農村民生物資集散物流網點選址及線路規(guī)劃研究

摘" 要：民生物資是人們進行生產生活的保障，物流終歸是服務于物資集散問題，要解決農村民生物流問題必須回到民生物資供應的本質。從當前我國民生物資供應的現(xiàn)狀入手，對我國當前民生物資的供應問題進行分析。從社區(qū)網點建設、線路規(guī)劃等構建整體物流模式結構。通過對湖南省婁底市萬寶鎮(zhèn)開展調研，發(fā)現(xiàn)利用重心法和節(jié)約里程法可以有效解決農村民生物資集散物流節(jié)點分布不合理，運輸線路迂回的問題，并對模式的運行進行了實例驗證，確保整體研究的科學性。

關鍵詞：農村物流；物資集散；社區(qū)網點；線路規(guī)劃

" 中圖分類號：U115" " 文獻標志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.03.006

Abstract： People's livelihood materials serve to safeguard people's productivity and way of life. Since logistics is ultimately a service for the distribution of materials， solving the logistics problems associated with rural livelihoods requires going back to the fundamentals of the supply of livelihood materials. To do this， an analysis of the issue should begin with the current state of China's livelihood material supply. From the development of neighborhood outlets， route planning， and additional components of the logistics model structure as a whole. Research in Wanbao Town， Loudi City， Hunan Province have found that the center of gravity method and the mileage-saving method can be used to fix the problem of how rural materials for making a living are spread out irrationally， as well as the problem of convoluted transportation routes. Additionally， examples verify the model's functionality， ensuring the study's overall scientific validity.

Key words： rural logistics; material distribution; community nodes; route planning

0" 引" 言

" 據統(tǒng)計，2023年1—8月，全國社會物流總額為216.4萬億元，按可比價格計算，同比增長4.8%，其中農產品物流總額為11.6萬億元，同比增長3.7%。由此可以看出，社會物流總需求在穩(wěn)步增長，農村物流的需求也在增長。國家大力推行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，村鎮(zhèn)基礎設施建設逐步完善，刺激了農村物流的需求。農產品進城與農用品下鄉(xiāng)的數(shù)量增多，也增加了農村物流的流量。然而，與城市相比，農村地區(qū)地域非常廣泛，居民居住地非常分散，很多農村地區(qū)的交通質量差，導致物流體系不健全，使得各種商品無法送達到農村居民手中[1]。且農村物流存在運輸線路迂回、節(jié)點分布布局不合理等問題，車輛配送會存在單程、空車與迂回等情況。配送前進行最優(yōu)物流網點布局設置以及最優(yōu)路徑是提高物流運輸效率、降低物流成本的關鍵。

" 近年來，針對農村物流末端難題，相關學者提出的解決方法主要分為兩類。一類是農村物流網點布局。物流網點布局不合理，是長期以來影響農村物流運行效率的關鍵，一個有效的農村物流網點可以擴大農村物流輻射范圍，提供便利服務，有效降低物流成本，如設立超市自提點、物流綜合服務中心[2]、多層級配送節(jié)點[3]、農村配送中心倉庫[4]。另一類是配送線路優(yōu)化。由于農村地區(qū)居住分散，運輸距離長，道路建設以及車輛運輸量缺乏相應的規(guī)劃，因此在配送線路的選擇上與城市相比更為復雜，需要因地制宜，有學者提出基于強化學習的農村物流配送最優(yōu)路徑規(guī)劃[5]、無人機與車輛協(xié)同配送路徑優(yōu)化[6]、集送貨一體化車輛路徑規(guī)劃[7]，將車輛運輸與路徑選擇綜合起來考慮，為線路迂回、車輛單程空車等情況提供解決措施。

" 通過對文獻的梳理，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)研究僅是從物流節(jié)點、配送路徑的單個方面來對農村末端配送展開研究，只有少部分將農村物流的物流網點與運輸路徑選址綜合考慮，而且大都只是建立算法模型，并未對其進行實證分析。因此，在對湖南省婁底市萬寶鎮(zhèn)進行調研后，本文決定采用重心法和節(jié)約里程法相結合的方式來共同解決農村物流網點和配送最優(yōu)路徑的問題。實例驗證該方法能夠有效降低運輸成本，為解決農村民生物資集散節(jié)點分布不合理、運輸線路迂回等問題提供參考。

1" 農村物資集散問題分析

1.1" 缺少集散的社區(qū)網點

農村地區(qū)的產品生產大部分是自供自銷，事實上，大部分農村的生產力水平已經遠遠大于自己區(qū)域內的需求，冷鏈生鮮和其他農產品的銷售等多樣化服務可以拓寬社區(qū)網點的服務功能，使農村社區(qū)網點成為農民代購的物流點。然而，農村之間地理距離遠，沒有建立起村與村之間的物流體系，覆蓋范圍小，導致物流運輸成本高昂且流通效率低下[8]。缺乏具有物資集散功能的農村社區(qū)網點，使得農民網上采購日用消費品、家用電器、化肥、農藥、各村農產品外銷等配送需求無法得到滿足。同時，在進行物流快遞相關服務的同時，物資集散功能的缺乏也使得零散的物資資源無法進行整合，無法通過縣域系統(tǒng)的運轉實現(xiàn)商品交易。

1.2" 社會運輸車輛沒有得到合理利用

由于社會經濟的不斷發(fā)展，農村地區(qū)經濟發(fā)展迅速，每十戶人家中就起碼有一輛用來載貨的車輛，但是這些運輸車輛一般都處于閑置的狀態(tài)，只有在有貨物需要運輸時才會啟用，沒有實現(xiàn)運輸車輛資源的合理利用。農村私家車的普及，一定程度上減少了農村客運班車的運輸量，使得每天發(fā)車次數(shù)稍有減少。但客運班車每天會按固定時間、固定站點、固定路線運營，因為運行距離短，乘客攜帶的行李少，班車后面的行李箱大多時候處于閑置狀態(tài)[9]，仍存在一定的運輸能力。

1.3" 農產品的生產—交換—消費—再生產循環(huán)不暢

" 農村人口基數(shù)多，由于受教育水平參差不齊，人們對于物資生產和配送并沒有太大的概念，只能進行單一的物資流通與配送服務，無法完全利用農村自身獨特的物資資源條件進行整合與分散。另外農村地區(qū)為小農自主經營，生產消費觀念固定，村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)并未對農產品的生產種類進行規(guī)定及要求，導致農產品種類繁多，生產經營主體不一，而農產品在運輸或生產過程中難免存在損耗，且我國消費市場一般對普通類農產品的需求量大，使得生產模式與市場的不適配性導致的市場需求得不到滿足與農產品滯銷的情況同時存在[10]，因此農村地區(qū)并未有效實現(xiàn)農產品循環(huán)流通。

2" 物流網點選址及線路規(guī)劃

2.1" 物流網點選址規(guī)劃

2.1.1" 物流網點選址特征及約束條件

" 相比較城市區(qū)域，農村地區(qū)的網點選址問題影響因素非常復雜，無論是從自然條件還是人文地理分布上，能夠影響農村地區(qū)進行網點選址的因素非常多。但是基于新型農村民生物資集散社區(qū)網點的選址問題，定量模型可以從某一個角度進行探尋，尋找到這個因素影響下的最優(yōu)選址方案。以重心法為基礎建立的定量模型中，考慮的主要因素為成本與配送效率之間的關系。因此，對于物流網點進行選址的主要考慮因素就在于距離與貨物量兩個方面：

（1）運輸距離

在物流網點的選址模型中，運輸距離往往決定著配送的效率，是選址過程中必須要考慮的重要因素，在一定區(qū)域內，如果能夠將網點設置在距離需求點最近的地方，整個配送流程運營效率就達到了最佳。因此，在此模型中，運輸距離是影響網點選址的重要因素。

（2）運輸貨物量

在物流網點選址問題的解決中，網點應該盡可能接近物資需求較大的點，使得較大的商品運量走相對較短的路程。因此，貨物運輸量是影響網點選址的重要因素。

2.1.2" 借助重心法建立選址模型

" 重心法的原理來自于物理理論的重心，因為在同一物體中，重心距離各個端點的距離最短。在物流網點選址問題的解決過程中，重心法的主要參考變量為需求點的位置以及貨物的需求量，它將物流中的需求點看作一系列分散在一定區(qū)域內的散點，各點的需求量視為相對應的物體重量，然后將點集的重心作為物流網點的最佳建設點。重心法及其模型計算高效并且可以持續(xù)選點，能夠解決實際存在的問題。假設待定選址區(qū)域N個需求點，這些需求點的位置坐標分別為x，y，其中i=1，2，…，n，假設我們即將選中的社區(qū)網點坐標為x，y最終由坐標x，y和x，y構成的二維坐標系如圖1所示。

S表示區(qū)域內社區(qū)網點到各需求點的運輸總費用，Q表示從待定儲備中心到需求點i的運輸量，C表示從待定的社區(qū)網點到需求點i的運輸費率，D表示從待定儲備中心到需求點i的距離。

" 所以從社區(qū)網點到各需求點的總費用目標函數(shù)為：

minS=∑QCD" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

D=" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（2）

要求需在滿足各點需求的情況下，總運輸費用最小時的儲備中心最佳坐標，首先分別對目標函數(shù)中的x，y求偏導，然后令其等于零，則有：

=∑CQx-x/D=0" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

=∑CQy-y/D=0" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （4）

可得：

x=" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （5）

y=" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （6）

根據公式（1）至公式（6），運用迭代法進行計算，直至S≤S，求出此時的最優(yōu)解x，y。

2.1.3" 實例分析驗證

對于社區(qū)網點的選址問題，主要運用重心法來對選址位置進行確定，為了能夠更好地對社區(qū)網點的可行性進行驗證分析。從實地調研入手，通過運用重心法對湖南省婁底市婁星區(qū)萬寶鎮(zhèn)內的范圍進行選址確定。

在調研過程中，主要圍繞張家坪、下曾家灣、臺上屋、新坪村、趙家灣這五個村莊進行分析。

" 為了更好地通過重心法對此選址問題進行研究，地圖加上了村落中心的點分布以及二維坐標系。在調研過程中，對五個村莊的人口，市場需求情況進行了相關的調查，大致確認了每個區(qū)域的年物資集散數(shù)量。同時，在此基礎之上，根據坐標系對此村莊位置坐標進行了賦值，重心法求解數(shù)據如表1所示，重心坐標如圖2所示。

根據重心法的計算公式，可以很迅速地求出最優(yōu)的社區(qū)網點選址位置：

X==≈2.03

Y==≈2.07

在此區(qū)域中，通過重心法求得的最佳社區(qū)網點的選址坐標為2.03，2.07。所以在此五個村落中，通過綜合考慮物資集散的運輸距離與運輸貨物量，可以通過重心法的數(shù)學模型總結出有關社區(qū)網點的選址規(guī)律。

" 在新型的農村民生物資集散中，社區(qū)網點是農村物資集散職能最基礎的物資集散樞紐。因此，社區(qū)網點必然會需要設立有關物流運輸?shù)穆毮堋６男形锪鬟\輸職能的基礎就是確定中間點之間的線路安排。從一個方面來說，在社區(qū)網點模式中，線路規(guī)劃問題最終將會很大程度上影響到新型農村民生物資集散模式的服務質量與服務效率。因此，下一步將對區(qū)域內的最優(yōu)路徑進行規(guī)劃。

2.2" 區(qū)域內最優(yōu)路徑規(guī)劃

在線路規(guī)劃的問題上，首先要確立以下的幾個假設：（1）在一個社區(qū)網點的轄區(qū)內，所有的需求點都是可以連接的；（2）社區(qū)網點的物流職能要連接一個轄區(qū)內的所有需求點；（3）基于所有需求點組成的系統(tǒng)降低社區(qū)網點的運輸成本。

2.2.1" 農村公路線路布局特征描述

" 從我國農村公路建設發(fā)展的現(xiàn)狀來看，主要呈現(xiàn)出四級分布，其中包括國道—省道—縣道—鄉(xiāng)道。在我國農村中，布局最為全面的就是鄉(xiāng)道的建設體系。對此，鄉(xiāng)道的建設原則中有著很重要的一條就是“村村通”，這是我國鄉(xiāng)道公路建設的原則。因此，我國農村公路線路的布局特征主要有以下幾點：（1）由上級公路線路為干線進行輻射狀分布；（2）由鄉(xiāng)鎮(zhèn)單位為基礎形成交通運輸網絡；（3）線路的終端主要為村級的人口集聚區(qū)；（4）線路布局人為因素影響較大，缺乏系統(tǒng)的布局。

2.2.2" 社區(qū)網點與社區(qū)網點間最短路徑規(guī)劃

" 為了更好地解決在運輸車輛數(shù)目不確定情況下的運輸距離優(yōu)化問題，節(jié)約里程法作為一種啟發(fā)式算法可以最終實現(xiàn)在共同配送情況下的路徑選擇問題。通過尋找最優(yōu)的路徑最終實現(xiàn)配送時間最短、配送距離最小、配送效率更高。節(jié)約里程法的主要原理是通過將兩個不同的運輸線路回路進行比較，從而得出減小幅度最大的線路，最終實現(xiàn)配送距離更短。

" 在社區(qū)網點與社區(qū)網點間的最短路徑規(guī)劃問題中，節(jié)約里程法主要面臨的假設有以下幾點：（1）在一定區(qū)域內，需要滿足該區(qū)域內所有預定的需求點；（2）每輛車輛的運輸量額定可控；（3）除運輸距離外，各運輸線路的特征無差別。

為了更好的運用節(jié)約里程法推導出社區(qū)網點與各個轄區(qū)內需求點的之間的最短路徑，第一步需要根據實際的數(shù)據列出實例圖（見圖3）中各個端點之間的路徑距離數(shù)據，如C=2.4；C=3等。最終可以求出整體的網絡節(jié)點的最短路徑，如表2所示。

基于表2對區(qū)域內各網絡節(jié)點的最短路徑數(shù)據，根據節(jié)約里程法的并聯(lián)與串聯(lián)的思想，接下來要求指出在各個網絡節(jié)點與節(jié)點之間并聯(lián)與串聯(lián)之后得到的最終節(jié)約里程數(shù)。所謂的節(jié)約里程數(shù)，實際上指的就是在連結不同節(jié)點與節(jié)點之后所得到的路徑優(yōu)化減少路程的數(shù)量。因此，可以進一步推導出節(jié)約里程數(shù)的計算公式：

？犖C=C+C-C

式中：？犖C的含義為網絡節(jié)點i至網絡節(jié)點j的目標里程節(jié)約數(shù)；C為網絡節(jié)點o至網絡節(jié)點i的最短路徑數(shù)據；C為網絡節(jié)點o至網絡節(jié)點j的最短路徑數(shù)據；C表示連接網絡節(jié)點i與網絡節(jié)點j的路徑距離數(shù)據i， j∈A，B，C，D，E。

" 因此，可以最終求出連接各個網絡節(jié)點與節(jié)點之間的節(jié)約里程數(shù)，具體數(shù)據如表3所示。

根據表1求得的節(jié)約里程數(shù)據，最終連接各個網絡節(jié)點與網絡節(jié)點之間的節(jié)約里程數(shù)據進行排序可得到節(jié)約里程排序結果如表4所示。

最終，可以根據以上初次計算所求得數(shù)據以及約束條件進行整體網絡的最短路徑優(yōu)化求解。

" 通過節(jié)約里程法的計算，可以從相關數(shù)據中得到結論。在進行調研的區(qū)域內的五個村莊中，如果設置一個社區(qū)網點，最優(yōu)物資集散的順序應該是從社區(qū)網點出發(fā)到臺上屋、下曾家灣、張家坪、新坪村、趙家灣最終回到社區(qū)網點，也就是兩次算法中的結論O→E→D→C→B→A→O。

在新型的農村物資集散模式中，社區(qū)網點的運輸路徑優(yōu)化問題是決定整個模式好壞的最后一個環(huán)節(jié)。對模式的全局來說，社區(qū)網點模式運營的情況直接關系到了新型農村民生物資集散模式的運營成本與服務效率。因此，社區(qū)網點模式設置必須要合理化、定量化。科學的選址與物資集散線路的優(yōu)化是提高社區(qū)網點服務效率的重要方式。

3" 結束語

社區(qū)網點的合理選址在很大程度上決定了新型農村物資集散模式的可行度。科學選址，降低建設成本，是要首先考慮的問題。決定采用定量分析法中的重心法作為計算網點選址的依據。一方面是因為對于只考慮單一因素的重心法，它的作用是用來計算物資供應點到各需求點之間最小的運輸成本。另一方面，受到農村地區(qū)的特征影響，因此要考慮到的問題也非常多，最終也無法得到準確的選址結果，但憑借重心法建立的定量模型，能夠探尋鑒于一個因素影響下的最優(yōu)選址方案。因此，對于社區(qū)網點進行選址的主要考慮因素就在于距離與貨物量兩個方面。

" 結合實際考慮了農村物資集散的運輸距離與運輸貨物量，最終基本總結出了社區(qū)網點選址的相關規(guī)律，即從社區(qū)網點選址這個問題出發(fā)，明確能夠影響到網點服務質量和服務效率的因素，比如運輸線路規(guī)劃問題，本文決定采用節(jié)約里程法來解決社區(qū)網點的運輸職能，達到配送路徑最優(yōu)，并降低運輸成本。

" 一旦涉及到多方面的因素影響，這個只能作為備選方案，與此同時就需要重新進行計算規(guī)劃，考慮更多的因素，通過更加多樣化的數(shù)字化模型來對一定區(qū)域求出最優(yōu)解，最終提高選址線路規(guī)劃的科學性與合理性。

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收稿日期：2024-01-08

基金項目：國家社會科學基金資助項目“數(shù)字賦能返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)能力提升機理與實現(xiàn)路徑研究”（22BGL049）

作者簡介：涂艷紅（1979—），女，湖北鄂州人，湖南工業(yè)大學經濟與管理學院，副教授，博士，碩士生導師，研究方向：行為科學和人力資源管理；肖桂桂（2000—），女，湖南邵陽人，湖南工業(yè)大學經濟與管理學院碩士研究生，研究方向：企業(yè)物流與供應鏈管理。

引文格式：涂艷紅，肖桂桂. 農村民生物資集散物流網點選址及線路規(guī)劃研究[J]. 物流科技，2025，48（3）：26-30.