方玄婧
考慮碳排放的城市物流配送綜述
方玄婧
可持續發展已經成為時代主題,圍繞綠色發展,我國物流行業應該加快產業轉型升級,注重環境保護,承擔企業社會責任。所以,城市物流配送體系應該更加注重其社會效益。從相關國內外文獻來看,對物流配送研究集中在車輛運輸路徑優化問題和物流配送中心的選址問題。因此,文章主要針對這兩個問題來探討考慮碳排放約束下如何構建城市物流配送體系,既要節約物流總成本,又要實現保護環境的目的。
物流配送;車輛路徑;碳排放
隨著電子商務迅速發展,網上購物變得更加快捷,消費的人群在不斷增加。但是,這也造成了一些問題。城市范圍內貨物的交付活動變得越來越復雜和頻繁,并且消費者對于貨物送達的時間要求越來越高與物流企業配送組織模式的落后產生矛盾,導致城市物流配送的效率低下、運輸成本高。一方面,城市配送的需求量在不斷增加,同時要求更多的車輛投入;另一方面,配送車輛的增加,必然會造成交通擁擠、廢物排放增加。自從“綠色發展”的理念提出之后,學者們開始關注如何構建環保型城市物流配送體系。
正確計算碳排放成本,有助于我們將外部環境成本量化處理,將碳排放成本納入到企業決策中去,提高大眾和企業對污染、廢棄物處理的重視。但是,對碳成本的具體組成部分我們很難去考慮,需要考慮到不同的行業、不同業務類型。
拉瑞(Larry)將碳成本比作“碳黑箱”,指的是碳排放成本的不明確性、沒有明確的計算方法、沒有明確的組成部分。因此,對于碳排放成本計算的研究很少。徐瑜青認為企業在進行減少廢棄物排放過程中可能采用了新的設備和技術,將這些作為低碳化處理的機會成本,加入到物流成本中去,使得外部成本內部化處理;楊蓓等認為碳排放成本由預防成本、鑒定成本和損失成本組成。通過構建短期碳排放成本決策模型,得出企業在進行短期的決策以找到最優的碳排放量和碳排放成本組合點。
(一)影響配送中心選址的因素
物流配送中心的選址會受到多種因素的影響,這些因素會直接或間接地增加物流成本。因此,需要綜合分析影響物流配送的因素,主要如下:
1.顧客的分布情況
物流配送中心是為顧客服務,掌握一定顧客資源代表物流企業在市場上的競爭地位。因此,要求物流企業準確了解顧客的分布情況以及未來一段時間內的變化。這會影響到產品的配送距離、數量。城市配送中心的服務對象一般是超市和商店等,設置在人口密集度大的地區。通常,配送中心建立在城市的邊緣地區,是為了方便運輸,縮短產品的到貨時間。
2.土地條件
土地租用也包括在物流成本之中。并且,土地要受到國家、政府的嚴格控制,土地的土壤結構、是否處于地震斷裂層地帶等影響。往往還要考慮到倉庫租金問題,在配送成本與倉庫租金之間尋找平衡點,盡量在低配送成本的條件下選擇租金較低的倉庫。
3.供應商分布
供應商的分布,決定了整個物流供應鏈運作的效率。因為,供應商如果距離配送點較近,在距離上就有競爭優勢,配貨的時間短。而供應商距離配送點遠的話,首先就要考慮距離長,可能增加的環節損失,其次,需要有更多的配送車輛,這又是一筆成本投入。因此在進行配送中心選址時,應選擇距離供應商較近位置,原材料、貨物的傳遞速度也能加快。
4.交通運輸條件
交通情況會對配送中心選址有很重要的影響。進行選址決策要考慮配送中心是否離交通運輸樞紐較近、是否有好的路況。因此,配送中心要保證貨物能夠及時地交付和準確地送達,選址要盡可能靠近交通樞紐,如港口、鐵路、貨運站等。運輸成本是影響配送和物流效率的一個重要因素,運輸距離的遠近、環節的多少也都會影響它。
5.政策法規條件
政府政策法規也會影響到配送中心的選址,一方面,政府對于重點支持的項目有優惠政策,比如在某地建立配送中心可以減免稅收。另一方面,政府出于保護環境的目的,會要求物流企業減少碳排放,這勢必會增加企業的成本。
6.其他因素
還要考慮到不同配送中心可能配送不同類型產品,有的是高危易燃產品,就要求防火;有的是易腐蝕產品,要求通風和溫度。這些產品的保存,都需要有相應配套措施,會增大物流成本。
(二)國內外物流配送中心選址研究
在整個物流運作的系統中,配送中心需要溝通上游供應商和下游消費者,需要準確匹配兩者的需求。作為中心樞紐,配送中心的運作管理、發貨速度,都牽動著整個物流系統的效率。因此,配送中心選址方案能否合理選擇非常重要,要講求經濟效益,保證成本低效率高,又考慮社會效益,減少對自然環境的傷害。由于“綠色物流”強調在物流運作管理中考慮對環境因素的影響,學者們開始重視綠色環保的物流配送中心選址問題的研究。
已有很多文獻實現以節能減排為目的的選址問題。何波針對廢棄物回收問題,為確定廢棄物產生點運往處理站的合理最優容量,建立了一個多目標的多層級逆向物流網絡純整數規劃模型。胡長英等在傳統的選址模型上,考慮了物流運作對自然環境造成的負面影響,因此建立了基于環境保護的雙層優化選址模型,在模型中政府要求企業降低碳排放量,設置了造成環境污染企業的處罰成本和企業在政府要求下主動處理污染的成本,以兩層級配送網絡,建立了多目標的物流節點選址方案。并提出該模型可以有多種求解方法,啟發式算法、分支定界算法等。晏妮娜等建立為第三方逆物流服務的多級閉環供應鏈模型。陳菊等建立了使得地方政府的物流總成本最小、企業的效益最大化的多目標雙層物流節點選址模型。楊濤發現不同的運輸方式下碳排放量不同,在此基礎上提出了一個三層級的物流網絡模型,他將物流綜合服務水平和碳排放量進行定量化處理,轉化成物流成本,用來解決低碳經濟下的選址和運輸配送優化問題,并運用了改進的遺傳算法進行求解。Jayaraman提出了再制造配送設施選址問題,基于子問題得出設施場所的最終集中,然后以貪婪的方式擴展潛在的設施場地,以獲得最終解決方案。
從以上學者的研究可以得出,影響選址的因素有很多,根據不同的側重點、采用不同的選址辦法,可以構建不同的物流網絡模型。因此,物流配送中心的選址問題涉及多種因素的考量,是否將因素定量化處理,采用什么方法、如何計算都需要考慮在內。
傳統車輛路徑問題,通常是考慮距離、時間、交通路況的影響,然而,隨著社會的發展,可持續發展的綠色物流越來越受到學者們的關注。車輛運輸的過程,產生大量的尾氣污染。而現代物流企業的配送環節多、距離長,需要投入大量的車輛。所以,學者們對物流配送中的車輛路徑優化問題有很多的研究。
在傳統車輛路徑問題中,決策目標一般是使運輸費用最小。羅誠把碳排放最小的目標納入規劃模型中,研究了考慮碳排放控制的運輸方式組合選擇多目標規劃模型。定量分析了運輸方式選擇決策問題,借助Lingo軟件進行計算。王玨青和許茂建立了廣義TSP模型,在成本中考慮碳排放成本,并通過基于最小碳排放量來尋找低碳目標下的最優配送路徑,采用動態規劃求解。朱長征等考慮到載重量變化對碳排放量的影響,基于傳統遺傳算法進行染色體進行變異操作,設計出求解模型的算法。朱江洪、李艷玲在傳統配送中心選址模型的基礎上,考慮載重數量與碳排放量的關系,構建了一種以運輸成本、固定成本及碳排放成本為目標函數的配送中心綜合選址模型,李進等指出碳排放量的計算,與車輛的運載量、顧客間的距離、車輛的時速有關,假設在車輛相同數量下和非滿載運輸方式下,建立了一個多車型低碳路徑優化模型。Urquhart等研究了不同的二氧化碳排放量計算方法,對車輛最優路徑的選擇影響,指出CO2排放受到多種因素的影響,而且可能影響到運輸成本的計算。
綜合上述的文獻研究,基本都是從企業的角度來考慮碳排放的問題,針對主要是產品生產過程出現的污染。在碳成本計算時,只考慮了生產、運輸、裝卸過程中的成本,而對于國家政府的節能減排措施、設備及技術改進方面減少的碳排放很難準確計量。在車輛路徑規劃問題的研究方面,目前的研究已較為成熟,在各種分類方式和研究方法上各國學者都有普遍的研究探討。但是目前將低碳物流與車輛路徑規劃問題相結合的研究并不多見,而且在模型的目標函數中沒有同時考慮車輛啟動和運輸成本、燃油消耗和碳排放的環境成本,只涉及到其中的部分成本。
要實現物流產業的經濟效益的最大化,既要考慮物流成本最低,又要考慮可持續發展。節約能源、保護環境,這是每個物流企業都必需承擔的義務和責任。本文就是從考慮低碳排放的城市物流配送的選址和車輛路徑優化問題出發,提高貨車裝載率,緩解交通壓力,整合城市物流配送資源,降低物流總成本,促進現代物流企業快速成長。
[1]LARRY L.Toward adifferentdebatein EnvironmentalAc-counting:The casesofCarbon and Cost-benefit[J].Ac-counting,O rganizationsand Society,2009,34(1):499-534.
[2]徐瑜青,王燕祥,李 超.環境成本計算方法研究:以火力發電廠為例[J].會計研究,2002,(03):49-53.
[3]楊蓓,汪方軍,黃侃.適應低碳經濟的企業碳排放成本模型[J].西安交通大學學報(社會科學版),2011,(01):44-47.
[4]何波,楊超.廢棄物回收的多層逆向物流網絡優化設計問題研究[J].中國管理科學,2007,15(3):61-67.
[5]胡長英,劉國山.基于環境角度的雙層選址優化模型[J].中國管理科學,2007,(04):59—62.
[6]晏妮娜,黃小原.基于第三方逆向物流的閉環供應鏈模型及應用[J].管理科學學報,2008,11(4):83-89.
[7]陳菊,何美玲,牟能冶.物流節點最優選址與規模的雙層規劃模型[J].物流科技,2006,(05):9-13.
[8]楊濤.低碳經濟下的多運輸方式物流網絡規劃[J].陜西科技大學學報(自然科學版),2011,(05):102-106.[9]Jayaraman V,Raymond A,Patterson RE.The design of reverse distirbution network:Model and solution proudures[J].European Journal of operational Re-search,2003,150(1):128-149.
[10]羅誠.考慮碳排放控制的多種運輸方式組合優化模型研究[J].陜西科技大學學報(自然學版),2011,29(5):113-116,125.
[11]王鈺青,許茂增.基于最小碳排放的廣義TSP模型研究[J].數學的實踐與認識2012,08:69-75[39].
[12]朱長征,朱江洪,李艷玲.碳排量最小的車輛路徑優化問題研究[J].計算機工程與應用,2013,18(22):15-18.
[13]李進,傅培華.具有固定車輛數的多車型低碳路徑問題及算法[J].計算機集成制造系統,2013,19(6):1351-1362.
[14]U rquhart N,Scott C,Hart E.Using an evolutionary algorithm to discover low CO 2 tours w ithin a travelling salesman problem.Applications of Evolutionary Computation,2010,6025: 421-430.
F253.9
A
1008-4428(2017)08-32-03
方玄婧,女,安徽宣城人,南京財經大學營銷與物流管理學院研究生,研究方向:營銷與物流管理。