长春市果蔬冷链物流配送路径优化研究

长春市果蔬冷链物流配送路径优化研究

摘 要：2013年，商务部印发《全国城市配送发展指引》，启动实施城市共同配送试点工作，城市配送成为当前物流业发展的重点工程。本文分析长春市果蔬物流市场的供需状况，总结果蔬冷链物流配送存在问题的原因，并以此为依据，对长春市在建的两个果蔬冷链物流配送中心，以及相应的果蔬冷链物流配送需求点进行分析，运用构建的长春市果蔬冷链物流配送路径优化模型进行求解，得出长春市区内的果蔬冷链物流配送的最优路径，提出具体的优化建议，具有一定的现实意义。

关键词：长春市；果蔬冷链物流；配送路径优化；节约算法

一、引言

水果、蔬菜（简称“果蔬”）是人们日常生活当中不可或缺的重要农产品，其富含丰富的营养价值，直接关系人们的生活质量和身体健康。因果蔬具有易腐性、时效性、季节性、地区性等特点，在果蔬流通过程中需要相关的冷链技术作为支撑，而根据国家发改委的调查数据显示，果蔬产品从采摘到销售过程中，水果损耗约占20%-25%，蔬菜损耗约占30%，根据长春市2008年的统计数据核算，蔬菜总产量213万吨，水果总产量6.5万吨，计算长春市农产品在流通过程中，蔬菜的损耗64万吨，价值4亿多元，水果的损耗是1.3-1.6万吨，价值2亿多元，数字触目惊心，而发达国家的果蔬产后损耗率仅为5%左右，美国控制在2%以下，相差甚远。

我国出台“十二五”冷链物流发展规划，明确指出开展冷链物流工程的重要性，且于2010年正式发布《农产品冷链物流发展规划》，提出冷链物流工程是优化农业产业化的重要动力，是发展现代农业的必经途径。我国果蔬产品在配送过程中的成本约占总成本的70%，已超出国际标准20%，并且配送在果蔬冷链物流当中所占的时间比例约为80%，如何合理优化配送路径对于果蔬冷链物流来说是至关重要的。

2013年，商务部印发《全国城市配送发展指引》通知，引导各方通过合理规划城市物流节点。由此可见，发展冷链市区配送，完善城市冷链配送物流网络，解决城市果蔬冷链物流“最后一公里”问题，也是当前国家大力推进的。

二、长春市果蔬冷链物流配送路径选择现状及存在问题分析

（一）长春市果蔬冷链物流供求分析

1.长春市果蔬冷链物流供给分析。长春市近年来成立了多家涉足冷链物流产业的企业，形成一定规模的冷链物流能力。长春现有冷藏保温汽车约160辆，其中企业自有车辆114辆，个人私有冷藏车数量38辆，但作为冷链物流发展主体的第三方冷链物流运输企业的冷藏车数量仅为8辆，所占比例不到5%，冷藏车

的数量存在巨大缺口。

长春市现有冷库 20 余万吨，其中自用冷库 4 万吨，公用冷库 16 万吨，制冰能力每天 1000 吨，冷库的拥有量总使用面积15.4万平方米，总容量为62.8万平方米，调查长春市31家冷链物流相关企业中（约占长春市冷链物流企业总数的60%），除果品公司自己建有1.16万立方米保鲜库外，无果蔬的储运冷库。并且果品中心的保鲜库还是上世纪70年代建成的，设备已严重老化，不能满足长春市果蔬冷链物流需求。

由于长春地理位置和中温带大陆性季风气候的特点，其冬季寒冷漫长，在一定程度上直接影响了第三方冷链物流企业的发展。长春市目前能够提供专业化、规范化的第三方冷链物流企业少之甚少，只有吉林省中冷物流有限公司一家专业的冷链物流运输企业。

2.长春市果蔬冷链物流需求分析。长春市属于温带大陆性季风气候，农产品季节特征明显。农产品大量上市的季节是6-10月，而在其他时节，比如蔬菜、水果自产率低，需要从山东、广州、海南等省份大量引进。去年长春市蔬菜市场的成交量120万吨，水果成交量30万吨。这种明显的季节性差异为冷链物流的发展提供了良好的市场潜在需求。

长春市果蔬的产量呈平稳增长趋势，同时果蔬的人均占有量也呈逐年增加的趋势，巨大的果蔬供给、需求推进冷链物流的发展。近年来，长春市把果蔬产品加工业作为主要的发展方向之一，必将进一步加大对冷链物流的需求。在未来发展的几年内，长春市对果蔬食品冷链物流的需求将是处于不断上升的阶段当中。

（二）长春市果蔬冷链物流配送路径选择现状

长春市不断完善冷链物流配送体系，首先对现有农产品园区进行改造，同时在周边地区规划建设一批具有低温条件下中转和分拨功能的配送中心，形成冷链长短途有效衔接、生产与流通环节密切联系的物流体系，主要在建的有海吉星农产品冷链物流配送中心和润恒农产品冷链物流配送中心，针对长春市外地果蔬比重大、物流量不平衡等特点，加强冷链物流配送中心建设，发挥“蓄水池”作用；最后，政府应大力推进冷链物流工程，促进冷链物流配送中心和需求点之间构建战略合作关系。

长春目前有两个大型的、完善的果蔬冷链物流配送中心：（1）长春海吉星果蔬物流配送中心，位于长春市绿园区长白公路3公里处，用地面积约为78.57万平方米；（2）长春润恒现代农副产品冷链物流产业园，位于现代物流中心区。果蔬冷链物流配送需求点主要包括大型连锁超市，主要有：沃尔玛、家乐福、大润发等外驻超市，以及远方、欧亚、恒客隆等本地超市。

（三）长春市果蔬冷链物流配送路径选择存在的问题

1.配送路径选择无依据。目前，长春市只有吉林省中冷冷链物流企业是属于

规范化的、专业化的大型冷链物流企业，能够提供完善的冷链配送服务，而其他第三方冷链物流企业均属于规模小、实力弱、不专业、无标准的企业，物流设施设备缺乏，物流软件缺失，物流人才匮乏，信息化水平低，在进行冷链物流配送时，并无具体的科学依据，只是根据上下游企业的需要进行配送，配送量时有时无、时多时少，导致在冷链配送体系当中不能占据主导地位，配送成本高，且产品的质量安全也不能得到保障。2.配送路径选择无规划。在进行配送路径选择时，应充分考虑配送路径优化的研究要素，即货物、配送中心、运输车辆、运输网络、客户、约束条件和目标函数。而长春市果蔬冷链物流配送路径选择并无具体的规划：首先，划分路线只是简单的依据传统的东南西北来进行划分，并未考虑需求点的地理位置、重要程度、时间窗和配货量，以及道路交通等配送要素；其次，没有按照配送路径选择的具体法则，如成本最低来执行配送任务，导致各路径上车辆超载情况，行驶里程、在途时间等方面存在差异性，使整个配送计划不能完全按照需求点的要求，惩罚成本较高，服务水平较低、经济效益较差。

3.配送路径选择无差异。在进行配送科学决策和配送计划执行时，需要充分考虑需求点的时间窗差异性。长春市果蔬的配送需求点中，主要分为两种类型：（1）大型连锁超市；（2）大型农贸市场，需求点类型的不同决定了其对配送时间窗要求的差异性。大型连锁超市对果蔬配送时间窗的要求最为严格，为硬时间窗，一般不接受非时间窗内的到货，即使接收非时间窗内的到货，在一定范围内实施较少的惩罚成本；而大型的农贸市场虽然也有时间窗的要求，为软时间窗，但是提前或者延迟送货均无直接的惩罚成本。长春现有的果蔬冷链物流配送路线未将各需求点时间窗的类型进行深入的比较研究，导致冷链物流配送任务总体的惩罚成本过高。

4.配送路径选择无规模。首先，长春市的第三方冷链物流企业之间没有形成企业间的合作联盟，单个企业的配送费时、费力、成本高、专业度不强；其次，第三方冷链物流企业也未与上游的供应商，与下游的销售点建立合作关系，配送时有时无、时多时少，故无法建立完善配送体系，配送成本高、效率低。第三方冷链物流企业并未与上下游的供需方建立合作关系，接到订单即配送，经常会发生未满载就配送的情况，无规模经济；同时对配送需求点的不了解，会形成迂回行驶，无距离经济。

三、长春市果蔬冷链物流配送路径优化模型构建

长春市果蔬冷链物流配送路径优化选择模型中包含海吉星农产品冷链物流配送中心和润恒农产品冷链物流配送中心，以及多个果蔬需求点，需实现在满足客户需求的前提下，总配送成本最低。

（一）模型的假设

1.本模型考虑有两座果蔬配送中心的情况，并且两座果蔬配送中心位置已知；

2.两座果蔬配送中心均拥有一定数量的配送车辆，并且车辆型号相同，车辆

载重量为已知；

3.配送中心对需求点充分了解，包括需求量、位置、时间窗等信息；

4. 需求点数量固定，并且位置已知，均不会发生变动；

5.各需求点的需求量为已知，均不会发生变动；

6.各需求点的时间窗已知；

7.假设车辆在配送过程中为匀速行驶；

8.假设车辆在配送过程中保持恒定的适宜温度；

（二）约束条件

1.车辆从配送中心出发，目的需求点均已确定，并无中途指派，服务指定需求点后，重新返回原出发配送中心；

2. 两座配送中心均不会出现缺货的可能性，能够充分满足需求点的需求量；

3.每条配送路径上各需求点的果蔬产品需求量之和，不得超过配送车辆的额定载重量；

4.每条配送路径上的运输长度不得超过配送车辆一次配送的最大距离；

5.必须充分满足每个客户的配送需求，且只能由一台配送车辆为其送货；

6.产品须在需求点制定的时间窗内送到。

（三）目标函数

1.运输成本。本文核算配送车辆的变动成本，包括车辆的油耗、维修、保养成本，它与客户多少和行驶里程数呈正比：

Ctran代表运输成本；lij为需求点i到需求点j之间的运输里程；Cl为单位里程的运输成本；xkij为0，1变量，若第k部辆车经过需求点（i，j），则xkij=1；否则，xkij=0。

2.制冷成本。车辆行驶中的制冷成本：在配送过程中，外界温度和冷藏箱内温度存在差异，为了保证果蔬在配送过程中一直处于适宜的温度下，需要消耗大量的能源，主要指消耗制冷剂的成本：

车辆装卸时的制冷成本：在服务客户过程中，冷藏车辆车厢门会频繁的开关，