大慶市蔬菜配送成本優(yōu)化分析

閆秋寒

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

隨著生活水平提高，人們對(duì)飲食的多樣化和品質(zhì)化提出更高要求，蔬菜如何能保質(zhì)保量的抵達(dá)消費(fèi)者手中，成為冷鏈行業(yè)新的研究課題。黑龍江省作為國(guó)家糧倉(cāng)安全的重要保障，其農(nóng)業(yè)種植以糧食種植為主，蔬菜類種植為輔[1]。在“北菜南運(yùn)”政策下，我省蔬菜產(chǎn)銷水平仍面臨效率不足、種質(zhì)資源狹窄及種植技術(shù)不高等問題[2]。大慶市蔬菜年需求量大，多數(shù)依賴向南方采購(gòu)蔬菜，蔬菜的品質(zhì)取決于物流運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)安排，傳統(tǒng)供需關(guān)系下物流成本較高且較為復(fù)雜。其中最為薄弱的環(huán)節(jié)即為冷鏈運(yùn)輸?shù)淖詈笠徽尽白詈笠还铩眴栴}。本研究通過對(duì)大慶市蔬菜物流供應(yīng)數(shù)據(jù)的建模與仿真，以降低冷鏈配送成本為目的，優(yōu)化新模式下的冷鏈供應(yīng)布局和配送路徑優(yōu)化方案。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 冷鏈配送成本問題的相關(guān)研究

徐君翔建立配送時(shí)間和成本最小為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，以大數(shù)據(jù)平臺(tái)為載體，對(duì)配送路線進(jìn)行最優(yōu)化處理[3]。葛妍嬌設(shè)計(jì)出一種改進(jìn)的蟻群算法，計(jì)算過程中將禁忌搜索的記憶功能融入，在物流配送過程中構(gòu)建智能感知網(wǎng)，進(jìn)而提高物流配送的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

1.2 冷鏈配送發(fā)展模式研究

對(duì)于冷鏈配送企業(yè)來說，改進(jìn)管理模式、提高配送效率尤為重要。曹武軍把配送全過程中對(duì)配送效率產(chǎn)生影響的因子進(jìn)行系統(tǒng)分析與闡述，同時(shí)對(duì)冷鏈配送系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評(píng)估。朱坤萍等[4]構(gòu)建了基于冷鏈品需求的河北省生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流高效率的發(fā)展模式。邵騰偉、呂秀梅認(rèn)為，該模式降低了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，為解決農(nóng)產(chǎn)品供需不匹配問題提供了解決路徑，對(duì)生產(chǎn)者、銷售者和消費(fèi)者三者皆創(chuàng)造了價(jià)值，滿足了供應(yīng)鏈各成員的需要[5]。雷夢(mèng)針對(duì)華北地區(qū)冷鏈物流配送設(shè)施發(fā)展不平衡問題, 提出一種有助于實(shí)現(xiàn)“1 小時(shí)新鮮直達(dá)”的冷鏈物流配送模式[6]。卜蘇華發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品與銷售商的直接對(duì)接, 在提升農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工的合理性同時(shí)，還可減少儲(chǔ)運(yùn)成本,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源配置。近年來，冷鏈物流行業(yè)的規(guī)范專業(yè)化發(fā)展，為農(nóng)民增收、創(chuàng)收提供更好的環(huán)境和條件[7]。王志國(guó)依托農(nóng)村新型合作社建立配送體系，提出以冷鏈物流為服務(wù)載體，探索出農(nóng)村實(shí)施共同配送的資源與路徑及利益聯(lián)結(jié)機(jī)制, 從而更好地解決我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的“最后一公里”問題與困局，同時(shí)提出了政府、供銷社與農(nóng)商銀行的“三位一體”組織策略，共同推進(jìn)農(nóng)村配送體系的起步與成長(zhǎng)[8]。

1.3 冷鏈配送選址和路徑問題研究

選址需要考慮的目標(biāo)有網(wǎng)絡(luò)總成本以及客戶滿意度等，并且多目標(biāo)組合優(yōu)化成為研究熱點(diǎn)。在解決路徑優(yōu)化問題時(shí)，學(xué)者們考慮的優(yōu)化目標(biāo)主要有配送總成本、客戶滿意度、配送時(shí)間等。彭慧杰以配送規(guī)則、控制方法和最優(yōu)路徑為切入點(diǎn)進(jìn)行研究，提出了一種動(dòng)態(tài)物料配送方案，構(gòu)建出多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，同時(shí)利用遺傳算法對(duì)車輛路徑進(jìn)行了優(yōu)化[9]。在研究冷鏈物流中心的選址問題時(shí)，苑敬云利用物流中心選址模型，通過定性和定量因素，同時(shí)考慮因素間影響關(guān)系，建立了多目標(biāo)優(yōu)化模型[10]。李冰通過將取送分離和同步取送兩種配送方式進(jìn)行對(duì)比分析，提高物流合理化因素，為企業(yè)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送提供降本增效的決策依據(jù)[11]。

2 大慶市冷鏈基本情況

隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，電子商務(wù)已經(jīng)逐步被百姓接納與應(yīng)用，隨之也帶動(dòng)了物流配送的變革與更新，“冷鏈物流”便是在這樣的特定背景下衍生的時(shí)代產(chǎn)物，用以滿足存儲(chǔ)條件要求嚴(yán)苛的農(nóng)產(chǎn)品。冷鏈物流，顧名思義在配送全程作業(yè)中，生鮮農(nóng)產(chǎn)品需通過特殊方式在冷庫(kù)儲(chǔ)存和冷藏車運(yùn)輸制造的低溫環(huán)境中存儲(chǔ)，因在低溫環(huán)境中可有效延長(zhǎng)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的貯藏期，此種配送方式可最大限度地保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品在電商背景下的遠(yuǎn)途運(yùn)輸品質(zhì)[12]。終端配送屬于物流的末端管理環(huán)節(jié)，其特點(diǎn)是配送用戶多、交通線路復(fù)雜、區(qū)域不集中等不確定因素，在物流配送的流程環(huán)節(jié)中顯得尤為重要。大慶市已建成投用大型冷鏈物流項(xiàng)目3 個(gè)，其中，福瑞邦藥品儲(chǔ)存冷庫(kù)位于大慶高新區(qū)，總投資1.5 億元，于2012 年投入運(yùn)營(yíng)，主要負(fù)責(zé)本公司低溫藥品倉(cāng)儲(chǔ)及冷鏈配送；合金冷鏈物流園位于薩爾圖區(qū)，總投資1.69 億元，園區(qū)占地26 615 m2，倉(cāng)儲(chǔ)面積6 826.26 m2，于2017 年投入運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)在用冷庫(kù)總?cè)莘e已達(dá)40 960 m3；渴望冷飲冷鏈物流園一期位于龍鳳區(qū)，總投資6 000 余萬元，園區(qū)占地達(dá)3 萬m2，倉(cāng)儲(chǔ)面積12 000m2，于2015 年投入運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)入駐企業(yè)及個(gè)體戶百余家。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施

大慶市冷鏈缺少規(guī)?；睦滏渽f(xié)作設(shè)施，主要表現(xiàn)為與信息化現(xiàn)代物流融合度不足，專業(yè)性冷鏈物流園未成形。此外，冷鏈體系不完善，大慶市冷鏈流通率低，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)65%的平均冷鏈流通水平，農(nóng)副產(chǎn)品損耗率高達(dá)40%。另外，冷庫(kù)儲(chǔ)存量低、輻射范圍不全面及冷藏運(yùn)輸車保有量低等問題。由于運(yùn)營(yíng)成本因素，大慶市各冷庫(kù)只保有少量小型冷凍冷藏車輛，用于滿足市內(nèi)短途運(yùn)輸業(yè)務(wù)。長(zhǎng)途冷鏈運(yùn)輸主要通過全國(guó)性物流企業(yè)配送解決，本地基本沒有大型冷凍冷藏車輛。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，全市共有在冊(cè)冷鏈運(yùn)輸車93 臺(tái)，運(yùn)輸業(yè)戶29 家，且停運(yùn)和待運(yùn)狀態(tài)數(shù)量占50%。技術(shù)裝備條件滯后，難以實(shí)現(xiàn)共同配送、產(chǎn)品溯源等現(xiàn)代物流功能。

2.2 大慶市冷鏈行業(yè)現(xiàn)狀

目前，大慶市共有各類冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施、冷庫(kù)共計(jì)78 個(gè)，總面積約5.2 萬m2，總?cè)萘考s8.4 萬t。其中，超低溫冷庫(kù)（-30 ℃以下）總面積約1.4 萬m2、總?cè)萘考s1.9 萬t，低溫冷庫(kù)（-30~-23 ℃）總面積約1.2 萬m2、總?cè)萘考s2.1 萬t，中溫冷庫(kù)（-23~-2 ℃）總面積約1.3 萬m2、總?cè)萘考s2.3 萬t，高溫（保鮮）冷庫(kù)（-2~8 ℃）總面積約1.3 萬m2、總?cè)萘考s2.1 萬t。大慶市冷鏈物流總體水平偏低，發(fā)展方式粗放，經(jīng)濟(jì)體量小，市場(chǎng)引力作用不強(qiáng)[13]，與發(fā)達(dá)地區(qū)相比有差距。新型冷鏈物流園區(qū)模式依托規(guī)模化和集約化作業(yè)，配送處理能力強(qiáng)，相對(duì)于傳統(tǒng)物流，能夠更加高效且低成本處理客戶訂單。而大慶市本地生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的分銷業(yè)務(wù)屬于傳統(tǒng)物流批發(fā)市場(chǎng)模式，生鮮的品質(zhì)和配送情況均由市場(chǎng)中的客戶自調(diào)節(jié)。該模式可概括為：批發(fā)城中心向南方蔬菜基地采購(gòu)蔬菜，通過冷鏈運(yùn)輸?shù)诌_(dá)其市內(nèi)自有冷庫(kù)服務(wù)中心，再由各商超根據(jù)需求量于固定時(shí)間自行向其采購(gòu)，采購(gòu)過程的運(yùn)輸及存儲(chǔ)環(huán)節(jié)均由各商超負(fù)責(zé)，缺少專業(yè)化冷鏈物流配送能力，由于商超的物流經(jīng)營(yíng)水平不同和大慶市供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)不完善，導(dǎo)致蔬菜質(zhì)量無法保障，且產(chǎn)生的物流費(fèi)用也居高不下。

2.3 發(fā)展形勢(shì)

大慶市果蔬需求量大，在缺少冷鏈的物流下，會(huì)造成巨大損失，每年約以30 萬t 的果蔬因運(yùn)輸儲(chǔ)存不當(dāng)而損壞，僅直接經(jīng)濟(jì)損失約4 000 萬元[14]。另外根據(jù)國(guó)家“十四五”提出的食品安全、數(shù)字轉(zhuǎn)型和綠色低碳等要求，也迫切需要建立一體化、高效能且低成本的冷鏈物流系統(tǒng)。

通過對(duì)大慶市冷鏈現(xiàn)狀及發(fā)展情況分析得出，制約冷鏈發(fā)展的根本問題為傳統(tǒng)物流經(jīng)營(yíng)模式無法滿足當(dāng)前品質(zhì)化、功能化及經(jīng)濟(jì)化的需求，從而造成巨大損失。本文以降低成本為目標(biāo)，對(duì)大慶市現(xiàn)有蔬菜供應(yīng)模式進(jìn)行建模并對(duì)其改進(jìn)優(yōu)化。

3 建立大慶市冷鏈配送模型

大慶市目前的冷鮮采購(gòu)物流分為兩種情況，一是中大型商超定時(shí)采購(gòu)，二是零散型個(gè)體不定時(shí)采購(gòu)。為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，本文選取中大型商超為樣本，以有機(jī)菜花為研究材料，在軟件AnyLogistix 中進(jìn)行數(shù)據(jù)建模。模型所應(yīng)用的基本假設(shè)前提為：①以大慶市現(xiàn)有的農(nóng)批城作為冷庫(kù)服務(wù)中心；②每個(gè)商超客戶只向一個(gè)冷庫(kù)發(fā)送采購(gòu)訂單；③市內(nèi)運(yùn)輸車輛設(shè)置為勻速運(yùn)行，每輛冷藏車可滿載3 000 kg 蔬菜；④貨品在商超物流損壞率為20%±5%，新型冷鏈物流園下?lián)p壞率為5%；⑤冷庫(kù)容量可滿足市內(nèi)供應(yīng)需求；⑥各商超日均需求量為定值；⑦模型運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為1 年。

3.1 冷庫(kù)配送中心選址

大慶市現(xiàn)有模式為批發(fā)市場(chǎng)模式，即客戶向批發(fā)城采購(gòu)，自行負(fù)責(zé)蔬菜運(yùn)輸，該模式下不涉及城市末端配送問題。首先建立批發(fā)市場(chǎng)模式模型，作為對(duì)照參考。在綠地模塊（GFA）中，將40 家商超的位置信息和有機(jī)菜花需求量、需求周期、進(jìn)價(jià)等信息導(dǎo)入，獲得批發(fā)市場(chǎng)模式下有機(jī)菜花采購(gòu)模型。

由于大慶市區(qū)布局特點(diǎn)，城區(qū)分布在東西兩側(cè)，中部居民稀少，使得商超分布呈東、西兩大部分構(gòu)成。考慮現(xiàn)存農(nóng)批城作為大慶市冷鏈配送中心，繼續(xù)探究西側(cè)能否存在配送中心使得物流成本降低。在以上模型基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，添加一個(gè)二級(jí)配送中心，得出新型配送模型，此時(shí)整個(gè)冷鏈結(jié)構(gòu)如圖1 所示，由南部供應(yīng)商向農(nóng)批城發(fā)貨，再由農(nóng)批城根據(jù)需求向東部客戶和大慶西部的二級(jí)配送中心送貨，最后送至西部客戶。得出新型冷鏈物流園模式模型如圖2 所示，二級(jí)配送中心由軟件根據(jù)客戶的蔬菜需求與運(yùn)送距離求得。運(yùn)行以上兩個(gè)模型，歸納數(shù)據(jù)后如圖3 所示。

圖1 新型冷鏈物流園模式配送結(jié)構(gòu)

圖2 新型冷鏈物流園模式模型

圖3 模型對(duì)比數(shù)據(jù)圖

新模式下增加二級(jí)冷庫(kù)配送中心，使得從供應(yīng)商到客戶間物流更加高效緊湊，冷鏈輻射范圍廣，減少客戶自發(fā)橫跨東西部的采購(gòu)物流，從而降低物流總成本及非冷鏈下的蔬菜腐爛損失。由圖3 可知，在整個(gè)有機(jī)菜花供應(yīng)中，新型冷鏈物流園模式相比傳統(tǒng)批發(fā)市場(chǎng)模式，客戶的需求由二級(jí)冷庫(kù)統(tǒng)一管理，減少了遠(yuǎn)距離采購(gòu)的需求，一個(gè)采購(gòu)需求輪次下的車輛行駛路程為721.67 km，較批發(fā)市場(chǎng)模式減少29%，減少運(yùn)輸時(shí)間，蔬菜損壞量大大降低。但由于增加了冷鏈服務(wù)成本，且未優(yōu)化“最后一公里”的配送問題，使得運(yùn)輸總成本變化幅度較小。

3.2 統(tǒng)一配送物流路徑規(guī)劃

在以上的模型中，進(jìn)行了二級(jí)冷庫(kù)選址，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證，新型冷鏈物流園模式提高了冷鏈覆蓋率及服務(wù)質(zhì)量，一定程度上降低了物流成本和蔬菜損失成本。為進(jìn)一步降低成本，需將冷庫(kù)配送中心與客戶間配送物流進(jìn)行優(yōu)化，消除不合理物流。模型中送貨模式為每個(gè)客戶只要有采購(gòu)需求，配送中心就進(jìn)行接單發(fā)貨，存在大量非滿載行駛、空駛和超限等不合理運(yùn)輸情況，導(dǎo)致運(yùn)輸成本高、利用率低。

在冷鏈中，所有客戶實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈信息共享，訂單共同管理，從而進(jìn)行統(tǒng)一配送安排。將以上新型物流園模型導(dǎo)入AnyLogistix 軟件的TO 模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該模塊的運(yùn)輸優(yōu)化是一種在滿足客戶需求的情況下盡可能降低運(yùn)輸成本的實(shí)驗(yàn)，輸入數(shù)據(jù)為：①客戶位置及需求；②倉(cāng)庫(kù)位置；③不同客戶的采購(gòu)策略；④滿載額度為3 000 kg 的冷藏車。運(yùn)輸費(fèi)用計(jì)算時(shí)車輛路徑為：①配送站點(diǎn)到客戶；②客戶到客戶；③客戶到配送站點(diǎn)。運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，得出配送模型如圖4 所示。該配送模型將40 個(gè)客戶分為13 組，每組采用一輛冷藏車進(jìn)行一輪次的蔬菜配送。本實(shí)驗(yàn)的目的以規(guī)劃運(yùn)輸路徑、降低運(yùn)輸成本為主，計(jì)算所有路徑總成本之和，優(yōu)化配送前后的對(duì)比數(shù)據(jù)如圖5 所示。

圖4 統(tǒng)一配送優(yōu)化模型

圖5 統(tǒng)一配送優(yōu)化數(shù)據(jù)對(duì)比

觀察數(shù)據(jù)，在本實(shí)驗(yàn)中客戶間需求量差別較小，平均一輛運(yùn)輸車可滿足三個(gè)客戶的需求。由圖5 可知，優(yōu)化后全年的配送行駛路程為36 864 km，降低至“一單一送”模式的44.6%。全年出車次數(shù)為2 013 車次，約為優(yōu)化前的44.4%，運(yùn)輸總成本為1 853.1 萬元，降低了22.1%。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以大慶市區(qū)內(nèi)大型商超為樣本，以有機(jī)菜花為研究材料，運(yùn)用AnyLogistix 軟件進(jìn)行供應(yīng)鏈仿真，進(jìn)行了配送中心選址和統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化，對(duì)比數(shù)據(jù)得出：①新型物流園模式下總運(yùn)輸成本降低17.1%，單次需求下配送里程減少38.9%；②統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化可進(jìn)一步加強(qiáng)合理化運(yùn)輸，相較于優(yōu)化前運(yùn)輸成本降低22.1%，全年配送里程降低44.6%，出車次數(shù)降低44.4%。綜上，采用本研究中構(gòu)建的新型冷鏈物流園模型對(duì)大慶市有機(jī)菜花的配送成本進(jìn)行優(yōu)化，很大程度上減少了運(yùn)輸成本與配送里程，為下一步大慶市冷鏈布局規(guī)劃提出參考依據(jù)，為企業(yè)節(jié)本增效提供可復(fù)制案例。