基于成本約束的冷鏈物流配送網絡規劃

朱金鳳　萇道方　林丹萍

摘要：對冷鏈物流配送網絡進行規劃，以總操作成本最低為目標建立目標函數，考慮冷鏈產品的特性，在建立目標函數時主要考慮網絡節點的建設成本、運輸成本、貨損成本。由于冷鏈產品對服務時間有要求，提出了“服務半徑”概念，物流節點間的配送時間就轉化為物流節點間的服務半徑，并通過一系列約束條件表示各決策變量間的關系。通過案例驗證了模型的有效性。

關鍵詞：冷鏈物流；配送；網絡規劃；服務半徑

近年來隨著人們生活水平不斷提高，對新鮮食品和新鮮農產品的需求逐漸加大，食品安全問題引起了人們的極大關注，冷鏈物流在農產品流通中扮演著越來越重要的角色。與此同時，冷鏈物流的發展降低了農產品流通過程中食品腐壞的比例，進而減少了流通成本，并有效抑制了農產品價格上漲。然而，與西方發達國家相比，中國的冷鏈物流還沒有形成完整體系，冷鏈物流效率低下，各環節間缺乏有效銜接。

目前，國內外學者對冷鏈物流網絡的研究主要集中在3個方面。一是對冷鏈物流網絡宏觀現狀的分析，例如何靜等在分析我國連鎖超市生鮮食品流通現狀的基礎上，提出我國冷鏈物流網絡主要有3種模式，即單個經濟體的冷鏈物流網絡、區域內的冷鏈物流網絡、跨區域的冷鏈物流網絡[1]。龔樹生等分別對冷鏈物流網絡的3種模式進行了分析，認為目前我國冷鏈物流各環節還沒有很好銜接起來，區域內農產品綜合物流配送體系尚未成型[2]。二是冷鏈物流配送中心的選址問題，如李延暉等[3]、Wang等[4]分別建立了基于時間約束和成本約束的冷鏈物流配送模型；張慶年等運用AHP和數學圖論建立了冷鏈物流的配送模式[5-6]；Bai等運用灰色綜合評價來定位冷鏈物流配送中心的位置[7]；潘青建立了基于風險和成本的雙層規劃模型的選址模型[8]。三是冷鏈物流配送路徑的優化問題，如黃純輝等分別對食品冷鏈的庫存、物流運輸、倉儲、配送等問題進行了優化研究[9-11]。Tang等[12]、Qi[13]、Peng等[14]分別將節省法和蟻群算法、粒子群算法、PSO-DP算法結合Inver-over操作對物流配送中的確定需求或隨機需求的車輛路徑線路進行優化。綜上，目前國內外對冷鏈物流的綜合網絡規劃方面研究較少。本研究以總的操作成本最低為目標函數建立數學模型，對整個冷鏈物流配送網絡進行規劃研究，并提出了“服務半徑”概念，將物流節點間的配送時間轉化為物流節點間的服務半徑，通過一系列約束條件表示各決策變量間的關系，最后通過案例分析驗證模型的有效性，以期為相關企業從事冷鏈物流工作提供借鑒。

1問題描述

有1個農產品供應點O，有N個消費者（C），為了保證該產品的新鮮度，確保消費者餐桌上的產品質量，需要對該生鮮品的冷鏈物流網絡進行規劃，從J個可選擇的配送中心（DC）中選擇j個建立配送中心，從K個可選擇的冷庫（RS）中選擇k個建立冷庫點，進行貨物中轉（圖1）。

冷鏈物流的效率取決于各物流節點間的相互銜接，每個節點只能被唯一的上一層節點服務，而每個節點可以為多個下一層節點提供配送服務。冷鏈物流網絡規劃的最終目的是在總的操作成本最低的基礎上，通過建立各物流節點，使農產品安全快速地送達消費者的餐桌上。

2數學模型

主要對物流節點的建設和節點間的運輸2個方面進行優化，即考慮建立物流節點的成本和運輸成本。由于生鮮產品的特性，還考慮了產品運輸中的貨損成本，即產品運輸途中因運輸時間過長導致的貨損，以及裝卸貨過程中外界熱空氣進入冷藏車內使車內溫度上升造成的貨損。同時為了保證生鮮產品的質量，也需要對冷鏈物流網絡的服務時間進行限制。服務時間與物流節點間的距離有很大關系，這里可記為“服務半徑”。因此，物流節點間的服務時間就轉化為物流節點間的“服務半徑”，分別記為供應點到配送中心的服務半徑（RD）、配送中心到冷庫的服務半徑（RS）、冷庫到消費者的服務半徑（RC）。

2.1模型假設

模型假設如下：（1）供應點、配送中心、冷庫、需求點分散在城市不同地區；（2）配送網絡所需配送中心的數量已知；（3）建立和經營配送中心的固定費用已知；（4）所有配送中心的商品由供應點供給，配送中心之間不存在相互調劑的情況；（5）所有冷庫所需產品都由配送中心供給，各冷庫間不存在相互調劑的情況；（6）配送中心所需商品總數量小于供應點生產的產品數量；（7）各配送中心和冷庫的需求量是確定的，并在一定時期內保持相對穩定。

2.2模型建立

參數設置如下。

3實例分析

以上海市原行政劃分圖為例進行規劃，以上海市浦東新區1個蔬菜生產基地為例對冷鏈物流配送網絡進行優化研究。如圖2所示，這個蔬菜生產基地計劃向上海市其他地區供應蔬菜，現計劃從南匯區、上海市區、嘉定區、松江區中選擇建立配送中心，冷庫位置從9個冷庫點中選擇，則需要對這一冷鏈物流網絡進行優化，使總操作成本最低。

4結論

降低成本是冷鏈物流研究的主要方向，降低成本能夠提高效率、增加收益，并對整個冷藏供應鏈的響應周期產生重要

參考文獻：

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