農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系及配送路徑優(yōu)化研究

◎ 李海波

（廈門(mén)華天涉外職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361000）

農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送是冷鏈物流體系建設(shè)的重要目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前全國(guó)各類(lèi)肉類(lèi)食品企業(yè)達(dá)3 000多家，生鮮肉類(lèi)年產(chǎn)量高達(dá)7億t[1]。蔬菜、水產(chǎn)品年配送總產(chǎn)量分別達(dá)到3億t、4 400萬(wàn)t，而生鮮農(nóng)產(chǎn)品消耗量每年達(dá)到2.4億t，年增幅超過(guò)4個(gè)百分點(diǎn)，肉類(lèi)產(chǎn)品發(fā)生腐爛、變質(zhì)率接近15個(gè)百分點(diǎn)，水果蔬菜的變質(zhì)率更高，將近30個(gè)百分點(diǎn)，與此相關(guān)聯(lián)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送成本也居高不下。為此，立足當(dāng)前冷鏈物流配送現(xiàn)狀，探析存在的突出問(wèn)題，并從降低冷鏈物流配送成本、提高配送效率等方面，提出優(yōu)化建議和措施。

1 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送體系及基本特征

冷鏈物流，通常是指借助于特定的設(shè)備以確保整個(gè)流通環(huán)節(jié)的貨物保持相應(yīng)的溫度、濕度條件，以達(dá)到保鮮貨物的目的。冷鏈物流體系涵蓋生鮮農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)環(huán)節(jié)。從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)到最終消費(fèi)者終端，農(nóng)產(chǎn)品都處于適宜的溫濕度環(huán)境，來(lái)確保農(nóng)產(chǎn)品的安全性、新鮮性。其具體運(yùn)作流程如圖1所示。

從圖1來(lái)看，保持全程各個(gè)環(huán)節(jié)都處于適宜的低溫條件，需要根據(jù)不同生鮮農(nóng)產(chǎn)品對(duì)溫度、濕度的要求，確保各個(gè)物流配送環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效對(duì)接。需要強(qiáng)調(diào)的是，冷鏈物流運(yùn)作流程本身并非單一系統(tǒng)，而是由多個(gè)冷鏈供應(yīng)鏈相互交織、共同銜接而成的完善的冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于冷鏈物流體系，其特征表現(xiàn)在4個(gè)方面。①時(shí)效性強(qiáng)。生鮮農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈物流配送過(guò)程中，以最短的運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間來(lái)減少農(nóng)產(chǎn)品的變質(zhì)、腐爛等安全性問(wèn)題，以最快的時(shí)效性來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從源頭配送到消費(fèi)者手中。可見(jiàn)，如果配送時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量將帶來(lái)較大影響，也將造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。②配送成本高。考慮到整個(gè)冷鏈物流體系的實(shí)際配送條件，對(duì)相關(guān)設(shè)施、設(shè)備要求更高。如冷鏈配送中心、冷庫(kù)等中間環(huán)節(jié)，都需要建立完善的預(yù)冷站，還需要配置設(shè)施齊全、穩(wěn)定的冷藏、冷凍車(chē)輛，這些都需要巨額資金來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣，在運(yùn)輸途中，還要確保各制冷設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，而制冷設(shè)備的運(yùn)行，需要更多的油耗、電耗，從而增加了配送成本。③更高協(xié)同性。冷鏈物流配送體系涉及的中間環(huán)節(jié)較大，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要做好周密、高效的協(xié)調(diào)與配合，來(lái)確保配送的時(shí)效性、安全性，降低配送成本。當(dāng)配送車(chē)輛出現(xiàn)故障，而影響配送的時(shí)效性，供應(yīng)商與客戶及配送車(chē)輛之間要做好及時(shí)溝通，協(xié)調(diào)組織來(lái)解決配送難題，減少農(nóng)產(chǎn)品的變質(zhì)、腐爛，降低配送經(jīng)濟(jì)損失。④高信息化技術(shù)。冷鏈物流配送實(shí)踐中，各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用更加普遍，如GPS、RFⅠD、GⅠS系統(tǒng)等，通過(guò)信息化技術(shù)手段跟蹤、監(jiān)控冷鏈配送體系各個(gè)環(huán)節(jié)的溫濕度指標(biāo)，確保更加精準(zhǔn)的貨損控制，降低配送風(fēng)險(xiǎn)，提升農(nóng)產(chǎn)品物流配送滿意度。

2 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送體系中的突出問(wèn)題

冷鏈物流配送是為了最大化的保存新鮮、安全的農(nóng)產(chǎn)品，但在冷鏈物流配送過(guò)程中，仍存在一些問(wèn)題亟待解決。

2.1 冷鏈物流配送基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

從整個(gè)冷鏈物流配送體系來(lái)看，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是薄弱環(huán)節(jié)。以冷庫(kù)或保溫場(chǎng)所建設(shè)為例，很多庫(kù)區(qū)是在戶外進(jìn)行裝卸，這會(huì)導(dǎo)致冷鏈體系銜接不暢，影響制冷效果。在冷藏車(chē)輛方面，專(zhuān)業(yè)化冷藏車(chē)嚴(yán)重不足，存在一些改裝車(chē)輛，因缺乏足夠的技術(shù)措施，導(dǎo)致冷鏈物流配送專(zhuān)業(yè)化不夠，引發(fā)鮮活農(nóng)產(chǎn)品配送中出現(xiàn)變質(zhì)、腐爛等問(wèn)題。

2.2 冷鏈物流企業(yè)專(zhuān)業(yè)化程度不足

在整個(gè)冷鏈物流配送中，冷鏈企業(yè)是最重要的參與配送方。但當(dāng)下，國(guó)內(nèi)各冷鏈物流企業(yè)與生產(chǎn)商、經(jīng)銷(xiāo)商等以合作方式為主，物流信息化、專(zhuān)業(yè)化水平相對(duì)偏低，無(wú)法確保冷鏈物流高效配送，引發(fā)各類(lèi)經(jīng)濟(jì)損失。以冷鏈物流中心建設(shè)為例，需要在冷庫(kù)建設(shè)、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、冷藏車(chē)輛等方面投入大量資金，來(lái)購(gòu)置先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)化設(shè)備。很多中小型生鮮農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)，以外包方式交由第三方冷鏈物流企業(yè)來(lái)配送，制約了整個(gè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.3 冷鏈物流體系不健全

冷鏈物流配送體系具有嚴(yán)格的銜接與過(guò)渡體系。當(dāng)下，由于缺失高效、完整的冷鏈物流信息化服務(wù)體系，使得農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送工作無(wú)法高效運(yùn)轉(zhuǎn)。如在配送方案設(shè)計(jì)上，缺乏對(duì)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流各個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化分析，導(dǎo)致配送活動(dòng)不合理、不科學(xué)，時(shí)效性低，配送現(xiàn)代化水平滯后。

3 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送路徑的優(yōu)化策略

3.1 注重對(duì)冷鏈物流配送基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

加快對(duì)冷鏈物流配送體系中基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，特別是從冷庫(kù)建設(shè)、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境改建等方面，加強(qiáng)資金、技術(shù)、人才投入，提高整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系的運(yùn)行水平。同時(shí)，在冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)冷藏集裝箱、冷藏箱式半掛、低溫保溫容器等運(yùn)載單元的改進(jìn)與升級(jí)，提高冷藏運(yùn)輸車(chē)輛技術(shù)水平。如構(gòu)建跨運(yùn)輸方式的冷藏集裝箱循環(huán)共用系統(tǒng)，提高冷藏集裝箱利用率，提升農(nóng)產(chǎn)品保鮮、保質(zhì)水平。冷鏈配送基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與實(shí)際需求還存在較大缺口，特別是產(chǎn)地預(yù)冷庫(kù)偏少，設(shè)施設(shè)備技術(shù)落后，能耗高、保溫性能差。加快對(duì)冷鏈“首尾”兩端基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是“最先一公里”“最后一公里”是短板，要完善整個(gè)冷鏈物流倉(cāng)儲(chǔ)銜接與配套設(shè)施建設(shè)。如建立高標(biāo)準(zhǔn)預(yù)冷集配、低溫加工、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，便于對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行及時(shí)預(yù)冷處置。在城鄉(xiāng)冷鏈配送體系建設(shè)中，加強(qiáng)“冷鏈倉(cāng)”“前置倉(cāng)”建設(shè)，實(shí)現(xiàn)宅配、倉(cāng)店、倉(cāng)和倉(cāng)間冷鏈系統(tǒng)的精細(xì)化管理。

3.2 注重冷鏈物流系統(tǒng)信息化建設(shè)

以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為支撐，積極推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流信息化建設(shè)，特別是在冷鏈物流信息化共享與交互環(huán)節(jié)，要構(gòu)建完善的冷鏈物流配送信息化平臺(tái)。同時(shí)，信息化建設(shè)還要結(jié)合冷鏈物流行業(yè)實(shí)際，做好科學(xué)規(guī)劃、全面涵蓋。在企業(yè)層面，要重視信息技術(shù)在冷鏈物流配送中的競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)。如引入冷鏈物流貨運(yùn)App系統(tǒng)，依托冷鏈物流信息資訊、網(wǎng)站平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)冷鏈物流動(dòng)態(tài)、快速、高效銜接，提升資源共享效益。冷鏈物流企業(yè)要加大信息投入，特別是依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，來(lái)整合物流資源信息，為用戶提供多元化冷鏈配送服務(wù)。在技術(shù)層面，積極推進(jìn)新技術(shù)在冷鏈產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。如引入GPS來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控冷鏈車(chē)輛的科學(xué)調(diào)配；在配送與營(yíng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)，引入條形碼技術(shù)、無(wú)線射頻RFⅠD技術(shù)，對(duì)整個(gè)冷鏈流通系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。引入GⅠS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地資源信息的整合，最終實(shí)現(xiàn)管理信息可追溯[2]。在政府層面，要依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)整個(gè)冷鏈物流信息各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面監(jiān)管，以提升整個(gè)冷鏈體系的運(yùn)營(yíng)效率。

3.3 注重冷鏈物流政策法規(guī)體系建設(shè)

圍繞農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系建設(shè)實(shí)際，從提高冷鏈物流配送效率上，對(duì)冷鏈物流不同環(huán)節(jié)、相關(guān)設(shè)施、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善。如對(duì)冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)、冷鏈車(chē)輛、冷鏈運(yùn)輸中的設(shè)備、溫度控制制定科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)冷鏈行業(yè)及發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)一化協(xié)調(diào)管理，注重對(duì)冷鏈物流政策法規(guī)體系的建設(shè)。在提高冷鏈物流信息化、科學(xué)化發(fā)展中，從冷鏈配送中心建設(shè)、冷鏈物流企業(yè)經(jīng)營(yíng)、生鮮農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷(xiāo)以及冷鏈配送企業(yè)信貸支持政策等方面，為整個(gè)冷鏈行業(yè)提供資金支持。鼓勵(lì)將更多的先進(jìn)技術(shù)引入到冷鏈物流系統(tǒng)中，促進(jìn)鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送體系穩(wěn)定、科學(xué)發(fā)展。

3.4 注重冷鏈物流配送模式的統(tǒng)籌與規(guī)劃

考慮到冷鏈物流配送環(huán)節(jié)多，覆蓋范圍廣，尤其是跨行業(yè)、跨地域等實(shí)際情況。從冷鏈物流配送行業(yè)科學(xué)發(fā)展上，需要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，由試點(diǎn)逐步進(jìn)行全面推廣。在電商平臺(tái)下，“農(nóng)戶+外包”物流配送模式中，農(nóng)戶是供應(yīng)者，由第三方物流企業(yè)參與對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的包裝、加工和配送服務(wù)。該類(lèi)模式主要以地標(biāo)性農(nóng)產(chǎn)品配送為主，如煙臺(tái)大櫻桃、云南臍橙等。3PL物流配送模式，主要由物流企業(yè)為主導(dǎo)，自行搭建電商平臺(tái)，銜接不同地區(qū)鮮活農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行冷鏈配送服務(wù)。該模式可以很好地發(fā)揮第三方冷鏈物流企業(yè)的專(zhuān)業(yè)性、信息化技術(shù)，提高整體配送服務(wù)質(zhì)量。“自建物流+外包物流”相結(jié)合配送模式，該模式是借鑒電商平臺(tái)，以專(zhuān)業(yè)第三方冷鏈物流企業(yè)為依托，將自建物流與外包物流結(jié)合起來(lái)，以確保農(nóng)產(chǎn)品物流配送服務(wù)質(zhì)量。如京東的鮮活農(nóng)產(chǎn)品配送服務(wù)體系，在大中城市由自建物流完成，在中小城市，選擇順豐等物流企業(yè)來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)各自優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。但總體而言，考慮到冷鏈物流配送體系中多種因素的綜合影響，對(duì)不同配送模式的選擇及優(yōu)劣勢(shì)的分析，仍需要結(jié)合實(shí)際來(lái)優(yōu)化配送方案。

4 成本最小化冷鏈物流配送路徑優(yōu)化

4.1 對(duì)成本最小化冷鏈物流模型的分析

為更好地結(jié)合冷鏈物流配送行業(yè)，以成本最小化為目標(biāo)，優(yōu)化冷鏈物流配送路徑。假設(shè)某冷鏈配送中心為多個(gè)客戶提供冷鏈物流配送服務(wù)，結(jié)合客戶需求、除了載重，以整體配送成本最小化進(jìn)行優(yōu)化。每次配送假設(shè)為單程單向送貨；冷藏配送車(chē)輛以載重標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核定；每個(gè)用戶所配送貨物均調(diào)用一輛冷藏物流車(chē)；每次配送需要滿足用戶的時(shí)間要求，在客戶滿意時(shí)間窗下到達(dá)；配送中心到客戶點(diǎn)及各客戶點(diǎn)之間的距離已經(jīng)確定；配送標(biāo)準(zhǔn)為確保在規(guī)定溫濕度條件下。由此，結(jié)合具體配送實(shí)踐，對(duì)整個(gè)冷鏈物流配送過(guò)程中的時(shí)間、溫度、貨損等成本進(jìn)行計(jì)算，以整體成本最小為最優(yōu)化路徑模型。

首先，明確冷鏈物流配送的成本最小化含義。結(jié)合冷鏈物流配送過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中所得到時(shí)間成本、溫度成本、貨損成本之總和為最低。在時(shí)間成本計(jì)算上，冷鏈配送車(chē)輛運(yùn)算成本與運(yùn)輸時(shí)間有關(guān)，具體來(lái)講，與該配送車(chē)輛的路程、駕駛時(shí)間等存在正相關(guān)[3]。①時(shí)間窗成本的計(jì)算，主要是考慮到客戶對(duì)服務(wù)的高品質(zhì)要求，需要在滿足客戶所限定的時(shí)間內(nèi)完成配送任務(wù)。當(dāng)然，在實(shí)際配送過(guò)程中，考慮到駕駛路線設(shè)計(jì)不合理，可能會(huì)出現(xiàn)貨物未能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)送達(dá)指定地點(diǎn)的情況。如此一來(lái)，就會(huì)增加時(shí)間窗成本。從整個(gè)冷鏈物流配送流程來(lái)看，時(shí)間窗成本是衡量冷鏈物流配送水平的關(guān)鍵要素。②貨損成本主要體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈物流過(guò)程中，因?qū)\(yùn)輸環(huán)境的較高要求，而導(dǎo)致腐爛、變質(zhì)等問(wèn)題，從而帶來(lái)貨損成本。貨損成本往往與冷鏈物流運(yùn)輸?shù)臏囟?、濕度、時(shí)間等因素有關(guān)，完善冷鏈配送環(huán)境，可以減少和杜絕農(nóng)產(chǎn)品發(fā)生腐爛、變質(zhì)損失。另外，對(duì)于其他干擾因素，如天氣條件、冷藏車(chē)輛故障等，也會(huì)造成貨損成本。③溫度成本。對(duì)于不同的農(nóng)產(chǎn)品，只有在合適的溫度下，才能確保其新鮮品質(zhì)。生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸要想長(zhǎng)久保持新鮮性，必然需要從溫度控制上來(lái)減少微生物侵襲、霉變等腐壞變質(zhì)狀況。由此，在冷鏈運(yùn)輸中，對(duì)溫度成本的計(jì)算主要是結(jié)合制冷系統(tǒng)對(duì)能源的消耗來(lái)完成。

4.2 成本最小化冷鏈物流案例分析

成本最小化模型下，對(duì)冷鏈物流配送路徑的優(yōu)化，主要是從整個(gè)物流配送過(guò)程中，對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的配送成本進(jìn)行計(jì)算。如通過(guò)計(jì)算配送時(shí)間、配送溫度、貨損成本等調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送路徑，從而在符合時(shí)間窗、符合車(chē)輛載重條件下，獲得最佳、優(yōu)化的配送線路。以某冷鏈物流配送實(shí)例進(jìn)行模型驗(yàn)證[4]。假設(shè)有6個(gè)配送點(diǎn)，編號(hào)依次為1、2、3、4、5和6；各配送點(diǎn)之間路程以“km（公里）”為單位，各個(gè)用戶貨運(yùn)規(guī)模用qi(t)表示，各個(gè)客戶貨物配送時(shí)間取值范圍為[Ei,li]，6個(gè)配貨點(diǎn)配送時(shí)間 分 別 為 [1,1.25]、[1,1.75]、[0,0.3]、[0,1]、[1.25,2]、[0,0.25]。對(duì)于客戶可接受配送時(shí)間假設(shè)為ei=0，li=2.5；冷藏車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程平均時(shí)速為40 km·h-1，荷載量為4 t；每噸產(chǎn)品單價(jià)p=8 000元；時(shí)間窗成本系數(shù)α為0.02，β為0.04，貨損系數(shù)?為0.2%或0.4%；冷鏈車(chē)輛制冷費(fèi)用每小時(shí)12元；因溫差變化等帶來(lái)的額外費(fèi)用為2.5元（℃·h-1）。根據(jù)冷鏈物流配送成本最小化要求，引入設(shè)定有限時(shí)間、溫度限制的方法，更適合現(xiàn)實(shí)冷鏈車(chē)輛配送情況。

在成本最小化計(jì)算中，得出的最佳配送路徑為：0→6→4→1→0、0→3→5→0、0→2→0，由此計(jì)算得出的配送總里程為166 km，配送所需成本為1 382.5元。在配送路程最短計(jì)算中，得出的最佳配送路徑為0→6→4→0、0→3→5→1→0、0→2→0。該配送方案總里程為132 km，配送總成本為1 344元。但與用戶需求相結(jié)合發(fā)現(xiàn)，雖然路程最短模式下減少了運(yùn)輸成本，但時(shí)間窗成本卻呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì)，由此導(dǎo)致用戶滿意率下降。綜合分析可知，在成本最小化計(jì)算中，配送路程雖然有所增加，但卻能夠滿足時(shí)間窗要求，也讓整個(gè)配送路徑總成本降低到最小[5]。由此得出，成本最小化計(jì)算方案，具有成本最低、效率更高的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送方案的優(yōu)化，與農(nóng)產(chǎn)品在配送過(guò)程中的時(shí)間、溫度、貨損等指標(biāo)有緊密關(guān)聯(lián)。從提升冷鏈物流配送效益來(lái)看，成本最小化計(jì)算方案具有較高的算法精準(zhǔn)度，更能夠滿足用戶時(shí)間窗要求。不過(guò)，考慮到冷鏈物流配送整個(gè)環(huán)節(jié)中影響因素的多樣性、復(fù)雜性，建議在城郊等區(qū)域搭建農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流配送中心，來(lái)統(tǒng)合優(yōu)化整個(gè)冷鏈物流配送鏈條的科學(xué)性、合理性、高效性目標(biāo)，推進(jìn)冷鏈物流產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。