生鲜农产品冷链物流管理决策与优化

第1章　绪论 1.1　研究背景及意义 随着社会经济的发展及人们消费能力的提高，人们对生鲜农产品的需求量日益增加且购买渠道更加多样化。受2020年新冠疫情的影响，传统电商企业对生鲜农产品电子商务更加关注，生鲜电商成为企业间重要的新竞争领域。无论是传统的购买模式还是新兴的生鲜电商模式，生鲜农产品从产地到达*终顾客手中都须依赖高效的物流活动，且由于生鲜农产品在鲜活度、品类等方面的特殊要求，通常须采用冷链物流。中物联冷链委发布的《2020年中国冷链物流百家重点企业分析报告》显示，2020年我国冷链物流市场规模高达3832亿元，冷链需求总量增至2.65亿吨。近年来，政府相继出台一系列对生鲜农产品行业发展利好的政策，如《农业农村部办公厅关于做好“三农”领域补短板项目库建设工作的通知》《农业农村部　国家发展改革委　财政部　商务部关于实施“互联网+”农产品出村进城工程的指导意见》《关于开展首批国家骨干冷链物流基地建设工作的通知》等。这些政策的出台，推动了生鲜农产品产业发展，同时也促进了冷链物流的发展。 冷链物流作为发展生鲜农产品的重要基础，对乡村振兴战略的实施及产业升级都具有非常重要的意义。政府、企业对生鲜农产品冷链物流越来越重视，投入越来越大，有效推动了冷链物流产业的发展，冷链物流两端及流通环节的各类基础设施及服务能力有了较大的提高。由于生鲜农产品需求呈现“高鲜活度、多品类、小批量”的特性，给生鲜农产品冷链物流管理提出了更高的要求，生鲜农产品冷链物流环节存在的成本高、配送效率低、碳排放量高等问题，成为生鲜农产品冷链物流发展的瓶颈。同时，实际物流活动受客户分布、送达时间要求、车流量、道路交通等诸多因素的影响，在实际操作中存在难以按时交货、配送绩效评价标准不明确、生鲜农产品损耗高（陈军和但斌，2009）等难题。在此背景下，如何运用科学方法进行生鲜农产品冷链物流管理决策与优化成为企业和学术界面临的重要课题。 我国冷链基础设施的不断完善及冷链物流头部集聚效应的进一步提升为生鲜农产品冷链物流外包给第三方物流服务商提供了较好的基础。生鲜农产品参与企业如何选择第三方冷链物流服务商是重要的决策问题。生鲜农产品产地地理位置特殊、农产品易损等，使得生鲜农产品冷链物流配送流程更加复杂。针对配送流程进行优化，有利于提高物流效率、降低产品损耗、节约物流成本。此外，针对生鲜农产品具有品类多、订单时效性高、部分产品不能混装、需求量小等特点，考虑使用具有多隔室的车辆进行一次性配送，并考虑在时间窗、碳排放等约束条件下，优化其配送车辆路径，从而降低冷链配送成本、提高配送效率。 随着冷链物流的蓬勃发展，学者们关于生鲜农产品冷链物流取得了丰富的研究成果，但已有文献对生鲜农产品冷链物流服务商的选择、约束碳排放情况下对生鲜农产品冷链物流评价、生鲜农产品冷链物流配送流程优化、不同情形下生鲜农产品冷链物流配送车辆路径优化的研究较少。本书拟结合生鲜农产品冷链物流国内外研究现状，针对生鲜农产品冷链物流存在的成本高、配送效率低及碳排放量高等问题，运用图论、运筹学、网络分析、组合数学等理论，主要研究生鲜农产品冷链物流服务商选择、物流评价、配送流程优化和配送路径优化问题。 1.2　研究现状 近年来有关生鲜农产品冷链物流的研究成为热点，研究成果丰富，学者们从不同方面对生鲜农产品冷链物流展开了研究。在此就本书涉及的生鲜农产品冷链物流服务商选择、物流评价、配送流程优化和配送路径优化四个方面进行综述。 1.2.1　生鲜农产品冷链物流服务商选择研究现状 乡村振兴、产业升级等的提出及新冠肺炎疫情等突发事件的发生，进一步促进了生鲜农产品冷链物流的发展。冷链物流企业不断提高自身物流实力，为生鲜农产品冷链物流服务商选择提供了较好基础。选择冷链物流服务商来对生鲜农产品进行配送，利用其专业化优势，降低运营成本。学者针对第三方冷链物流服务商及生鲜电商冷链物流服务商的选择展开了相应研究。 1.第三方冷链物流服务商选择研究综述 随着对冷链物流研究越来越深入，一些学者对第三方冷链物流服务商选择展开了研究。崔伟（2010）基于冷链物流理论和供应链管理理论建立了以服务水平、软件水平和硬件水平为核心的冷链物流服务商评价指标体系，运用改进BP（back propagation，反向传播）神经网络构建了第三方冷链物流服务商选择模型，并与未改进BP神经网络进行对比分析。吴汶书（2013）基于冷链物流的特点构建了第三方冷链物流服务商选择评价指标体系，利用网络分析法（analytic network process，ANP）建立各层指标非线性组合关系的多指标综合评价决策模型，使用Super Decisions软件选取权重排名前5的指标作为*终评价指标，运用案例验证了方法的正确性。周盛世等（2016）从物流服务收费、冷链技术水平等方面建立了第三方冷链物流服务商选择的指标体系，运用层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）和TOPSIS（technique for order preference by similarity to an ideal solution，逼近理想解排序法）法进行计算，并通过实例进行了分析。Singh等（2018）建立了运输和仓储成本、物流基础设施和仓储设施、客户服务和可靠性、网络管理等十个指标，并用模糊层次分析法（fuzzy analytic hierarchy process，FAHP）对其进行排序，然后用模糊理想解法根据绩效选择*佳的第三方冷链物流服务商。Liao等（2020）针对难以准确评估的定性标准及专家知识和认知的局限性所带来的不确定性，提出了一种基于累积前景理论的毕达哥拉斯模糊前景的权重确定方法。该方法的实用性在一个物流配送中心选择案例中得到了证实。王玖河等（2021）构建了考虑冷链物流服务商冷链能力和水平的冷链物流服务商评价指标体系，并提出一种在传统BP神经网络基础上融合粗糙集和粒子群优化（particle swarm optimization，PSO）算法的粗糙PSO-BP神经网络模型，以优化数据信息及神经网络权重，为冷链物流服务商选择提供了一种方法指导。Nguyen等（2022）构建了基于服务水平、经济、环境和社会维度的第三方冷链物流服务商评估指标体系，提出一种整合灰色层次分析法（grey analytic hierarchy process，G-AHP）和灰色复合比例评价（grey complex proportional assessment，G-COPRAS）的评估方法以选择*合适的冷链物流服务商。 2.生鲜电商冷链物流服务商选择研究综述 对生鲜电商而言，冷链物流服务具有非常重要的作用。因为冷链物流服务水平的高低在一定程度上影响了生鲜电商绩效（Wu et al.，2015）。赵欣（2017）运用层次分析法—灰色关联度分析法，构建了生鲜电商第三方物流服务商选择模型。目前，关于电子商务的第三方物流服务商选择的研究相对较多，但针对生鲜电商的第三方冷链物流服务商选择研究较少。Liu（2019）建立了基于信息化程度、产品质量及价格、服务质量、供货能力4个维度的生鲜电商冷链物流服务供应商选择指标体系，借助优化后的TOPSIS法，使用熵权法计算各项主观指标的熵权，之后重新算出所有主观和客观指标的权重，利用TOPSIS法的有理化排序进行选择。Guiyuan和Cho（2019）从生鲜电商冷链物流服务商的基本实力、新鲜运输能力、服务能力3个方面建立指标体系，采用SPSS软件进行因子分析，然后根据其得分进行选择。刘若阳等（2020）从经营能力、物流能力、服务收费、服务质量及发展能力5个维度构建生鲜电商冷链物流服务商选择的21个指标，运用三角模糊数改进AHP-TOPSIS评价模型，并实例验证合理性和有效性。Wang等（2021）从经济能力、服务水平、环境、社会及风险等方面构建电商三方物流服务商评估指标体系，提出一种基于FAHP和模糊多准则妥协解排序法的集成决策模型。 1.2.2　生鲜农产品冷链物流评价研究现状 1.生鲜农产品冷链物流服务质量评价研究综述 生鲜农产品冷链物流服务质量目前在学术界尚未有统一的概念界定，从企业角度来看，物流服务质量是企业根据物流运作规律所确定的物流工作的量化标准，而且更应该体现物流服务的顾客期望满足程度的高低。国内外学者对生鲜农产品冷链物流质量进行了相关研究。例如，侯杰玲和李林（2015）参考服务质量（service quality，SERVQUAL）模型与物流服务质量（logistics service quality，LSQ）模型，构建生鲜农产品冷链物流服务质量评价指标体系，采用模糊综合评价法对天猫商城生鲜农产品冷链物流服务质量进行分析。叶缘海（2017）借鉴SERVQUAL模型、LSQ模型，构建了包括时间性、可靠性、信息性、灵活性、移情性5个维度20个具体指标的生鲜农产品冷链物流服务质量评价指标体系。邱斌（2017）建立了基于改进突变级数法（catastrophe progression method）的生鲜电商冷链物流服务质量评价模型，从可靠性、响应性、方便性、经济性和服务柔性5个维度构建了生鲜电商冷链物流服务质量评价指标体系，*后采用“京东生鲜”和“顺丰优选”的实例对所构建的评价模型进行实证研究。耿秀丽和谷玲玲（2020）针对生鲜冷链物流服务质量评价信息的高度冲突问题，使用改进的证据推理（evidence reasoning，ER）方法处理评估指标信息，并以某企业选择生鲜冷链物流服务提供商为例对方法进行了有效性分析。徐兰和唐倩（2022）针对断链而导致的冷链物流质量风险，设计了以质量价值流动为基础的冷链物流质量图解评审法（graphic evaluation and review technique，GERT）网络模型，识别出3个冷链物流质量管控的关键环节，提出针对性管控措施，并以质量管控关键点测度系数验证了措施的可行性和有效性。 2.生鲜农产品冷链物流效率评价研究综述 生鲜农产品冷链物流效率是一个多维概念，目前学术界尚未有统一的概念界定。从企业角度来看，冷链物流效率是企业获得利润和投入成本之间的比较；从社会角度来看，冷链物流效率的衡量标准是以低成本提供高标准的冷链物流服务。Kayakutlu和Buyukozkan（2011）基于价值链视角构建了物流计划、物流运作、物流特性和物流目标4个维度的冷链物流效率评价指标体系，对第三方冷链物流企业的效率水平进行评价；Soysal等（2014）基于生鲜农产品易腐坏性和冷链物流成本两个方面对生鲜农产品冷链物流效率的影响提出相关改进措施；胡滢（2015）基于绿色供应链角度，对我国鲜蔬鲜果冷链物流效率进行研究，发现运输损耗较高，并从政府、行业和企业3个方面为鲜蔬鲜果冷链物流的发展提出对策建议；赵英霞和赵艳盈（2016）指出，农产品物流效率是指农产品在生产和运输过程中的实际投入与实际产出之比；黄福华和蒋雪林（2017）从物流规模、物流损耗、物流费用和物流滞销4个方面构建了生鲜农产品冷链物流效率评价指标体系，以长沙生鲜农产品为研究样本，对其进行评价和影响因素分析；陈云和陈丹婷（2018）综合考虑运营效率、客户服务和质量保证3个因素构建冷链物流效率评价指标体系，以西南地区某公司为例进行实证分析；曹武军和郝涵星（2018）采用系统动力学建模仿真方法研究了冷链物流配送效率评估问题，通过实载率、流通损失率、准时交货率等关键指标的敏感性分析提出配送效率提升策略。当前尚未有相关文献对碳约束下生鲜农产品冷链物流效率进行研究，而在生鲜农产品冷链物流运作过程中，制冷需求不仅消耗大量能源，也排放大量的二氧化碳，加快全球变暖进程，因此，有必要在约束碳排放的条件下对生鲜农产品冷链物流效率加以研究。 1.2.3　生鲜农产品冷链物流配送流程优化