模糊需求下帶時間窗的生鮮農產品冷鏈物流網絡設計

朱坤　祝新

摘要：針對農產品冷鏈物流中的不確定性、時效性和易腐性因素等特征，對模糊需求下農產品冷鏈物流網絡設計問題進行研究，建立以配送總成本、零售商時間滿意度和貨運腐損度的多目標物流網絡模型。結合模糊數學規劃理論，將模糊規劃模型轉化為確定性規劃模型，并使用主要目標法對模型進行處理，將多目標轉化為一個單目標優化模型，并給出求解該模型的算法。最后通過實例計算，證明了該模型及算法的可行性和有效性。

關鍵詞：模糊需求；時間窗；農產品冷鏈配送；物流網絡設計

0 引言

農產品冷鏈物流作為物流業的新興分支和潛在利潤點，近年來在國內得到了迅速發展。隨著我國社會經濟持續的發展和物質生活水平不斷的提高，人們對于冷鏈農產品的需求量不斷增大。農產品在冷鏈物流配送運輸的過程中，由于冷鏈設施設備和配送時間等因素，面臨著較高的貨運腐損率和巨大的價值損失。

目前，國內學者對農產品冷鏈物流配送中心選址的研究取得了一定的成果。王敏，毛超根據傳統的T.T.T.理論，推導出食品的腐敗率與時間的非線性關系，建立了懲罰函數和冷鏈物流節點的選址模型，并采用遺傳算法對模型進行了求解；丁雪楓，馬良等人基于模擬植物生長算法求解易腐物品配送中心選址問題；朱榮榮，胡大偉綜合考慮物流總成本和物流服務可靠度，建立了冷鏈配送中心選址多目標模型，并用Lingo軟件對模型求解；宋效中，石鋼考慮腐壞貨損成本、車輛制冷能耗成本及顧客對流通時間的限制，建立了三級兩階段對整體成本分析的混合整數非線性選址模型；齊艷，王飛，賈津從顧客對配送時間要求的角度，建立了基于顧客時間滿意度的多目標配送中心選址模型。但是以上文獻，在農產品冷鏈物流領域，國內在關于模糊環境下農產品冷鏈選址分配方面的相關問題研究比較不足，研究的大部分都是在確定性環境下。

1 模型構建

2.1 問題描述及假設

本文討論的是兩階多源多品種的農產品冷鏈物流網絡，根據問題描述，作出如下假設：

（1）生產基地對各種農產品的生產能力限制已知；

（2）配送中心的容量和流量足夠大；

（3）零售商對各種農產品的需求量具有不確定性；

（4）零售商的不同農產品只由一個配送中心負責供應；

（5）零售商對各種農產品的需求量必須滿足；

（6）農產品在配送中心的處理時間忽略不計。

2.2 模型建立

農產品冷鏈物流的總成本由配送中心成本（包括配送中心籌建成本、配送車輛的運輸成本和農產品運輸過程中的制冷成本）、配送過程中的貨損成本和提前配送到達的倉儲成本和延遲配送到達的懲罰成本構成，最終的目的是建立成本最小化的成本模型。

數學模型的目標函數為農產品冷鏈物流的總成本最小的函數表達式，約束條件為保證每個零售商的每種產品只由一個冷鏈配送中心負責配送、保證各產品供需平衡、保證配送中心的個數限制、兩個0-1變量、各生產基地的各產品生產能力的限制和非負約束。

2 模型轉化與求解

為了解決不確定性，需要采用模糊數學規劃理論對不確定參數進行轉化。本文選用模糊期望值模型方法來處理模糊參數，將不確定性數學規劃模型轉化為確定性模型。

因此，將上述模型轉化為如下確定性模型，模型的其它約束條件均與原模型中相同。

3 算例

3.1 算例描述

已知廣西某第三方物流企業為國內某著名食品企業負責某城市農產品冷鏈配送業務。

3.2 算例求解

為了驗證建立的多目標模糊數學規劃模型及運用方法的可行性，通過Lingo軟件，對算例數據進行運算。有算例結果可知，隨著模糊可行度水平的增長，物流配送總成本逐漸增加。現取置信水平α=0.9時，分別求出目標函數的最大值，如下表所示。

4 結論

本文針對模糊需求下農產品冷鏈物流網絡設計問題。根據冷鏈物流農產品的易腐性和配送服務的時效性，在農產品冷鏈物流配送的過程中，提出了多源多品種農產品冷鏈物流的網絡設計模型，并結合Lingo軟件采用主要目標法對特定算例進行了求解，結果表明此模型能夠有效解決多源多種農產品的冷鏈物流網絡設計問題。