代写物流博士论文案例：生鲜农产品低碳冷链物流网络优化思考

本文是一篇物流论文，文章对低碳冷链物流网络优化问题进行研究分析，分析问题间的联系，为冷链物流企业进行网络优化、提高配送中心选址和对应的车辆路径方案等问题，提供一般性的解决方案与建议。

第一章 绪论

1.1研究背景及研究意义

1.1.1生鲜农产品冷链物流研究的重要性

随着现代社会经济发展和人民生活消费水平逐步提升，我国作为鲜活农产品生产和消费大国，居民对日常生活中丰富多样的生鲜食品的消费需求加快提升，对食品流通安全的要求也日益提高，生鲜农产品冷链物流行业正迎来黄金增长期的同时，也面临着挑战。国家相继提出“互联网+”、“一带一路”，促进了冷链物流行业发展，明确了冷链物流发展的思路和方针。2010年国家发改委编制的《农产品冷链物流发展规划（2010-2015）》也指出我国生鲜农产品产量增长迅速，冷链物流比例逐步提高、规模快速增长，需要进一步建设发展农产品冷链物流。2011年国务院办公厅发布《关于加强鲜活农产品流通体系建设的意见》，建议加强鲜活农产品流通基础设施建设，健全农产品冷链物流体系，提升流通现代化水平。随着农产品冷链物流发展环境的不断改善、农产品的产量和流量的快速增长以及储藏保鲜等技术的迅速发展和广泛应用，农产品冷链物流已经初具规模，并得到一定的发展。2015年中央一号文件继续聚焦“三农”，大大促进了涉农电商的发展，为农产品冷链物流行业发展添加了新的助推剂。

随着食品消费需求的旺盛和消费意愿的提升，我国冷链物流发展获得了宝贵的发展契机。据中国冷链物流行业发展2019年统计数据显示，2016-2019年我国食品冷链物流需求量同比增速保持在20%左右，2019年约2.35亿吨，同比增长24.65%；冷链物流总额为6.1万亿元，同比增长27.08%。同年的冷藏车保有量达到21.47万台；冷库容量达到6052.5万吨。2020年，生鲜电商发展迅猛，加上冷链基础设施不断完善以及市场环境不断改善，我国冷链物流的市场需求在未来也将进一步增长。

1.2国内外研究现状及研究评述

1.2.1关于生鲜农产品物流的研究

国外的欧美等发达国家在二十世纪三十年代中期就出现了生鲜农产品物流系统的基础概念，目前也拥有了一套相对成熟的冷链体系，逐步延伸到供应链体系研究上来，总的来说多是以宏观的角度研究冷链物流配送路径的方案。Ana等[1]研究了生鲜蔬菜的运输路径优化问题，考虑了时间成本、货损成本等约束条件，在一定程度扩大了路径优化的研究方向。Omar等[2]分析了生鲜农产品的储存和配送两个过程中的关键因素，构建了以最大利益为目标的模型。Rahimi等[3]将碳排放和燃料消耗进行量化，构建了以低配送成本、高服务水平以及低碳排放量的多目标数学模型，对冷链配送问题进行研究关键因素。J. René等[4]基于传感和信息技术等智能手段，研究如何将新鲜食品以最少的浪费方式送到消费者手中，从而在整个供应链中的数据转化为高效的供应链决策。

国内关于生鲜农产品物流的研究在生鲜产品的特征和不同的限制条件下主要集中在配送系统、模型构建及其求解算法上。在生鲜农产品配送系统研究方面，翁心刚[5]对生鲜产品的物流立体式多核结构模型进行了设计，并使用了PCANS、立体多核网络模型的技术。杨信廷等[6]基于大数据和云计算等技术构建起了一个智能配送系统，系统可以自主追踪货物的位置、并计算货物配送所需时间、并且实现了实时监控货物情况。黄华芳等对[7]以及时配送为目标的生鲜农产品配送系统进行研究，在生鲜农产品物流配送路径规划模型里加入时间窗因素，且最终运用改进的蚁群算法进行模型求解。韩俊德等[8]新颖地将基于物联网作为农产品配送模式的背景，通过物联网技术对配送所需要的各项数据和信息进行提取，同时实现数据的交换与处理，以此提升农产品配送服务的质量水平。在生鲜农产品配送模型的构建和求解方法的研究方面，葛显龙等[9]研究了考虑时间窗的模型和算法，目标函数是使得配送成本最小。

第二章 相关概念与研究基础

2.1生鲜农产品与冷链物流网络

生鲜农产品较普通物流货物有一定的特殊性，分析生鲜农产品特性以及其配送影响因素等，为后续建立模型提供一定的基础，生鲜农产品的配送特性具体体现在以下几点： 

生鲜农产品具有很强的易腐性，在实际配送过程中，往往收到配送中的温度、碰撞、时间等因素造成不同程度的变质，带来品质损失的同时使得客户满意度有所降低。生鲜产品在配送环节中往往需要更多的关注，需要一定的硬件设施投入，并控制温度、时间等重要因素，保证产品的完整性。

普通货物的配送时间约3-7天，综合保证产品的质量和客户满意度，而生鲜农产品由于其本身的特殊性，在越短的时间内运输意味着越新鲜，产品价值也越大且客户满意度也相对更高，同时也避免了生鲜产品的损耗，避免了一些经济损失。可以缩减部分流通环节，使用技术方法安排配送路径，保证生鲜农产品配送时效性。

生鲜农产品配送过程中的消耗相比于其他普通货物，需要投入更多的费用来运营，比如购置冷藏车辆和配送中心仓库等制冷设施的费用、因制冷所产生的额外油耗费用、因配送过程产品损耗产生的货损费用等。

目前如条码技术、RFID技术和GPS定位系统以及等信息化技术广泛应用到生鲜农产品配送中，新技术与新设备的使用使配送更加高效、灵敏，可对配送环境的变化等更准确及时地进行监控，减小生鲜农产品的腐损并使配送服务的满意度有效地提升，加强配送中心、客户需求点以及配送车辆间的协调和交互，保证配送的及时。

2.2配送中心选址问题概述

农产品冷链物流中心是农产品冷链物流网络中的核心节点之一，连接农产品物流网络中诸如农产品供应商、农产品渠道商及冷链物流服务提供商等供应方与终端门店、农产品零售商等需求方，具有冷链货物加工、包装、配送等功能。配送中心网络选址是企业进行物流网络规划中一项非常重要的决策，其目的是优化物流企业的整体，配送中心的地址在整个物流系统的模式、结构和形状三个方面起到了决定性的作用。配送中心选址决策包括设施的数量、位置和规模以及需求在设施间的分配，企业会根据消费者的分布情况、路段的交通状况、区域的自然环境等，运用科学的数学思维和方法，在已经选定的备选区域内确定最佳地理位置。争取所确定的位置能够最大程度的服务消费者，给企业带来丰厚的利润，使物流企业能够长远发展。本部分对配送中心选址的方法和模型进行归纳、总结和对比研究，将配送中心选址方法归纳为解析法和数学规划法[139]。

解析法是指根据现实情况建立数学模型并进行计算以求得最优结果的选址方法，目标函数有成本最低或效益最大两类类型。在真实的选址研究过程中，基本上都是把各项物流成本最低作为选址的目标。解析法主要解决单一设施的选址问题，解析法选址具体包括了重心法、交叉中值法等。

重心法是一种连续选址模型，只针对单一配送中心，以成本最小化为目标。重心法利用迭代算法就在初始点的基础上通过一迭代计算出运输总成本最小的配送中心选址，这种方法的缺陷在于只考虑了运输距离的最短，而忽略了时间、重量等影响因素，不能有效得将时间、距离、重量几个因素同时考虑到同一模型中，适用于配送货物的目的地非常明确，因此，只采用重心法模型这种单一的模型方法，得出的配送中心有可能不是最优解。

第三章 单车型低碳生鲜冷链物流网络优化研究 .......................... 34

3.1 问题描述 ............................... 34

3.2 基于混合聚类的备选配送中心选择 .................................... 35

第四章 实时路况下单车型低碳生鲜冷链物流网络优化研究 .................................... 71

4.1 问题描述 .............................. 71

4.2 基于时变路网的配送选址和路径优化 ........................... 71

第五章 实时路况下多车型低碳生鲜冷链物流网络优化研究 .................................. 102

5.1 引言 ................................. 102

5.2 多车型双层规划模型构建分析 ............................. 103

第六章 低碳冷链物流网络结果对比分析

6.1不同模型结果对比分析

在第五章中建立了基于实时路况的多车型低碳冷链物流网络优化的双层模型，上层模型对配送中心进行选址，考虑了物流中心固定成本、运营成本、货损成本、制冷成本、库存成本、运输成本以及总碳排放成本。下层模型对选址进行路径优化，考虑客户满意度最大化和固定成本、运输成本、冷藏成本、货损成本、时间窗成本和碳排放成本组成的总成本最小。为验证双层规划模型的有效性、优越性和实用性，在本节对单一模型和双层规划模型进行比较，因此，利用第六章的实际企业案例，对比单一模型计算得出的新的选址方案和车辆路径安排结果，将计算结果与原模型的结果进行对比，分析碳排放降低程度以及总成本变化情况。

在相同参数数据条件下，采用改进遗传模拟退火算法分别对单一的选址、路径优化模型以及双层规划模型进行求解，得出模型总成本和具体各部分成本如下表所示。

第七章 总结与展望

7.1结论

近年来，消费者对生鲜产品的需求量不断增加，对其品质要求也越来越高。冷链物流业快速发展，而生鲜农产品流通损耗问题，现存的冷链物流网络不能达到全程低成本冷链，冷链物流的高能耗、高污染问题是很多冷链物流企业无法逃避的，为适应当前低碳环境，本文查阅国内外关于冷链物流、碳排放、低碳冷链物流中的配送中心选址与路径优化等问题的有关文献资料，提出本文的研究意义。冷链企业需要采取合理的设施节点布局，用科学系统的方法进行配送路径规划，降级产品损坏率、减少物流成本；实现灵活性以更好的和各有分工的供应商合作，实现供应链中产品价格的下降，产品流通效率的提升，“静态”与“动态”结合，提升效率与竞争力，最终建设与末端配送网络无缝对接的冷链网络。

文章对低碳冷链物流网络优化问题进行研究分析，分析问题间的联系，为冷链物流企业进行网络优化、提高配送中心选址和对应的车辆路径方案等问题，提供一般性的解决方案与建议。本文基于双层规划、配送中心选址与车辆路径优化理论，在低碳背景下，针对生鲜农产品冷链物流网络优化中的选址与路径安排问题展开研究，依次增加考虑时间窗与实时路况约束、多车型约束，分别对模型进行逐步扩展，考虑实际中存在的问题，分别设计算法进行求解，最大程度地降低物流网络优化过程的总成本与碳排放。本文的主要研究内容与成果如下：

（1）针对选址与配送存在的效益背反现象，从低碳角度出发，本文利用双层规划模型进行优化建模，建立以冷链物流配送中心选址和配送路径优化问题为上下层模型的双层规划模型，基于对配送中心选址和路径优化研究的理论基础以及对实际问题的了解，构建三类双层规划模型，由基础模型层层递进，最后综合考虑碳排放、时间窗和实时路况以及电动车车型等约束因素对模型的影响，无限趋近于实际情况，保障冷链物流系统的低碳性。

参考文献（略）