农林产品销售物流网络的构建及任务指派模型研究

2013-01-03 09:28:46王忠伟
中南林业科技大学学报 2013年6期
关键词:加工厂农林物流配送

安 延,王忠伟

(中南林业科技大学 交通运输与物流学院, 湖南 长沙 410004)

农林产品销售物流网络的构建及任务指派模型研究

安 延,王忠伟

(中南林业科技大学 交通运输与物流学院, 湖南 长沙 410004)

在新农村建设快速发展的形势下,完善农林产品物流体系对于减少农林产品物流环节的浪费、降低农林产品物流成本、提升农林产品物流过程增值能力具有重要的意义。完善农林产品物流体系的实质问题之一就是农林产品物流网络优化问题。本文结合混合整数规划模型,在农林产品加工网点,配送中心网点及消费网点已确定的前提下,对农林产品物流网络的构建及农林产品物流任务指派的优化进行了研究,提出最优指派的模型并通过实例对模型进行验证。

农林产品物流;物流网络构建;混合正数规划;物流任务指派

根据调查情况看,我国农林产品物流网络体系中农用物资及农林产品配送中心、农林产品加工企业的规划还处于滞后阶段,网络体系中的代表性节点主要体现为农林产品批发市场。农林产品批发市场的创办者各不相同,主要包括:国营商业部门创办的农林产品批发市场(如由国营蔬菜和果品公司创办的批发市场、由国营商业部门进入农林产品批发领域建立的市场等);国家工商行政管理部门创办的农林产品批发市场;乡(镇)村集体创办的农林产品批发市场;完全由私人投资创办的农林产品批发市场。

由于缺乏总体规划,农林产品物流节点建设审批权限下放,又没有非常严格的农林产品物流节点建设标准,使得我国农林产品物流节点呈现出分布多、规模小、设施简陋、规划不合理等特征[1]。虽然也存在一些较大规模物流节点类型,如农林产品批发市场,但是小规模的农林产品批发市场仍然大量存在;在很多地方交易大厅和露天或者大棚交易场是农林产品的两种主要交易场所;相当部分小规模的农林产品批发市场随着城市的迅速扩展,已经位于市区,由于设施简陋、交通拥堵、卫生环境不尽如人意,这些市场大多已经成为城市面貌中的“难看的补丁”。总的来说,我国农林产品物流网络[2]的规划还很不完善,不仅无法与现代农林产品物流发展相适应还极大的约束了农林产品物流的规模化效应、集约化效应,不利于整个社会资源的有效配置和利用[3]。

1 农林产品物流网络构建的必要性

农林产品物流是指为了满足用户要求,实现农林产品价值而进行的农林产品物质实体以及相关信息在生产者到消费者之间的物理性经济活动[4]。具体地说,农林产品物流包括农林产品生产、收购、运输、储存、装卸、搬运、包装、配送、流通加工、分销、信息处理及信息活动等一系列的环节,并且在这一过程中实现了农林产品价值增值的目标。农林产品物流同样也依托于其网络规划,其网络规划很大程度上也是由农林产品物流过程中的一系列需求所决定的。

首先农林产品有储存的要求。任何农林产品都不是同时生产同时消费的。农林产品在生产出来以后,总要经过或长或短的一段时间才能进入消费。这段时间是由生产与消费在时间、空间、集中于分散上发生矛盾所形成的[5]。其次,农林产品物流过程中有加工的要求。农林产品加工是用物理、化学和生物的方法对农副产品进行再生产的活动,是农林产品从生产领域进入消费领域的重要一环。第三,农林产品有包装的要求。农林产品包装是对即将进入或已经进入流通领域的农林产品或农林产品加工产品采用一定的容器或材料加以保护和装饰。农林产品包装是农林产品商品流通的重要条件。

此外,农林产品由于其源头和消费地之间通常存在相当的距离,所以运输是农林产品消费中不可或缺的一环。农林产品的流通与运输主要是由农林产品生产地区性决定的。一方面,各地生产有不同的农林产品,不同地区同类农林产品的生产有集中或分散,多余或匮乏,需要相互弥补。另一方面,农业生产专业化和商品化程度的提高,势必冲破地方性市场的约束,农林产品必然要在地区之间以至全国范围内流通,从而满足所有消费者对农林产品种类、数量等方面不断提高的需求。

正由于以上这些农林产品物流过程中无法回避的、应该着重考虑的因素使得农林产品物流网络规划成为了一个关系到农林产品物流效率、农林产品物流成本、终端消费者的农林产品消费需求等方面的重要问题[6]。合理地对农林产品物流网络进行规划不但可以使得农林产品物流过程中的各项基本职能得到很好的开展,同时可以提高农林产品物流的实际效果,减低农林产品物流成本[7]。农林产品物流网络规划是农林产品物流中具有战略意义的一层。

2 农林产品销售物流网络模型的构建

农林产品销售物流网络的规划问题的其实就是农林产品物流配送中心的选址[8-9]以及物流任务的指派问题[10],该问题的实质是在一个具有若干供应网点,若干需求网点的经济区域内,对农林产品物流配送中心进行选址规划和物流任务指派的过程。通过最佳的农林产品物流配送中心选址或者在已有选址方案下优化物流任务的指派将使得商品通过该中心的汇集、中转、分发,直至输送到各个销售网点的全过程所取得的经济效益达到最佳[11]。针对农林产品物流节点相对确定的条件下,网络规划的主要重点应放在对农林产品物流网点的筛选[12-13]和合理指派物流任务上,从而实现农林产品物流整合效应,使物流成本最小化。

2.1 模型的基本假设和涉及的变量

根据农林产品的具体特点以及建模的原则,本章在规划中做出如下假设:

(1) 本文的模型基于一种农林产品销售,同时不考虑农林产品包装、储藏等环节在物流过程中所引起的成本。

(2) 假定农林产品在整个物流过程中的品质损耗始终处于客户所能接受的范围内,因此物流损失成本仅指农林产品物流量损失引起的成本。

(3) 各农林产品加工厂的产量、各终端客户的需求量以及农林产品保鲜期和预留存储期都作为已知量。

(4) 各物流结点间的物流成本、物流时间等参数为已知量。

(5) 农林产品配送中心的服务能力作为己知变量,且经过农林产品物流中心的农林产品数量不能超过它的服务能力。

(6) 农林产品配送中心及农林产品加工厂的选址情况已知,不考虑其建设成本。

模型中涉及以下变量:物流 配送 中心j的农林产品数量;

XDiSk:表示从农林产品物流配送中心j运往销售网点k的农林产品数量;

XDiSk:表示农林产品从农林产品加工厂i运往销售网点k的农林产品数量;

CDiPj:表示单位农林产品在路径i-j上的物流成本;

CPjSk:表示单位农林产品在路径j-k上的物流成本;

CDiSk:表示单位农林产品在路径i-k上的物流成本;

TDi:表示单位农林产品在农林产品加工厂i的物流时间;

TPj:表示单位农林产品在农林产品物流配送中心j的物流时间;

TSk:表示单位农林产品在销售终端k的物流时间;

TDiPj:表示单位农林产品在路径i-j上的物流时间;

TPjSk:表示单位农林产品在路径j-k上的物流时间;

CDjSk:表示单位农林产品在路径i-k上的物流时间;

T1:表示农林产品的保鲜期;

T2:表示为终端消费者预留的存储期;

ADi:表示农林产品加工厂i的农林产品产量;

ASk:表示销售网点k所在区域的农林产品需求量(指在该销售网点所在区域需求量的总和);

LPj:表示在农林产品物流配送中心j上的物流服务能力。

2.2 模型的构建

根据上述分析,以供应链的总成本最小为目标,构建如下模型:

目标函数(1)的含义是在构建农林产品销售物流网络时,在满足终端客户对农林产品要 求的前提下,使各结点以及各路线的物流 成本之和最小。

约束条件(2)、 (3)为农林产品物流量平衡条件;约束条件(4)为农林产品加工厂生产能力限制,约束条件(5)为农林产品流配送中心物流服务能力约束;约束条件(6)、(7)描述了农林产品流通过程中的时间约束,要求在总物流时间内必须保证农林产品的新鲜度;约束条件(8)为0,1整数变量约束;约束条件(9)为决策变量的非负约束。

3 实例分析

本实例以一家乳业生产厂家为例,该企业在所在省内设有备选的产品加工厂3家,配送中心3个,主要的省外销售区域有2个。这里分别用Di(i=1,2,3)代表产品加工厂,Pj(i=1,2,3)代表配送中心,Sk(k=1,2)代表省外销售区域。基于以上的混合整数规划模型[14-15]对该企业的产品物流运作进行指派的过程中涉及到的相关数据如表1至表6所示。

表1 产品加工厂的相关数据Table 1 Relevant data of product processing factory

表2 物流配送中心的相关数据Table 2 The relevant data of logistics distribution center

表3 销售网点的相关数据Table 3 The relevant data of sale points

表4 产品加工厂到物流配送中心的物流成本、物流时间Table 4 Logistics cost and time led by from product processing factory to distribution center

表5 物流配送中心到销售网点的物流成本、物流时间Table 5 Logistics cost and time from logistics distribution center to sale points

表6 产品加工厂到销售网点的物流成本、物流时间Table 6 Logistics cost and time from product processing factory to sale points

假设在常温下该产品可保存15 d,故可设保鲜期T1为360 h,预留保鲜期T2为168 h。运用MATLAB软件对设定的部分参数以及适应度函数进行优化求解,最终在备选的3个产品加工厂中选中D2,D3,物流配送中心则选中P1 ,P2,与对应的2个销售网点共同构成供应链网络。运行得到的数据如表7和表8所示:

表7 从产品加工厂运往物流配送中心、销售网点的产品数量Table 7 The amount of products from product processing factory to logistics distribution center and sale points t

表8 从物流配送中心运往销售网点的产品数量Table 8 The amount of products from logistics distribution center to sale points t

通过求解得到供应链的最低成本为约为79 499.25元,其中从产品加工厂D2送往P1、P2、S2的产品量分别为22.56 t、7.65 t、15.49 t;从从产品加工厂D3送往P1、P2、S1的产品量分别为49.7 t、168.85 t、5.72 t;从物流配送中心P1运往销售网点S1、S2的产品量分别为32.75 t、39.5 t;物流配送中心P2运往销售网点S1、S2的产品量分别为 85.16 t、91.34 t。

4 结 论

从分析当前农林产品物流网络体系的现状入手,提出了农林产品物流网络构建的必要性,主要对农林产品销售物流网络构建展开研究。针对农林产品销售物流网络构建中的网点选择,物流任务指派等问题的具体特点,提出利用混合整数模型进行销售物流网络规划和任务指派的方法。充分考虑了农林产品物流网络构建所涉及到的各种影响因素,并将其参数化,建立了农林产品销售物流网络构建的混合整数规划模型,并进行了实例分析和验证。

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Study on construction of sales logistics network for agriculture and forestry products and its task assignment model

AN Yan, WANG Zhong-wei

(School of Transportation and Logistics, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

Under the condition that the construction of new socialist countryside is developing rapidly, the perfection of agriculture and forestry products logistics system have important meanings in reducing the resource-wasting of logistics system, bringing down the costs of agriculture and forestry products logistics and improving the add-value ability of products logistics. So, the perfection of agriculture and forestry products logistics system is essentially a logistics network optimization problem. By using mixed-positive programming model, under the prerequisites of giving processing network and sites, network nodes of distribution center and consumer network and nodes. the construction of sales logistics network for agriculture and forestry products and the optimization for task assignment model were carried out, an optimal assignment model was obtained, and based on an example, the model was inspected and verified.

agriculture and forestry products logistics; logistics network construction; mixed integer model; logistics task assignment

S773;S78;F252

A

1673-923X(2013)06-0145-05

2012-10-16

湖南省软科学重点项目(2011ZK2051)和湖南省林业工程重点学科项目资助

安 延(1972-),女,河北抚宁人,博士研究生,研究方向:物流工程与管理

王忠伟(1965-),男,湖南邵阳人,博导,研究方向:物流工程与管理

[本文编校:吴 彬]

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