農產品集散中心選址問題研究

朱江山 楊愛民

摘 要：伴隨著Internet的蓬勃發展，雖然中國農產品物流業已得到快速發展，但是農產品產量的大幅增長對農產品的流通提出了更高的要求，農業物流逐漸受到人們關注，但與發達國家相比仍有很大差距，流通渠道狹窄、物流技術落后、信息不暢等因素是導致農產品滯留的主要原因。為了解決邊遠地區農產品滯銷問題，本文根據某地各個農戶的農產品供給量及交通狀況等將該地區劃分成多個相對比較集中的區域，通過重心法和模糊層次分析法合理地在貧困山區進行集散中心的最優選址，可以有效減少運輸距離，節省人力、物力、財力。該方法既考慮了運輸費用和運輸路線，還綜合考慮了經濟因素、環境因素、公共設施因素等，因此得到的結果更加貼近實際。

關鍵詞：農產品;集散中心;重心法;模糊層次分析法

1 引言

農產品物流是指為了滿足用戶需求，通過創造農產品時間價值、空間價值和潛在屬性價值來完成從產前到產后的一系列供應鏈環節的實體性或虛體性的流轉[1]。它涉及到農產品的儲存、加工、包裝、運輸、裝卸搬運、配送和信息管理等一系列環節。通過各個環節的有效整合，實現農產品增值，是農產品行業經營發展的“第三利潤泉”。一個暢通的流通體系對農產品物流來說是非常重要的，物流集散中心是物流系統化中物流網絡體系的結點，是物流基本功能充分表現的場所[2]。農產品集散中心的建設可以促使商品更快、更經濟的流動，可以集中儲存，提高物流調節水平，可以有機銜接，加快物流速度，縮短流通時間，降低流通費用，可以根據需要適當加工，合理利用貨源，提高經濟效益。

2 問題提出

某個地區有若干個供給點，已知各供給點的供給量。由于該地區供給點分布散亂，而且地勢環境比較復雜，現將該地區劃分成多個相對比較集中的D、E和F區域。D所有供給點坐標為（x1i，y1i），供給點對應的供給量為v1i，運輸費率為fi，其中i=1，2，3……;E所有供給點坐標為（x2j，y2j），供給點對應的供給量v1j，運輸費率為fj，其中i=1，2，3……;F所有供給點坐標為（x3k，y3k），供給點對應的供給量v1k，運輸費率為fk，其中i=1，2，3……。為在這些相對集中的中分別選擇地址Q1、Q2、Q3作為運輸起點。確定運輸起點之后，可以將Q1、Q2、Q3運輸起點的運輸量為v1、v2、v3，運輸費率分別為f1、f2、f3。由于重心法只考慮距離、農產品產量等少量因素，因此求出的最優解與要際的最佳配送中心選址位置之間可能存在較大差異。比如求出的位置可能為某一山頂或者某一湖心，因而不在選址可行內。所以可以先確定集散中心應該選擇的理想位置H'（x'，y'），然后以該點為圓心、R為半徑確定M個初始候選地址（M大于或等于2）。由于運輸成本只是影響選址決策的一個因素，在實際選址時，還應該考慮自然條件、經濟因素、社會環境等的影響，所以可以通過考慮這些因素的影響來確定最佳候選地址。

首先需要確保附近供給點到達運輸起點的運輸費用最少。為了簡化問題，我們可以做出如下假設：

1）將該地區分成三個，分別選擇一處作為運輸起點。

2）各個中，單位運輸量單位距離的運輸費用相同。

3）運輸起點的容量足夠大，可以容納所有的供給。

4）各供給點的供給量已知，均為年供給量。

5）各運輸起點均不存儲多余的貨物。

然后需要根據運輸費用最少原則確定理想的集散中心位置。我們可以做出如下假設：

1）A、B、C中，單位運輸量單位距離的運輸費用相同。

2）集散中心的容量足夠大，能容納所有供給。

3）各個運輸起點的運輸量已知，且為運輸起點所在對應的供給點的供給量的總和。

4）理想集散中心不存儲多余的貨物。

確定理想集散中心之后，以該點為圓心、R為半徑確定M個初始候選地址（M大于或等于2），然后在M個候選地址中通過結合模糊綜合評價法和層次分析法選擇一個候選地址作為集散中心選址點。

3 算法描述

1）利用重心法在D、E、F三個分別確定運輸起點Q1、Q2、Q3。把物流系統中的供給方看成是分布在某一物體系統內的已知點，各點處的對應供給方的農作物產量看作物體的重量，利用求物體系統重心的方法來確定集散中心的位費，將求得的物體系統的重心作為運輸起點的最佳設置點。

3）選擇理想位置H（x，y）之后，以該點為圓心、R為半徑確定M個初始候選地址（M大于或等于2）。理想位置與實際位置可能存在偏差，所以可以在理想位置附近選擇M（M≥2）個候選地址。具體候選地址的個數根據地勢、周圍環境等具體情況而定。

4）將層次分析法和模糊綜合評價法相結合確定最終選址方案。

第一步 確定候選地址的篩選指標 。

由于運輸成本只是影響選址決策的一個因素，在實際選址時，還應該考慮自然條件、經濟因素、社會環境等的影響[3]。本節把土地價格、城市物流業發展情況、供水供電情況等作為從候選地址中選擇配送中心的評價指標。

第二步 利用層次分析法確定評價指標的權重。

1）建立層次結構模型。將選址問題按照不同的屬性自上而下分解成若干層次。其中，最上層是目標層，中間的一個或幾個層次是準則層，最下層為方案層。

2）構造成對比較矩陣。從層次結構模型的第2層開始，對于從屬于上-層每個因素的同層的因素，用成對比較法和1- 9判斷尺度來表示兩個指標之間的相對重要程度，直到最下層。由于本節用層次分析法來確定指標權重，因此，比較矩陣的構造只進行到倒數第2層.

3）計算權向量并做致性檢驗。對每個成對比較矩陣計算最大特征根及相應的特征向量，本節中使用和法求得特征根和特征向量，然后利用一致性指標、隨機一致性指標和一致性比率做一致性檢驗。

第三步 利用Delphi法評分。

邀請相關專家對各個候選地址依據指標進行評價，將評價結果分為很好、好、一般、較差、差這五個等級。

第四步 根據模糊綜合評價法確定隸屬度。

依據專家評分及各指標的權重可計算出每個候選地址屬于各個等級的隸屬度，由隸屬度大小確定最佳候選地址。

4 案例分析

通過對寧波市象山縣石浦鎮G地進行實地考察，走訪了當地農戶，了解了該地的交通情況，以及蔬菜，水果的種植、營銷情況。由于G地位置距石浦鎮比較遠，交通不發達，目前存在的主要問題是：主營單一，以水果、大棚種植比較多，比較分散，且主要營銷以個體散戶為主，缺乏規劃設計，農產品銷售渠道不暢。因此擬通過在該地建設農產品集散中心幫助該地農戶解決農產品滯銷問題，主要問題之一便是對農產品集散中心進行最優選址。

以G地為例，由于該地區供給點分布散亂，而且地勢環境比較復雜，現將該地區劃分成多個相對比較集中的區域D、E和F。由于物流信息技術手段匱乏、交通不便、物流交易手段缺乏[4]等原因造成該貧困山區農產品滯留問題，為了解決這一問題，需要在D、E、F三個區域附近建設集散中心，方便該地的物資流通。通過實地調研及等比例調整，可以獲得相關數據。表1列出了三個區域供給點位置及其每年能提供的供給量和價值權重。

第一步，利用重心法確定初始選址位置。

根據離散重心法計算公式，利用matlab軟件可以求得D、E、F三個區域的運輸起點Q1（24.65，46.01）、Q2（63.24，26.85）、Q3（80.02，83.25），其選址結果如圖1所示。從而可以得到運輸起點位置及供給量，結合具體路況賦予一定的距離權重，如表2所示。

繼續求得理想集散中心的坐標為H'（50.00，46.34），以離散重心法選出的理想集散中心的位置為圓心，半徑為5個單位范圍內選出H1，H2，H3三個地址確定為候選集散中心，如圖2所示。

第二步，確定候選地址的篩選指標。

由于集散中心選址位置為貧困山區，結合當地狀況可以先把集散中心的評價指標分為三類，分別為經濟因素、環境因素和公共設施因素，然后再把這三大類進行細分，包含運輸費用、土地價格、候選地狀況、交通便利性、居民支持力度等8個因素。根據這些因素建立層次結構模型，如圖3所示。

第二步，構造成對比較矩陣，計算權向量并做致性檢驗。

先建立準則層1對目標層和準則層2對準則層1的成對比較矩陣，然后用成對比較法和1-9判斷尺度來表示兩個指標之間的相對重要程度，直到最下層。對每個成對比較矩陣計算最大特征根及相應的特征向量，然后做一致性檢驗，計算結果如表3—表6所示。其結果表明所有成對比矩陣均通過一致性檢驗。

第三步，利用Delphi法評分并利用模糊層次分析法計算各個方案的綜合評價等級。根據Delphi法，邀請高校物流專業教授、企業咨詢專家和當地政府相關工作人員共10人對各個候選地址依據各指標進行評分，將評價結果分為很好、好、一般、差、很差這五個等級，將其分別量化為9、7、5、3、1。專家對三個候選地址的評價結果如表7—表9所示。

第四步，根據模糊綜合評價法確定隸屬度。

依據專家評分及各指標的權重可計算出每個候選地址屬于各個等級的隸屬度，由隸屬度大小確定最佳候選地址。

根據表7，可以確定出準則層2的各項指標模糊評價等級隸屬度

由A、B、C的綜合評價屬于不同評判等級的隸屬度可知，B屬于“一般”的隸屬度0.47最大，屬于候選地B被確認為一般。候選地A屬于“好”的隸屬度為0.49，屬于“很好”的隸屬度為0.04，而候選地C屬于“好”的隸屬度為0.55，且屬于“很好”的隸屬度為0.13，。因此在候選地A和候選地C中選擇，候選地C為最佳的集散中心選址點。

5 總結

本文主要對農產品集散中心的選址問題進行研究，由于供給點分布散亂，而且地勢環境比較復雜，首先將該地區劃分成多個相對比較集中的D、E和F區域，根據各個供應點的供給量等利用離散重心法確定了運輸起點，先將各村的資源先集中收集然后通過車輛運輸，可以大大節省人力、物力、財力。然后通過第二次重心法明確了理想集散中心位置，再依據具體環境在理想集散中心附近選擇若干個候選地址。通過結合模糊綜合評價法和層次分析法將經濟因素、環境因素、公共設施因素等多種因素考慮在其中，依據各種權重計算，最終確定最佳的集散中心選址地址。和傳統選址方法相比，該方法既考慮了運輸費用和運輸路線，還綜合考慮了經濟因素、環境因素、公共設施因素等，因此得到的結果更加貼近實際。

參考文獻

[1]Wassen Hovelny.Humanitarian aid logistics： supply chain management in high gear[J].Journal of the OperationalResearch Society，2006，57（5）：475-489.

[2]徐璟璟.新媒體背景下甘肅省特色農產品營銷策略研究[J].對外經貿，2018（05）：96-98.

[3]陳剛，張錦，付江月.不確定環境中多目標應急物流選址分配模型[J].中國安全科學學報，2016，26（12）：163-168.

[4]陳志剛，劉純陽.貧困山區農產品物流體系建設[J].吉首大學學報（社會科學版），2018，29（5）：155-159.

作者簡介

朱江山（1994-），男，漢族，湖北省天門市，碩士研究生，物流信息技術應用，浙江萬里學院。