甘肅省農(nóng)產(chǎn)品逆向物流的運(yùn)輸線路優(yōu)化*

□ 剡海靜，李秀麗

(蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué)隴橋?qū)W院，甘肅 蘭州 730101)

1 農(nóng)產(chǎn)品逆向物流

農(nóng)產(chǎn)品物流是以農(nóng)產(chǎn)品為研究對(duì)象，通過對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行加工、包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和配送等物流環(huán)節(jié)，做到農(nóng)產(chǎn)品保值增值，最終送到消費(fèi)者手中的活動(dòng)。而在這個(gè)過程中，存在著農(nóng)產(chǎn)品物資、包裝器具、包裝物等回流的問題，這就是農(nóng)產(chǎn)品逆向物流，它是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品正向物流的完善和補(bǔ)充，使得整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)作能夠更加順暢。農(nóng)產(chǎn)品逆向物流運(yùn)作流程，如圖1所示：

圖1 農(nóng)產(chǎn)品逆向物流流程

農(nóng)用物資、包裝物、農(nóng)產(chǎn)品容器，可以由專業(yè)的第三方回收中心來完成，廢棄物可以直接焚燒或者掩埋處理。通過政策的引導(dǎo)以及政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，建立公共信息平臺(tái)，來實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品提供者、回收中心、農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商、消費(fèi)者的共同參與，減少包裝物和農(nóng)產(chǎn)品容器的浪費(fèi)、環(huán)境污染和空載問題。

農(nóng)產(chǎn)品逆向物流，包括對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的回收和廢棄物的處理兩個(gè)部分，在不同的物流環(huán)節(jié)，有不同的逆向物流活動(dòng)產(chǎn)生。農(nóng)資供應(yīng)商提供農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與流通的初始資料，而在農(nóng)資供應(yīng)及生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生初級(jí)和次級(jí)再生物料，將其回收后可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用；殘余的化肥、農(nóng)藥等，將其進(jìn)行無害化處理后進(jìn)一步使用；種植玉米、大豆等使用的農(nóng)用地膜，可以將其回收再利用；種植小麥、玉米、土豆等產(chǎn)生的秸稈，可以能源化、飼料化、肥料化處理，畜禽產(chǎn)地糞便，可以進(jìn)行能源化處理，比如產(chǎn)生的沼氣能夠作為能源繼續(xù)使用。農(nóng)戶和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)廠商，可以運(yùn)用再生物料代替、資源回收等方式循環(huán)利用，提高經(jīng)濟(jì)性。在農(nóng)產(chǎn)品銷售環(huán)節(jié)，農(nóng)產(chǎn)品的包裝材料、周轉(zhuǎn)箱、托盤等，可以回收再利用。而在銷售過程中產(chǎn)生的余料，可以回收再加工，廢棄物可以焚燒或者掩埋處理，過期的農(nóng)產(chǎn)品庫存，有價(jià)值的也能夠回收再次利用，比如飼養(yǎng)畜禽等。農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)環(huán)節(jié)，過期庫存和產(chǎn)生的垃圾，可以進(jìn)行資源的回收、分類處理、檢驗(yàn)合格后，二次加工增加價(jià)值。

2 構(gòu)建配送系統(tǒng)

集合覆蓋模型，目的在于用最小的設(shè)施去覆蓋所有的需求點(diǎn)。其數(shù)學(xué)模型表述如下：

(1)

(2)

(3)

yij≥0,i,j∈N

(4)

xj∈{0,1}

(5)

式(1)是目標(biāo)函數(shù)，被選擇的回收站數(shù)量最小化；式(2)是保證每個(gè)農(nóng)產(chǎn)品市場產(chǎn)生的廢棄物的需求都得到滿足；式(3)是對(duì)回收站服務(wù)能力的限制；式(4)允許一個(gè)回收站為某個(gè)農(nóng)產(chǎn)品市場提供部分需求；xj和yij是決策變量，表明哪些農(nóng)產(chǎn)品市場可以建立回收站點(diǎn)。

蘭州市城關(guān)區(qū)人口分布密集，農(nóng)產(chǎn)品市場是農(nóng)產(chǎn)品廢棄物產(chǎn)生的主要場所，主要有伏龍坪、鐵路西村居安、正寧路、蘭林路、河水道、民勤街、鐵路西村、定西南路、灘尖子九個(gè)農(nóng)貿(mào)市場，即9個(gè)農(nóng)產(chǎn)品回收需求點(diǎn)，編號(hào)分別為1，2，…，9。這9個(gè)需求點(diǎn)分布情況及相對(duì)距離如圖2所示，距離以車輛行駛時(shí)間表示(單位：min)，本文中規(guī)定在10min內(nèi)達(dá)到任何一個(gè)需求點(diǎn)的情況下，要建立多少個(gè)站點(diǎn)，以及確定它們的位置。

圖2 分布情況和相對(duì)距離圖

表1 備選地服務(wù)范圍表

從表格中可以看出，在A(j)中找出可以為其他需求點(diǎn)服務(wù)的子集，并將其劃去，這樣可以簡化問題。例如，1號(hào)服務(wù)點(diǎn)可以為1、4號(hào)需求點(diǎn)提供服務(wù)，2號(hào)服務(wù)點(diǎn)可以為2、3、7、8號(hào)需求點(diǎn)提供服務(wù)，3號(hào)服務(wù)點(diǎn)可以為2、3、4、6、7號(hào)需求點(diǎn)提供服務(wù)，4號(hào)服務(wù)點(diǎn)可以為1、3、4、7號(hào)需求點(diǎn)提供服務(wù)，1號(hào)服務(wù)點(diǎn)的服務(wù)范圍是4號(hào)服務(wù)點(diǎn)服務(wù)范圍的一個(gè)子集，可以忽略在1號(hào)地點(diǎn)，即伏龍坪農(nóng)貿(mào)市場建立回收點(diǎn)的可能。依次類推，經(jīng)簡化后，{2，3，4，5，6}是候選地點(diǎn)的集合。

在候選地點(diǎn)中，2號(hào)即鐵路西村居安農(nóng)貿(mào)市場所能服務(wù)到的范圍為2、3、7、8號(hào)需求點(diǎn)，3號(hào)服務(wù)點(diǎn)即正寧路農(nóng)貿(mào)市場所能服務(wù)到的范圍為2、3、4、6、7號(hào)需求點(diǎn)，4號(hào)服務(wù)點(diǎn)即蘭林路農(nóng)貿(mào)市場所能服務(wù)到的范圍為1、3、4、7號(hào)需求點(diǎn)，5號(hào)服務(wù)點(diǎn)即河水道農(nóng)貿(mào)市場所能服務(wù)到的范圍為5，6，9號(hào)需求點(diǎn)，6號(hào)服務(wù)點(diǎn)即民勤街農(nóng)貿(mào)市場所能服務(wù)到的范圍為3，5，6號(hào)需求點(diǎn)?？梢钥闯觯@5個(gè)候選點(diǎn)中任何一個(gè)服務(wù)點(diǎn)都不能全部覆蓋9個(gè)需求點(diǎn)。通過窮舉組合，發(fā)現(xiàn)(2，3，4，5，6)是可以覆蓋所有9個(gè)需求點(diǎn)的一個(gè)數(shù)量最少的組合解，即在鐵路西村居安農(nóng)貿(mào)市場設(shè)置一個(gè)回收中心，用來服務(wù)鐵路西村居安、正寧路、鐵路西村、定南二支路這4個(gè)農(nóng)貿(mào)市場的回收需求，正寧路農(nóng)貿(mào)市場設(shè)置一個(gè)回收中心，用來服務(wù)鐵路西村居安、正寧路、鐵路西村、蘭林路、民勤街這5個(gè)農(nóng)貿(mào)市場的回收需求，蘭林路農(nóng)貿(mào)市場設(shè)置一個(gè)回收中心，用來服務(wù)伏龍坪、鐵路西村、正寧路、蘭林路這4個(gè)農(nóng)貿(mào)市場的回收需求，民勤街農(nóng)貿(mào)市場設(shè)置一個(gè)回收中心，用來服務(wù)正寧路、民勤街、河水道這3個(gè)農(nóng)貿(mào)市場的回收需求，河水道農(nóng)貿(mào)市場設(shè)置一個(gè)回收中心，用來服務(wù)河水道、民勤街和灘尖子這3個(gè)農(nóng)貿(mào)市場的回收需求。

3 運(yùn)輸線路優(yōu)化

基于蘭州市交通便利，位于甘肅省的中心位置，故假設(shè)在蘭州市建立一個(gè)回收中心，運(yùn)用節(jié)約里程法進(jìn)行計(jì)算。

表2 各城市間里程數(shù) 單位：公里

通過節(jié)約里程法的計(jì)算，并對(duì)城市連接線路進(jìn)行里程數(shù)從大到小的排序，如表3所示：

表3 節(jié)約里程數(shù)排序

序號(hào)連接線排序里程序號(hào)連接線排序里程9 酒泉市-武威市590.5 10 張掖市-武威市589.4 11 武威市-嘉峪關(guān)市588.5 12 武威市-金昌市554.8 13 隴南市-天水市466.6 14 慶陽市-天水市444.5 15 平?jīng)鍪?天水市398.3 16 隴南市-慶陽市319.3 17 甘南州-隴南市294.8 18 隴南市-平?jīng)鍪?65.6 19 甘南州-臨夏州225.4 20 定西市-天水市214.2 21 定西市-慶陽市202.2 22 定西市-平?jīng)鍪?01.8 23 定西市-隴南市174.6 24 慶陽市-酒泉市135.7 25 甘南州-天水市135.3 26 慶陽市-張掖市134.4 27 慶陽市-嘉峪關(guān)市133.7 28 甘南州-張掖市125.3 29 甘南州-酒泉市124.8 30 甘南州-嘉峪關(guān)市123.6 31 酒泉市-白銀市115.2 32 張掖市-白銀市114.1 33 嘉峪關(guān)市-白銀市113.3 34 臨夏州-隴南市105.3 35 慶陽市-金昌市103.9 36 慶陽市-武威市100.1 37 白銀市-金昌市83.5 38 武威市-白銀市79.9 39 臨夏州-張掖市66.9 40 臨夏州-酒泉市66.3 41 臨夏州-嘉峪關(guān)市65.2 42 慶陽市-白銀市59.8 43 平?jīng)鍪?白銀市59.8 44 臨夏州-武威市55.9 45 甘南州-武威市55.7 46 臨夏州-金昌市55.4 47 甘南州-金昌市55.2 48 甘南州-平?jīng)鍪?6.4 49 甘南州-慶陽市26.2 50 甘南州-定西市25.9 51 臨夏州-平?jīng)鍪?0.4 52 臨夏州-慶陽市20.2 53 臨夏州-天水市20.1 54 臨夏州-定西市19.9 55 隴南市-張掖市11.9 56 隴南市-武威市10.5 57 隴南市-嘉峪關(guān)市10.1 58 隴南市-金昌市10.0 59 平?jīng)鍪?張掖市3.7 60 定西市-張掖市3.1 61 定西市-酒泉市3.1 62 平?jīng)鍪?武威市2.3 63 定西市-武威市2.3 64 天水市-嘉峪關(guān)市1.9 65 平?jīng)鍪?嘉峪關(guān)市1.9 66 定西市-嘉峪關(guān)市1.9 67 酒泉市-平?jīng)鍪?.9 68 天水市-金昌市1.8 69 平?jīng)鍪?金昌市1.8 70 定西市-金昌市1.8 71 張掖市-天水市1.6 72 武威市-天水市1.6 73 酒泉市-天水市1.5 74 隴南市-白銀市0.4 75 臨夏州-白銀市0.4 76 甘南州-白銀市0.4 77 天水市-白銀市0.3 78 定西市-白銀市0.3

確定回收線路：

初始方案：如果對(duì)每個(gè)城市進(jìn)行分別回收，即從蘭州市出發(fā)，到各個(gè)城市的距離之和為9716.6KM。

按照節(jié)約里程：

第一條線路：蘭州-嘉峪關(guān)-酒泉，共計(jì)1597.1KM。

第二條線路：蘭州-張掖-金昌-武威，共計(jì)1146.4KM。

第三條線路：蘭州-慶陽-平?jīng)觯灿?jì)：991.9KM。

第四條線路：蘭州-白銀-定西-甘南-臨夏，共計(jì)：781.6KM。

第五條線路：蘭州-天水-隴南，共計(jì)：990.4KM。

此五條線路的合計(jì)里程數(shù)為5507.4KM。

通過節(jié)約里程法進(jìn)行優(yōu)化后，回收中可節(jié)約的里程數(shù)達(dá)到4209.2KM。

4 結(jié)論

農(nóng)產(chǎn)品逆向物流是農(nóng)產(chǎn)品在流通過程中，容器、包裝物以及農(nóng)資產(chǎn)品、農(nóng)村消費(fèi)品等從消費(fèi)者到生產(chǎn)者的流動(dòng)過程。通過建立回收站點(diǎn)，以較低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品回收和廢棄物從城鎮(zhèn)到農(nóng)村的回流，在蘭州市建立大型回收中心，可以減少運(yùn)輸?shù)木嚯x，降低運(yùn)輸成本。在加快農(nóng)產(chǎn)品正向物流發(fā)展的同時(shí)，加強(qiáng)農(nóng)民對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品及廢棄物回收意識(shí)，建立農(nóng)產(chǎn)品回收中心信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)甘肅省經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。