農產品供應鏈整合與配送優化實證研究

白靜

內容摘要：本文在分析傳統農產品供應鏈與農產品供應鏈整合運作模式的基礎上，基于成本最小化原則，構建農產品供應鏈配送優化模型。通過算例分析進一步證實該優化模型的真實可靠性，期望通過農產品供應鏈整合各類資源，建立現代農產品配送流通體系，從而有效控制農產品配送成本，實現整個農產品供應鏈效益最大化。

關鍵詞：成本最小化 農產品 供應鏈整合 配送優化

農產品供應鏈整合的概念與動因分析

農產品供應鏈一般有廣義與狹義之分。其中，狹義農產品供應鏈是指農產品從生產環節經由銷售環節，最終向消費環節轉移過程中，各流通環節所組成的首尾相接的流通鏈。但這樣的流通鏈僅有外在的流通鏈形式，并不存在農產品流通核心內涵，因此很難實現農產品供應鏈增值。廣義農產品供應鏈除具備外在流通鏈結構形式外，還需具備供應鏈增值的能力。這樣的增值能力主要表現為，農產品流通主體組織化程度高、核心主體可以發揮出主導作用、農業信息網絡完善以及資源配置高效。由此，農產品供應鏈整合即在優化各類資源配置基礎上，通過資源、組織和信息整合的方式，解決農產品產銷失衡問題，以提升整體行業競爭力水平。可以說，實現農產品價值鏈增值，是農產品價值鏈整合的最終目標。在此過程中，資源整合解決供應鏈體系中所涉及行業資源的調度與集約；組織整合協調各節點企業的交流與合作；信息整合則需要解決各項技術與信息交流的無礙使用與順暢流動。并且隨著我國農產品流通形式的不斷變革，農產品供應鏈整合下各項資源的合理高效配置，更使得農產品產業供應鏈整體競爭力得到不斷提升。

第一，降低農產品交易成本。農產品易變質的特性導致其從生產地到消費者領域流通的過程中，對于配送要求較為嚴苛。首先，農產品生產基地需要進行最初的加工、分類與整合；其次，農產品中間環節的配送中，對于運輸環境要求較高的農副產品需要采用特定冷鏈技術等設施設備；最后，農產品到達大型超市等售賣場所中，更是需要一系列保鮮手段，用以維持農產品質量。并且依據交易成本理論，農產品基于高資產專屬性的特征，也會使得其交易成本大幅上升，而通過農產品供應鏈整合的方式，可以明顯控制成本，達到效益最大化。

第二，優化各要素市場資源配置。通常情況下，供應鏈條內下游銷售商會比上游生產供應商更具備市場資源力量。就此，無論基于市場中固定還是變動配置比例的投入要素，位于下游的銷售商都會存在整合供應鏈內部各項資源要素的想法。

第三，降低農產品流通風險。農產品流通過程中由于各類信息資源分散，使得經營者很難及時把控市場供求、競爭合作等關鍵信息，給經營者獲取龍頭壟斷地位帶來相當大困難。與此同時，農產品具有明顯的季節特性，導致其市場價格存在較大波動，再加上跨區域的長距離運輸，農產品損耗風險直線上升。因為農產品交易市場的不確定性較大，從而增加農產品交易成本。為進一步控制農產品成本，降低損耗風險，下游銷售商會基于現有供應鏈而不斷向上游進行資源整合。

第四，均衡農產品內外部交易成本。決定農產品供應鏈的整合過程，能夠均衡各企業節點的利益問題，以實現均衡農產品內外部交易成本。可見農產品供應鏈整合關鍵就是使得供應鏈各利益主體達到各自均衡狀態。

傳統農產品供應鏈與農產品供應鏈整合運作模式分析

農業經濟體制改革的不斷加速，促使農產品生產流通效率產生質的改變。越來越多農產品開始批量成交，但農產品存在的易變質等特性，要求農產品的高效流通需要專業化市場進行集散。在此背景下，農產品批發市場應運而生，農產品供應鏈傳統配送模式如圖1所示。

由于傳統農產品供應鏈中配送模式分散性高、隨機性大等特性，導致農產品折損率問題很難得到根本性解決。再加上農戶并不直接參與農產品交易環節，使得農產品流通存在極大不確定性。基于此，為進一步確保供應鏈交易主體利益，更需要高效率的農產品供應鏈整合配送模式，如圖2所示。這樣以銷售終端數據與訂單信息為源頭的農產品供應鏈整合配送模式，也可稱為“按訂單組織采購”的供應鏈模式。可見在農產品供應鏈整合配送模式下，農產品運輸減少了中間的交易環節和等待時間，在極大降低損耗率的同時，為農產品帶來更大利潤空間。

基于成本最小化的農產品供應鏈配送優化模型構建

（一）問題描述

為深入對農產品供應鏈整合與配送優化問題進行研究，進一步建立農產品全渠道供應鏈下的配送優化模型。即采用跨區域配送模式，在不同區域分別設立倉配中心，由農產品供應商或零售商進行統一多渠道配送。在此供應鏈配送體系中，車輛可隨時在設定的倉配中心進行補貨，以滿足消費者需求。基于成本最小化原則，以滿足消費者需求為驅動因素，縮短農產品配送時間，以提高服務質量為目標，農產品配送應進行多層次、小批量合作配送。因此，針對配送需求，構建農產品供應鏈配送優化模型，可以在優化農產品配送資源的同時，將傳統配送模式轉化為多批量、少批次的配送方式，進而縮減配送成本，提高服務質量。

（二）指標選取與模型構建

農產品供應鏈配送優化模型是在整合與協調農產品供應鏈各節點企業資源的基礎上形成的鏈式戰略聯盟。為更好進行各節點資源的統籌規劃，本文進一步作出如下假設：

假設一：在配送全程中，車輛保持勻速直線運動，不考慮堵車等情況；假設二：配送人員因休息時間而產生的時間耗損不予考慮；假設三：車輛從倉配中心出發后需再折返。

變量說明：全渠道配送系統—S；顧客需求量—Q；農產品供應鏈配送系統顧客總數—N；配送距離—D；配送車輛數量—a；車輛單位油耗成本—C；車輛荷載重量—L；車輛配送固定成本—CF；車輛實載率—P。

基于成本最小化原則和假設，構建農產品供應鏈配送優化模型，確保鏈上主體共享各種資源。本文研究的配送優化問題，主要分析車輛調度與路徑優化問題，為使配送車輛成本最小，設定x為配送車輛的出發位置，y為完成配送任務，則農產品供應鏈配送優化模型為：

（三）模型算法與目標

農產品供應鏈的配送優化，主要整合農產品供應鏈上下游環節主體分銷渠道的倉儲配送資源，將農產品配送至各區域的多個客戶。這種配送模式涉及多個主體的資源協調與整合，在此提出配送優化模型的路徑算法：設定虛擬倉配中心A，到其他各個倉配中心的費用、路程為零，實際需求量Ds=0，要求所有車輛都從A出發并返回。虛擬倉配中心A為理想代發點，配送車輛在各個倉配中心停放，配送車輛會經過所有倉配中心后再折返。就此，假定某地域內存在三個倉配中心，其路徑算法如圖3所示。

圖3由倉配中心A1、A2以及虛擬倉配中心A組成，共設有5個終端客戶（C1-C5），由此可得到一條路徑算法：A→C1→C2→A→C3→C4→C5→A。通過適宜的算法，對比消費者與倉配中心距離，從而選擇消耗最小的倉配中心路徑，直接進行補貨。配送路徑算法也可表示為A→A1→C1→C2→A1→A→A2→C3→C4→C5→A1→A。但是由于A是虛擬倉配中心，所以實際配送路徑并不存在這個節點。

（四）資源整合機制

倉儲資源的整合。農產品供應鏈配送優化模型以滿足消費者需求為目標，為保證配送作業的及時高效完成，配送中心需實現精準高效的庫存調配。先設定配送優化模型的倉儲需求量為，倉儲供應量為。在此配送過程中，會出現倉儲匱乏或剩余兩種情況。

運力資源的整合。農產品供應鏈設計的運力資源，主要分為設備與車輛兩個部分。運力資源一定程度上體現配送中各類硬件資源的設置情況，其中高等硬件資源設施能夠提高整個配送流程的工作效率。供應鏈上主體所涉及的設備與車輛兩部分資源，需進行合理準確的估算。當運力資源剩余時，可以獲得車輛租賃與設備租賃的附加收益；當運力資源短缺時，可租賃鏈上合作成員間的閑置運力資源，并進行協調與整合。

算例分析

基于配送優化模型與資源整合機制，以M企業的配送作業流程為主線，統籌規劃車輛調度及路徑優化，以算例分析計算并驗證農產品供應鏈的最小配送成本。設定M企業為設定地域內的連鎖農產品零售商，其配送流程會依據銷售渠道進行區分。為了保障消費者享受到無差異的配送服務，對配送作業流程進行統一協調與整合規劃。依據該企業的配送模式，主要優化設計線上線下分銷渠道的配送流程，如圖4所示。

假設M企業在規定區域（50km*50km）內設有三個倉配中心，坐標分別為A1（12，26）、A2（15，48）、A3（31，22），單位為km。在該配送區域內，共有12個消費者，消費者坐標信息如表1所示，配送車型與油耗成本如表2所示。

根據表1可知，12個消費者的配送路徑共有三條，分別為：路徑1為A1-1-4-7-10-A2；路徑2是A2-12-9-6-3-A3；路徑3是A3-2-5-8-11-A1。為了驗證車載率的實際影響，加入5個動態消費者需求，即這些消費者需求在配送過程中產生，其坐標信息分別為C1（34，40）、C2（46，27）、C3（24，15）、C4（21，19）、C5（8，6），其需求量依次為1.4、0.5、1.5、0.3、0.8。其中，動態消費者C1和C3產生時刻為時刻1，剩余的動態消費者為時刻2，則此時的配送路徑分別如下：時刻1：A1-1-4-7-10-C1-A2；A2-12-9-6-3-A3；A3-2-5-C3-8-11-A1；時刻2：A1-1-4-7-10-A2；A2-12-C2-9-6-3-A3；A3-2-5-C4-8-C5-11-A1。根據不同配送路徑及表2數據，確定兩個時刻的配送計劃，得到表3。

由表3可知，消費者數量越多，農產品供應鏈配送成本越高。然而，當配送車輛的實載量與車輛載重量的差距越小時，車輛配送成本反而越低。因此，在農產品供應鏈配送系統中，供應鏈節點企業需要整合訂單信息與物流資源，通過統籌規劃合理的車輛配送路徑，不僅滿足消費者配送需求，還能實現農產品供應鏈配送成本最小化。

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