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） 绪论1.1研究究背景及及意义能源是人类类赖以生生存和发发展的物物质基础础。我国国作为世世界第二二大经济济体，最最大的发发展中国国家，自自新中国国成立，特特别是改改革开放放三十余余年来，取取得了巨巨大的经经济发展展成就，与与此同时时，快速速的经济济增长也也消耗了了大量的的能源。根根据国家家统计年年鉴的数数据，220100年我国国能源消消费总量量达到332.55亿吨标标准煤，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。作作为人口口第一大大国，由由于长期期的粗放放型增长长方式，特特别是我我国以煤煤为主的的能源消消费结构构

2、，导致致了我国国面临着着更加严严峻的人人口、资资源与环环境压力力。图1-1 20006年年-20010年年国内生生产总值值及增长长率图1-2 20006年年-20010年年能源消消费总量量及其增增长率资源与环境境是一个个国家和和民族生生存和发发展的基基础，随随着经济济的不断断发展，人人口、资资源与环环境问题题日益突突出。为为了实现现可持续续发展的的目标，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。我国作为一一个人口口大国和和粮

3、食生生产大国国，拥有有丰富的的生物质质能源，尤尤其是秸秸秆资源源，据测测算，每每年我国国可供利利用的秸秸秆总量量超过77亿吨。因因此，发发展秸秆秆的综合合利用工工程，包包括秸秆秆发电、沼沼气化等等等，是是非常有有前景的的行业。秸秆资源，由由于其轻轻质化、密密度低、分分散化的的特点，导导致了其其存在固固有的收收集难题题，秸秆秆回收物物流系统统的不合合理导致致回收成成本高，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。因因此，本本文选择择秸秆回回收物流流系统的的设计与与优化作作为研究究内容。1.2 国国内外研研究现状状1.2.11国外研研究现状状在国外的

4、相相关文献献中，欧欧洲的学学者和企企业界主主要从如如何最大大化回收收比例和和最大化化利用角角度出发发研究，美美国的研研究人员员则侧重重如何最最小化回回收成本本，具体体的研究究工作包包括回收收物流系系统的网网络类型型，回收收物流系系统的构构建和评评价等等等。（1）回收收物流网网络类型型研究文献244根据据回收处处理的形形式，回回收物流流网络被被分为：再生产产网络，再再循环网网络和再再使用网网络。进进一步的的研究，文献20加入了产品回收的驱动因素和回收处理的主体两个变量。文献25和文献26根据回收利用的主体的不同，回收物流网络分为开环网络和闭环网络。开环指回收后的使用者不是原始生产商，闭环指回收后

5、的使用者是原始生产商。（2）回收收物流网网络的模模型构建建研究国外大部分分的研究究将各种种随机情情况进行行确定性性的近似似后，将将模型构构建问题题通过建建立混合合整数规规划模型型或非线线性规划划模型，从从而加以以解决，由由于其具具有的复复杂性，一一般采用用启发式式算法。具具体的应应用，例例如文献献277从欧欧盟的环环境政策策要求出出发，建建立“生生态-经经济”模模型，并并探讨了了“经济济-生态态”闭环环供应链链优化问问题。（3）回收收物流系系统评价价研究 影响回收收物流系系统的隐隐身包括括时间、地地点、数数量、质质量等的的不确定定性、复复杂性和和分散性性，因此此对其的的评价要要综合考考虑经济济

6、利益、社社会效益益、环境境利益和和技术问问题。1.2.22国内研研究现状状我国在秸秆秆回收物物流系统统方面研研究起步步较晚，文文献较少少。国内内的主要要研究工工作集中中在回收收物流系系统的重重要性和和模型研研究，回回收物流流的绩效效评价，回回收物流流运作管管理模式式研究等等。（1）回收收物流系系统的重重要性和和模型研研究包括强调回回收物流流系统成成功实施施需要政政府的介介入，文文献113从从产业组组织理论论对回收收物流系系统进行行分析，文献14对回收物流系统的功能进行分类，研究其系统结构及相应的系统技术。以上研究方向都是从宏观角度对回收物流系统的重要性进行研究，文献15提出了进行回收物流研究急

7、待解决的问题，并提出了一些设计原则。（2）回收收物流绩绩效评价价研究文献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从理论角度探讨了回收物流，并提出了对其的考核原则和标准。文献18运用层次分析法对第三方回收模式运行下的物流企业进行了评价。（3）回收收物流运运作管理理模式研研究 回收物物流的模模式主要要有联合合回收、零零售商回回收，生生产商回回收，第第三方回回收等。在在这个框框架内，对对各种具具体的回回收领域域进行研研究，例例如:文文献119研研究了废废旧电子子产品，文献3研究了有机废弃物资源的沼气化利用等等。综上所述，在在回收物物流系统统的研究究方面，国国外的研研究，

8、不不管是理理论还是是应用，其其深度和和广度都都远远超超过国内内，并且且，国内内外专门门针对秸秸秆回收收物流系系统的研研究还是是比较少少。本文文的包括括生产商商回收，联联合回收收和第三三方回收收等，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 秸秆利利用现状状分析2.1 生生物质能能发展现现状作为可再生生能源的的重要组组成部分分，生物物质能源源的开发发利用越越来越受受到人们们的关注注。生物物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间

9、接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质生长长过程中中吸收CCO2，排排出O22，燃烧烧时排出出CO22，其生生产和利利用构成成了一个个CO22的封闭闭循环，因因此不会会产生CCO2的的过度排排放的问问题，可可以称之之为“CCO2中中性燃料料”。而而且生物物质能源源相比煤煤炭、石石油等，含含硫量、含含氮量低低，灰分分少，因因此，使使用过程程中SOOx、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，生物物质是一一种理想想的清洁洁能源。但是，生物物质能源源也有其其不足，不不管是秸

10、秸秆、木木材废弃弃物还是是动物粪粪便，因因为含氧氧量高，燃燃烧热值值低（仅仅为煤的的1/22，石油油的1/3）。表2-1 各种类类型能源源的几个个指标8能源品种热值（MJJ/kgg）含硫量（%）灰分（%）密度（g/cm3）生物质（干干）14-1660.1-00.370.9-11.1煤炭18-2771-510-2551.25-1.44石油36-4220.06-0.880.05-0.550.8-00.9天然气36-433痕量0.6-00.8在我国，依依据来源源的不同同，可以以将适合合于能源源利用的的生物质质分为林林业资源源、农业业资源、生生活污水水和工业业有机废废水、城城市固体体废物和和畜禽粪粪便

11、等五五大类。生物质能的的利用主主要有直直接燃烧烧、 HYPERLINK /view/391301.htm 热化化学转换换和生物物化学转转换等33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。在生物质能能源中，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秸秆秆的品种种、年产产量和分分布秸秆是成熟熟农作物物茎叶（穗穗）部分分的总称称。通常常指小麦麦、水稻稻、玉米米、薯类类、油料料、棉花花、甘蔗蔗和其它它农作物物在收获获籽实后后的剩余余部分。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

12、秆中，秸秸秆富含含氮、磷磷、钾、钙钙、镁和和有机质质等，是是一种具具有多用用途的可可再生的的生物资资源。我国是一个个粮食生生产大国国，农作作物秸秆秆资源十十分丰富富。从秸秸秆总量量上看，三三大粮食食作物的的秸秆所所占比例例最大，占占约877%，其其中玉米米最多，占占40.7%。各类秸秆秆所占百百分比见见下图。图2-1秸秸秆种类类百分比比从总量上看看，我国国幅员辽辽阔，太太阳能资资源丰富富，又由由于我国国有133亿多人人口，每每年生产产的作物物和秸秆秆的资源源总量巨巨大，我我们利用用相关数数据，可可初步测测算秸秆秆资源的的总量。秸秆生成量量=其中：n区区域内农农作物的的种类第i种农作作物的产产量

13、第第i种农作作物的谷谷草比表2-2几几种农作作物及其其谷草比比7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根据中国国统计年年鉴的的“主要要农产品品产量表表”的相相关数据据，估算算出我国国各年农农作物秸秸秆的资资源量，结结果如下下：表2-3 20004-20007年我我国各种种秸秆资资源量单位：万吨吨年份秸秆总量稻谷秸秆小麦秸秆玉米秸秆其他谷物豆类秸秆薯类秸秆棉花秸秆油料秸秆麻类秸秆糖类秸秆20047284221790991011552605771639379535581897673318

14、395720057503551805991071992787331658366834691714674218894520067719441817221193113032111473340627012260573315110462007773822186033120233304600139129242808228755431241219从表2-33可以看看出，我我国农作作物秸秆秆资源非非常丰富富，20004-20007年间间平均值值约7.5亿吨吨。秸秆富含有有机质和和N、P、K、Ga、S等多种种元素，是是一种具具有多用用途的可可再生生生物质资资源。以以能源化化利用为为例，将将秸秆资资源进行行标准

15、煤煤的折算算，可得得出我国国秸秆资资源折合合成标准准煤的能能源总量量。表2-4 20007年年我国各各类秸秆秆资源折折合能源源量秸秆种类秸秆年产量量/万吨秸秆的折标标系数折合标准煤煤量/万吨稻谷秸秆1860330.42997981小麦秸秆1202330.50006011玉米秸秆3046000.5299161133其他谷物13910.050070豆类秸秆29240.54331588薯类秸秆28080.48661365棉花秸秆22870.54331242油料秸秆55430.52992932麻类秸秆1240.500062糖类秸秆12190.4411537合计773822379011从表2-44的数据

16、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、经经济以及及环境效效益。此外，秸秆秆资源的的地区分分布的特特点是不不均匀性性，500%以上上的秸秆秆资源集集中在四四川、河河南、山山东、江江苏、河河北、湖湖南、湖湖北、浙浙江等99省，西西北地区区和其他他省分布布较少。这这其中，水水稻主要要在长江江以南的的各省份份，小麦麦和玉米米主要在在黄河与与长江之之间，以以及黑龙龙江和吉吉林等。2.2 秸秸秆回收收利用的的主要途途径秸秆回收利利用的途途径主要要包括秸秸秆还田田、用作作饲料、能能源化利利用、工工业化利利用等。1

17、、秸秆还还田77。（1）机械械直接还还田，可可分为粉粉碎还田田和整杆杆还田两两种。（2）覆盖盖还田，该该种还田田方式可可以阻挡挡降水对对地表的的冲击，保保护土壤壤结构，形形成低温温时的“高高温效应应”和高高温时的的“低温温效应”。（3）堆沤沤腐熟还还田，又又称高温温堆肥，可可解决有有机肥短短缺的现现状。（4）过腹腹还田，指指通过牲牲畜过腹腹排粪还还田。秸秆还田可可以有效效增加土土壤中的的有机质质含量，补补充土壤壤中的NN、P、K和微量量元素，改改善土壤壤的理化化性能，但但也有效效率不高高等缺点点。2、秸秆作作饲料农作物秸秆秆，特别别是小麦麦、玉米米秸秆，因因含有较较丰富的的碳水化化合物以以及一

18、定定含量的的蛋白质质等，可可以成为为牲畜的的优质饲饲料，具具有营养养丰富、适适口性好好、消化化率高等等特点。大大力发展展秸秆饲饲料加工工，不仅仅有利于于畜牧业业的发展展，也可可节省大大量的粮粮食，具具有巨大大的社会会和经济济效益。3、秸秆能能源化利利用（1）秸秆秆气化7也称秸秆热热解气化化工程技技术，指指将干秸秸秆粉碎碎后，经经气化炉炉热解、氧氧化和还还原反应应，转化化为COO和H2等可可燃气体体，经净净化、除除尘、加加压后，再再输送给给各家各各户，作作为燃料料或生产产动力。（2）秸秆秆制沼气气指用秸秆和和牲畜粪粪便等混混合发酵酵制沼气气，可以以用于家家户的煮煮饭和照照明，也也可与柴柴油混合合

19、使用。沼沼液沼渣渣，还是是优质的的速效肥肥。该种种方式具具有较高高的经济济、环境境和社会会效益。（3）秸秆秆发电9指秸秆直接接燃烧供供热发电电，最早早的秸秆秆电厂诞诞生于丹丹麦，我我国通过过引进、吸吸收世界界先进技技术，在在全国各各省，采采用与国国外公司司合作的的方式，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，以以及最大大的节能能环保项项目、最最大的支支农项目目，秸秆秆发电项项目具有有重大的的社会经经济影响响。4、秸秆工工业化利利用包括秸秆栽栽培食用用菌、制制造建材材以及其其他工业业化用途途。目前我国每每年产生生的秸秆秆资源中中，155%用于于还

20、田肥肥料及收收集损失失，244%用于于加工成成畜牧饲饲料，440%用用于能源源化利用用，2.3%用用于工业业化利用用7。其中中高达118.77%的秸秸秆处于于废弃状状态，废废弃的秸秸秆大多多通过就就地焚烧烧等方式式处理，这这些废弃弃的秸秆秆资源不不仅是巨巨大的浪浪费，也也产生了了很大的的环境问问题，如如能通过过合理的的引导，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，不不仅是一一项巨大大的惠农农措施，也也有很大大的经济济效益。图2-2 我国秸秸秆回收收利用情情况3 秸秆回回收物流流系统的的构成 我国国农作物物秸秆量量广面大大，对其其进

21、行综综合利用用是繁荣荣农村经经济的必必然选择择，秸秆秆资源的的综合回回收利用用需要一一个高效效的回收收物流系系统的支支撑，以以保证秸秸秆回收收和处理的的产业化化发展。但但由于我我国目前前的秸秆秆回收渠渠道不畅畅，回收收物流系系统尚不不完善，导导致秸秆秆资源的的回收利利用价值值得不到到实现，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，讨讨论了构构建物流流系统过过程中需需要注意意的几个个问题。3.1 系系统构建建的目标标和原则则3.1.11系统构构建的目目标构建秸秆回回收物流流系统的的主要目目的就是是要在明明确系统统要素、结结构和流流程的基基础上，对对回收物物流系统统

22、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）确定定秸秆资资源回收收利用过过程中涵涵盖的主主体、客客体及其其他系统统要素，并并明确各各要素的的地位和和作用。（2）归纳纳系统的的结构，对对已有的的回收物物流系统统进行优优化，采采用成本本较低的的秸秆回回收空间间组织结结构，最最大限度度地回收收秸秆资资源。（3）梳理理系统的的运作流流程，提提高秸秆秆资源回回收利用用率，减减少秸秆秆资源废废弃、焚焚烧的比比例。3.1.22 系统统构建的的原则首先，要遵遵循物流流系统构构建的一一般原则则：（1）优化化创新的的原则（2）充分分利用资资源的

23、原原则（3）实用用和实效效的原则则（4）发展展变化的的原则其次，除了了应遵循循物流系系统的一一般原则则外，还还应遵循循秸秆回回收物流流系统特特有的原原则。即即减量化化、再利利用、再再循环原原则（“33R”原原则），“33R”原原则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。此此外。在在构建时时，除了了要求适适当的政政策支持持和引导导外，要要充分利利用市场场经济规规律，利利用“看看不见的的手”，让让市场自自发组织织建立。3.2 秸秸秆回收收物流系系统的基基本流程程和结构构从宏观角度度看，秸秸秆回收收物流系系统分为为两层：由农户户、回收收站、第第

24、三方和和秸秆综综合利用用企业构构成第一一层，主主要执行行具体的的秸秆回回收的具具体运营营和操作作。政府府机构构构成第二二层，主主要负责责相关法法律政策策的制度度和实施施，起管管理、监监督、引引导的作作用。政府机构政府机构第三方工厂回收站农户第三方工厂回收站农户图3-1 秸秆回回收物流流系统的的结构3.3 秸秸秆回收收物流系系统优化化研究3.3.11秸秆回回收物流流系统的的成本构构成根据秸秆回回收物流流系统的的一般运运作流程程环节，系系统在运运作过程程中会产产生如下下成本：（1）收购购成本，指指用于购购买秸秆秆所需付付出的成成本，主主要是付付给农户户，可以以认为收收购价格格的主动动权在回回收方。

25、（2）运输输成本，指指秸秆从从农户运运输到回回收站以以及从回回收站运运输到工工厂过程程中产生生的成本本。可以以认为运运输成本本是运输输的秸秆秆量、运运输距离离和秸秆秆压缩比比的函数数。（3）压缩缩成本，因因为秸秆秆的密度度低，直直接运输输将产生生较高的的费用，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）储存存成本，可以认为其成本是秸秆量和储存时间的函数。（5）回收收站建设设成本，包包括人力力成本、固固定设施施的购买买、维护护等。3.3.22秸秆回回收物流流系统优优化过程程中需要要考虑的的几个问问题秸秆回收物物流系统统是一个个复杂的

26、的系统，对对其进行行优化重重构是一一个很复复杂的过过程，本本文将从从三个问问题出发发来初步步讨论其其优化问问题。（1）如何何设置回回收站？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，包包括固定定设施、车车辆、人人员等，还还包括日日后的维维护，更更新等。因因此回收收站如何何设置才才能较好好的完成成秸秆的的收集和和运输到到厂是一一个值得得研究的的问题。下下章第一一部分，比比较了设设置一个个回收站站、设置置三个回回收站、设设置七个个回收站站在不同同情况下下的优劣劣。（2）回收收站如何何运行？下章第第二部分分，比较较了三

27、种种方式的的优劣，包包括利用用农户的的家用拖拖拉机等等设备进进行送货货上门，回回收站专专派收购购人员上上门收购购（收购购价格固固定），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）回收收站和工工厂是什什么关系系？回收收站可以以作为工工厂的下下属单位位或部门门，也可可以是独独立的第第三方。下下章第三三部分将将对这两两种模式式进行比比较。4 秸秆回回收物流流系统的的优化本章通过讨讨论第三三章结尾尾处给出出的三个个问题，来来讨论对对秸秆回回收物流流系统的的优化问问题。4.1 回回收站设设置问题题研究在本节，我我们将比比较三种种不同的的回收站站设置方方式，比比较其在在回收相相同秸秆

28、秆量的情情况下所所费成本本的异同同。4.1.11 基本本假设（1）广泛泛性。农农作物种种植面积积无限大大，相应应的秸秆秆资源分分布无限限大。（2）单一一性。农农作物品品种单一一，相应应的秸秆秆资源的的品种单单一。（3）均匀匀性。假假设秸秆秆资源分分布均匀匀。特别别的，本本文假设设秸秆分分布密度度为1。（如不做特特殊说明明，全文文模型讨讨论均基基于以上上假设）4.1.22设置77个回收收站时的的成本构构成RROAAAA ARA图4-1设设置7个回收收站时的的空间示示意图在如图4-1所示示的回收收站设置置模式中中，我们们设置了了7个相同同的回收收站。其中，秸秆秆利用企企业位于于O点，在在O点设置置

29、一个回回收站，然然后围绕绕着O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）收集集流程，回收站A1-A6从各自管辖的收集区域内收购秸秆，在回收站所在地进行压缩处理，然后运往工厂。其中回收站（2）参数数假定 压缩率率C1散装运输费费用（单单位重量量单位距C2()压缩费用（单单位重量量），是是压缩率C3()压缩后运输输费用（单单位重量量单位距距离），是是压缩率C0*RA收购价格格，假设设能在价价格A下回收收所有秸秸秆（备注：我我们假定定回收站站建设费费用为初初始投入入系数C0与与收集半半径的乘乘积，即即是收集集半径的的正比例例函数。在在相关文文献中，有有的文献献

30、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，我我们考虑虑的问题题是设置置多少个个回收站站，如果果也假定定回收站站建设费费用为收收集量的的正比例例函数，那那么就体体现不出出在增加加回收站站个数的的情况下下所增加加的人力力、物力力投入，因因此，做做出如上（3）成本本计算收购及散装装运输所所费成本本=70R2x(A+C1压缩秸秆所所费成本本=6压缩后运输输费用=6R2*C33()*22R=回收站建设设成本=7C0*R总成本TCC=7AR2+143C1*R3+6R2平均成本AAC=总成本本/秸秆总总量=7AR =AA+23C1*R+6由所得单位位成本公公式可以以看出，平均成本由五部分

31、组成，包括：秸秆秆收购价价格A，散装运输输成本23C1*R，压压缩成压缩后运输输成本127C3() *R（4）优化化分析令dACd=0，得得C2 则可得此种种回收站站设置模模式下的的最优压压缩率令dACdR=0，得得23C1+127C3()- C04.1.33设置33个回收收站时的的成本构构成 RA A A 图4-2设设置3个回收收站时的的空间示示意图在如图4-2所示示的回收收站设置置模式中中，我们们设置了了3个相同同的回收收站。并并且假定定在工厂厂所在地地不设回回收站。为了便于比比较，我我们假定定其秸秆秆回收总总量与图图4-11相同，都都为7R2，则则7R2=3R12，得R1（1）参数数假定

32、如如上（2）成本本计算总成本TCC=30R12x(A+C1*x)dx+7R2*C2平均成本AAC=总总成本/秸秆总总量=3=A+2733C1*R+该种模式下下，平均均成本同同样由五五部分构构成，包括：秸秆秆收购价价格A，散装装运输成成本2733C1*压缩后运输输成本273C3()*R（4）优化化分析令dACd=0，得得C2 ()+273C3 ()4.1.44设置11个回收收站时的的成本构构成 RO图4-3设设置1个回收收站时的的空间示示意图在如图4-3所示示的回收收站设置置模式中中，我们们仅在工工程所在在地设置置了1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

33、经过压缩缩环节。为了便于比比较，我我们假定定其秸秆秆回收总总量与图图4-11、图4-2相同同，都为为7R2，则7R2=R22，得R22（1）参数数假定如如上（2）成本本计算总成本TCC= 0R22x(A+C1平均成本AAC=AA+2734.1.55三种模模式的比比较和讨讨论由于假定回回收价格格A固定，所所以三种种模式的的成本差差异主要要体现在在运输成成本、压压缩成本本和回收收站建设设成本上上。（1）第一一、二种种模式比比较。在在假设压压缩率一一定的情情况下，第第一种模模式的压压缩前运运输成本本，压缩缩成本，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，回回收站建建设

34、成本本上要高高于第二二种。两两种模式式的优劣劣还应根根据具体体的参数数值进行行比较，当当压缩秸秸秆带来来的运输输成本减减少高于于新建回回收站的的建设成成本时，应应该优先先选择第第一种模模式。（2）第一一、二种种模式与与第三种种模式比比较。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，这这将导致致很大的的浪费，相相反，第第三种模模式则没没有这种种问题。（3）在现现实的回回收站设设置过程程中，回回

35、收站的的设置方方式非常常多，我我们应该该通过事事先的调调研，获获得秸秆秆分布和和可获得得量的真真实情况况，并根根据秸秆秆运输成成本和压压缩率的的关系，得得到最优优压缩率率。然后后再根据据这些参参数的值值来判断断不同模模式的优优劣，选选择最低低成本的的模式。4.2回收收站回收收方式研研究本节将讨论论回收站站在回收收秸秆过过程中可可供选择择的几种种模式，并并进行比比较。回回收站的的角色定定位是在在其辖区区内，以以尽量低低的成本本回收尽尽量多的的秸秆，并并将秸秆进行行初步压压缩处理理，运往往工厂。回收站在回回收秸秆秆时，可可以选择择以下三三种模式式中某一一种，即即“农户户送货上上门”，“回回收站以以

36、固定价价格上门门收货”，“回回收站以以变动价价格上门门收货”。4.2.11 参数数假定A 收购价价格C1农户运输成成本（单单位距离离单位重C2回收站专车车运输成成本（单单位距离离单位重P 秸秆秆出站价价格（由由于只考考虑秸秆秆从农户户到回收收站这段段回收过过程，此此处的秸秸秆出站站价格已已剔除压压缩、储储存成本本，本节节假设PP固定）C0初始投入系系数，此此处的初初始投入入主要指指车辆购购置费用用，假定定为秸秆秆回收总总量的正正比例函函数。回回收站若若选择“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。其其余成本本不在回回收站回回收秸秆秆的流程程内，

37、在在此不予r回收率备注：根据据文献3，回回收率的的一般表表达式为为 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。考考虑秸秆秆回收过过程，因因为秸秆秆对于农农户同样样由价值值，因此此我们假假定Amin=00，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*Ar*整体回收率率，指回回收站回回收的秸秸秆总量量占回收

38、收站辖区区秸秆总总量的比比例，因因为未被被回收的的秸秆往往往被废废弃或者者就地焚焚烧，这这既是对对秸秆资资源的浪浪费，也也带来了了环境污污染等其其他问题题，因此此本节将将以整体体回收率率r*作为判判别模式式社会福福利优劣劣的一4.2.22“农户户送货上上门”在该种模式式下，回回收站不不派员工工和车辆辆去农户户家收购购秸秆，而而是规定定一个秸秸秆收购购价格，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。在在这种模模式下，离离回收站站越近的的农户将将有区位位优势，他他们将因为更更高的实实际收购购价格（减减去运输输成本）而而更愿意意将秸秆秆出售给给回收站站，从而

39、而有更高高比例的的秸秆被被回收，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）在收收购价格格为A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/C则回收总量量=0A/C（2）此时时，回收收站利润润=k令A=0，得代回上式，得得R在该种模式式下，均均衡状态态时的整整体回收收率r*=回收总量4.2.33“回收收站以固固定收购购价格AA上门收收购”在该种模式式下，由由回收站站专派人人员和车车辆，走走街串巷巷，以固固定价格格去农户户家里收收购秸秆秆。此时时辖区内内的所有有农户出出售秸秆秆获得的的实际补补贴都是是相同的的，因而而各户的的回收率率也是一

40、一致的。而而对于回回收站来来说，距距离回收收站设置置点不同同远近的的秸秆，其其回收成成本是不不同的。距距离越远远，单位位秸秆所所费运输输费用越越高，成成本越大大。（1）在收收购价格格为A时，根根据成本本收益公公式P-A=RR*C2，可可得回收收站将选选择的最最远收集集半径RR=P-A（2）此时时，回收总总量=车辆购置费费=C0*回收总总量=支付的回收收价格总总额+运输费费用=0（3）由上上式得回收站利润润= 代入入 R=P-AC2 ，得令A=0，得在该种模式式下，均均衡状态态时的整整体回收收率r*=k*A4.2.44“回收收站以变变动收购购价格上上门收购购”在该种模式式下，回回收站收收购秸秆秆

41、的价格格不固定定，回收收站可以以根据成成本收益益的关系系，对距距离回收收站不同同远近的的秸秆资资源，开开出不同同的收购购价格。距距离回收收站越近近的秸秆秆资源，其其所费运运输成本本越小，因因而，回回收站将将收购更更多这类类秸秆，其其开出的的收购价价格相较较距离远远者更高高，相应应的，其其回收率率也更高高。（1）在最最大收购购价格为为A时（即即离回收收站距离离为0的秸秆秆的收购购价格），则距离为x的秸秆资源其收购价格A满足P-A=P-A-C2*x，则最大收集半径，即A=0（2）此时时，回收收总量=0单位秸秆的的收购及及运输成成本=AA车辆购置费费=C0*回收总总量=（3）由上上式得回回收站利利润

42、代入R=AC2，得令A=0，得R在该种模式式下，均均衡状态态时的整整体回收收率r4.2.55 结果果讨论（1）对比比“农户户送货上上门”和和“回收收站以变变动收购购价格上上门收购购”两种种模式，其其利润表表达式很很接近，分分别是*=9k256*1C12*p4和和*=9k256*1C22*(P-C0)4，由于于在后一一种模式式下，回回收站设设置专业业回收运运输车队队，其运运输成本本C2将小于于农户利利用自用用车辆进进行运输输的成本本C1，这增增加了回回收站的的利润（农农户的运运输成本本C1虽不构构成回收收站的直直接成本本，但影影响了农农户的秸秸秆出售售量，即即回收率率，从而而影响回回收站从整体回

43、收收率角度度看，前前者的整整体回收收率r* = k4P大于后后者的r*=k4(P-C0)，因因此前者者的社会会效益更更好，能能回收更更高比例例的秸秆秆，使得得废弃或或焚烧产产生的浪浪费和污污染更小小。而产产生这一一情况的的原因从从r*的表达达式中可可以看出出，是因因为C0的存存在。回回收站为为了上门门收购而而设置专专业运输输车队，其其车辆购购置成本因此从社会会角度看看，在相相同的秸秸秆出站站价格（P）下，“农户送货上门”较“回收站以变动收购价格上门收购”更优，但回收站是否选择该种模式，还需看C0，C1，C2的关系，当设置专业车队带来的C2较C1的节省不及车辆购置的支出时，此时，回收站将选择“农

44、户送货上门”模式，它将是对社会、对回收站都较好的模式。当设置专业车队带来的C2较C1的节省不及车辆购置的支出时，按照前文讨论，回收站将选择“回收站以变动收购价格上门收购”模式，但是如果我们在回收率公式（2）对比比“回收收站以固固定收购购价格AA上门收收购”和和“回收站站以变动动收购价价格上门门收购”两两种模式式，由于于后一种种模式下下，回收收站可以以采取价价格歧视视的策略略，因此此，其利利润总量量肯定比比前者更更大。从从整体回回收率角角度看，前前者为k85P-9C0-9P2-42C0*P+81C02，后后者为k4(P-C0)，可可以证明明后者始始终大于于前者，也也就是说说，赋予予回收站站价格歧

45、歧视的权权利，不不仅可以以增加回回收站利利润，也也可以提提高社会会整体福福利。但但是在现现实中，这这种价格格歧视策策略能否否顺利实实施，不不管是政政府政策策原因，还还是因为为“不公公”而在在农户群4.3回收收站和工工厂的关系问题题研究本节将讨论论回收站站和秸秆秆利用企企业在不不同的相相互关系系下，秸秸秆回收收利用过过程有什什么区别别。回收收站可以以作为工工厂的下下属单位位存在，作作为专门门负责秸秸秆回收收这项业业务的一一个机构构。也可可以是独独立的主主体，作作为农户户这一秸秸秆生产产者与工工厂这一一秸秆利利用者之之间的桥桥梁，在在承担回回收利用用的中介介的过程程中，自自负盈亏亏，以利利润最大大

46、化作为为自己的的目标。4.3.11 基本本假设与与参数设设定（1）基本本假设第一，假设设回收半半径固定定，为RR。第二，假设设秸秆转转化为二二次能源源（比如如电力或或沼气）之之后的售售价（上上网电价价或沼气气批发价价格）固固定（2）参数数假定A 秸秆秆收购价格格（假设设回收站站以固定定价格从从农户处处收购秸秸秆）C1散装运输成d 回收收站与工工厂距离离C2()压缩成本，其其中C3()压缩后运输输成本，其其中备注：单位位秸秆从从回收站站运输到到工厂的的成本为为C()= C2()+ C3()*d，可可由C()=00，得最最优压缩缩率*，C0*R 回回收站建建设成本本(作为为下属公公司) C0*R

47、回回收站建建设成本本(作为为独立P 秸秸秆出售售价格（当当回收站站作为第第三方独独立主体体时） 沼气气或电力力等的出出售价格格Cm 沼气或电电力等的的生产成q 沼沼气或电电力等的的转化率率（例:单位秸秸秆转化化为q度度电）R R O dM图4-4空空间示意意图如上图所示示，回收收站位于于O点，其其回收半半径固定定为R，工厂厂位于MM点，和和O点的距距离为dd4.3.22 回收收站作为为下属单单位当回收站作作为秸秆秆利用企企业的下下属单位位时，其其职责是是收集秸秸秆，收收集量和和收集价价格A由整个个公司的的利润最最大化条条件来制制定。（1）回收收站回收收总量=kA回收总成本本TC=0平均成本AA

48、C=AA+2（2）公司司利润令A=0，得得均衡状状态秸秆秆收购价代回，可得得公司利利润4.3.22 回收收站作为为独立主主体回收站作为为独立主主体时，回回收站通通过从农农户处收收购秸秆秆再转卖卖给工厂厂，赚取取差价。工厂从回收站处的秸秆收购价格P根据工厂利润最大化条件来确定，回收站根据工厂给出的收购价格P，结合自己的利润最大化要求来确定收集量和收集价格A。（1）回收收站利润润令A=0，得得回收站站反应函（2）工厂厂利润令A=0，得得工厂定定价函数代回A2*，得均均衡状态态秸秆收收购价格代回，可得得回收站站利润21*和和工厂利4.3.33 对比比与讨论论（1）从工工厂利润润角度看看，对比比两种模

49、模式下的的工厂利利润1*和22*，可以以发现，当当初始投投入系数数C0=C0时，1*22*，此时，将将回收站站外包给给第三方方会使供供应链利利润流出出，因此此工厂将将选择自自己办回回收站进进行秸秆秆回收工工作，以以得到全全部的利利润。但但现实情情况是，当当回收站站作为第第三方独独立主体体上，由由于其专专业化（2）从社社会福利利角度看看，由于于我们以以整体回回收率作作为判断断依据，对对比A1*和A2*，可可以发现现A1*=2*A2*，根据据r*=k*A，得r1*=2*r2*，即即工厂自（3）政策策建议，从从前两点点可以看看出，工工厂自办办回收站站有着更更大的秸秸秆整体体回收率率，因此此，政府府应

50、该积积极鼓励励这种模模式，但但是由于于初始投投入系数数的差异异，市场场经济条条件下，秸秸秆利用用企业很很有可能能选择将将回收站站外包出出去，因因此政府府应该增增加对秸秸秆利用用企业的的补贴，特特别是增增加其设设立回收收站的政政策支持持，例如如，可以以设立专专项基金金来支持持回收站站建设，对对秸秆利利用企业业建立回回收站提提供优惠惠贷款和和技术支支持等等等。4.4本章章小节本章从三个个问题出出发，探探讨了秸秸秆回收收物流系系统的优优化问题题，并提提供了相相应的政政策建议议。（1）回收收站设置置问题。对对比了设设置1个、3个、7个回收收站三种种情况下下的秸秆秆回收成成本构成成的差别别。结果果认为在

51、一一般意义义上讲，设设置回收收站可以以通过压压缩环节节而节省省运输费费用，但但也增加加了建设设回收站站的成本本。最优优的回收收站设置置方式和和个数应应根据具具体问题题的具体体数据来来进行选选择，并并没有始始终都是是最优的的方案。（2）回收收站运行行问题。对对比了“农农户送货货上门”、“回回收站以以固定收收购价格格A上门收收购”、“回回收站以以变动收收购价格格上门收收购”三三种秸秆秆回收模模式下成成本构成成的差异异以及整整体回收收率的差差异。结结论是，“农农户送货货上门”模模式下，以以整体回回收率为为判断依依据的回回收站社社会效益益最好。而而后两种种模式下下，如果果回收站站拥有价价格歧视视的权利

52、利，则将将选择“回回收站以以变动收收购价格格上门收收购”模模式，其其利润量量和整体体回收率率都大于于后者。但但是回收收站最终终选择“农农户送货货上门”还还是“回回收站以以变动收收购价格格上门收收购”，则则由于具具体问题题的成本本系数的的不同而而不同。（3）回收收站和秸秸秆利用用企业的的关系问问题。对对比了回回收站作作为下属属单位和和回收站站作为独独立的第第三方两两种情况况下秸秆秆利用企企业的利利润差异异和整体体回收率率差异。结结论是，由由于作为为第三方方的回收收站往往往有较小小的初始始投入系系数，因因而对于于秸秆利利用企业业来说，将将回收业业务外包包在某些些情况下下是较优优的。但但是从社社会效

53、益益来说，作作为第三三方的回回收站，其其均衡状状态下的的整体回回收率仅仅为作为为下属单单位的回回收站时时的一半半，因此此政府应应该通过过相关政政策来鼓鼓励秸秆秆利用企企业自办办回收站站。5 结论与与展望5.1 结结论本文首先通通过查阅阅文献，对对我国秸秸秆资源源的品种种、产量量、分布布、利用用现状等等进行了了分析，然然后针对对秸秆回回收利用用中存在在的问题题，提出出了需要要一个高高效的秸秸秆回收收物流系系统来支支撑秸秆秆综合利利用的产产业化发发展。为此，本文文分析了了秸秆回回收物流流系统建建设的目目标和原原则，以以及其基基本构成成。鉴于于秸秆回回收物流流系统的的复杂性性和系统统性，根根据秸秆秆

54、回收物物流的特特点，本本文从三三个问题题出发，探探讨了秸秸秆回收收物流系系统的优优化问题题，并根根据研究究结论提提出了相相应的政政策建议议。5.2 展展望正如结论中中所说，秸秸秆回收收物流系系统的建建设和优优化问题题是一个个复杂的的系统工工程，除除了本文文研究的的内容，还还有很多多问题需需要进一一步研究究。我们们从本文文研究的的不足之之处出发发来展望望进一步步的研究究：（1）本文文在分析析秸秆回回收物流流系统时时，将主主要精力力放在了了收购成成本、压压缩成本本、运输输成本以以及回收收站建设设成本，忽忽略了库库存和人人力成本本（仅粗粗略的将将其归为为回收站站建设成成本中），进进一步的的研究应应该

55、将其其细化，并并理清其其相互之之间的关关系。（2）本文文在考虑虑回收物物流系统统优化问问题时，过过于理论论化，未未能提供供一个实实例来验验证结论论，进一一步的研研究可以以选取代代表性秸秸秆利用用企业，通通过分析析其秸秆秆资源来来源和周周边秸秆秆资源分分布状况况，依据据理论，设计或优化其秸秆回收物流系统。（3）本文文在考虑虑秸秆回回收时，是是从静态态的角度度出发的的，但是是作为一一种产品品，必然然要受到到市场供供需波动动带来的的影响，因因此针对对秸秆回回收的定定价策略略也成了了一个值值得研究究的问题题，譬如如：什么么样的定定价策略略可以带带来最稳稳定的秸秸秆供给给和最稳稳定的秸秸秆回收收成本。（

56、4）本文文鉴于“秸秸秆回收收物流系系统设计计”的主主题，仅仅研究了了“秸秆秆回收站站-工厂厂”，而而秸秆作作为一种种生物质质能源，其其最终的的目的是是要转化化为一种种产品投投向市场场，因此此完整的的秸秆综综合利用用应该是是“农户户回收站站-工厂厂零售商商客户”，进进一步的的研究可可以从该该闭环供供应链的的角度来来考察。一一个可能能的研究究切入点点是回收收站和零零售商的的关系问问题，以以秸秆的的沼气化化利用为为例，其沼气销销售网络络的设计计，是否否可以和和秸秆回回收物流流系统进进行相互互匹配、公公用，以以及如何何匹配、公公用将是是一个值值得研究究的问题题。参考文献1 田田云伟秸秆综综合利用用模式

57、及及背景探探讨JJ农农业技术术与装备备.20008.82 樊樊松，张张敏洪. 闭环环供应链链中回收收价格变变化的回回收渠道道选择问问题JJ. 中国科科学院研研究生院院学报.20008.333 任任峰，刘刘应宗，牛牛东晓. 农村村生物质质废弃物物沼气化化利用回回收模式式优化J. 农业业工程学学报.220122.14 崔崔和瑞，邱邱大芳，任任峰. 我国秸秸秆发电电项目推推广中的的问题与与政府责责任及其其实现途途径JJ. 农业现现代化研研究.220122.15 达达庆历，黄黄祖庆等等. 逆向向物流系系统结构构研究的的现状及及展望J. 中国国管理科科学.220044.122(1)6 王王胜曼. 秸秆秆

58、发电工工程技术术经济分分析D. 河北农农业大学学.20008.67 罗罗平. 秸秆回回收物流流系统构构建及增增值效益益研究D. 北京交交通大学学.20009.68 周周勇. 清洁生生物质秸秸秆能源源研究进进展JJ. 应用化化学.2200559 邓邓晟，陈陈波. 秸秆发发电利弊弊分析J. 水利利电力机机械.22006610 胡亚范范，马予予芳，张张永贵. 生物物质能及及其利用用技术J.20007.4411 朱意秋秋. 物流流价值辨辨析JJ. 中国海海洋大学学学报（社社会科学学版）.20006.2212 王效华华，冯祯祯民. 中国农农村生物物质能源源消费及及其对环环境的影影响JJ.节节能技术术与环境境保护.20004.6613 柳键. 供应链链的逆向向物流J.商业经经济与管管理.220022.614 朱道立立，崔益明明等. 逆向物物流系统统和技术术J.复旦学学报（自自然科学学版）.22