农产品冷链物流损耗控制方法研究.docx

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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计农产品冷链物流损耗控制方法研究学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院工业工程陈思敏学 号：职 称：160408101705邓荣峰讲师中国珠海二二零年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计论文农产品冷链物流损耗控制方法研究是在指导老师的指导下，独立开展研究所取得的成果，本论文中所引用的观点和材料，都将在文后参考文献中按顺序列出，案例中所使用的数据是真实的可靠的。 本人签名： 日期： 年 月 日摘 要食物的质量方面一直是人们关注的问题，例如食物的健康、绿色和新鲜度都是关注重点。然而，不规范的存储方式和冗长的运输让农产品在冷链物流中更

2、容易变质。导致农产品在冷链物流当中变质的因素成为了农产品冷链物流公司的核心问题。农产品的时效性与农产品的种类相关，因此不同农产品的变质率也不相同，在冷链物流运输过程中需要考虑不同农产品的时效性并进行分类运输。农产品的易腐烂性和对温度的高要求性会导致农产品在冷链物流上产生大量的货物质量损失成本，特别是在存储和配送中非常难以保持货品新鲜，经济损失严重。因此，保鲜成本的合理投入可以降低农产品在冷链物流当中的变质率，从而有效降低货损成本，保证农产品的新鲜度。因而，降低储存成本和配送成本可以有效降低农产品冷链物流的成本，进而提高运输效率。本文通过分析农产品冷链物流系统中的库存成本和配送成本，结合产品变质

3、率函数与保鲜成本之间的关系，建立受农产品新鲜度函数和农产品价格波动导致的客户需求量函数，并采用遗传算法和蚁群算法求解算例，验证最优的配送路径方案的可行性。关键词：农产品，储存与配送，蚁群算法，遗传算法 AbstractFood plays an important role in peoples life, and the quality of food has always been a concern of people, such as the health, green and freshness of food. However, non-standard storage metho

4、ds and long transport process, so that the impact of agricultural products deterioration. Agricultural products deterioration factors have become the core problem of agricultural products cold chain logistics enterprises. The timeliness of agricultural products is related to the types of agricultura

5、l products, so the deterioration rate of different agricultural products is not the same. In the process of cold chain logistics transportation, the timeliness of different agricultural products should be considered and classified for transportation.The perishability of agricultural products and the

6、 high demand for temperature will lead to a large number of product quality loss costs in the cold chain logistics of agricultural products. In particular, it is very difficult to keep the product fresh in storage and distribution, resulting in serious economic losses. Therefore, the reasonable inpu

7、t of fresh-keeping cost can reduce the deterioration rate of agricultural products in the cold chain logistics, so as to effectively reduce the cost of goods damage and guarantee the freshness of agricultural products. Therefore, reducing the storage cost and distribution cost can effectively reduce

8、 the cost of agricultural products cold chain logistics, thus improving the transport efficiency.Based on the analysis of agricultural cold chain logistics system of the inventory cost and delivery cost, and combining the product deterioration rate function and the relationship between the cost of f

9、resh, fresh degree function is set up by the agricultural products and agricultural products price fluctuations caused by customer demand function, and USES the genetic algorithm and ant colony algorithm to verify the feasibility of the optimal distribution route scheme.Key words: agricultural produ

10、cts, storage and distribution, ant colony algorithm, genetic algorithm摘 要1Abstract1第1章绪论11.1选题背景、意义、技术路线11.1.1选题背景11.1.2研究意义21.1.3技术路线31.2研究概况及研究内容31.2.1国内研究概况31.2.1国外研究概况51.2.2研究内容5第2章农产品冷链物流相关理论知识72.1概念72.2特点72.3运作流程8第3章农产品的变质与新鲜度的关系93.1三参数韦伯函数93.2产品质变与新鲜度函数的关系10第4章农产品冷链物流损耗控制方法模型研究124.1构建思路124.2农

11、产品冷链物流库存与配送成本分析124.3农产品冷链物流损耗控制方法模型构建134.3.1模型假设条件134.3.2模型符号定义144.3.3模型的构建15第5章损耗控制方法库存优化算法205.1遗传算法概念205.2设计思路205.3运用遗传算法求解库存模型215.4运用改进蚁群算法求解配送运输模型25第6章算例分析316.1算例背景316.2算例求解思路316.3算例求解与分析326.3.1.算例求解326.3.2.结果分析37第7章总结与展望39参考文献40谢 辞42附 录43第1章 绪论1.1 选题背景、意义、技术路线1.1.1 选题背景食品的新鲜度和绿色健康一直是人们关注的对象。因此，

12、社会对冷链物流行业的需求日益旺盛，市场规模不再像过去那么单一。因为人们对产品的需求促进了冷链物流行业的较快发展，但我国冷链物流行业因起步较晚而导致冷链物流基础不太稳定，因此也造成了冷链物流行业在标准体系上还不够完整、基础设施相较其他发达国家落后、专业化水平不高和监管力度不强等问题。在所有农产品中，有一些农产品非常容易腐烂变质，且对环境温度要求极高，例如果蔬、花卉、肉、蛋、各种鲜奶和水产品等，这些总称为生鲜农产品。农产品指的是农户亲手采摘、养殖而没有在工业中进行多次加工的产品，农产品属于纯天然的农畜产品。然而农产品都有其生鲜易腐的自然属性，还受不同地域和不同季节等因素的限制。所以农产品在跨区域冷

13、链物流当中想要完全保证新鲜度和质量，具有一定的困难性。农产品的新鲜度损耗一直是一个很严重的问题，因不规范的运输路线产生的运输费用更是给冷链物流企业增加了不少的成本和压力。我国的农产品运输渠道环节虽然多，但是相比于发达国家，我国仍处于起步阶段。当我国的农产品在运输中质损量高达、亿吨以上的农产品数量遭受直接损耗的情况时，发达国家的损耗却低于，而美国则只有。实际生活中我国农产品冷链物流企业选择的是公路运输和铁路运输。考虑成本会大于收入，海运和空运这两种运输方式非特殊原因很少被采用，因此这两种运输方式并不适用于运输农产品。因为公路、铁路、海运、空运不能在运输上协同发展，也严重地影响了农产品的运输效率。

14、而且，我国在农产品的运输上缺乏专业冷链保温车，甚至有些不发达地区还存在缺乏专业冷冻设备的问题。我们知道，只有在全程冷链的情况下才可以尽可能保证农产品的新鲜度和质感，如果农产品不能在适宜的低温条件下运输，就会导致农产品的营养价值和经济价值下降。2016年的中国青年报曾报道，因我国农产品从生产到加工处理到运输这最初一公里对冷链问题没有进行恰当的处理，而导致我国每年在农产品的损耗上超过3000亿元。我国的农产品大部分运输到其他国家，在出口比例上高达80%，因为路途的遥远，冷链的不够完善，导致我国在冷链物流上的成本及农产品货物损耗非常大。这样的损失造成劳动力的大量浪费，还浪费了土地和水利等环境资源。弄

15、清楚冷链物流的损耗因素，在理论上给冷链物流运作有理可依，因而可在配送方式方法上给予降低运输成本和变质率，进而保持新鲜度。1.1.2 研究意义 （1）经济意义我国在物流上的农产品每年约有4亿吨，因此对物流的需求比例较高，然质损率也相应的提高了。各类产品冷链物流的冷藏运输率、流通率、流通中的质损率和因此而造成的成本损失等情况的相关数据，如表 1所示31：表 1 农产品物流相关数据冷藏运输率/%冷链物流流通率/%流通的腐损率/%成本损失/万吨果蔬15%5%20-30%4807肉类30%15%12%555水产品40%23%15%730因为水果蔬菜腐烂特性较为接近，这里我们把它归为一类。由表格得出，虽然

16、水产品的冷链物流流通率相比较高，但在经济成本损耗中果蔬占比最高。果蔬的冷藏运输率比较低，且易腐损，在经济损失上相对比较高。而水产品近半数会经过冷藏运输，但其成本损失不容忽视。总的来说，若冷链物流不能够完善，冷链物流行业将是各行业中损失相对严重的行业。据了解，我国农产品损耗方面主要来自质损和成本损失，如水果蔬菜等每年就有高达1000亿元的损失。原因在于冷链物流设备缺少，管理不够完善，导致我国每年在可避免的因素上损耗上亿，因此研究农产品在冷链物流上货损的控制方法，可有效减少冷链物流中的成本损失。（2）社会意义人们的追求随着生活水平的提高而不断增加。因此满足居民消费更高一层的需求，是对农产品冷链物流

17、的要求，也是一个提升实力的机遇。控制农产品冷链物流的损耗，可以有效满足广大人民对美好生活的追求； 减少企业的配送成本，可以通过规划车辆运输距离和运输方式，通过这种方式可以使农产品的质量和新鲜度在冷链当中得到有效控制，又可以减少企业的运输配送成本；通过对车辆调度和仓储研究来对农产品冷链物流控损，可以有效减少农产品的变质情况，延长农产品的新鲜期。（3）理论意义国内有很多对农产品冷链物流的单一优化研究，例如只对配送路径优化进行研究，或者只对库存优化进行研究，而极少研究会将库存和配送路径优化相结合的研究。本文是将农产品冷链库存和物流配送路径相结合进行研究的论文。内容是建立在客户需求量和农产品新鲜度以及

18、价格影响下的数学模型。在求解案例上采用与之相关的蚁群算法和遗传算法，求出最优路径和最优配送次数，最优配送量的解。本文可以为农产品的运输问题上提出一种以路径和库存并存的理论体系。为未来的农产品冷链物流质损提供研究参考。1.1.3 技术路线图 1 论文技术路线1.2 研究概况及研究内容1.2.1 国内研究概况吴旭1以如何协调优化城市中的生鲜农产品冷链物流的库存与配送为研究对象，目的是研究如何在各种限制下以最低的成本、最少损耗方式将生鲜农产品从配送中心运输到超市，建立因新鲜度、销售价格影响的顾客需求量函数。并通过构建库存与配送协同优化的模型。遗传算法、蚁群算法在MATLAB上求解算例的最优配送方案，

19、得出所建模型的实用性和可靠性。王晓博和李一军27提出采用混合遗传启发式算法，求解对象是车场、车型繁多的车辆路径问题，将混合遗传启发式算法与多阶段启发式算法两种算法进行对比，在多车场单一车型和多车场多车型的实例中进行对比得出文中设计的算法更具寻优能力、更具全局搜索能力，与多阶段启发式算法相比收敛速度快且能够求出高质量的解。施朝春、王旭和葛显龙等人28提出把经销商划分为不同的区域进行服务的思想，提出扫描分区域的方法把经销商划分区域处理，这一方法的求解思想是将多个经销商分配给不同的配送中心负责，再将其转换为单配送的问题进行求解。郎茂祥30在其论文中提出可以采用就近原则来划分经销商的方法，该原则的原理

20、是将多个经销商分配给离其近的配送中心，配送中心需要负责几个距离相较最近的经销商。此就近原则的思想可将多配送转化为单配送。欧阳慧7即利用边界点法将多配送中心问题转换为多个单配送中心问题，将繁琐的多配送中心优化问题改为便于理解的单配送优化问题；论文中提出利用迭代法和遗传算法求解单配送中心的方法及流程，迭代法求解最优配送量，遗传算法求解最优运输方案；论文是以北京市某大型零售连锁超市为研究对象，对其具体算例进行库存与配送协同优化的设计，通过调查获取实际数据并对数据进行处理求解，验证了这一协同优化模型的可行性与合理性，能够使企业物流在成本方面得到有效降低。傅勉等人14研究将模拟退火的交叉算法引入遗传算法

21、中求解方法比单纯只用一种算法求解更优，且求解速度更快，求解过程完整，避开局部求解的情况。刘睿智、赵守香、张铎等人2针对生鲜电商农产品不能在生鲜产品新鲜的时候尽可能将农产品配送到更远的地方，配送成本较其他产品过高，配送过程中质损严重等问题提出可以采用冷链供应链管理系统，实时监控整个物流中的生鲜农产品，收集物流信息，及时安排最优路线，保证质量安全；提高信息化管理水平和客户服务水平。苏兵，包乐，程新峰等人5针对易于腐烂的生鲜农产品如何选择配送中心位置问题，提出近似算法。条件是删除冗余约束、配送的总费用为最小，以所有经销商所在的地点作为参考对象，设计近似算法模型，将所有的需求点都设为备选需求点，采用近

22、似算法得到更适合建立配送中心的地点。韩曙光，夏鹏两位11针对生鲜农产品在运输过程中易腐性和流通中质损严重等情况，提出根据新鲜度函数与物流时间建立单周期产品变质库存模型，通过算例得到新鲜度和物流时间影响着整个供应系统的需求与利润，提出减少运输时间，多频次，少批量订货。但是，这只是针对超市个体提出的订货方案。而我们针对配送中心则是从另外一个角度出发，当各经销商都是小批量，多频次订货时，我们应该如何安排配送路径，使运送车辆尽可能多的搬运货物，又在极短的时间内送达各个目的地。杨翔，范厚明，张晓楠，李阳13所求的优化问题是多配送中心多需求点的开放式路径大规模问题和客户的心理预期和满意度存在模糊性，因此提

23、出了模糊时间窗的方法，运用改进的蚁群算法求解文中建立的鲁棒优化模型，实验得出模糊时间窗的方法比软时间窗和硬时间窗的方法更具合理性和有效性。苏菊宁,刘晨光,殷勇, 张娜等人6根据农产品的寿命没有确定性，农产品远程供给数量无规则，在需求匹配过程中还会出现质量损耗和成本增加等问题上，提出了以物流时间可控为前提建立冷链物流分散与集中控制决策模型。并设计联合契约，可以推导出一组取值范围计算公式。陈军, 但斌俩位8研究以变质库存控制方法为前提的农产品供应链如何在损耗控制下得以协调的问题，提出减少周期利润来提高农产品的经济收入的控制方法。该方法的研究结果表明当集中式的订货周期等同于最优的分散式的订货周期时，

24、冷链物流系统的损耗最小，方法可行。王磊，但斌9针对农产品易变质问题提出效用理论，该理论用于描述农产品保鲜能力对消费者购买能力的影响，并为零售商设计了对生鲜农产品的多品种订货的方法，研究结论表明经销商的订货策略会随着保鲜成本的增加而改变。1.2.2 国外研究概况Anuradla Prakash20研究了电离辐射对生鲜农产品的影响，总结出电离辐射具有减缓生鲜农产品的新鲜度的衰减速度、延长变质期限、消灭细菌等作用。Chi Kin Chan,Wai Him Wong,A.Langevin, Y C.E.Lee21分析了供应商生产效率对供应链系统总成本的影响，并在此基础上，提出在不间断生产条件下，考虑产

25、品交货时的变质，将生产量作为影响目标函数的自变量之一，构造单供应商对应单零售商的指数型变质函数的一体化模型。Ndivhunwo Nemtajela, Charles Mbohwa22通过分析不确定的客户需求对库存控制的影响，对快速消费品库存控制问题与不确定的客户需求的关系进行了评判。Samira Mirzaei, Abbas Seifi23建立了一个库存路径优化模型，该模型包括农产品的运输成本、销售货损成本和库存成本，随后设计的元启发式算法由模拟退火和禁忌搜索相结合。1.2.3 研究内容以生鲜农产品为主要研究对象，从冷链物流整体化出发，研究农产品在冷链过程中作如何的优化可以有效控制其新鲜度下降

26、和品质的消耗。基于农产品的市场需求函数和农产品本身的质变函数，再加上设定的农产品的新鲜度函数，本文建立了农产品在配送中以库存与配送协同优化的数学模型，同时注意多配送中心对应经销商的情况。查找国内外农产品研究文献，总结分析，求解农产品最优配送量和配送次数，计算最优配送路径，根据收集的数据进行仿真模型验证，最终得到农产品冷链物流损耗控制方法。本文主要内容如下：第1章：描写的是本研究农产品冷链物流损耗控制的背景、意义和技术路线进行阐述，提出农产品冷链物流行业在当下是压力，也是一份机遇。由于农产品冷链物流当中的各种影响因素造成的损耗问题，提出本文在农产品方面的研究主题，即提出农产品冷链物流方面如何控制

27、损耗的方法研究。接下来叙述了农产品冷链物流损耗控制方法能够对社会、经济、理论上带来的意义进行说明。研究表明减少物流成本和质损量，在生活上可以满足人们对物质生活的要求，减少冷链物流企业的配送成本，减少其经济损失。延长农产品的新鲜期。对于农产品的配送与库存相结合的研究极少，希望通过本研究可以为未来的农产品冷链物流损耗的研究提供一些参考。第2章：首先是对收集到的部分国内外研究者对农产品冷链物流进行研究的文献进行梳理总结，收集的文献包含算法上，路径上和库存与配送协同优化等问题的研究，还包含与车辆相关的多配送中心车辆路径研究的文献。通过对文献的研究内容进行梳理总结，对农产品冷链物流的研究现状有了一定的明

28、确，最后提出本文的研究内容。第3章：阐述冷量物流的相关知识，包括其概念特点，包括其如何运作。第4章：针对农产品冷链物流损耗，建立主要影响农产品变质率和新鲜度的库存与配送优化模型。第5章：根据第4章的控制农产品质损模型，设计最优求解库存与配送运输优化模型的算法。第6章：将实际调查的数据带入本研究的模型当中，用第5章描述的模型算法进行计算，由此得出最优的运输次数和运输量，求得最优的运输路径。由此得出适合冷链物流控制损耗的优化模型和模型算法。第2章 农产品冷链物流相关理论知识2.1 概念易受环境影响而变质的货物通常会使用冷链物流，需要处于低温环境下进行配送、储存等一系列物流环节被称为冷链物流，原因在

29、于保证物品不会快速损坏，冷链物流是减少食品损坏的系统工程。冷链物流这一词的概念是于19世纪90年代被提出的，其关注度在20世纪40年代后逐渐提高，因为学术界开始意识到冷链物流在保证生鲜产品的品质上及其重要，也是在这个时候，冷链的相关知识和理论逐渐进入人们的眼球。我国开始知悉“冷链物流”是在20世纪90年代，晚于其他国家。贸易局在2006年于物流术语上提到冷链物流的概念，文中提到冷链物流是指在农产品流通的每个环节中配备标准的物流设施设备，来保障生鲜产品品质的物流网络，目的在于保证农产品时时处于低温环境中。根据国家发改委印发的文件，可知我国是在2010年6月对农产品冷链物流这一概念才有相对明确的定

30、义的：即是为了保障各类农产品的品质、减少变质，保持产品从产地出产后，在流通加工、仓储、运输、再储存、销售等环节中都保持低温的物流流通环境的供应链系统。农产品当前主要以冷链产品为主，一般划分为三类，从简单到复杂冷链产品分为初级、加工、特殊等。初级冷链产品有以下几种，如表 2所示：表 2 初级冷链产品初级产品水果、蔬菜、肉类、水产品、家禽、花卉等加工冷链产品乳制品、冷冻食品、熟食等特殊冷链产品医用制品、生物制品、化工用品等2.2 特点农产品含有人体内所需的元素和含有大量水分，然而农产品内部较其他产品而言具有较多的微生物。因此，农产品最大的特性是易变质腐败，供应链流通环节包括原材料、生产、加工、分拣

31、、储存，这里还包括装卸搬运和配送等，如果在流通过程中出现轻微的损伤则会对农产品造成无法修复的影响。会导致农产品更快速地变质腐败。因此，在供应链流通中，要根据不一样的产品新鲜度下降的速度不同的特性调整不同的温度，确保产品的品质。与常温的物流相比而言农产品具有如下特点。(1)精确控温、高时效性与常温物流相比冷链物流较为复杂，原于冷链物流以生鲜品为主要作用对象，不同生鲜品对环境温度、光照、湿度等较为敏感，所以想要保证生鲜品的质量要求、降低农产品的新鲜度下降速度，不同的农产品对环境的最佳适应度也不同，一般蛋类和果蔬需存放在5到-5摄氏度之间，而水产品和肉类则存放在零下10到18摄氏度之间。除此之外，生

32、鲜农产品对配送时间的长短有严格的要求，冷链物流相关企业需及时、准确指定产品送到客户指定地点，若未及时送达指定地点，则会影响产品的新鲜度，导致产品出现变质甚至是腐败，进而使产品的价值受损。所以，冷链物流相关企业应该提前把配送的路径规划好，使生鲜农产品能够及时、准确送到客户手中。(2)投入资金多、需日常维护 生鲜产品具有生命周期短、易变质的特性，其对湿度和温度的要求高，需在低温环境下才能延缓新鲜度的衰减速度，因此在农产品的流通过程中需要使用专业冷藏保温箱。农产品有的需要真空包装，有的需要保鲜盒。在供应链的流通过程中，一方面，温度会随着搬运、装卸等操作的不同而变化，从而导致农产品的鲜度下降，造成货损

33、；另一方面，农产品内含有水分，在运输中会发生蒸发、变质的情况，两者都会带来巨额资金损失。所以，冷链物流需要定期花费资金来维护设施设备，从而保证冷藏设备的恒温。另外，若收货方未按时收货，还需考虑等待成本。一般农产品成本占销售总额的30%。2(3)设备专业技术要求高、需做好安全防护为避免在冷链流通过程中温度恒定，最好采用保温能力、防碰撞能力都比较好的包装材料，且采用的设施设备应符合国家的标准、规格。另外，应对产品信息、配送人员的健康状况加上装运设备的干净程度等进行安全防护以保证产品安全。2.3 运作流程冷链物流的运作流程包括生产，搬运加工，运输，储存，配送加销售等六个环节。因产品的特殊性，物流全程

34、需要控温以保证产品的新鲜度。原农产品经过加工变成半成品就可以运输到配送中心进行第二次的加工变成成品，然后运输到经销商进行销售。这一冷链的运作流程就算完成了。冷链的基本流程如图 2所示：图 2 冷链的基本流程第3章 农产品的变质与新鲜度的关系3.1 三参数韦伯函数 Weibull分布函数是可以作为产品变质和销售寿命的类型，最开始来自瑞典物理学家Weibull，该分布函数可以帮助本论文对农产品冷链物流的货损研究。韦伯分布函数可分为两参数和三参数，一般都用于农产品的时间与变质率函数关系的描述。三参数函数是在两参数函数的基础上添加位置因子。三参数分布的密度函数为ft=-t-1e-1- 公式 1其中，F

35、(t)为位置函数，由密度函数的积分得到，表达式为Ft=1-e-1- 公式 2是密度函数与位置函数延伸出变质率函数，表达式为Qt=t1-Ft=1-1 公式 3其中变质率函数能很好的刻画出产品随时间推移的品质变化。变质率函数的曲线变化如图 3所示。图 3变质率函数曲线变化由上图可知，当=0且Q(t)=0时表示产品不会变质;当0时，表示产品会发生变质，因为变质率没有负数，因此不可能小于0。同理也不为负值，取值的不同，Q(t)就会呈现不同趋势，下降或者上升。=1，产品变质率就为一个常数，表达为*。的取值将决定产品变质会发生在什么位置，=0时，产品入库就开始发生变质;而当0时，在t不大于时的时段内，产品

36、仍处于保鲜状态，没有发生变质，而当t，产品则开始变质;同理，0时说明产品变质已经长达时间。三参数韦伯分布变质率函数能较好体现生鲜产品变质的动态趋势，与新鲜函数无关联 1。3.2 产品质变与新鲜度函数的关系 (1)农产品的新鲜度函数因为农产品具有时效性和易腐性等问题，所以冷链物流时间与产品新鲜度有莫大的关系，时间的长短都可能影响产品的新鲜度。冷链物流时间过长，产品会产生变质，冷链物流时间短，则会增加经销商的库存成本。因此产品在流通过程中需要有较高的响应能力，经销商需要时候能够在最短的时间到达。在供应链的各个环节中，常常会因为储存方式不对或者是冷链温度不够，运输中保护措施不完整、消费者挑选方式不当

37、而造成货损，加快产品新鲜度的下降，从而影响产品价格。目前在产品新鲜度的相关研究中，新鲜度函数种类分为随机型和确定型，随机型一般会运用指数分布、密度分布等此类随机连续分布函数进行描述新鲜度对产品售价和销量的影响;而确定型函数则是关于时间的函数。新鲜度的衰减会随时间的推移而动态连续变化，相比随机型函数，确定函数更能很好的刻画产品的新鲜度变化现况且符合实际变化过程。针对新鲜度函数，范晓晴建立了受产品保鲜成本投入和时间双重因素影响的变质率函数和新鲜度函数29，新鲜度函数表达式：t=0-f 公式 4式中: 0 表示生鲜产品初始新鲜度 (00 1)； 产品新鲜度衰减系数(0a);() 保鲜投入系数;新鲜度

38、函数是关于时间的单调递减函数，时间越长则新鲜度会不断下降。t不变时，保鲜成本投入越大，新鲜度下降越缓慢，证明产品的保鲜时间就会越长。如21时，f2f1，0-f20-f1。（2）变质率函数 保鲜的目的是通过采用可行的技术手段延缓产品新鲜度衰减的速度，抑制农产品衰老，延长其寿命。目前，针对不同的农产品的保鲜方式有冷冻保鲜，微冻保鲜，普通保鲜和化学保鲜等。农产品变质同样是一个连续变化的过程，是一个关于时间的单调递增函数，且是一个关于保鲜成本投入的单调递减函数，当单位产品投入的保鲜成本较大时，产品新鲜度的递减速度就会有所下降。因为新鲜度与产品变质率有关，新鲜度下降缓慢，变质率上升速度也会随之减缓。综合

39、新鲜度函数、单位保鲜成本投入、变质率与时间等的关系，结合公式4得出变质率函数表达式为: t=-tt=-In0-f0-ft 公式 5根据公式5，可知变质率是可受外界保鲜程度控制的变量，通过增加农产品的保鲜成本投入可减缓新鲜度的变化速度，反之亦然。所以农产品新鲜度与农产品变质率相关联。第4章 农产品冷链物流损耗控制方法模型研究4.1 构建思路来自产地的农作物到达配送中心冷库预冷加工包装、分拣装车物流卸货经销商农产品冷链物流是一张全程低温管控的物流网，其中包含用于实时监控的有关时间、空间、环境的信息流，农产品处于哪个位置的物流和包含产品成本与价格波动的资金流，农产品配送中心最基本的就是常规配送外，常

40、规配送包括农产品分拣和分拣后的配送，除常规配送外还有对农产品进行冷藏，必要时还需要进行加工，包装等动作。所以关于冷链物流配送中心如何提高制冷和保鲜来扩大配送范围和跨区域运输已成为重点的研究对象。前面说到，在农产品冷链物流中，存储与配送是质量损耗最大的冷链环节，只有抓住这两个环节，才能更好的解决冷链物流中质损问题。因此本文研究的是从配送中心到经销商的农产品二级冷链问题，研究冷链物流中包含储存和物流最多的环节。以单个配送中心和多个经销商组成的农产品冷链物流为研究对象。多配送中心的模型设计会使模型复杂难懂，而单配送中心的模型设计更易懂。农产品进入配送中心的时候是原生态的，没有经过任何人为处理的原产品

41、，在配送中心包装、分拣等加工之后再装车物流运往各个经销商，经销商储存和出售给顾客这整一个流程需要在低温下操作，时间的拖延和提前都有可能产生等待成本。关于农产品的物流流程图如图 4所示：图 4 农产品冷链物流流程图4.2 农产品冷链物流库存与配送成本分析若冷链物流是完善的，则可以准时准点按量为经销商提供正确的农产品，这就需要冷链物流服务中能够在路径上尽可能的缩短时间，保证为经销商提供新鲜高质量的农产品。但是这也会让配送物流服务行业产生较大的运输成本和保鲜成本。因为我国农产品的冷链物流行业中技术还不够成熟，所以会导致农产品不能在适宜的温度下保存，进而发生变质，造成了不小的成本损失，以库存与配送成本

42、最小化为目标，本节将构建一个由配送中心与经销商之间的二级系统的库存与配送优化模型。所以本章节将会对配送中心与经销商的库存与配送成本进行结构的分析。在冷链物流当中库存成本主要包括：经销商手中未被顾客购买和接受的农产品产生的货损成本，经销商存货的进货成本和库存成本。而运输成本则主要来自配送中心，为经销商提供货物的物理运输成本。向产地的固定订货成本，和未被经销商购买和经销商购买前就已经腐烂等的货损成本，加上可能需要存货的附加库存成本，还有对农产品投入保鲜的投入成本，为农产品进行加工，控温的附加成本。以下为配送库存与配送成本经销商成本配送中心成 本物流成 本进货成本库存持有成本非需求货损成本超重量运费

43、固定运费雇佣费用保鲜成本保鲜成本加权库存成本固定订货成本附加成本货损成本分拣成本包装成本装车卸货成本流通中控温成本中心与经销商的库存与配送成本结构：图 5 库存与配送成本结构图4.3 农产品冷链物流损耗控制方法模型构建4.3.1 模型假设条件1. 经销商库存与配送中心配送有具体的规划；2. 经销商对同种产品的投入成本相同，对不同种产品的投入不同；3. 配送中心与经销商的每周期的订货提前期短，及时补货；4. 农产品在生产时的产生的质损率为0；5. 运输过程中认为损坏无法避免，也无法测量，不计入损耗当中；6. 配送中心不存在缺乏配送车辆的情况；7. 经销商不对农产品加工，加工工序一律由配送中心负责

44、；8. 经销商对产品的需求量与产品价格和新鲜度相关；9. 决策风险属中性，不存在非理性情况；10. 经销商可选用各种方式将农产品运送给客户，但一切 费用由经销商承当；11. 配送中心的库存能力足够大，不存在缺货现象；12. 配送过程不考虑货物体积；13. 配送中心固定订货成本一定，不考虑各产品分开的固定订货成本；14. 每个补货周期内配送中心只为一个经销商提供一辆运货车，车从配送中心出发，完成后仍回到原来位置；15. 不考虑运货途中产品新鲜度下降与变质的问题；16. 假设经销商们对同种产品的销售价格相同，只对产品的市场需求量存在差异。4.3.2 模型符号定义n为经销商的数目，i=1，2，3，n

45、代表每位经销商，n=0代表配送中心；m为产品的种类数，j=1，2，3，m代表每一种产品；Nij配送中心向某i经销商配送一种j产品的次数；ij经销商i的产品j的库存水平；ijij配送中心的加权库存量；qij某时间段i对产品j的需求量；Ej，EjEj配送中心，Ej经销商对产品j的投入成本；cj，cj对产品j的库存持有成本；H0，HjH0为所有产品的固定订货成本，Hj为产品j的单位采购成本；Qij，QijQij配送中心，Qij经销商每次对产品j的购买量；Sj产品j的货损成本；C产品j单位成本的附加加工费用，包括包装，分配和物流等；t配送中心的配送车辆为经销商i配送产品j的服务时间；C1t某个配送周期

46、内，经销商的库存成本；C2t某个配送周期内，配送中心的库存成本；Xij0，1变量，若配送中心需要对经销商i补货产品j，则Xij为1，否则为0。4.3.3 模型的构建（1）. 需求函数设计 新鲜度是农产品的一个重要特征，也是农产品销量的关键因素，预测经销商对农产品的需求量时一定要考虑农产品的新鲜度。确定型新鲜度函数符合实际情况，它会随着时间的推移逐级递减。可以说农产品的新鲜度与农产品的冷链物流时间成反比，新鲜度会随着时间越往后越低；另外，农产品的新鲜度与客户需求量成正比关系，新鲜度越低导需求量越低；而产品价格与需求量成反比，价格越高，需求量越低。以下图 6为新鲜度、时间、客户需求量和产品价格的关系：时间越长新鲜度下降价格提高需求量下降图 6 新鲜度、时间、客户需求量和产品价格关系图以下为产品新鲜度、产品价格和产品市场需求之间的关系定义式的需求函数：qijt=Uij-cjpjjt 公式 6其中，U为经销商i对j产品的最大需求量，c是产品需求价格弹性，p是价格，jt为新鲜度函数。当产品新鲜度函数0