农产品集散中心选址问题研究

朱江山 杨爱民

摘 要：伴随着Internet的蓬勃发展，虽然中国农产品物流业已得到快速发展，但是农产品产量的大幅增长对农产品的流通提出了更高的要求，农业物流逐渐受到人们关注，但与发达国家相比仍有很大差距，流通渠道狭窄、物流技术落后、信息不畅等因素是导致农产品滞留的主要原因。为了解决边远地区农产品滞销问题，本文根据某地各个农户的农产品供给量及交通状况等将该地区划分成多个相对比较集中的区域，通过重心法和模糊层次分析法合理地在贫困山区进行集散中心的最优选址，可以有效减少运输距离，节省人力、物力、财力。该方法既考虑了运输费用和运输路线，还综合考虑了经济因素、环境因素、公共设施因素等，因此得到的结果更加贴近实际。

关键词：农产品;集散中心;重心法;模糊层次分析法

1 引言

农产品物流是指为了满足用户需求，通过创造农产品时间价值、空间价值和潜在属性价值来完成从产前到产后的一系列供应链环节的实体性或虚体性的流转[1]。它涉及到农产品的储存、加工、包装、运输、装卸搬运、配送和信息管理等一系列环节。通过各个环节的有效整合，实现农产品增值，是农产品行业经营发展的“第三利润泉”。一个畅通的流通体系对农产品物流来说是非常重要的，物流集散中心是物流系统化中物流网络体系的结点，是物流基本功能充分表现的场所[2]。农产品集散中心的建设可以促使商品更快、更经济的流动，可以集中储存，提高物流调节水平，可以有机衔接，加快物流速度，缩短流通时间，降低流通费用，可以根据需要适当加工，合理利用货源，提高经济效益。

2 问题提出

某个地区有若干个供给点，已知各供给点的供给量。由于该地区供给点分布散乱，而且地势环境比较复杂，现将该地区划分成多个相对比较集中的D、E和F区域。D所有供给点坐标为（x1i，y1i），供给点对应的供给量为v1i，运输费率为fi，其中i=1，2，3……;E所有供给点坐标为（x2j，y2j），供给点对应的供给量v1j，运输费率为fj，其中i=1，2，3……;F所有供给点坐标为（x3k，y3k），供给点对应的供给量v1k，运输费率为fk，其中i=1，2，3……。为在这些相对集中的中分别选择地址Q1、Q2、Q3作为运输起点。确定运输起点之后，可以将Q1、Q2、Q3运输起点的运输量为v1、v2、v3，运输费率分别为f1、f2、f3。由于重心法只考虑距离、农产品产量等少量因素，因此求出的最优解与要际的最佳配送中心选址位置之间可能存在较大差异。比如求出的位置可能为某一山顶或者某一湖心，因而不在选址可行内。所以可以先确定集散中心应该选择的理想位置H'（x'，y'），然后以该点为圆心、R为半径确定M个初始候选地址（M大于或等于2）。由于运输成本只是影响选址决策的一个因素，在实际选址时，还应该考虑自然条件、经济因素、社会环境等的影响，所以可以通过考虑这些因素的影响来确定最佳候选地址。

首先需要确保附近供给点到达运输起点的运输费用最少。为了简化问题，我们可以做出如下假设：

1）将该地区分成三个，分别选择一处作为运输起点。

2）各个中，单位运输量单位距离的运输费用相同。

3）运输起点的容量足够大，可以容纳所有的供给。

4）各供给点的供给量已知，均为年供给量。

5）各运输起点均不存储多余的货物。

然后需要根据运输费用最少原则确定理想的集散中心位置。我们可以做出如下假设：

1）A、B、C中，单位运输量单位距离的运输费用相同。

2）集散中心的容量足够大，能容纳所有供给。

3）各个运输起点的运输量已知，且为运输起点所在对应的供给点的供给量的总和。

4）理想集散中心不存储多余的货物。

确定理想集散中心之后，以该点为圆心、R为半径确定M个初始候选地址（M大于或等于2），然后在M个候选地址中通过结合模糊综合评价法和层次分析法选择一个候选地址作为集散中心选址点。

3 算法描述

1）利用重心法在D、E、F三个分别确定运输起点Q1、Q2、Q3。把物流系统中的供给方看成是分布在某一物体系统内的已知点，各点处的对应供给方的农作物产量看作物体的重量，利用求物体系统重心的方法来确定集散中心的位费，将求得的物体系统的重心作为运输起点的最佳设置点。

3）选择理想位置H（x，y）之后，以该点为圆心、R为半径确定M个初始候选地址（M大于或等于2）。理想位置与实际位置可能存在偏差，所以可以在理想位置附近选择M（M≥2）个候选地址。具体候选地址的个数根据地势、周围环境等具体情况而定。

4）将层次分析法和模糊综合评价法相结合确定最终选址方案。

第一步 确定候选地址的筛选指标 。

由于运输成本只是影响选址决策的一个因素，在实际选址时，还应该考虑自然条件、经济因素、社会环境等的影响[3]。本节把土地价格、城市物流业发展情况、供水供电情况等作为从候选地址中选择配送中心的评价指标。

第二步 利用层次分析法确定评价指标的权重。

1）建立層次结构模型。将选址问题按照不同的属性自上而下分解成若干层次。其中，最上层是目标层，中间的一个或几个层次是准则层，最下层为方案层。

2）构造成对比较矩阵。从层次结构模型的第2层开始，对于从属于上-层每个因素的同层的因素，用成对比较法和1- 9判断尺度来表示两个指标之间的相对重要程度，直到最下层。由于本节用层次分析法来确定指标权重，因此，比较矩阵的构造只进行到倒数第2层.

3）计算权向量并做致性检验。对每个成对比较矩阵计算最大特征根及相应的特征向量，本节中使用和法求得特征根和特征向量，然后利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。

第三步 利用Delphi法评分。

邀请相关专家对各个候选地址依据指标进行评价，将评价结果分为很好、好、一般、较差、差这五个等级。

第四步 根据模糊综合评价法确定隶属度。

依据专家评分及各指标的权重可计算出每个候选地址属于各个等级的隶属度，由隶属度大小确定最佳候选地址。

4 案例分析

通过对宁波市象山县石浦镇G地进行实地考察，走访了当地农户，了解了该地的交通情况，以及蔬菜，水果的种植、营销情况。由于G地位置距石浦镇比较远，交通不发达，目前存在的主要问题是：主营单一，以水果、大棚种植比较多，比较分散，且主要营销以个体散户为主，缺乏规划设计，农产品销售渠道不畅。因此拟通过在该地建设农产品集散中心帮助该地农户解决农产品滞销问题，主要问题之一便是对农产品集散中心进行最优选址。

以G地为例，由于该地区供给点分布散乱，而且地势环境比较复杂，现将该地区划分成多个相对比较集中的区域D、E和F。由于物流信息技术手段匮乏、交通不便、物流交易手段缺乏[4]等原因造成该贫困山区农产品滞留问题，为了解决这一问题，需要在D、E、F三个区域附近建设集散中心，方便该地的物资流通。通过实地调研及等比例调整，可以获得相关数据。表1列出了三个区域供给点位置及其每年能提供的供给量和价值權重。

第一步，利用重心法确定初始选址位置。

根据离散重心法计算公式，利用matlab软件可以求得D、E、F三个区域的运输起点Q1（24.65，46.01）、Q2（63.24，26.85）、Q3（80.02，83.25），其选址结果如图1所示。从而可以得到运输起点位置及供给量，结合具体路况赋予一定的距离权重，如表2所示。

继续求得理想集散中心的坐标为H'（50.00，46.34），以离散重心法选出的理想集散中心的位置为圆心，半径为5个单位范围内选出H1，H2，H3三个地址确定为候选集散中心，如图2所示。

第二步，确定候选地址的筛选指标。

由于集散中心选址位置为贫困山区，结合当地状况可以先把集散中心的评价指标分为三类，分别为经济因素、环境因素和公共设施因素，然后再把这三大类进行细分，包含运输费用、土地价格、候选地状况、交通便利性、居民支持力度等8个因素。根据这些因素建立层次结构模型，如图3所示。

第二步，构造成对比较矩阵，计算权向量并做致性检验。

先建立准则层1对目标层和准则层2对准则层1的成对比较矩阵，然后用成对比较法和1-9判断尺度来表示两个指标之间的相对重要程度，直到最下层。对每个成对比较矩阵计算最大特征根及相应的特征向量，然后做一致性检验，计算结果如表3—表6所示。其结果表明所有成对比矩阵均通过一致性检验。

第三步，利用Delphi法评分并利用模糊层次分析法计算各个方案的综合评价等级。根据Delphi法，邀请高校物流专业教授、企业咨询专家和当地政府相关工作人员共10人对各个候选地址依据各指标进行评分，将评价结果分为很好、好、一般、差、很差这五个等级，将其分别量化为9、7、5、3、1。专家对三个候选地址的评价结果如表7—表9所示。

第四步，根据模糊综合评价法确定隶属度。

依据专家评分及各指标的权重可计算出每个候选地址属于各个等级的隶属度，由隶属度大小确定最佳候选地址。

根据表7，可以确定出准则层2的各项指标模糊评价等级隶属度

由A、B、C的综合评价属于不同评判等级的隶属度可知，B属于“一般”的隶属度0.47最大，属于候选地B被确认为一般。候选地A属于“好”的隶属度为0.49，属于“很好”的隶属度为0.04，而候选地C属于“好”的隶属度为0.55，且属于“很好”的隶属度为0.13，。因此在候选地A和候选地C中选择，候选地C为最佳的集散中心选址点。

5 总结

本文主要对农产品集散中心的选址问题进行研究，由于供给点分布散乱，而且地势环境比较复杂，首先将该地区划分成多个相对比较集中的D、E和F区域，根据各个供应点的供给量等利用离散重心法确定了运输起点，先将各村的资源先集中收集然后通过车辆运输，可以大大节省人力、物力、财力。然后通过第二次重心法明确了理想集散中心位置，再依据具体环境在理想集散中心附近选择若干个候选地址。通过结合模糊综合评价法和层次分析法将经济因素、环境因素、公共设施因素等多种因素考虑在其中，依据各种权重计算，最终确定最佳的集散中心选址地址。和传统选址方法相比，该方法既考虑了运输费用和运输路线，还综合考虑了经济因素、环境因素、公共设施因素等，因此得到的结果更加贴近实际。

参考文献

[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.新媒体背景下甘肃省特色农产品营销策略研究[J].对外经贸，2018（05）：96-98.

[3]陈刚，张锦，付江月.不确定环境中多目标应急物流选址分配模型[J].中国安全科学学报，2016，26（12）：163-168.

[4]陈志刚，刘纯阳.贫困山区农产品物流体系建设[J].吉首大学学报（社会科学版），2018，29（5）：155-159.

作者简介

朱江山（1994-），男，汉族，湖北省天门市，硕士研究生，物流信息技术应用，浙江万里学院。