基于GIS技術的農村物流可持續發展研究

李心樂

摘要：隨著電商逐漸滲透到農村社會經濟的諸多領域中，農村物流也在逐步發展完善。構建以GIS技術為支撐的農村物流配送系統，優化包裹運輸路徑，實時監控運輸車輛，充分發揮GIS技術的優勢，實現對包裹配送過程的全程管理，從而保證農村物流的可持續發展。

關鍵詞：地理信息系統（GIS）;農村物流;全程管理

中圖分類號：F252? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）19-0195-04

Abstract： With the increasing penetration of e-commerce into many areas of rural society and economy， rural logistics is also gradually developing and improving. This study builds a rural logistics distribution system supported by GIS technology， optimizes the package transport path， monitors the transportation vehicles in real time， gives full play to the advantages of GIS technology， and realizes the whole processing management of parcel distribution， so as to ensure the sustainable development of rural logistics.

Key words： geographic information system（GIS）; rural logistics; whole processing management

中國是農業大國，發達的物流產業是農村地區經濟發展的支柱。但是，由于農村地區人口相對分散，配送地點分散，物流基礎設施落后甚至缺乏、信息化程度落后等增加了農村物流的運營成本，使得農村物流配送時間長、取件難度大，農村物流行業很難發展壯大。同時，相較于蘇寧等大型企業，其他小型物流企業資金有限、規模較小，只能通過降低成本來發展農村物流，解決農村“最后一公里”的問題難度還很大。地理信息系統（Geographic information system，GIS）可以存儲、顯示并分析地理數據，運用GIS相關技術在農村物流信息服務平臺上對運輸車輛和相關貨物等信息進行高效管理，優化運輸路徑，在農村物流配送中科學地調度有限的車輛與人員，最大限度地利用人力、物力、財力資源，優化配送復雜而龐大的鄉村包裹。運用GIS強大的空間分析能力進行農村物流派送，可以提高物流公司的控制和管理水平，降低運輸成本，進而解決“最后一公里”問題，提升市場競爭力，同時也能提高農村人口的生活水平，具有非常重要的社會和經濟價值。本研究基于GIS技術，從農村物流的現實需求與物流業務流程出發，介紹GIS系統數據的獲取、處理機制，闡述GIS系統的主要功能，借助其功能將GIS系統應用于農村物流，對農村物流的發展具有明顯的作用。

1 農村物流需求與物流業務流程

1.1 農村物流需求分析

當包裹到達目的地網點后，派送人員根據快遞單的具體收貨地址進行貨物的派送，如果派送點是市區，則問題不大，但如果派送點是農村就需要更多的成本支撐。農村物流由于服務面積較廣，客戶群體數量多且下單具有不確定性（包括時間和地點的不確定），再加上經常性的物流高峰期，如雙十一、雙十二引發的全球購物狂潮等，導致快遞的配送量非常大，而中國農村人口數量眾多且分布分散，需要同時分配更多車輛進行快遞的配送，還要合理地選擇運輸時間和路線，因此，農村物流的問題急需解決。要解決農村物流的“最后一公里”問題，就要將一個出發點多個終點的包裹通過貨物的目的地來科學確定運輸路線、車輛的分配以及車輛的行駛路線。因此，農村快遞業非常需要一個類似GIS的信息系統平臺，幫助處理龐大且復雜的空間數據和屬性數據。

GIS技術與農村快遞行業的管理相結合是農村物流發展的客觀需要。該技術作為地理數據獲取、存儲、分析和處理等的工具，將各種地理數據以不同層次聯系構成現實模型，具有強大的空間數據管理、地理分析和空間分析能力，可以有效降低運輸成本，節省運輸時間，提高服務質量[1]。

1.2 物流業務流程

物流業務流程規定了快遞運輸整個過程的程序。一個客觀、合理的業務流程能夠控制員工操作的隨意性，加強各部門之間的合作交流，避免工作漏洞的出現，減少不必要的損失，提高效率。

物流公司在攬貨點收貨后，根據收費標準采用預付款、貨到付款或月結等方式對客戶進行收費，并按要求填寫快遞單，同時將相應的信息錄入計算機，然后將貨物貼上快遞單運送至倉庫，按目的地進行分揀等待出倉。貨物發運時根據快遞單的信息將同一目的地的貨物歸類到同一交接單上，并將這些信息發送至對應的快遞網點，根據貨物的數量進行人員和車輛的調配。司機將貨物送至目的地網點，目的地網點根據交接單接收貨物并將貨物入庫，快遞員送貨上門，收件人簽收貨物。具體的物流業務流程見圖1。

2 系統數據的獲取和處理

系統的數據庫主要包括地理空間數據庫和農村貨物配送信息數據庫2個方面的內容。在GIS系統中，最主要的部分是電子地圖。GIS系統根據電子地圖提供的基礎數據，可以很好地完成農村派送線路規劃和車輛、人員、包裹等的定位，同時對各鄉村之間的道路情況進行描述，如道路的名稱、道路的位置信息等，方便派送人員科學地選擇路線，降低物流的管理和溝通成本。

地理空間數據庫包括空間數據和屬性數據，空間數據表示物體的地理實體幾何屬性，屬性數據表示物體的非幾何屬性。空間數據的主要來源為地圖數字化、遙感數據和GPS數據。農村道路網絡數據、基本地物信息等交通網電子地圖組成了空間數據。一方面農村道路的名稱、類型、通行方向和屬性等組成了農村道路網絡的屬性數據;另一方面農村網線和網絡節點組成了農村網絡拓撲結構，其中網線的起始和終止節點編號以及其他屬性信息由農村網線記錄，關聯的網線數、網線編號及節點屬性則由節點記錄。農村道路網絡和農村網絡拓撲結構2個方面的內容組成了農村道路網絡數據，而行政界線、村民區及公共設施、河流及植被信息、學校醫院等建筑物的位置信息等組成了農村的基本地物信息。貨物到達網點后，派送人員將農村客戶的收件人信息（姓名、聯系方式、收件地址、村子、簽收時間等）通過SQL數據庫，依據科學的編碼體系建立數據表，錄入計算機并進行統一的組織和管理[2]，以最優化的方式派送到收件人手中。

3 GIS系統的主要功能

GIS系統主要有數據采集與輸入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間查詢與分析、空間決策支持、數據顯示與輸出等功能[3]。GIS系統以電子地圖為基礎，通過系統數據分析，優化快遞配送方案，實現配送方案的可視化和系統數據的可視化，促進包裹運輸管理部門的信息化和科學化。在此基礎上，進一步全面跟蹤和分析運輸貨物的流向，為物流公司的運營決策提供科學合理的依據。

在GIS系統中，當有農村包裹派送任務時，只需要借助系統錄入信息，便可以優化配送方案，制定出貨物配送的最短路徑。同時，系統可以準確定位配送車輛的位置，實時監控車輛及貨物狀態，出現突發情況時也方便管理層及時準確地作出判斷和方案更改。此外，系統可按照給定的查詢條件從不同方面查詢用戶、車輛、貨物等信息，結合地圖進行綜合信息查詢[4]。

物流公司的業務流程主要是包裹到達目的地網點后，派送人員根據快遞單的具體收貨地址進行貨物的派送，應用GIS技術后，在系統中輸入各包裹的目的地信息，便可將方案（根據起點和終點設計最短路徑）顯示在電子地圖上，供送件人參考，在計算最短路徑時需要運用Dijkstra算法，算法基本過程見圖2。由圖2可見，Dijkstra算法以起點為中心向外層擴展，直到擴展至終點。其基本思路是將最短路徑的路網圖中的每個節點都賦予標號（an，bn）。其中，從起點s到節點n的最短路徑長度記為an，從起點s到節點n的最短路徑中n點的前一點記為bn，一個節點到其自身的最短路徑長度記為0。其核心步驟就是依次查找網絡圖中每個點到原點的最短路徑，從未標記點中選擇一個權值最小的路線，直到終點的最短路徑已經全部被查到，也就是所有的點都已被標記結束。

送件人根據系統提供的線路圖將貨物送到指定目的地，交給收貨人或放在農村代取點。物流公司也可以通過派件工作人員錄入系統的貨物簽收相關信息進行監督和管理。

GIS系統對車輛具有GPS定位功能，能對車輛的實際運輸路線進行實時定位和監控，保證能夠及時查詢到貨物的狀態。GPS移動終端用來接受衛星信號，確定三維坐標，通過處理GPS定位信息，計算出農村道路上運輸車輛的精準位置。將GPS移動終端數據與電子地圖進行匹配，尋找車子的實時位置，定位追蹤，為運輸可視化提供保障。

GIS空間分析將空間數據和屬性數據結合起來查詢，可以將查詢結果以圖形和屬性2種方式顯示出來。GIS系統能夠在車輛監控的基礎上實現信息查詢功能，操作時在系統中輸入快遞單號，能夠實時查詢出運輸該貨物的車輛和駕駛員，也可以查出包裹在鄉村的哪條路上、哪個位置以及是否被簽收等。這種功能實現了快遞物流信息的共享，也在一定程度上加大了快遞公司的運營監管力度。

4 GIS在農村物流的應用

在農村物流中，GIS的應用可以提高農村物流等中小型物流企業的信息化程度，降低物流運輸、人工、運營等成本，智能化、合理化地判斷運輸路徑、配送人員等。

4.1 車輛路線規劃

GIS技術通過對現有車輛、車型、路線等進行錄入和計算，解決農村物流的同一起點和終點或者同一起點、多個順路終點等重復運輸導致費用上升的問題，并且決定使用何種車型、何種車輛以及每輛車的行駛路線。同時，GIS技術進一步節約了企業成本和提升了人力、物力和財力的利用效率，增強了企業對快遞和人員的監督管理。

4.2 網點布局

GIS技術對現有網點和未來網點布局進行貨物需求量、承載力以及運輸成本的分析，尋求最有效分配貨物的路徑，選擇最佳的網點布局，從而提高倉庫、代收點等物流設施的利用率，減少資源浪費。

4.3 服務范圍劃分

GIS技術可以根據各要素的相似點把同一層上所有或部分要素分為幾個組，用來確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。如某個或者某幾個快遞公司在某個農村建立一個快遞代收點，使其覆蓋區域和消費者數量大致相當，增加了工作效率，減少了資源浪費。

5 GIS系統的意義

解決農村物流“最后一公里”問題主要是解決從鄉鎮代收點到鄉村的距離，實現門對門服務，對國內中小型快遞物流企業來說，這只有在降低成本的前提下才有可能實現。針對信息化水平低、規模偏小、信息集成能力弱等問題，GIS系統平臺可以提供良好的信息交互接口，實現企業內部與企業之間的信息互換和共享，即把不同物流公司的快遞集中起來，統一運輸分配，其作用具體表現如下。

5.1 降低了中小型物流企業的成本

發展農村物流最大的困難是快遞量更少，配送時間更長并且分散。假設各快遞公司分散配送，那么相對應的企業成本將會大大增加。運用GIS信息平臺可以實現整個農村物流環境下的物流信息數據共享，讓各個中小型物流企業花更少的成本提供更優質的服務。通過物流共享數據，能科學地調動人員車輛，最優化地配送包裹，降低企業的服務成本。此外，使用該系統不需要購買昂貴的應用服務器、數據庫服務器以及相關的設備等[5]，將節約大量維護信息系統的人力和物力成本。

5.2 促進了中小型物流企業建立雙向流通體系

農村物流是一個雙向流通的體系，依托GIS系統不僅可以及時將快遞運送到村，也可以實現及時地上村取件，將農村商品更好地輸送至全國各地。如GIS系統可以與農村當地便利店和郵政網點合作，整合資源建立農村快遞合作平臺共同集中收發貨[6]，同時與多個快遞企業合作，共同暫時寄存包裹，實現資源共享，有效利用靠近農村的便利店資源。此外，GIS系統還可以與農村原產地的冷鏈物流運輸體系合作，解決生鮮農產品“走出去”的難題，帶動農村經濟和冷鏈市場共同發展。

5.3 加快了中小型物流企業業務重組

目前大多數快遞公司只在縣城一級有站點，在鄉鎮大多以加盟代發的合作模式。鄉鎮快遞網點需要每天去縣城取快遞，然后用系統通知收件人取件[7]。使用GIS信息平臺后，中小型物流企業需要重新建立業務流程，讓快遞從縣城到鄉鎮，從鄉鎮到農村形成科學合理的物流運輸鏈，這在無形中加快了中小型物流企業內部的業務重組。GIS系統的使用，不但規范了農村物流派送的環節和流程，也減少了很多不確定因素（如鄉鎮快遞點額外收費），保證了包裹派送的準確性和時效性，提高了派送的服務質量和水平，也有效降低了農村物流派送“最后一公里”的成本，進而降低了企業的運營成本。

6 小結

電商在中國的發展有目共睹，很多農戶也在慢慢接受這種方式，但目前只停留在鄉鎮層級，并沒有真正下沉到村[7]。電商的核心在于物流，雖然近年來鄉村交通狀況大幅改善，但由于城鄉發展不協調、商品產銷信息不對稱等多重因素影響，真正實現“村村通”還需要做很多工作。GIS系統可以將各物流企業的物流信息系統與快遞物流信息平臺有效連接，通過Web服務的統一接口滿足不同業務需求的信息交互。本研究通過對農村物流現狀進行分析，找到農村物流發展緩慢的原因，以GIS技術為中介，分析其數據的獲取、處理以及運行機制，找到GIS技術和農村物流的契合點，發揮GIS技術在農村物流發展上的作用，不僅可以降低物流企業的成本，促進中小型物流企業建立雙向流通體系，而且加快了中小型物流企業的業務重組，對于農村中小型物流企業的發展具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 王成金.GIS技術在物流企業信息平臺中的應用研究[J].商業研究，2005（19）：205-207.

[2] 王變利，袁占良，郭 敏.GIS在物流配送系統中的應用[J].地理空間信息，2010，8（1）：102-104.

[3] 喬玉潔.基于GPS手持終端的機場凈空系統開發[D].北京：北京交通大學，2013.

[4] 易榮貴.基于GIS的混合業務車輛調度問題研究[D].長沙：中南大學，2008.

[5] 董 麗.中小制造業信息化分類和應用方案研究[D].南京：南京理工大學，2010.

[6] 羅松波.基于GIS系統的城市物流配送線路優化研究[D].河北保定：華北電力大學，2015.

[7] 郭 菲.“互聯網+”環境下我國農村電商發展對策研究——以山西省為例[J].物流科技，2018，41（4）：59-60.