曹佳俊秸秆回收物流系统设计与评价

1、华北电力大学本科毕业设计（论文） III毕业设计（论文）题 目目:秸秆回回收物流流系统设设计与评评价院系经济管理理系专业班级级工商09901班班学生姓名名曹佳俊指导教师师任峰二一三三年六月月华北电力大学本科毕业设计（论文）秸秆回收收物流系系统设计计与评价价摘要我国作为为农业大大国，拥拥有丰富富的生物物质能源源，这其其中秸秆秆资源又又是重要要的组成成部分，秸秆具具有较高的的综合利利用价值值，但由由于其固固有的特特性，导导致了其其回收利利用的难难题，为为此，本本文对秸秸秆回收收物流系系统的构构建和优优化进行行了研究究。首先，通通过整理理相关文文献，对对秸秆资资源的特特点进行行了总结结，包括括品种、

2、热值、总量，分布，并归纳纳了秸秆秆利用的的方式和和现状以以及回收收利用中中存在的的问题。其次，运运用物流流学、经经济学、管理学学等多学学科的理理论，提提出了构构建秸秆秆回收物物流系统统的目标标和原则则，给出出了其基基本流程程和结构构，以及及成本构构成。并并分析了了对该系系统进行行优化设设计的切切入点。其次，根根据秸秆秆回收流流程，分分析了秸秸秆回收收物流系系统中的的三个问问题，即即：回收收站的设设置问题题，回收收站的运运行方式式以及回回收站和和秸秆综综合利用用企业的的关系问问题。并并根据研研究结论论提出了了相应的的政策建建议。最后，根根据研究究结论，探讨了了本文研研究的不不足，包包括：缺缺少实

3、证证分析，没有对对秸秆贮贮存进行行详细的的分析等等，并据据此对进进一步的的研究方方向进行行了展望望。关键词：秸秆；回收；物流系系统Straaw rrecyycliing loggistticss syysteem ddesiign andd evvaluuatiionABSTTRACCTChiina, ass a larrge agrricuultuurall coounttry, haas aa riich bioomasss rresoourcce. Thee sttraww reesouurcee iss ann immporrtannt ccompponeent of it. Sttr

4、aww haas aa hiigh utiilizzatiion vallue. Buut iits inhhereent prooperrtiees lleadd too a diffficcultt prrobllem of reccoveer. So thiis ppapeer sstuddiess onn thhe pprobblemm off coonsttrucctioon aand opttimiizattionn off thhe sstraaw rrecyycliing loggistticss syysteem.FFirsstlyy, tthiss paaperr anna

5、lyyzess thhe ccharractteriistiic oof sstraaw, inccluddingg itts vvariietiies, Caalorrifiic vvaluue, tottal quaantiitiees aand thee diistrribuutioon ssituuatiionss byy arrrannginng tthe rellevaant doccumeentaatioons andd thhe ddataa off Chhinaa Sttatiistiicall Yeearbbookk. WWhatts morre, thee fiirstt

6、 paart indducttionn thhe uuse pattterrns of thee sttraww, aand anaalysses thee prrobllemss off itts rrecooverry.SSecoondlly, by usiing thee loogissticcs ssysttem theeoryy, eeconnomyy thheorry aand mannageemennt ttheoory, thhis papper prooposses thee obbjecctivves andd prrincciplles of connstrructtin

7、gg sttraww reecycclinng llogiistiics sysstemm, aand givves itss baasicc prroceess, sttruccturre aand cosst sstruuctuure. Att thhe eend of thiis ppartt, tthiss paaperr prropoosess thhreee quuesttionns aas tthe staartiing poiint of thee opptimmizaatioon oof tthe sysstemm.TThirrdlyy, tthiss paaperr ann

8、alyysess thhe tthreee qquesstioons, inncluudinng: insstalll oof tthe reccyclle ssitees, thee waay tthe reccyclle ssitees ooperratee annd tthe rellatiionsshipp beetweeen thee reecyccle sittes andd thhe ccompprehhenssivee uttiliizattionn off sttraww. AAnd at thee ennd oof eeachh quuesttionn, tthiss pa

9、aperr prropoosess thhe ppoliicy reccommmenddatiionss.FFinaallyy, aaccoordiing to ressearrch finndinngs, thhis papper expplorres thee shhorttcomminggs, inccluddingg: llackk off emmpirricaal aanallysiis, no dettailled anaalyssis of strraw stooragge, etcc. AAnd acccorddinggly furrtheer rreseearcch ddir

10、eectiionss arre ddisccusssed.Keywwordds: Strraw; Reecyccle; Loogissticcs SSysttem目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358791781 摘要 PAGEREF _Toc358791781 h I HYPERLINK l _Toc358791782 ABSTRACT PAGEREF _Toc358791782 h II HYPERLINK l _Toc358791783 1 绪论 PAGEREF _Toc358791783 h 1 HYPERLINK l _Toc358791784 1

11、.1研究背景及意义 PAGEREF _Toc358791784 h 1 HYPERLINK l _Toc358791785 1.2 国内外研究现状 PAGEREF _Toc358791785 h 2 HYPERLINK l _Toc358791786 1.2.1国外研究现状 PAGEREF _Toc358791786 h 2 HYPERLINK l _Toc358791787 1.2.2国内研究现状 PAGEREF _Toc358791787 h 3 HYPERLINK l _Toc358791788 2 秸秆利用现状分析 PAGEREF _Toc358791788 h 4 HYPERLINK

12、 l _Toc358791789 2.1 生物质能发展现状 PAGEREF _Toc358791789 h 4 HYPERLINK l _Toc358791790 2.2秸秆的品种、年产量和分布 PAGEREF _Toc358791790 h 4 HYPERLINK l _Toc358791791 2.2 秸秆回收利用的主要途径 PAGEREF _Toc358791791 h 6 HYPERLINK l _Toc358791792 3 秸秆回收物流系统的构成 PAGEREF _Toc358791792 h 9 HYPERLINK l _Toc358791793 3.1 系统构建的目标和原则 P

13、AGEREF _Toc358791793 h 9 HYPERLINK l _Toc358791794 3.1.1系统构建的目标 PAGEREF _Toc358791794 h 9 HYPERLINK l _Toc358791795 3.1.2 系统构建的原则 PAGEREF _Toc358791795 h 9 HYPERLINK l _Toc358791796 3.2 秸秆回收物流系统的基本流程和结构 PAGEREF _Toc358791796 h 10 HYPERLINK l _Toc358791797 3.3 秸秆回收物流系统优化研究 PAGEREF _Toc358791797 h 10

14、HYPERLINK l _Toc358791798 3.3.1秸秆回收物流系统的成本构成 PAGEREF _Toc358791798 h 10 HYPERLINK l _Toc358791799 3.3.2秸秆回收物流系统优化过程中需要考虑的几个问题 PAGEREF _Toc358791799 h 11 HYPERLINK l _Toc358791800 4 秸秆回收物流系统的优化 PAGEREF _Toc358791800 h 12 HYPERLINK l _Toc358791801 4.1 回收站设置问题研究 PAGEREF _Toc358791801 h 12 HYPERLINK l _

15、Toc358791802 4.1.1 基本假设 PAGEREF _Toc358791802 h 12 HYPERLINK l _Toc358791803 4.1.2设置7个回收站时的成本构成 PAGEREF _Toc358791803 h 12 HYPERLINK l _Toc358791804 4.1.3设置3个回收站时的成本构成 PAGEREF _Toc358791804 h 14 HYPERLINK l _Toc358791805 4.1.4设置1个回收站时的成本构成 PAGEREF _Toc358791805 h 15 HYPERLINK l _Toc358791806 4.1.5三种

16、模式的比较和讨论 PAGEREF _Toc358791806 h 15 HYPERLINK l _Toc358791807 4.2回收站回收方式研究 PAGEREF _Toc358791807 h 16 HYPERLINK l _Toc358791808 4.2.1 参数假定 PAGEREF _Toc358791808 h 16 HYPERLINK l _Toc358791809 4.2.2“农户送货上门” PAGEREF _Toc358791809 h 17 HYPERLINK l _Toc358791810 4.2.3“回收站以固定收购价格A上门收购” PAGEREF _Toc358791

17、810 h 17 HYPERLINK l _Toc358791811 4.2.4“回收站以变动收购价格上门收购” PAGEREF _Toc358791811 h 18 HYPERLINK l _Toc358791812 4.2.5 结果讨论 PAGEREF _Toc358791812 h 19 HYPERLINK l _Toc358791813 4.3回收站和工厂的关系问题研究 PAGEREF _Toc358791813 h 20 HYPERLINK l _Toc358791814 4.3.1 基本假设与参数设定 PAGEREF _Toc358791814 h 20 HYPERLINK l _

18、Toc358791815 4.3.2 回收站作为下属单位 PAGEREF _Toc358791815 h 21 HYPERLINK l _Toc358791816 4.3.2 回收站作为独立主体 PAGEREF _Toc358791816 h 21 HYPERLINK l _Toc358791817 4.3.3 对比与讨论 PAGEREF _Toc358791817 h 22 HYPERLINK l _Toc358791818 4.4本章小节 PAGEREF _Toc358791818 h 22 HYPERLINK l _Toc358791819 5 结论与展望 PAGEREF _Toc358

19、791819 h 24 HYPERLINK l _Toc358791820 5.1 结论 PAGEREF _Toc358791820 h 24 HYPERLINK l _Toc358791821 5.2 展望 PAGEREF _Toc358791821 h 24 HYPERLINK l _Toc358791822 参考文献： PAGEREF _Toc358791822 h 25 HYPERLINK l _Toc358791823 致谢 PAGEREF _Toc358791823 h 27 1 绪论论1.1研研究背景景及意义义能源是人人类赖以以生存和和发展的的物质基基础。我我国作为为世界第第二大

20、经经济体，最大的的发展中中国家，自新中中国成立立，特别别是改革革开放三三十余年年来，取取得了巨巨大的经经济发展展成就，与此同同时，快快速的经经济增长长也消耗耗了大量量的能源源。根据据国家统统计年鉴鉴的数据据，20010年年我国能能源消费费总量达达到322.5亿亿吨标准准煤，且且能源消消费增长长率在经经历金融融危机的的20008年的的下降后后，又开开始重新新攀升。作为人人口第一一大国，由于长长期的粗粗放型增增长方式式，特别别是我国国以煤为为主的能能源消费费结构，导致了了我国面面临着更更加严峻峻的人口口、资源源与环境境压力。图1-11220066年-20010年年国内生生产总值值及增长长率图1-2

21、2220066年-20010年年能源消消费总量量及其增增长率资源与环环境是一一个国家家和民族族生存和和发展的的基础，随着经经济的不不断发展展，人口口、资源源与环境境问题日日益突出出。为了了实现可可持续发发展的目目标，我我国采取取了包括括大力发发展可再再生能源源在内的的五项措措施。开开辟出一一条可再再生能源源利用之之路，不不仅是实实现科学学发展的的必由之之路，也也是我国国在新世世纪国家家竞争中中占据有有利地位位的重要要一方面面。我国作为为一个人人口大国国和粮食食生产大大国，拥拥有丰富富的生物物质能源源，尤其其是秸秆秆资源，据测算算，每年年我国可可供利用用的秸秆秆总量超超过7亿吨。因此，发展秸秸秆

22、的综综合利用用工程，包括秸秸秆发电电、沼气气化等等等，是非非常有前前景的行行业。秸秆资源源，由于于其轻质质化、密密度低、分散化化的特点点，导致致了其存存在固有有的收集集难题，秸秆回回收物流流系统的的不合理理导致回回收成本本高，阻阻碍了秸秸秆综合合利用企企业的竞竞争力提提升，限限制了秸秸秆资源源综合利利用的产产业化。因此，本文选选择秸秆秆回收物物流系统统的设计计与优化化作为研研究内容容。1.2 国内外外研究现现状1.2.1国外外研究现现状在国外的的相关文文献中，欧洲的的学者和和企业界界主要从从如何最最大化回回收比例例和最大大化利用用角度出出发研究究，美国国的研究究人员则则侧重如如何最小小化回收收

23、成本，具体的的研究工工作包括括回收物物流系统统的网络络类型，回收物物流系统统的构建建和评价价等等。（1）回回收物流流网络类类型研究究文献224根根据回收收处理的的形式，回收物物流网络络被分为为：再生生产网络络，再循循环网络络和再使使用网络络。进一一步的研研究，文文献220加加入了产产品回收收的驱动动因素和和回收处处理的主主体两个个变量。文献25和文献献266根据据回收利利用的主主体的不不同，回回收物流流网络分分为开环环网络和和闭环网网络。开开环指回回收后的的使用者者不是原原始生产产商，闭闭环指回回收后的的使用者者是原始始生产商商。（2）回回收物流流网络的的模型构构建研究究国外大部部分的研研究将

24、各各种随机机情况进进行确定定性的近近似后，将模型型构建问问题通过过建立混混合整数数规划模模型或非非线性规规划模型型，从而而加以解解决，由由于其具具有的复复杂性，一般采采用启发发式算法法。具体体的应用用，例如如文献27从欧盟盟的环境境政策要要求出发发，建立立“生态态-经济济”模型型，并探探讨了“经济-生态”闭环供供应链优优化问题题。（3）回回收物流流系统评评价研究究 影响回回收物流流系统的的隐身包包括时间间、地点点、数量量、质量量等的不不确定性性、复杂杂性和分分散性，因此对对其的评评价要综综合考虑虑经济利利益、社社会效益益、环境境利益和和技术问问题。1.2.2国内内研究现现状我国在秸秸秆回收收物

25、流系系统方面面研究起起步较晚晚，文献献较少。国内的的主要研研究工作作集中在在回收物物流系统统的重要要性和模模型研究究，回收收物流的的绩效评评价，回回收物流流运作管管理模式式研究等等。（1）回回收物流流系统的的重要性性和模型型研究包括强调调回收物物流系统统成功实实施需要要政府的的介入，文献13从产业业组织理理论对回回收物流流系统进进行分析析，文献献144对回回收物流流系统的的功能进进行分类类，研究究其系统统结构及及相应的的系统技技术。以以上研究究方向都都是从宏宏观角度度对回收收物流系系统的重重要性进进行研究究，文献献155提出出了进行行回收物物流研究究急待解解决的问问题，并并提出了了一些设设计原

26、则则。（2）回回收物流流绩效评评价研究究文献献166对回回收物流流的含义义进行了了定义并阐述了其战略略价值，文献17从理论论角度探讨讨了回收收物流，并提出出了对其其的考核核原则和和标准。文献18运用层层次分析析法对第第三方回回收模式式运行下下的物流流企业进进行了评价。（3）回回收物流流运作管管理模式式研究 回收收物流的的模式主主要有联联合回收收、零售售商回收收，生产产商回收收，第三三方回收收等。在在这个框框架内，对各种种具体的的回收领领域进行行研究，例如:文献19研究了了废旧电电子产品品，文献献3研究了了有机废废弃物资资源的沼沼气化利利用等等等。综上所述述，在回回收物流流系统的的研究方方面，国

27、国外的研研究，不不管是理理论还是是应用，其深度度和广度度都远远远超过国国内，并并且，国国内外专专门针对对秸秆回回收物流流系统的的研究还还是比较较少。本本文的包包括生产产商回收收，联合合回收和和第三方方回收等等，在同同时考虑虑空间分分布和经经济利益益最大化化的角度度，评价价各种回回收模式式的优劣劣，设计计出一种种较优的的回收物物流系统统。2 秸秆秆利用现现状分析析2.1 生物质质能发展展现状作为可再再生能源源的重要要组成部部分，生生物质能能源的开开发利用用越来越越受到人人们的关关注。生生物质能能（biiomaass eneergyy ），就是太太阳能以以化学能能形式贮贮存在生生物质中中的能量量形

28、式，即以生生物质为为载体的的能量。它直接接或间接接地来源源于绿色色植物的的光合作作用，可可转化为为常规的的固态、液态和和气态燃燃料，取取之不尽尽、用之之不竭，是一种种可再生生能源，同时也也是唯一一一种可可再生的的碳源。生物质生生长过程程中吸收收CO22，排出出O2，燃燃烧时排排出COO2，其其生产和和利用构构成了一一个COO2的封封闭循环环，因此此不会产产生COO2的过过度排放放的问题题，可以以称之为为“COO2中性性燃料”。而且且生物质质能源相相比煤炭炭、石油油等，含含硫量、含氮量量低，灰灰分少，因此，使用过过程中SSOx、NOxx和粉尘尘的排放放水平远远远低于于传统化化石燃料料。因此此，生

29、物物质是一一种理想想的清洁洁能源。但是，生生物质能能源也有有其不足足，不管管是秸秆秆、木材材废弃物物还是动物物粪便，因为含含氧量高高，燃烧烧热值低低（仅为为煤的11/2，石油的的1/33）。表2-11 各种种类型能能源的几几个指标标8能源品种种热值（MMJ/kkg）含硫量（%）灰分（%）密度（gg/cmm3）生物质（干）14-1160.1-0.3370.9-1.11煤炭18-2271-510-2251.255-1.4石油36-4420.066-0.80.055-0.50.8-0.99天然气36-443痕量0.6-0.88在我国，依据来来源的不不同，可可以将适适合于能能源利用用的生物物质分为为林

30、业资资源、农农业资源源、生活活污水和和工业有有机废水水、城市市固体废废物和畜畜禽粪便便等五大大类。生物质能能的利用用主要有有直接燃燃烧、 HYPERLINK /view/391301.htm 热热化学转转换和生生物化学学转换等等3种途径径。生物物质的直直接燃烧烧在今后后相当长长的时间间内仍将将是我国国生物质质能利用用的主要要方式。在生物物质能源源中，我我国的秸秸秆资源源十分丰丰富。因因此本文文选择秸秸秆的回回收利用用作为研研究的切切入点。2.2秸秸秆的品品种、年年产量和和分布秸秆是成成熟农作作物茎叶叶（穗）部分的的总称。通常指指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和和其它农农作物在在收获籽

31、籽实后的的剩余部部分。农农作物光光合作用用的产物物有一半半以上存存在于秸秸秆中，秸秆富富含氮、磷、钾钾、钙、镁和有有机质等等，是一一种具有有多用途途的可再再生的生生物资源源。我国是一一个粮食食生产大大国，农农作物秸秸秆资源源十分丰丰富。从从秸秆总总量上看看，三大大粮食作作物的秸秸秆所占占比例最最大，占占约877%，其其中玉米米最多，占400.7%。各类秸秆秆所占百百分比见见下图。图2-11秸秆种类类百分比比从总量上上看，我我国幅员员辽阔，太阳能能资源丰丰富，又又由于我我国有113亿多多人口，每年生生产的作作物和秸秸秆的资资源总量量巨大，我们利利用相关关数据，可初步步测算秸秸秆资源源的总量量。秸

32、秆生成成量=其中：nn区域内内农作物物的种类类第第i种农作作物的产产量第i种农作作物的谷谷草比表2-22几种农农作物及及其谷草草比77品种谷草比品种谷草比品种谷草比品种谷草比品种谷草比稻谷1.0玉米2.0豆类1.7棉花3.0麻类1.7小麦1.1其他1.6薯类1.0油料2.0糖类0.1根据中中国统计计年鉴的“主主要农产产品产量量表”的的相关数数据，估估算出我我国各年年农作物物秸秆的的资源量量，结果果如下：表2-33 220044-20007年年我国各各种秸秆秆资源量量单位：万万吨年份秸秆总量量稻谷秸秆秆小麦秸秆秆玉米秸秆秆其他谷物物豆类秸秆秆薯类秸秆秆棉花秸秆秆油料秸秆秆麻类秸秆秆糖类秸秆秆20

33、04472844217900910111526055716399379553558818977673331839572005575033518055910711927877316588366883469917144674221889452006677199418177211933130322114733340662701122600573331511046620077773882186003120223304660139112924428088228775543312412199从表2-3可以以看出，我国农农作物秸秸秆资源源非常丰丰富，220044-20007年年间平均均值约77.5亿亿吨。秸

34、秆富含含有机质质和N、P、K、Ga、S等多种种元素，是一种种具有多多用途的的可再生生生物质质资源。以能源源化利用用为例，将秸秆秆资源进进行标准准煤的折折算，可可得出我我国秸秆秆资源折折合成标标准煤的的能源总总量。表2-44 220077年我国国各类秸秸秆资源源折合能能源量秸秆种类类秸秆年产产量/万吨秸秆的折折标系数数折合标准准煤量/万吨稻谷秸秆秆1860030.422979811小麦秸秆秆1202230.500060111玉米秸秆秆3046600.5229161113其他谷物物139110.055070豆类秸秆秆292440.544315888薯类秸秆秆280880.488613655棉花秸秆

35、秆228770.544312422油料秸秆秆554330.522929322麻类秸秆秆1240.500062糖类秸秆秆121990.4441537合计773882379001从表2-4的数据据可以看看出，如如果我们们能将77.7亿亿吨秸秆秆充分利利用，相相当于每每年少消消耗3.7亿吨吨的标准准煤，这这将产生生巨大的的社会、经济以以及环境境效益。此外，秸秸秆资源源的地区区分布的的特点是是不均匀匀性，550%以以上的秸秸秆资源源集中在在四川、河南、山东、江苏、河北、湖南、湖北、浙江等等9省，西西北地区区和其他他省分布布较少。这其中中，水稻稻主要在在长江以以南的各各省份，小麦和和玉米主主要在黄黄河与

36、长长江之间间，以及及黑龙江江和吉林林等。2.2 秸秆回回收利用用的主要要途径秸秆回收收利用的的途径主主要包括括秸秆还还田、用用作饲料料、能源源化利用用、工业业化利用用等。1、秸秆秆还田7。（1）机机械直接接还田，可分为为粉碎还还田和整整杆还田田两种。（2）覆覆盖还田田，该种种还田方方式可以以阻挡降降水对地地表的冲冲击，保保护土壤壤结构，形成低低温时的的“高温温效应”和高温温时的“低温效效应”。（3）堆堆沤腐熟熟还田，又称高高温堆肥肥，可解解决有机机肥短缺缺的现状状。（4）过过腹还田田，指通通过牲畜畜过腹排排粪还田田。秸秆还田田可以有有效增加加土壤中中的有机机质含量量，补充充土壤中中的N、P、K

37、和微量量元素，改善土土壤的理理化性能能，但也也有效率率不高等等缺点。2、秸秆秆作饲料料农作物秸秸秆，特特别是小小麦、玉玉米秸秆秆，因含含有较丰丰富的碳碳水化合合物以及及一定含含量的蛋蛋白质等等，可以以成为牲牲畜的优优质饲料料，具有有营养丰丰富、适适口性好好、消化化率高等等特点。大力发发展秸秆秆饲料加加工，不不仅有利利于畜牧牧业的发发展，也也可节省省大量的的粮食，具有巨巨大的社社会和经经济效益益。3、秸秆秆能源化化利用（1）秸秸秆气化化7也称秸秆秆热解气气化工程程技术，指将干干秸秆粉粉碎后，经气化化炉热解解、氧化化和还原原反应，转化为为CO和H2等可可燃气体体，经净净化、除除尘、加加压后，再输送

38、送给各家家各户，作为燃燃料或生生产动力力。（2）秸秸秆制沼沼气指用秸秆秆和牲畜畜粪便等等混合发发酵制沼沼气，可可以用于于家户的的煮饭和和照明，也可与与柴油混混合使用用。沼液液沼渣，还是优优质的速速效肥。该种方方式具有有较高的的经济、环境和和社会效效益。（3）秸秸秆发电电9指秸秆直直接燃烧烧供热发发电，最最早的秸秸秆电厂厂诞生于于丹麦，我国通通过引进进、吸收收世界先先进技术术，在全全国各省省，采用用与国外外公司合合作的方方式，建建设秸秆秆发电企企业。作作为我国国新能源源和可再再生能源源发展纲纲要的重重要组成成部分，以及最最大的节节能环保保项目、最大的的支农项项目，秸秸秆发电电项目具具有重大大的社

39、会会经济影影响。4、秸秆秆工业化化利用包括秸秆秆栽培食食用菌、制造建建材以及及其他工工业化用用途。目前我国国每年产产生的秸秸秆资源源中，115%用用于还田田肥料及及收集损损失，224%用用于加工工成畜牧牧饲料，40%用于能能源化利利用，22.3%用于工工业化利利用77。其其中高达达18.7%的的秸秆处处于废弃弃状态，废弃的的秸秆大大多通过过就地焚焚烧等方方式处理理，这些些废弃的的秸秆资资源不仅仅是巨大大的浪费费，也产产生了很很大的环环境问题题，如能能通过合合理的引引导，不不管是从从政策角度度，还是是从回收物流流系统建建设的技技术角度度，对这这些废弃弃秸秆进进行综合合利用，不仅是是一项巨巨大的惠

40、惠农措施施，也有有很大的的经济效效益。图2-22 我国国秸秆回回收利用用情况3 秸秆秆回收物物流系统统的构成成我我国农作作物秸秆秆量广面面大，对对其进行行综合利利用是繁繁荣农村村经济的的必然选选择，秸秸秆资源源的综合合回收利利用需要要一个高高效的回回收物流流系统的的支撑，以保证证秸秆回回收和处理的的产业化化发展。但由于于我国目目前的秸秸秆回收收渠道不不畅，回回收物流流系统尚尚不完善善，导致致秸秆资资源的回回收利用用价值得得不到实实现，大大量秸秆秆被丢弃弃、焚毁毁。本章章从秸秆秆回收物物流网络络的构建建出发，讨论了了构建物物流系统统过程中中需要注注意的几几个问题题。3.1 系统构构建的目目标和原

41、原则3.1.1系统统构建的的目标构建秸秆秆回收物物流系统统的主要要目的就就是要在在明确系系统要素素、结构构和流程程的基础础上，对对回收物物流系统统进行新新建或重重建，使使新建的的系统能能够高效效低成本本的完成成秸秆回回收的功功能。可可归纳为为以下两两条：（1）确确定秸秆秆资源回回收利用用过程中中涵盖的的主体、客体及及其他系系统要素素，并明明确各要要素的地地位和作作用。（2）归归纳系统统的结构构，对已已有的回回收物流流系统进进行优化化，采用用成本较较低的秸秸秆回收收空间组组织结构构，最大大限度地地回收秸秸秆资源源。（3）梳梳理系统统的运作作流程，提高秸秸秆资源源回收利利用率，减少秸秸秆资源源废弃

42、、焚烧的的比例。3.1.2 系系统构建建的原则则首先，要要遵循物物流系统统构建的的一般原原则：（1）优优化创新新的原则则（2）充充分利用用资源的的原则（3）实实用和实实效的原原则（4）发发展变化化的原则则其次，除除了应遵遵循物流流系统的的一般原原则外，还应遵遵循秸秆秆回收物物流系统统特有的的原则。即减量量化、再再利用、再循环环原则（“3RR”原则则），“3R”原则是是建设循循环型社社会的基基本原则则，当然然也是秸秸秆回收收物流系系统构建建过程中中需要遵遵循的。此外。在构建建时，除除了要求求适当的的政策支支持和引引导外，要充分分利用市市场经济济规律，利用“看不见见的手”，让市市场自发发组织建建立

43、。3.2 秸秆回回收物流流系统的的基本流流程和结结构从宏观角角度看，秸秆回回收物流流系统分分为两层层：由农农户、回回收站、第三方方和秸秆秆综合利利用企业业构成第第一层，主要执执行具体体的秸秆秆回收的的具体运运营和操操作。政政府机构构构成第第二层，主要负负责相关关法律政政策的制制度和实实施，起起管理、监督、引导的的作用。政府机构第三方工厂回收站农户图3-11 秸秆秆回收物物流系统统的结构构3.3秸秆回回收物流流系统优优化研究究3.3.1秸秆秆回收物物流系统统的成本本构成根据秸秆秆回收物物流系统统的一般般运作流流程环节节，系统统在运作作过程中中会产生生如下成成本：（1）收收购成本本，指用用于购买买

44、秸秆所所需付出出的成本本，主要要是付给给农户，可以认认为收购购价格的的主动权权在回收收方。（2）运运输成本本，指秸秸秆从农农户运输输到回收收站以及及从回收收站运输输到工厂厂过程中中产生的的成本。可以认认为运输输成本是是运输的的秸秆量量、运输输距离和和秸秆压压缩比的的函数。（3）压压缩成本本，因为为秸秆的的密度低低，直接接运输将将产生较较高的费费用，因因此往往往先对秸秸秆进行行集中压压缩处理理，可以以认为是是压缩成成本是秸秸秆量和和压缩比比的函数数。（4）储储存成本本，可以以认为其其成本是是秸秆量量和储存存时间的的函数。（5）回回收站建建设成本本，包括括人力成成本、固固定设施施的购买买、维护护等

45、。3.3.2秸秆秆回收物物流系统统优化过过程中需需要考虑虑的几个个问题秸秆回收收物流系系统是一一个复杂杂的系统统，对其其进行优优化重构构是一个个很复杂杂的过程程，本文文将从三三个问题题出发来来初步讨讨论其优优化问题题。（1）如如何设置置回收站站？通过回回收站收收集秸秆秆，然后后压缩后后再运输输到工厂厂，可以以减少运运输成本本。但是是设置一一个回收收站必然然要进行行投入，包括固固定设施施、车辆辆、人员员等，还还包括日日后的维维护，更更新等。因此回回收站如如何设置置才能较较好的完完成秸秆秆的收集集和运输输到厂是是一个值值得研究究的问题题。下章章第一部部分，比比较了设设置一个个回收站站、设置置三个回

46、回收站、设置七七个回收收站在不不同情况况下的优优劣。（2）回回收站如如何运行行？下章第第二部分分，比较较了三种种方式的的优劣，包括利利用农户户的家用用拖拉机机等设备备进行送送货上门门，回收收站专派派收购人人员上门门收购（收购价价格固定定），回回收站专专派收购购人员上上门收购购（收购购价格不不固定）。（3）回回收站和和工厂是是什么关关系？回回收站可可以作为为工厂的的下属单单位或部部门，也也可以是是独立的的第三方方。下章章第三部部分将对对这两种种模式进进行比较较。4 秸秆秆回收物物流系统统的优化化本章通过过讨论第第三章结结尾处给给出的三三个问题题，来讨讨论对秸秸秆回收收物流系系统的优优化问题题。4

47、.1回收站站设置问问题研究究在本节，我们将将比较三三种不同同的回收收站设置置方式，比较其其在回收收相同秸秸秆量的的情况下下所费成成本的异异同。4.1.1 基基本假设设（1）广广泛性。农作物物种植面面积无限限大，相相应的秸秸秆资源源分布无无限大。（2）单单一性。农作物物品种单单一，相相应的秸秸秆资源源的品种种单一。（3）均均匀性。假设秸秸秆资源源分布均均匀。特特别的，本文假假设秸秆秆分布密密度为11。（如不做做特殊说说明，全全文模型型讨论均均基于以以上假设设）4.1.2设置置7个回回收站时时的成本本构成ROA4A3A5A2 A6RA1图4-11设置7个回收收站时的的空间示示意图在如图44-1所所

48、示的回回收站设设置模式式中，我我们设置置了7个相同同的回收收站。其中，秸秸秆利用用企业位位于O点，在在O点设置置一个回回收站，然后围围绕着OO点再分分别设置置6个相同同的回收收站，七七个回收收站的收收集半径径都是RR。（1）收收集流程程，回收收站A1-A6从各自自管辖的的收集区区域内收收购秸秆秆，在回回收站所所在地进进行压缩缩处理，然后运运往工厂厂。其中中回收站站O由于设设置在工工厂所在在地，不不进行压压缩处理理。由于于我们只只考虑收收集和运运输过程程，因此此忽略已已压缩和和未压缩缩秸秆到到厂后使使用时的的差异。（2）参参数假定定 压缩缩率C1散装运运输费用用（单位位重量单单位距离离）C2()

49、压缩费费用（单单位重量量），是是压缩率率的增增函数C3()压缩后运运输费用用（单位位重量单单位距离离），是是压缩率率的减减函数C0*R回收站站建设费费用A收购价价格，假假设能在在价格AA下回收收所有秸秸秆（备注：我们假假定回收收站建设设费用为为初始投投入系数数C0与收集集半径的的乘积，即是收收集半径径的正比比例函数数。在相相关文献献中，有有的文献献假定初初始投入入为收集集量的正正比例函函数。由由于在本本节中，我们考考虑的问问题是设设置多少少个回收收站，如如果也假假定回收收站建设设费用为为收集量量的正比比例函数数，那么么就体现现不出在在增加回回收站个个数的情情况下所所增加的的人力、物力投投入，因

50、因此，做做出如上上假设）（3）成成本计算算收购及散散装运输输所费成成本=70R2x(A+C1*x)dx=7AR2+143C1*R3压缩秸秆秆所费成成本=66R2*C2()压缩后运运输费用用=6R2*C33()*22R=112R3*C3()回收站建建设成本本=7C0*RR总成本TTC=7AR2+143C1*R3+6R2*C2()+ 112R3*C3()+ 7C0*RR平均成本本AC=总成本本/秸秆总总量=7AR2+143C1*R3+6R2*C2() + 12R3*C3()+ 7C0*R7R2=A+23C1*R+67C2()+127C3() *R+C0R由所得单单位成本本公式可可以看出出，平均均成

51、本由由五部分分组成，包括：秸秸秆收购购价格AA，散装运输输成本23C1*R，压压缩成本本67C2()，压缩后运运输成本本127C3() *R，回收收站建设设成本C0R（4）优优化分析析令dACd=0，得C2 ()+2C3 ()=0，则可得此此种回收收站设置置模式下下的最优优压缩率率*令dACdR=0，得23C1+127C3()- C0R2=0，则则可得最最优回收收半径R*=C0(23C1+127C3()4.1.3设置33个回收收站时的的成本构构成 R1A1 A3 A2 图4-22设置3个回收收站时的的空间示示意图在如图44-2所所示的回回收站设设置模式式中，我我们设置置了3个相同同的回收收站。

52、并并且假定定在工厂厂所在地地不设回回收站。为了便于于比较，我们假假定其秸秸秆回收收总量与与图4-1相同同，都为为7R2，则7R2=3R12，得R12=73R2，R1=73R（1）参参数假定定如上（2）成成本计算算总成本TTC=30R12x(A+C1*x)dxx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 +33C0*R1平均成本本AC=总成本本/秸秆总总量=30R12x(A+C1*x)dx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 + 3C0*R17R2=A+2733C1*RR+C2()+273C3()*R+37*C0R该种模式式下，平平均成本本同样由由五部分分构成，包括：秸秸秆收购

53、购价格AA，散装装运输成成本2733C1*R，压缩缩成本C2()，压缩后运运输成本本273C3()*R，回收收站建设设成本37*C0R（4）优优化分析析令dACd=0，得C2 ()+273C3 ()=0，则则可得在在此种回回收站设设置模式式下的最最优压缩缩率*4.1.4设置置1个回回收站时时的成本本构成 R2O图4-33设置1个回收收站时的的空间示示意图在如图44-3所所示的回回收站设设置模式式中，我我们仅在在工程所所在地设设置了11个回收收站，也也就是说说，所有有的秸秆秆都直接接由农户户到工厂厂，中间间没有经经过压缩缩环节。为了便于于比较，我们假假定其秸秸秆回收收总量与与图4-1、图图4-2

54、2相同，都为7R2，则7R2=R22，得R22=7R2，R2=7R。（1）参参数假定定如上（2）成成本计算算总成本TTC= 0R22x(A+C1*x)ddx+C0*R2平均成本本AC=A+273C1*R+C07R4.1.5三种种模式的的比较和和讨论由于假定定回收价价格A固定，所以三三种模式式的成本本差异主主要体现现在运输输成本、压缩成成本和回回收站建建设成本本上。（1）第第一、二二种模式式比较。在假设设压缩率率一定的的情况下下，第一一种模式式的压缩缩前运输输成本，压缩成成本，压压缩后运运输成本本都比第第二种低低，但是是由于设设置了较较多的回回收站，回收站站建设成成本上要要高于第二二种。两两种模

55、式式的优劣劣还应根根据具体体的参数数值进行行比较，当压缩缩秸秆带带来的运运输成本本减少高高于新建建回收站站的建设设成本时时，应该该优先选选择第一一种模式式。（2）第第一、二二种模式式与第三三种模式式比较。第第三种模模式由于于只在工工厂所在在地设置置了一个个回收站站，因此此没有压压缩过程程，但是是也因此此节省了了大量的的回收站站建设成成本。此此外，通通过回收收站设置置简图可可以发现现，第一一、二种种模式下下，在离离工厂较较近的地地区存在在着收集集盲区，这将导导致很大大的浪费费，相反反，第三三种模式式则没有有这种问问题。（3）在在现实的的回收站站设置过过程中，回收站站的设置置方式非非常多，我们应应

56、该通过过事先的的调研，获得秸秸秆分布布和可获获得量的的真实情情况，并并根据秸秸秆运输输成本和和压缩率率的关系系，得到到最优压压缩率。然后再再根据这这些参数数的值来来判断不不同模式式的优劣劣，选择择最低成成本的模模式。4.2回回收站回回收方式式研究本节将讨讨论回收收站在回回收秸秆秆过程中中可供选选择的几几种模式式，并进进行比较较。回收收站的角角色定位位是在其其辖区内内，以尽尽量低的的成本回回收尽量量多的秸秸秆，并并将秸秆进行行初步压压缩处理理，运往往工厂。回收站在在回收秸秸秆时，可以选选择以下下三种模模式中某某一种，即“农农户送货货上门”，“回回收站以以固定价价格上门门收货”，“回回收站以以变动

57、价价格上门门收货”。4.2.1 参参数假定定A 收购购价格C1农户运运输成本本（单位位距离单单位重量量）C2回收站站专车运运输成本本（单位位距离单单位重量量）P 秸秸秆出站站价格（由于只只考虑秸秸秆从农农户到回回收站这这段回收收过程，此处的的秸秆出出站价格格已剔除除压缩、储存成成本，本本节假设设P固定）C0初始投投入系数数，此处处的初始始投入主主要指车车辆购置置费用，假定为为秸秆回回收总量量的正比比例函数数。回收收站若选选择“上上门回收收”，则则从农户户处回收收秸秆后后运输到到回收站站时需要要有相关关的车辆辆配置。其余成成本不在在回收站站回收秸秸秆的流流程内，在此不不予考虑虑。r回收收率备注：

58、根根据文献献3，回收收率的一一般表达达式为 r=rmax-rminAmax-Amin(A-Amin)+ rmin，Amin为最低低回收价价格对应应于最低低回收率率rmin，最高高回收价价格Amax对应应于最高高回收率率rmax，回收收率r为回收收价格AA的线性性函数。考虑秸秸秆回收收过程，因为秸秸秆对于于农户同同样由价价值，因因此我们们假定Amin=0，rmin=0，即即回收价价格为00时回收收率也为为0，农户户不会在在不给予予补偿的的情况下下免费将将秸秆给给回收站站。为了了简化运运算，我我们假定定r=kk*A，即回收收率是回回收价格格A（此为为农户实实际获得得的补偿偿额）的的正比例例函数。r

59、*整体回回收率，指回收收站回收收的秸秆秆总量占占回收站站辖区秸秸秆总量量的比例例，因为为未被回回收的秸秸秆往往往被废弃弃或者就就地焚烧烧，这既既是对秸秸秆资源源的浪费费，也带带来了环环境污染染等其他他问题，因此本本节将以以整体回回收率r*作作为判别别模式社社会福利利优劣的的一个依依据。4.2.2“农农户送货货上门”在该种模模式下，回收站站不派员员工和车车辆去农农户家收收购秸秆秆，而是是规定一一个秸秆秆收购价价格，由由农户利利用其自自有车辆辆,将秸秆秆运送到到回收站站，运输输费用将将由农户户承担。在这种种模式下下，离回回收站越越近的农农户将有有区位优优势，他他们将因为更更高的实实际收购购价格（减

60、去运运输成本本）而更更愿意将将秸秆出出售给回回收站，从而有有更高比比例的秸秸秆被回回收，相相反，距距离回收收站越远远，更小小比例的的秸秆能能够被回回收。（1）在在收购价价格为AA时，由由收益与与成本的的关系式式A=C1*xx，得最远远收集半半径为xx=A/C1。则回收总总量=0A/C1kA-C1*x*2x dx = k3*A3C12（2）此此时，回回收站利利润=k3*A3C12*(P-A)令A=0，得A*=34P代回上式式，得*=9k256*1C12*p4R*=A*C1=3p4C1在该种模模式下，均衡状状态时的的整体回回收率r*=回收总量R*2 = kp44.2.3“回回收站以以固定收收购价格