◎ 姜蔚霞，李盼盼，方 瑜

（湖南交通工程學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001）

生鮮農(nóng)產(chǎn)品在食品運(yùn)輸里面屬于比較特殊的存在，它不同于其他食品擁有長(zhǎng)時(shí)間的保質(zhì)期和普通的包裝，它的特殊性就體現(xiàn)在它是易腐的，并且需要合適的溫度進(jìn)行儲(chǔ)存[1-2]。生鮮農(nóng)產(chǎn)品可以劃分為多種類(lèi)別，如肉類(lèi)、乳制品類(lèi)、水產(chǎn)類(lèi)、水果類(lèi)等，這種產(chǎn)品的統(tǒng)一特點(diǎn)就是易腐壞，對(duì)儲(chǔ)存溫度有著嚴(yán)格的條件，所以為了保證產(chǎn)品的新鮮度，人們會(huì)在運(yùn)輸上面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，導(dǎo)致其物流成本居高不下[3]。

在冷鏈物流的發(fā)展方面，我國(guó)雖起步較晚，但是近年來(lái)我國(guó)的物流配送也逐漸趨向于多樣化、專(zhuān)業(yè)化。對(duì)于不同的生鮮產(chǎn)品，其運(yùn)輸儲(chǔ)存的環(huán)境要求和溫度要求各不相同，尤其是對(duì)于水果來(lái)說(shuō)，不同的水果其需要的儲(chǔ)存溫度不同[4]，因此就不能把不同的水果全部放在一起儲(chǔ)存運(yùn)輸，而是需要制定一個(gè)合理的生鮮冷鏈產(chǎn)品運(yùn)輸方案來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，使其在保持新鮮度的同時(shí)運(yùn)輸成本不會(huì)太高。

1 東莞市百果園鳳崗配送中心冷鏈配送現(xiàn)狀

1.1 生鮮水果配送作業(yè)情況

東莞市百果園配送中心屬于一級(jí)倉(cāng)配中心，從規(guī)模和功能上來(lái)講，它是全國(guó)布局的23個(gè)當(dāng)中最大的1個(gè)。每天都有40多輛貨車(chē)將各地的水果運(yùn)送至鳳崗配送中心，在進(jìn)行加工處理后，又經(jīng)110臺(tái)貨車(chē)配送至全國(guó)各地，中間時(shí)間不超過(guò)24 h。每天基本加工水果320 t，遇到高峰期甚至可以達(dá)到600 t的加工量。該公司是百果園集團(tuán)全國(guó)最大配送中心，是該集團(tuán)的“CPU”，讓水果最快15 h到達(dá)消費(fèi)者手中成為現(xiàn)實(shí)。

從圖1中可以看出，水果一旦成為消耗品，就成為沉沒(méi)成本。時(shí)間是這個(gè)行業(yè)的根本，東莞市鳳崗百果園配送中心作為百果園配送中心之一同樣面臨著這樣的問(wèn)題。

圖1 百果園SKU的特征圖

1.2 冷鏈配送網(wǎng)絡(luò)情況

百果園目前采用的是線上對(duì)線下的一種物流模式，尤其是與一米鮮達(dá)成戰(zhàn)略合作之后，更是對(duì)配送時(shí)間把控的更加嚴(yán)格。東莞市內(nèi)95家百果園連鎖店組成了物流配送網(wǎng)絡(luò)，但是由于門(mén)店分布較散，覆蓋了整個(gè)東莞市，所以本文以東莞市百果園鳳崗配送中心（A）為一級(jí)配送點(diǎn)，從各區(qū)配送點(diǎn)中選取了10個(gè)二級(jí)配送點(diǎn)（B，C，D，…，K）來(lái)配送生鮮水果。其各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 各二級(jí)配送點(diǎn)之間的距離表（單位：km）

由于生鮮水果屬于時(shí)效性較高的運(yùn)輸物品，實(shí)際生活中如果配送車(chē)輛沒(méi)有在顧客能夠接受的時(shí)間范圍內(nèi)送達(dá)，就會(huì)給配送商造成巨大的損失[5]。故本文結(jié)合案例的特點(diǎn)設(shè)置了帶軟時(shí)間窗限制的車(chē)輛運(yùn)輸線路優(yōu)化模型。表2為處理后的客戶需求量及時(shí)間窗限制表。

表2 各二級(jí)配送點(diǎn)需求量及時(shí)間窗限制表

2 模型建立與求解

2.1 建模的基本思路

本文假定配送中心僅有一個(gè)，冷鏈運(yùn)輸車(chē)隊(duì)為多個(gè)配送點(diǎn)提供配送服務(wù)，其中貨車(chē)的最大載重量和最遠(yuǎn)行駛距離一定，對(duì)應(yīng)各客戶需求與位置已知，要求按照訂單準(zhǔn)時(shí)送達(dá)。在此配送計(jì)劃進(jìn)行之前需要提前依據(jù)客戶位置及其需求量制定高效、合理的車(chē)輛配送路線，做到合理安排各配送車(chē)輛的配送計(jì)劃；為了保證生鮮水果的新鮮度，必須讓其全程處于一個(gè)適宜的運(yùn)輸環(huán)境中，并且盡量減少其在途運(yùn)輸時(shí)間，按時(shí)把水果送到客戶手中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)生鮮水果冷鏈物流車(chē)輛配送總成本最小的目標(biāo)。

2.2 模型構(gòu)建

2.2.1 目標(biāo)函數(shù)（1）固定成本C1。固定成本即運(yùn)輸車(chē)輛的固有消耗費(fèi)用、司機(jī)人員的報(bào)酬等。它不受運(yùn)輸里程的影響，與運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)量成正比，其中fk表示第k輛車(chē)的固定成本。則其計(jì)算公式表達(dá)為：

（2）貨損成本C2。生鮮水果如果保存不當(dāng)極易發(fā)生質(zhì)變，特別是多品類(lèi)生鮮水果混合貯存更是對(duì)環(huán)境要求極高，需要達(dá)到特定的溫度與濕度要求?；诒疚牡募僭O(shè)，本文不考慮其他存貯原因，僅探究運(yùn)送時(shí)間對(duì)貨損的影響。此外，在裝卸過(guò)程中空氣的對(duì)流現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致車(chē)廂內(nèi)部的溫度上升，加速產(chǎn)品的惡化變質(zhì)；再是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸導(dǎo)致的貨損；其中yjk為選擇變量，若被服務(wù)，則數(shù)值為1，反之則為0；θ1、θ2分別為單位配送貨損率與單位裝卸貨損率；sj為當(dāng)時(shí)運(yùn)輸車(chē)上的剩余貨物數(shù)量；tj為到達(dá)j配送點(diǎn)的時(shí)間；tsjk為向j配送點(diǎn)運(yùn)輸?shù)某霭l(fā)時(shí)間；qj為需求量；w為裝卸貨效率；p為貨物的單價(jià)。則貨損成本的計(jì)算表達(dá)式為：

（3）運(yùn)輸成本C3。運(yùn)輸成本包括整個(gè)運(yùn)輸途中的所有開(kāi)銷(xiāo)，例如運(yùn)輸車(chē)的燃油消耗成本、日常維護(hù)修理成本等，這些成本均與運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)輸距離（dij）呈正相關(guān)。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為如下，其中c為運(yùn)輸費(fèi)率；xijk選擇變量，若被服務(wù)，則數(shù)值為1，反之則為0。

（4）能耗成本C4。假設(shè)本文能耗成本僅與客戶點(diǎn)的數(shù)量以及配送時(shí)間有關(guān)，分為運(yùn)輸損耗（θ3為運(yùn)輸損耗費(fèi)率）和裝卸損耗（θ4為裝卸損耗費(fèi)率）兩部分，則其可表示為：

（5）懲罰成本C5。所謂懲罰成本就是說(shuō)如果配送車(chē)輛沒(méi)有能夠在客戶規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)把貨物準(zhǔn)時(shí)送達(dá)到客戶手中就要實(shí)行賠償，即懲罰成本?？倯土P成本為各配送點(diǎn)的懲罰成本之和。其中[ETi,LTi]是為最佳服務(wù)時(shí)間窗，[eti,lti]為可接受的極限時(shí)間窗。γ1為早到懲罰系數(shù)，γ2為晚到懲罰系數(shù)，則配送點(diǎn)的懲罰成本Cpi的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

綜上，

2.2.2 模型建立

綜上所述，假設(shè)總配送點(diǎn)為n，每個(gè)配送點(diǎn)僅能被服務(wù)一次，且運(yùn)輸線路的貨物總和與距離總和不能超過(guò)運(yùn)輸車(chē)的最大荷載與極限運(yùn)輸距離的的帶軟時(shí)間窗的生鮮水果冷鏈物流配送路徑優(yōu)化模型為：

約束條件：

2.2.3 模型求解

將表1和表2中的數(shù)據(jù)處理后，運(yùn)用蟻群算法進(jìn)行迭代，其中V=3，c=2，fk=200，p=5000，θ1=0.01，θ2=0.015，θ3=1.2，θ4=1.5，γ1=90，γ2=100。其 最 優(yōu) 配送路徑為：配送路線A-F-K-I-G-C-A，配送路線A-DJ-B-A，配送路線A-H-E-A；發(fā)車(chē)時(shí)間為4:40的貨車(chē)裝載率為86.7%，5:18發(fā)車(chē)的貨車(chē)裝載率為100%，6:49發(fā)車(chē)的貨車(chē)裝載率為60%，此時(shí)總的配送成本為1 219.1元。

3 結(jié)論

本文以東莞市百果園冷鏈物流配送中心向10個(gè)配送點(diǎn)進(jìn)行生鮮水果的運(yùn)送為例，通過(guò)分析影響配送總成本因素，選取考慮到運(yùn)輸車(chē)輛的固定成本、配送時(shí)間與裝卸貨時(shí)間的貨損成本、配送距離的運(yùn)輸成本以及碳排放的能耗成本和未按時(shí)交貨的懲罰成本為代表性的因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，并根據(jù)需要作出合理假設(shè)，以配送總成本最小為目標(biāo)，建立了帶軟時(shí)間窗的生鮮水果冷鏈物流車(chē)輛配送路徑優(yōu)化模型，并結(jié)合實(shí)際算例運(yùn)用改進(jìn)的蟻群算法進(jìn)行求解，驗(yàn)證得到本模型的合理性與可行性。