎn)品物流的概念理解?！吨袊锪靼l(fā)展報告》將農(nóng)產(chǎn)品物流定義為：農(nóng)產(chǎn)品物流是農(nóng)業(yè)銷售物流，這是由于銷售活動導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品在供應(yīng)方和需求方之間的實際流動。這些活動包括農(nóng)產(chǎn)品銷售和運輸、滿足農(nóng)產(chǎn)品消費需求的流通和加工等。根據(jù)以上理論經(jīng)驗，本文將農(nóng)產(chǎn)品物流定義為：從供應(yīng)地到需求地運輸農(nóng)產(chǎn)品以滿足消費者需求的過程，并且這是一個創(chuàng)造時間效用與空間效用的過程。

2.1.2 農(nóng)產(chǎn)品物流的特點

農(nóng)產(chǎn)品物流作為物流的一個分支，除了具有常規(guī)物流的一般功能和特點外，本身還具有一些特殊性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）農(nóng)產(chǎn)品物流品類繁多且數(shù)量巨大。

我國地形及氣候條件復(fù)雜，也正是因為這些環(huán)境條件，使得我國農(nóng)產(chǎn)品種類應(yīng)有盡有，大致包括糧食、棉花、油料、畜牧類、果蔬、水產(chǎn)品等。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2018年我國糧食產(chǎn)量達(dá)到65789.2萬噸、棉花610.3萬噸、油料3433.4萬噸、水果25688.4萬噸、肉類8624.6萬噸、水產(chǎn)品6457.7萬噸等。而這些農(nóng)產(chǎn)品投入市場后，勢必會形成龐大的農(nóng)產(chǎn)品物流體系。

（2）農(nóng)產(chǎn)品物流具有較強的周期性和季節(jié)性。

不同地區(qū)、不同季節(jié)所盛產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品不同。農(nóng)產(chǎn)品受氣候影響較大，因此農(nóng)產(chǎn)品物流會呈現(xiàn)出一定的季節(jié)性。同時，一旦某一季節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品成熟，其物流量就會增加，而過了這一季節(jié)，物流量就會急劇下降，波動性較大。而出現(xiàn)這樣的周期性是因為農(nóng)產(chǎn)品非高峰季節(jié)交替出現(xiàn)，集中供求與常年穩(wěn)定消費之間出現(xiàn)了背反現(xiàn)象。

（3）農(nóng)產(chǎn)品物流具有一定的風(fēng)險性。

其一，與普通產(chǎn)品不同，農(nóng)產(chǎn)品的保鮮保質(zhì)期較短且時效性較強不宜久存，如果農(nóng)產(chǎn)品無法在有效的時間內(nèi)運送至目的地，那么農(nóng)產(chǎn)品腐爛變質(zhì)將會是不可避免的現(xiàn)象，致使農(nóng)產(chǎn)品遭到貶值。其二，雖然農(nóng)產(chǎn)品本身具有季節(jié)性，但是消費者對農(nóng)產(chǎn)品的需求卻是常年穩(wěn)定，農(nóng)產(chǎn)品需要一定的庫存，這使得農(nóng)產(chǎn)品在供給時可能會出現(xiàn)牛鞭效應(yīng)。因此，農(nóng)產(chǎn)品物流具有一定的風(fēng)險性，而為了降低風(fēng)險、使農(nóng)產(chǎn)品價值得到最完美的利用，最有效的途徑之一是上下游之間的無縫連接，而配送中心則成為了其中的一個重要樞紐。

（4）農(nóng)產(chǎn)品物流對物流技術(shù)的要求很高

農(nóng)產(chǎn)品物流對物流技術(shù)的要求很高，具體表現(xiàn)在：農(nóng)產(chǎn)品大都是有機物，物流難度極大，這大大提高了對物流各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要求;與其他產(chǎn)品相比，農(nóng)產(chǎn)品外型不一且價值不高，為提高競爭力需要對物流的各項功能用到極致，這對物流技術(shù)而言是個極大的考驗。

2.2 配送中心的理論研究

2.2.1 配送中心的概念

《物流術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)》將配送定義為：根據(jù)用戶的要求進(jìn)行物流活動，例如揀選、加工、包裝、分割、組裝等，并且要在經(jīng)濟(jì)合理區(qū)域范圍內(nèi)，按時交貨到指定地點。可以理解為：根據(jù)消費者的訂貨需求，在倉庫、物流中心等物流節(jié)點進(jìn)行分類和分配，并以合理的方式將其交付給消費者的過程。

《物流企業(yè)操作指南》將配送中心定義為：接受訂單并對采購或運送到的貨物進(jìn)行分揀、加工、包裝、配送等處理的物流服務(wù)機構(gòu)。即可以理解為專門從事配送分銷業(yè)務(wù)的物流基地。

作為物流樞紐的配送中心能夠組織物品的供應(yīng)或銷售，能夠利用空間效用、時間效用提高物流系統(tǒng)服務(wù)水平、降低企業(yè)經(jīng)營成本，使管理從無序到有序，以至使農(nóng)產(chǎn)品物流的服務(wù)質(zhì)量更加完善。

2.2.2 配送中心的功能

配送中心在整個配送活動中起到擔(dān)當(dāng)作用，依據(jù)配送中心的概念，可以將配送中心的功能歸納為以下幾點：

（1）運輸功能

配送中心的主要功能是運輸，利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備、采用適當(dāng)?shù)倪\輸方式及運輸路線，將配好的物品按照要求送至消費者手中。

（2）集貨功能

配送中心為實現(xiàn)按需配貨，需從供應(yīng)商購進(jìn)大量品種的商品，并調(diào)節(jié)貨物供應(yīng)與需求以優(yōu)化資源配置。

（3）儲存功能

為了確保持續(xù)的配送活動，配送中心應(yīng)確保一定數(shù)量的貨物儲備，并做好倉儲工作。

（4）裝卸搬運功能

為降低貨物在搬運裝卸過程中的損壞率，配送中心需要嚴(yán)格把控裝卸搬運的技術(shù)水平，從長遠(yuǎn)來看，技術(shù)水平的提高不但可以加快貨物的流通速度，還能在一定程度上降低物流成本。

3、 農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址模型的構(gòu)建

3.1 選址原則

如何合理地選擇農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心，即應(yīng)遵循怎樣的原則，是每一個從事農(nóng)產(chǎn)品物流行業(yè)或研究農(nóng)產(chǎn)品物流的人們所應(yīng)思考的問題。為選擇合理，農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址時應(yīng)以適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、協(xié)調(diào)性、戰(zhàn)略性、競爭性等為原則，具體如下：

（1）適應(yīng)性原則

物流配送中心的選址在遇到內(nèi)外部的突發(fā)情況時，應(yīng)具備較強的適應(yīng)能力。例如：國家經(jīng)濟(jì)政策和發(fā)展準(zhǔn)則發(fā)生調(diào)整、物流資源和供需分配與預(yù)期不符等。

（2）經(jīng)濟(jì)性原則

農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址要考慮成本控制問題，收益大于成本，以總費用最低為原則。農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址影響著未來的物流活動及物流運營。

（3）協(xié)調(diào)性原則

以整體的觀點看待農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，將整個物流網(wǎng)絡(luò)作為一個大系統(tǒng)，使物流過程的各個部分相協(xié)調(diào)、地區(qū)分布相協(xié)調(diào)、物流的技術(shù)水平相協(xié)調(diào)等。

3.2 模型構(gòu)建

3.2.1 模型假設(shè)及參數(shù)值的確定

物流配送中心的選址模型有離散型選址模型和連續(xù)型選址模型兩種，由于在選址時會有多種客觀條件的限制，往往是在多個備選點中選擇合適的區(qū)域。因此，本文選擇使用0-1整數(shù)規(guī)劃法的離散型選址模型，即在某一特定區(qū)域內(nèi)其需求點與備選點的位置及個數(shù)是確定的，在各項需求得到滿足的前提下，把農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址問題升華為最小成本問題，以使總成本最小，資源得到最佳配置。

所建模型的假設(shè)有以下內(nèi)容：

①只考慮一種類型的農(nóng)產(chǎn)品，即單產(chǎn)品多個備選地址的決策選址模型;

②運輸成本由運輸距離及運輸量來確定。

算例分析時可確定的參數(shù)值：

①需求地個數(shù)確定、需求量確定、地理位置確定;

②供應(yīng)地至配送中心、配送中心至需求地的運輸成本確定;

③農(nóng)產(chǎn)品的變質(zhì)率為確定值，θ=0.004即;

④配送中心容量及供應(yīng)能力確定，且可以滿足各方面的需求。

3.2.2 模型建立

模型特色說明：本模型是建立在前學(xué)者模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。首先，在目標(biāo)函數(shù)中加入了因農(nóng)產(chǎn)品變質(zhì)而帶來的貨損成本，且貨損成本的計算方式不同于其他學(xué)者在研究配送中心選址時所采用的計算方式，多數(shù)學(xué)者僅考慮到新鮮度與時間之間的關(guān)系，本文所選擇的計算方式考慮到了新鮮度與時間、溫度等物理、化學(xué)因素之間的關(guān)系，因此精確度會更高;其次，在筆者所閱文獻(xiàn)中雖有涉及貨損成本但更多選擇的是定性分析方法，很少使用定量分析方法;最后，在約束條件中，前學(xué)者更多是一個需求地只由一個配送中心來服務(wù)，而筆者所假設(shè)的條件是一個需求地可由多個配送中心服務(wù)，此種假設(shè)更貼合實際。

4、 算例驗證

4.1 算例介紹

假設(shè)M市區(qū)有農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)地甲和乙兩個，即t=2;有備選地址三個，即n=3;有需求地A、B兩個，即m=2。現(xiàn)在要從三個備選地址中選出一定數(shù)量的地址來建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心，這些配送中心向A、B和C三個需求地提供蔬菜這一農(nóng)產(chǎn)品且蔬菜的單位進(jìn)價為400元，具體數(shù)據(jù)如下：

4.2 模型運算

本文選擇Lingo-12進(jìn)行模型求解。Lingo是專門用來求解一些線形或非線性規(guī)劃模型的一種軟件，該軟件是由美國LINDO系統(tǒng)公司研發(fā)而來，并且所具備的功能十分強大，方便靈活，最主要的是執(zhí)行速度非?？?。因此，筆者認(rèn)為利用該軟件求解優(yōu)化模型是做出合理決策的最佳選擇。

從運算結(jié)果可以得知，備選地址1和3被選為農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心，并且通過上述數(shù)據(jù)所構(gòu)成的物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所得到的總成本最小，即最小物流成本為41190.26元。

運行結(jié)果的特別說明：Lingo軟件不同于Matlab等軟件可以對運行結(jié)果進(jìn)行迭代次數(shù)的比較，Lingo是用來求得所建模型的一個最滿意的目標(biāo)函數(shù)值及決策變量的結(jié)果。

本文所建算例切實的驗證了文章第四部分所建選址模型的正確性及合理性，能夠得到相對滿意的選址結(jié)果，以科學(xué)的理論知識體系解決了現(xiàn)實的管理問題。

總結(jié)：

本文在研究大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，著重對農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址問題進(jìn)行研究，并確定了文章的研究思路及研究重點。在對農(nóng)產(chǎn)品物流的現(xiàn)狀及配送中心的理論做了簡單的闡述后，從農(nóng)產(chǎn)品不同于其他產(chǎn)品的自身特性出發(fā)，以定量的角度分析了農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址策略，利用0-1整數(shù)規(guī)劃法建立了集管理成本、運輸成本、貨損成本于一體的選址模型。在本文所擬算例中，依據(jù)現(xiàn)實狀況進(jìn)行各項條件的假設(shè)，并在Lingo的運行下得到了多個備選點的優(yōu)選結(jié)果，依據(jù)優(yōu)選結(jié)果做出了滿意決策。如本文算例所示，算例中有三個備選地址：z1、z2、z3，根據(jù)求解結(jié)果做出1和3的選址決策。

在配送中心的選擇問題上，雖然選址模型發(fā)揮著重要作用，但在實際問題中，農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的選址問題涉及到諸多不確定及難以量化的因素，如競爭對手、政府政策等。僅僅注重自身的經(jīng)濟(jì)效益偏于片面，難以統(tǒng)籌全局，如果能夠綜合考慮各種因素，那么所建模型將更具有理論意義及實踐價值。因此，與其有關(guān)的其他問題在未來都應(yīng)該得到關(guān)注并解決。

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（本文作者單位為棗莊市交通運輸綜合執(zhí)法支隊，山東省棗莊市， ?277100）