甘肃省农产品逆向物流的运输线路优化*

□ 剡海静，李秀丽

(兰州财经大学陇桥学院，甘肃 兰州 730101)

1 农产品逆向物流

农产品物流是以农产品为研究对象，通过对农产品进行加工、包装、储存、运输和配送等物流环节，做到农产品保值增值，最终送到消费者手中的活动。而在这个过程中，存在着农产品物资、包装器具、包装物等回流的问题，这就是农产品逆向物流，它是对农产品正向物流的完善和补充，使得整个农产品物流运作能够更加顺畅。农产品逆向物流运作流程，如图1所示：

图1 农产品逆向物流流程

农用物资、包装物、农产品容器，可以由专业的第三方回收中心来完成，废弃物可以直接焚烧或者掩埋处理。通过政策的引导以及政府对基础设施的投入，建立公共信息平台，来实现农产品提供者、回收中心、农产品经销商、消费者的共同参与，减少包装物和农产品容器的浪费、环境污染和空载问题。

农产品逆向物流，包括对农产品的回收和废弃物的处理两个部分，在不同的物流环节，有不同的逆向物流活动产生。农资供应商提供农产品生产与流通的初始资料，而在农资供应及生产过程中，会产生初级和次级再生物料，将其回收后可以实现循环利用；残余的化肥、农药等，将其进行无害化处理后进一步使用；种植玉米、大豆等使用的农用地膜，可以将其回收再利用；种植小麦、玉米、土豆等产生的秸秆，可以能源化、饲料化、肥料化处理，畜禽产地粪便，可以进行能源化处理，比如产生的沼气能够作为能源继续使用。农户和农产品生产厂商，可以运用再生物料代替、资源回收等方式循环利用，提高经济性。在农产品销售环节，农产品的包装材料、周转箱、托盘等，可以回收再利用。而在销售过程中产生的余料，可以回收再加工，废弃物可以焚烧或者掩埋处理，过期的农产品库存，有价值的也能够回收再次利用，比如饲养畜禽等。农产品消费环节，过期库存和产生的垃圾，可以进行资源的回收、分类处理、检验合格后，二次加工增加价值。

2 构建配送系统

集合覆盖模型，目的在于用最小的设施去覆盖所有的需求点。其数学模型表述如下：

(1)

(2)

(3)

yij≥0,i,j∈N

(4)

xj∈{0,1}

(5)

式(1)是目标函数，被选择的回收站数量最小化；式(2)是保证每个农产品市场产生的废弃物的需求都得到满足；式(3)是对回收站服务能力的限制；式(4)允许一个回收站为某个农产品市场提供部分需求；xj和yij是决策变量，表明哪些农产品市场可以建立回收站点。

兰州市城关区人口分布密集，农产品市场是农产品废弃物产生的主要场所，主要有伏龙坪、铁路西村居安、正宁路、兰林路、河水道、民勤街、铁路西村、定西南路、滩尖子九个农贸市场，即9个农产品回收需求点，编号分别为1，2，…，9。这9个需求点分布情况及相对距离如图2所示，距离以车辆行驶时间表示(单位：min)，本文中规定在10min内达到任何一个需求点的情况下，要建立多少个站点，以及确定它们的位置。

图2 分布情况和相对距离图

表1 备选地服务范围表

从表格中可以看出，在A(j)中找出可以为其他需求点服务的子集，并将其划去，这样可以简化问题。例如，1号服务点可以为1、4号需求点提供服务，2号服务点可以为2、3、7、8号需求点提供服务，3号服务点可以为2、3、4、6、7号需求点提供服务，4号服务点可以为1、3、4、7号需求点提供服务，1号服务点的服务范围是4号服务点服务范围的一个子集，可以忽略在1号地点，即伏龙坪农贸市场建立回收点的可能。依次类推，经简化后，{2，3，4，5，6}是候选地点的集合。

在候选地点中，2号即铁路西村居安农贸市场所能服务到的范围为2、3、7、8号需求点，3号服务点即正宁路农贸市场所能服务到的范围为2、3、4、6、7号需求点，4号服务点即兰林路农贸市场所能服务到的范围为1、3、4、7号需求点，5号服务点即河水道农贸市场所能服务到的范围为5，6，9号需求点，6号服务点即民勤街农贸市场所能服务到的范围为3，5，6号需求点。可以看出，这5个候选点中任何一个服务点都不能全部覆盖9个需求点。通过穷举组合，发现(2，3，4，5，6)是可以覆盖所有9个需求点的一个数量最少的组合解，即在铁路西村居安农贸市场设置一个回收中心，用来服务铁路西村居安、正宁路、铁路西村、定南二支路这4个农贸市场的回收需求，正宁路农贸市场设置一个回收中心，用来服务铁路西村居安、正宁路、铁路西村、兰林路、民勤街这5个农贸市场的回收需求，兰林路农贸市场设置一个回收中心，用来服务伏龙坪、铁路西村、正宁路、兰林路这4个农贸市场的回收需求，民勤街农贸市场设置一个回收中心，用来服务正宁路、民勤街、河水道这3个农贸市场的回收需求，河水道农贸市场设置一个回收中心，用来服务河水道、民勤街和滩尖子这3个农贸市场的回收需求。

3 运输线路优化

基于兰州市交通便利，位于甘肃省的中心位置，故假设在兰州市建立一个回收中心，运用节约里程法进行计算。

表2 各城市间里程数 单位：公里

通过节约里程法的计算，并对城市连接线路进行里程数从大到小的排序，如表3所示：

表3 节约里程数排序

序号连接线排序里程序号连接线排序里程9 酒泉市-武威市590.5 10 张掖市-武威市589.4 11 武威市-嘉峪关市588.5 12 武威市-金昌市554.8 13 陇南市-天水市466.6 14 庆阳市-天水市444.5 15 平凉市-天水市398.3 16 陇南市-庆阳市319.3 17 甘南州-陇南市294.8 18 陇南市-平凉市265.6 19 甘南州-临夏州225.4 20 定西市-天水市214.2 21 定西市-庆阳市202.2 22 定西市-平凉市201.8 23 定西市-陇南市174.6 24 庆阳市-酒泉市135.7 25 甘南州-天水市135.3 26 庆阳市-张掖市134.4 27 庆阳市-嘉峪关市133.7 28 甘南州-张掖市125.3 29 甘南州-酒泉市124.8 30 甘南州-嘉峪关市123.6 31 酒泉市-白银市115.2 32 张掖市-白银市114.1 33 嘉峪关市-白银市113.3 34 临夏州-陇南市105.3 35 庆阳市-金昌市103.9 36 庆阳市-武威市100.1 37 白银市-金昌市83.5 38 武威市-白银市79.9 39 临夏州-张掖市66.9 40 临夏州-酒泉市66.3 41 临夏州-嘉峪关市65.2 42 庆阳市-白银市59.8 43 平凉市-白银市59.8 44 临夏州-武威市55.9 45 甘南州-武威市55.7 46 临夏州-金昌市55.4 47 甘南州-金昌市55.2 48 甘南州-平凉市26.4 49 甘南州-庆阳市26.2 50 甘南州-定西市25.9 51 临夏州-平凉市20.4 52 临夏州-庆阳市20.2 53 临夏州-天水市20.1 54 临夏州-定西市19.9 55 陇南市-张掖市11.9 56 陇南市-武威市10.5 57 陇南市-嘉峪关市10.1 58 陇南市-金昌市10.0 59 平凉市-张掖市3.7 60 定西市-张掖市3.1 61 定西市-酒泉市3.1 62 平凉市-武威市2.3 63 定西市-武威市2.3 64 天水市-嘉峪关市1.9 65 平凉市-嘉峪关市1.9 66 定西市-嘉峪关市1.9 67 酒泉市-平凉市1.9 68 天水市-金昌市1.8 69 平凉市-金昌市1.8 70 定西市-金昌市1.8 71 张掖市-天水市1.6 72 武威市-天水市1.6 73 酒泉市-天水市1.5 74 陇南市-白银市0.4 75 临夏州-白银市0.4 76 甘南州-白银市0.4 77 天水市-白银市0.3 78 定西市-白银市0.3

确定回收线路：

初始方案：如果对每个城市进行分别回收，即从兰州市出发，到各个城市的距离之和为9716.6KM。

按照节约里程：

第一条线路：兰州-嘉峪关-酒泉，共计1597.1KM。

第二条线路：兰州-张掖-金昌-武威，共计1146.4KM。

第三条线路：兰州-庆阳-平凉，共计：991.9KM。

第四条线路：兰州-白银-定西-甘南-临夏，共计：781.6KM。

第五条线路：兰州-天水-陇南，共计：990.4KM。

此五条线路的合计里程数为5507.4KM。

通过节约里程法进行优化后，回收中可节约的里程数达到4209.2KM。

4 结论

农产品逆向物流是农产品在流通过程中，容器、包装物以及农资产品、农村消费品等从消费者到生产者的流动过程。通过建立回收站点，以较低的费用实现农产品回收和废弃物从城镇到农村的回流，在兰州市建立大型回收中心，可以减少运输的距离，降低运输成本。在加快农产品正向物流发展的同时，加强农民对农副产品及废弃物回收意识，建立农产品回收中心信息网络平台，进一步推动农产品的循环利用，实现甘肃省经济的可持续发展。