安 延,王忠偉
(中南林業(yè)科技大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410004)
農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及任務(wù)指派模型研究
安 延,王忠偉
(中南林業(yè)科技大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410004)
在新農(nóng)村建設(shè)快速發(fā)展的形勢(shì)下,完善農(nóng)林產(chǎn)品物流體系對(duì)于減少農(nóng)林產(chǎn)品物流環(huán)節(jié)的浪費(fèi)、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(shí)質(zhì)問題之一就是農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)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(diǎn),配送中心網(wǎng)點(diǎn)及消費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)已確定的前提下,對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及農(nóng)林產(chǎn)品物流任務(wù)指派的優(yōu)化進(jìn)行了研究,提出最優(yōu)指派的模型并通過實(shí)例對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
農(nóng)林產(chǎn)品物流;物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建;混合正數(shù)規(guī)劃;物流任務(wù)指派
根據(jù)調(diào)查情況看,我國(guó)農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)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(luò)體系中的代表性節(jié)點(diǎn)主要體現(xiàn)為農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)的創(chuàng)辦者各不相同,主要包括:國(guó)營(yíng)商業(yè)部門創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)(如由國(guó)營(yíng)蔬菜和果品公司創(chuàng)辦的批發(fā)市場(chǎng)、由國(guó)營(yíng)商業(yè)部門進(jìn)入農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)領(lǐng)域建立的市場(chǎng)等);國(guó)家工商行政管理部門創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng);鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村集體創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng);完全由私人投資創(chuàng)辦的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。
由于缺乏總體規(guī)劃,農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點(diǎn)建設(shè)審批權(quán)限下放,又沒有非常嚴(yán)格的農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點(diǎn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),使得我國(guó)農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)出分布多、規(guī)模小、設(shè)施簡(jiǎn)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(diǎn)類型,如農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng),但是小規(guī)模的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)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(chǎng)是農(nóng)林產(chǎn)品的兩種主要交易場(chǎng)所;相當(dāng)部分小規(guī)模的農(nóng)林產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)隨著城市的迅速擴(kuò)展,已經(jīng)位于市區(qū),由于設(shè)施簡(jiǎn)陋、交通擁堵、衛(wèi)生環(huán)境不盡如人意,這些市場(chǎng)大多已經(jīng)成為城市面貌中的“難看的補(bǔ)丁”??偟膩?lái)說,我國(guó)農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)[2]的規(guī)劃還很不完善,不僅無(wú)法與現(xiàn)代農(nóng)林產(chǎn)品物流發(fā)展相適應(yīng)還極大的約束了農(nóng)林產(chǎn)品物流的規(guī)?;?yīng)、集約化效應(yīng),不利于整個(gè)社會(huì)資源的有效配置和利用[3]。
農(nóng)林產(chǎn)品物流是指為了滿足用戶要求,實(shí)現(xiàn)農(nóng)林產(chǎn)品價(jià)值而進(jìn)行的農(nóng)林產(chǎn)品物質(zhì)實(shí)體以及相關(guān)信息在生產(chǎn)者到消費(fèi)者之間的物理性經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[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(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、配送、流通加工、分銷、信息處理及信息活動(dòng)等一系列的環(huán)節(jié),并且在這一過程中實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林產(chǎn)品價(jià)值增值的目標(biāo)。農(nóng)林產(chǎn)品物流同樣也依托于其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,其網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)存的要求。任何農(nóng)林產(chǎn)品都不是同時(shí)生產(chǎn)同時(shí)消費(fèi)的。農(nóng)林產(chǎn)品在生產(chǎn)出來(lái)以后,總要經(jīng)過或長(zhǎng)或短的一段時(shí)間才能進(jìn)入消費(fèi)。這段時(shí)間是由生產(chǎn)與消費(fèi)在時(shí)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(xué)和生物的方法對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行再生產(chǎn)的活動(dòng),是農(nóng)林產(chǎn)品從生產(chǎn)領(lǐng)域進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)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(duì)即將進(jìn)入或已經(jīng)進(jìn)入流通領(lǐng)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(hù)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(fèi)地之間通常存在相當(dāng)?shù)木嚯x,所以運(yùn)輸是農(nóng)林產(chǎn)品消費(fèi)中不可或缺的一環(huán)。農(nóng)林產(chǎn)品的流通與運(yùn)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(bǔ)。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(shì)必沖破地方性市場(chǎng)的約束,農(nóng)林產(chǎn)品必然要在地區(qū)之間以至全國(guó)范圍內(nèi)流通,從而滿足所有消費(fèi)者對(duì)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(wú)法回避的、應(yīng)該著重考慮的因素使得農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃成為了一個(gè)關(guān)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(fèi)者的農(nóng)林產(chǎn)品消費(fèi)需求等方面的重要問題[6]。合理地對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃不但可以使得農(nóng)林產(chǎn)品物流過程中的各項(xiàng)基本職能得到很好的開展,同時(shí)可以提高農(nóng)林產(chǎn)品物流的實(shí)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(luò)規(guī)劃是農(nóng)林產(chǎn)品物流中具有戰(zhàn)略意義的一層。
農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃問題的其實(shí)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(wù)的指派問題[10],該問題的實(shí)質(zhì)是在一個(gè)具有若干供應(yīng)網(wǎng)點(diǎn),若干需求網(wǎng)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi),對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品物流配送中心進(jìn)行選址規(guī)劃和物流任務(wù)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(wù)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(gè)銷售網(wǎng)點(diǎn)的全過程所取得的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳[11]。針對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品物流節(jié)點(diǎn)相對(duì)確定的條件下,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)點(diǎn)的篩選[12-13]和合理指派物流任務(wù)上,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)林產(chǎn)品物流整合效應(yīng),使物流成本最小化。
根據(jù)農(nóng)林產(chǎn)品的具體特點(diǎn)以及建模的原則,本章在規(guī)劃中做出如下假設(shè):
(1) 本文的模型基于一種農(nóng)林產(chǎn)品銷售,同時(shí)不考慮農(nóng)林產(chǎn)品包裝、儲(chǔ)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(gè)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(yù)留存儲(chǔ)期都作為已知量。
(4) 各物流結(jié)點(diǎn)間的物流成本、物流時(shí)間等參數(shù)為已知量。
(5) 農(nóng)林產(chǎn)品配送中心的服務(wù)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(wù)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(shè)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(yùn)往銷售網(wǎng)點(diǎn)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(yùn)往銷售網(wǎng)點(diǎn)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(luò)-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(shí)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(shí)間;
TSk:表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在銷售終端k的物流時(shí)間;
TDiPj:表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-j上的物流時(shí)間;
TPjSk:表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑j(luò)-k上的物流時(shí)間;
CDjSk:表示單位農(nóng)林產(chǎn)品在路徑i-k上的物流時(shí)間;
T1:表示農(nóng)林產(chǎn)品的保鮮期;
T2:表示為終端消費(fèi)者預(yù)留的存儲(chǔ)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(diǎn)k所在區(qū)域的農(nóng)林產(chǎn)品需求量(指在該銷售網(wǎng)點(diǎn)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(wù)能力。
根據(jù)上述分析,以供應(yīng)鏈的總成本最小為目標(biāo),構(gòu)建如下模型:
目標(biāo)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(luò)時(shí),在滿足終端客戶對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品要 求的前提下,使各結(jié)點(diǎn)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(wù)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(shí)間約束,要求在總物流時(shí)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(fù)約束。
本實(shí)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(shè)有備選的產(chǎn)品加工廠3家,配送中心3個(gè),主要的省外銷售區(qū)域有2個(gè)。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(duì)該企業(yè)的產(chǎn)品物流運(yùn)作進(jìn)行指派的過程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)如表1至表6所示。
表1 產(chǎn)品加工廠的相關(guān)數(shù)據(jù)Table 1 Relevant data of product processing factory
表2 物流配送中心的相關(guān)數(shù)據(jù)Table 2 The relevant data of logistics distribution center
表3 銷售網(wǎng)點(diǎn)的相關(guān)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(shí)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(diǎn)的物流成本、物流時(shí)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(diǎn)的物流成本、物流時(shí)間Table 6 Logistics cost and time from product processing factory to sale points
假設(shè)在常溫下該產(chǎn)品可保存15 d,故可設(shè)保鮮期T1為360 h,預(yù)留保鮮期T2為168 h。運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)設(shè)定的部分參數(shù)以及適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解,最終在備選的3個(gè)產(chǎn)品加工廠中選中D2,D3,物流配送中心則選中P1 ,P2,與對(duì)應(yīng)的2個(gè)銷售網(wǎng)點(diǎn)共同構(gòu)成供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)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(yùn)往物流配送中心、銷售網(wǎng)點(diǎn)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(yùn)往銷售網(wǎng)點(diǎn)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(yīng)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(yùn)往銷售網(wǎng)點(diǎn)S1、S2的產(chǎn)品量分別為32.75 t、39.5 t;物流配送中心P2運(yùn)往銷售網(wǎng)點(diǎn)S1、S2的產(chǎn)品量分別為 85.16 t、91.34 t。
從分析當(dāng)前農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)體系的現(xiàn)狀入手,提出了農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的必要性,主要對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建展開研究。針對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的網(wǎng)點(diǎn)選擇,物流任務(wù)指派等問題的具體特點(diǎn),提出利用混合整數(shù)模型進(jìn)行銷售物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和任務(wù)指派的方法。充分考慮了農(nóng)林產(chǎn)品物流網(wǎng)絡(luò)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(luò)構(gòu)建的混合整數(shù)規(guī)劃模型,并進(jìn)行了實(shí)例分析和驗(yàn)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(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(2011ZK2051)和湖南省林業(yè)工程重點(diǎn)學(xué)科項(xiàng)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(yáng)人,博導(dǎo),研究方向:物流工程與管理
[本文編校:吳 彬]