秸秆回收物流系统设计与评价

华北电力大学本科毕业设计（论文）绪论虹1.1研究悠背景及意义旦能源是人类腿赖以生存和趋发展的物质肉基础。我国贡作为世界第何二大经济体趣，最大的发枪展中国家，诚自新中国成越立，特别是畜改革开放三简十余年来，把取得了巨大悄的经济发展殖成就，与此暑同时，快速痰的经济增长断也消耗了大染量的能源。驶根据国家统丢计年鉴的数飘据，201低0年我国能瓜源消费总量京达到32.络5亿吨标准家煤，且能源庄消费增长率垄在经历金融秩危机的20孝08年的下门降后，又开令始重新攀升窃。作为人口若第一大国，遮由于长期的算粗放型增长诚方式，特别鹿是我国以煤键为主的能源所消费结构，聪导致了我国惜面临着更加池严峻的人口葛、资源与环川境压力。棚图1-1馆200浅6年-20猎10年国内猎生产总值及讲增长率舞图1-2教200称6年-20模10年能源丑消费总量及跟其增长率个资源与环境份是一个国家柜和民族生存铺和发展的基虚础，随着经躺济的不断发睬展，人口、秆资源与环境拦问题日益突时出。为了实欧现可持续发郑展的目标，杆我国采取了亿包括大力发异展可再生能茶源在内的五刮项措施。开戒辟出一条可担再生能源利剧用之路，不当仅是实现科西学发展的必阁由之路，也蹲是我国在新顷世纪国家竞增争中占据有暑利地位的重喇要一方面。济我国作为一醉个人口大国鸣和粮食生产音大国，拥有睡丰富的生物泪质能源，尤梁其是秸秆资准源，据测算脆，每年我国坊可供利用的摧秸秆总量超嚷过7亿吨。突因此，发展倍秸秆的综合窗利用工程，镇包括秸秆发免电、沼气化纯等等，是非晓常有前景的截行业。拜秸秆资源，杏由于其轻质残化、密度低哲、分散化的牺特点，导致泻了其存在固熄有的收集难勺题，秸秆回左收物流系统材的不合理导托致回收成本呢高，阻碍了悄秸秆综合利宪用企业的竞吨争力提升，道限制了秸秆赚资源综合利怒用的产业化忠。因此，本供文选择秸秆赶回收物流系涨统的设计与粉优化作为研联究内容。基1.2国秧内外研究现扫状白耐国外研究现健状杯在国外的相将关文献中，饺欧洲的学者希和企业界主绞要从如何最刮大化回收比惊例和最大化崇利用角度出桶发研究，美汪国的研究人晓员则侧重如滤何最小化回望收成本，具翠体的研究工彻作包括回收杏物流系统的途网络类型，采回收物流系拾统的构建和衣评价等等。槽（1）回收桥物流网络类禁型研究什文献[24种]顿根据回收处芦理的形式，过回收物流网讨络被分为：名再生产网络垄，再循环网给络和再使用吉网络。进一哗步的研究，谋文献[20遣]抱加入了产品鹅回收的驱动见因素和回收龟处理的主体机两个变量。颜文献[25躲]和文献[庸26]饮根据回收利外用的主体的正不同，回收盖物流网络分柱为开环网络腐和闭环网络谊。开环指回隆收后的使用挣者不是原始全生产商，闭性环指回收后纲的使用者是稿原始生产商卖。欺（2）回收摄物流网络的蜡模型构建研扇究膛国外大部分节的研究将各束种随机情况唉进行确定性省的近似后，狭将模型构建其问题通过建就立混合整数竿规划模型或泽非线性规划稠模型，从而今加以解决，裹由于其具有怒的复杂性，由一般采用启飞发式算法。至具体的应用说，例如文献夏[27]寿从欧盟的环垦境政策要求般出发，建立浇“泛生态-经济龟”教模型，并探薄讨了励“虏经济-生态膊”贞闭环供应链究优化问题。意（3）雕回收肾物流系统评边价研究夫影响回收虏物流系统的公隐身包括时疾间、地点、蜡数量、质量勇等的不确定退性、复杂性筛和分散性，卵因此对其的缓评价要综合遇考虑经济利植益、社会效效益、环境利薄益和技术问罩题。弊垂国内研究现真状涉我国在秸秆秤回收物流系搏统方面研究经起步较晚，害文献较少。研国内的主要凤研究工作集袍中在回收物址流系统的重歪要性和模型缠研究，回收美物流的绩效驼评价，回收猜物流运作管泊理模式研究猪等。搁（1）回收挺物流系统的今重要性和模作型研究轨包括强调回镜收物流系统仔成功实施需夜要政府的介厅入，世文献[13执]微从产业组织虎理论对回收抖物流系统进闯行分析，框文献[14拐]猛对回收物流挖系统的功能挤进行分类，后研究其系统起结构及相应躬的系统技术访。以上研究紧方向都是从钢宏观角度对找回收物流系别统的重要性居进行研究，睛文献泄[15]肚提出了进行趟回收物流研监究急待解决牺的问题，并孙提出了一些而设计原则。洞（2）回收惑物流绩效评顾价研究下文献[16轮]丽对回收物流延的含义不进行了屡定义松并吃阐述心了呀其战略价值肥，门文献[17孩]从理论茫角度圈探讨了回收党物流筛，贴并提出了对仆其的考核原苏则和标准坚。劝文献[18嘴]愉运用层次分怪析法对悲第三方翅回收模式运侵行下的告物流钟企业进行西了喊评价。搂（3）回收代物流运作管泪理模式研究让艰回收物流的筹模式主要有注联合回收、疯零售商回收求，生产商回贞收，第三方限回收等。在质这个框架内况，对各种具静体的回收领鞠域进行研究愉，锤例如:文献痛[19]研质究了受废旧电子产超品，雅文献[3]猫研究了苍有机废弃物讽资源的沼气墨化利用等等中。帆综上所述，凯在回收物流起系统的研究旬方面，国外楚的研究，不嗽管是理论还墓是应用，其锣深度和广度幼都远远超过蓄国内，并且保，国内外专彻门针对秸秆芦回收物流系雷统的研究还与是比较少。旷本文的绪包括得生产商回收咳，联合回收泄和第三方回摆收茧等谷，在同时考毕虑空间分布湿和经济利益引最大化的角舱度，评价各哨种回收模式我的优劣，设斑计出一种较渠优的回收物似流系统。幻2叫秸秆利用现炸状分析急2.1生厅物质能发展霜现状馆作为可再生廊能源的重要章组成部分，建生物质能源拐的开发利用拦越来越受到张人们的关注誉。生物质能载（biom家asse尽nergy常），就是添太阳能以化版学能形式贮料存在生物质辞中的能量形祥式，即以生窗物质为载体好的能量。它卫直接或间接炎地来源于绿卵色植物的光显合作用，可话转化为常规翠的固态、液薪态和气态燃刷料，取之不相尽、用之不敏竭，是一种票可再生能源月，同时也是喜唯一一种可寇再生的碳源葵。滔生物质生长衣过程中吸收宪CO2，排着出O2，燃掉烧时排出C帝O2，其生浙产和利用构外成了一个C迁O2的封闭策循环，因此朴不会产生C股O2的过度哲排放的问题勿，可以称之手为毕“径CO2中性立燃料店”里。而且生物择质能源相比有煤炭、石油靠等，含硫量识、含氮量低爽，灰分少，挺因此，使用磨过程中SO鼠x、NOx柏和粉尘的排家放水平远远尖低于传统化蛙石燃料。因赤此，生物质柿是一种理想对的清洁能源块。企但是，生物凳质能源也有删其不足，不稼管是秸秆、寇木材废弃物斜还是摇动物粪便暮，因为含氧霜量高，燃烧断热值低（仅碗为煤的1/舰2，石油的断1/3）。具表2-1桨各种类型能五源的北几个指标躁[8]雅能源品种锐热值（MJ裁/kg）罩含硫量（%话）尊灰分（%）察密度（g/杨cm^3）驰生物质（干窜）队14-16渴0.1-0坝.3痒<7求0.9-1沙.1覆煤炭桂18-27弦1-5栽10-25镜1.25-递1.4盆石油在36-42妹0.06-押0.8忆0.05-庙0.5短0.8-0研.9桶天然气秧36-43方痕量会贵0.6-0切.8密在我国，镇依据来源的绩不同，可以相将适合于能两源利用的生呼物质分为林很业资源、农抬业资源、生恳活污水和工善业有机废水愁、城市固体扑废物和畜禽污粪便等五大础类。输生物质能的搬利用主要有降直接燃烧、番热化学拉转换和生物闭化学转换等把3种途径。变生物质的直呼接燃烧在今首后相当长的俱时间内仍将索是我国生物材质能利用的落主要方式。搞在温生物质能源攀中，我国的槽秸秆资源十贫分丰富。因仓此本文选择段秸秆的回收哲利用作为研主究的切入点霞。治2.2秸秆孙的品种、年量产量和分布宾秸秆是成熟何农作物茎叶庭（穗）部分柱的总称。通筝常指小麦、单水稻、玉米书、薯类、油断料、棉花、下甘蔗和其它钓农作物在收稻获籽实后的卵剩余部分。保农作物光合相作用的产物泻有一半以上熄存在于秸秆伪中，秸秆富疮含氮、磷、士钾、钙、镁鞭和有机质等返，是一种具俱有多用途的娇可再生的生咽物资源。野我国是一个板粮食生产大弦国，农作物粪秸秆资源十孔分丰富。从绝秸秆总量上谈看，三大粮境食作物的撞秸秆所占比茂例最大，占脾约87%，猛其中玉米最废多，占40惠.7%。帽各类哲秸秆所占百圈分比见下图稼。握图2-嚼1母秸秆萝种类勿百分比笼从总量上看妹，我国幅员应辽阔，太阳阻能资源丰富踪，又由于我社国有13亿箭多人口，每震年生产的作舍物和秸秆的饱资源总量巨掌大，我们利他用相关数据糠，可初步测桥算秸秆资源弦的总量。恰秸秆生成量欣=乏其中：n-拌全区域皱内农作物的继种类材排第政i种农作物梯的产量临寄思第i种农作膨物的谷草比岁表2-2漂几种农作僻物及其谷草冠比捞[7]串品种愈谷草比凝品种领谷草比株品种珠谷草比丛品种天谷草比凶品种旅谷草比够稻谷随1.0编玉米视2.0抖豆类身1.7烫棉花优3.0专麻类答1.7彻小麦能1.1鸟其他茫1.6贯薯类齐1.0思油料比2.0胞糖类挣0.1嚼根据《中国费统计年鉴》谋的罢“侦主要农产品横产量表蹲”蔬的相关数据练，估算出我熔国各年农作妖物秸秆的资晶源量，结果孝如下：哪表2-3么2004狮-2007拨年我国各种俯秸秆资源量单位：万吨份年份被秸秆总量辅稻谷秸秆智小麦秸秆霜玉米秸秆闪其他谷物唤豆类秸秆副薯类秸秆擦棉花秸秆叼油料秸秆锦麻类秸秆炭糖类秸秆另2004能72842戚17909病10115约26057斤1639根3795驻3558踢1897新6733当183扮957技2005捉75035暂18059类10719宋27873沫1658另3668书3469蚀1714晃6742哗188双945认2006片77194终18172动11931家30321墨1473各3406漫2701豪2260葵5733辱151届1046谋2007遇77382餐18603春12023挑30460灭1391缸2924希2808闻2287咬5543虑124怖1219秒从表好2-3溜可以看出，怪我国农作物络秸秆资源非泳常丰富，2垦004-2催007年间迫平均值约7挥.5亿吨粪。糖秸秆富含有域机质和N、魄P、K、G滋a、S等多拥种元素，是句一种具有多苗用途的可再赤生生物质资观源。以能源剪化利用为例杏，将秸秆资真源进行标准俩煤的折算，冻可得出我国刺秸秆资源卧折合成标准性煤的能源总脱量。以表2-4架2007嘱年我国各类弦秸秆资源折鹊合能源量纹秸秆种类河秸秆年产量占/万吨蠢秸秆的折标莫系数劈折合标准煤街量/万吨峡稻谷秸秆寻18603准0.429恶7981自小麦秸秆造12023鸦0.500搁6011嚼玉米秸秆您30460纪0.529弟16113线其他谷物激1391知0.050煮70科豆类秸秆练2924递0.543值1588持薯类秸秆民2808址0.486恰1365捐棉花秸秆挺2287马0.543锈1242档油料秸秆除5543顾0.529漏2932奴麻类秸秆剩124宁0.500严62母糖类秸秆坝1219毯0.441猾537邀合计张77382选37901违从表2-怕4许的数据可以拳看出，如果查我们能将掌7.7亿吨月秸秆充分利已用，相当于佩每年少消耗粮3.7亿吨邮的标准煤，苹这将产生巨搁大的社会、看经济以及环存境效益。林此外，似秸秆资源的待地区分布的瑞特点是不均寿匀性，50贤%以上的秸杂秆资源集中活在四川、河欺南、山东、仅江苏、河北绍、湖南、湖罩北、浙江等哗9省，西北圈地区和其他泰省分布较少这。这其中，台水稻主要在秧长江以南的辛各省份，小肚麦和玉米主状要在黄河与液长江之间，扩以及黑龙江售和吉林等。津2.合2污秸秆回收钓利用的主要枪途径验秸秆回收利廊用的途径作主要包括秸是秆还田、用饺作饲料、能阅源化利用、预工业化利用疾等。疤1、葡秸秆还田弟[7]掩。怕（1）机械染直接还田，搭可分为粉碎适还田和整杆侦还田两种。指（2）覆盖用还田，该种塞还田方式可慢以阻挡降水泼对地表的冲嘱击，保护土攻壤结构，形昂成低温时的弄“愧高温效应哑”蜘和高温时的女“万低温效应真”复。沿（3）堆沤毅腐熟还田，扒又称高温堆傻肥，可解决站有机肥短缺耻的现状。摄（4）过腹犯还田，指通纱过牲畜过腹负排粪还田。移秸秆还田可疫以有效增加仿土壤中的有唉机质含量，龄补充土壤中蝇的N、P、跑K和微量元放素丸，改善土壤贵的理化性能培，但也有效哲率不高等缺舅点。劲2锁、欢秸秆作饲料绒农作物秸秆级，特别是小错麦、玉米秸姿秆，因含有身较丰富的碳索水化合物以丙及一定含量愿的蛋白质等梯，可以成为泊牲畜的优质叹饲料，具有拼营养丰富、皆适口性好、蛾消化率高等骗特点。大力量发展秸秆饲轧料加工，不推仅有利于畜舍牧业的发展剪，也可节省返大量的粮食欺，具有巨大爪的社会和经皮济效益。子3、秸秆能租源化利用冶（1）秸秆矩气化止[7]胃也称秸秆热苹解气化工程亲技术，指将价干秸秆粉碎捷后，经气化造炉热解、氧腥化和还原反叙应，转化为尼CO道和洞H2等可燃过气体，经净启化、除尘、害加压后，再伶输送给各家掏各户，作为管燃料或生产丑动力。异（2）秸秆棍制沼气竟指用秸秆和赏牲畜粪便等讽混合发酵制顷沼气，可以欲用于家户的涂煮饭和照明攻，也可与柴慨油混合使用杏。沼液沼渣逼，还是优质突的速效肥。笑该种方式具部有较高的经晓济、环境和殃社会效益。紫（3）秸秆逼发电寿[讽9蜡]副指秸秆直接伍燃烧供热发肤电，最早的庄秸秆电厂诞规生于丹麦，快我国通过引劝进、吸收世鄙界先进技术袋，在全国各古省，采用与闷国外公司合柳作的方式，筋建设秸秆发启电企业。作员为我国新能恼源和可再生序能源发展纲毛要的重要组仍成部分，以防及最大的节璃能环保项目例、最大的支叮农项目，秸黎秆发电项目丘具有重大的伙社会经济影床响。慧4、秸秆工堡业化利用覆包括秸秆栽勒培食用菌、扫制造建材以拨及其他工业否化用途。办目前我国每如年产生的秸铸秆资源中，轨15%用于秋还田肥料及不收集损失，壤24%用于诵加工成畜牧洽饲料，40晕%用于能源撑化利用，2贸.3%用于依工业化利用私[7]编。其中高达传18.7%唯的秸秆处于铸废弃状态，钉废弃的秸秆他大多通过就娱地焚烧等方蜡式处理，这捡些废弃的秸嘉秆资源不仅隔是巨大的浪穗费，也产生猛了很大的环聚境问题，如钥能通过合理巩的引导，不疲管是床从衡政策满角度，处还是汗从例回收亦物流系统建晶设的技术角日度，对这些跪废弃秸秆进爷行综合利用派，不仅是一排项巨大的惠狡农措施，也际有很大的经歌济效益。袖图2-2慨我国秸秆回遗收利用情况席3秸秆回级收物流系统晒的构成户我国拼农作物秸秆爆量广面大，布对其进行综疤合利用是繁叙荣农村经济驰的必然选择哥，秸秆资源财的综合回收暗利用需要一想个高效的回货收物流系统写的支撑，以跃保证秸秆回秋收匙和歌处理的产业慢化速发展。但由牛于我国目前苗的秸秆回收耍渠道不畅，帝回收物流系窝统尚不完善析，导致秸秆攻资源的回收鸦利用价值得鞭不到实现，朝大量秸秆被棵丢弃、焚毁复。本章从秸乘秆回收物流写网络的构建晓出发，讨论枯了构建物流膀系统过程中佣需要注意的欺几个问题。蜘3.1系复统构建的目妻标和原则足坏系统构建的方目标猛构建秸秆回种收物流系统梁的主要目的春就是要在明怠确系统要素勤、结构和流梳程的基础上笋，对回收物给流系统进行林新建或重建侦，使新建的状系统能够高孝效低成本的榆完成秸秆回逗收的功能。恳可归纳为以侵下两条：强（1）确定你秸秆资源回梳收利用过程箱中涵盖的主惠体、客体及农其他系统要洁素，并明确倡各要素的地渗位和作用。贸（2）迹归纳系统的午结构，对已鞭有的回收物栋流系统进行野优化，采用毁成本较低的诸秸秆回收空突间组织结构擦，最大限度注地回收秸秆轧资源。贡（3）梳理脾系统的运作愈流程，提高畜秸秆资源回财收利用率，嗓减少秸秆资监源废弃、焚畜烧的比例。驱凡系统构建型的原则驻首先，要遵争循物流系统斑构建的一般搏原则：为（1）优化域创新的原则触（2）充分蛇利用资源的笛原则戏（3）实用例和实效的原晌则到（4）发展艘变化的原则虑其次，除了素应遵循物流板系统的一般示原则外，还义应遵循秸秆漂回收物流系般统特有的原慎则。即减量蔽化、再利用庙、再循环原免则（嘉“般3R拨”饭原则），单“艺3R荡”卸原则董是西建设循环型主社会的基本未原则，当然泊也是秸秆回今收物流系统睡构建过程中左需要遵循的贞。此外。在演构建时，除涝了要求适当夫的政策支持汇和引导外，扮要充分利用赠市场经济规唯律，利用拾“主看不见的手肉”毯，让市场自橡发组织建立习。沸3.2秸丙秆回收物流神系统的基本遣流程和结构竟从宏观角度航看，秸秆回港收物流系统忍分为两层：到由农户、回斧收站、第三企方和秸秆综票合利用企业芒构成第一层昌，主要执行砖具体的秸秆步回收的具体抢运营和操作榆。政府机构列构成第二层艘，主要负责娇相关法律政乡策的制度和座实施，起管哲理、监督、发引导的作用友。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鹊图3-1而秸秆回收奖物流系统的内结构盾3.3保秸秆回收物可流系统优化激研究仇诚秸秆回收物杜流系统的成财本构成何根据秸秆回努收物流系统国的一般运作圆流程环节，菌系统在运作雪过程中会产泛生如下成本瓣：来（1）收购逆成本，指用抄于购买秸秆剂所需付出的病成本熄，主要是付涌给农户，可星以认为收购贫价格的主动教权在回收方匀。环（2）运输父成本，指秸乞秆从农户运艘输到回收站呼以及从疼回收站运输痰到工厂过程捉中产生的成价本。可以认侵为运输成本丑是运输的秸且秆量、运输究距离和秸秆棚压缩比的函歼数。父（3）压缩她成本，因为悔秸秆的密度协低，直接运肯输将产生较培高的费用，知因此往往先叛对秸秆进行横集中压缩处渠理，可以认萝为是压缩成战本是秸秆量泥和压缩比的西函数。亦（4）储存蹦成本，欲可以认为其没成本是秸秆主量和储存时终间的函数。拴（5）回收守站建设成本剖，包括人力戒成本、固定常设施的购买私、维护等。依偷秸秆萝回收物流系候统优化过程怖中需要考虑椅的几个问题脱秸秆回收物贿流系统是一衫个复杂的系甜统，对其进沈行优化重构棵是一个很复养杂的过程，貌本文将从三芬个问题出发铺来初步讨论矿其优化问题艰。利（1）哈如何设置奋回收站移？咽通过回收站句收集秸秆，愉然后压缩后面再运输到工晨厂，可以减察少运输成本绿。但是设置危一个回收站纪必然要进行步投入，包括蒜固定设施、芳车辆、人员谎等，还包括胶日后的维护颤，更新等。淡因此回收站奶如何设置才会能较好的完尿成鬼秸秆的收集馋和运输到厂羽是一个值得姓研究的问题心。下章第一碎部分，比较已了来设置丙一个津回收站、设要置三个回收前站、设置七黎个回收站在谢不同情况下管的优劣。沃（2）汁回收站如何透运行危？匆下章第二部乘分，比较了展三种方式的晌优劣，包括扣利用农户的咳家用拖拉机天等设备进行闪送货上门，木回收站专派依收购人员上沙门收购（收统购价格固定鸣），回收站品专派收购人倘员上门收购号（收购价格飘不固定）。件（3）摧回收站和工堡厂是什么关传系？回收站出可以作为工停厂的下属单苗位或部门，抢也可以是独单立的第三方纹。下章第三译部分将对这鸡两种购模式进行比乱较。回4秸秆回佩收物流系统诸的优化桂本章查通过断讨论第三章节结尾处给出次的三个问题榆，来讨论对捎秸秆回收物扇流系统的优变化问题。贪4.1峡回收站会设置问题研槐究月在本节，我闭们将比较三纷种不同的回第收站设置方梯式，比较其潮在回收相同彼秸秆量的情猫况下所费成突本的异同。功任基本假设挠（1）违广泛性。农袍作物种植面碍积无限大，臂相应的秸秆阻资源分布无反限大。浇（2）单一鞋性。农作物董品种单一，趣相应的秸秆束资源的品种口单一。恰（3）均匀猜性。假设秸富秆资源分布蚕均匀。特别初的，本文假东设秸秆分布届密度为1。降（如不做特栽殊说明，全松文模型讨论隔均基于以上匀假设）撞厚设置7个回嫩收站时的成型本构成RROAAAAARA很图4-1奋设置7个遵回收站时的未空间示意图任在如隶图版4-1辈所示的回收照站设置模式且中，我们设照置了7个相储同的回收站盾。健其中，秸秆押利用企业位枣于O点，在渐O点设置一建个回收站，倍然后围绕着祖O点再分别隙设置6个相辜同的回收站琴，七个回收型站的收集半员径都是R。漠（1）收集虑流程，腰回收站A1台-A6昆从各自管辖勿的收集区域萝内收购秸秆赤，在回收站好所在地进行啊压缩处理，区然后运往工挑厂。其中回终收站O由于衡设置在工厂创所在地，不孔进行压缩处邀理。由于我希们只考虑收芳集和运输过垮程，因此忽隶略已压缩和糊未压缩秸秆收到厂后使用辱（瓶2铸）参数假定ρ压缩率C1抽散装运输类费用（单位遍重量单位距底C2(ρ)叠压缩费用倍（单位重量钞）键，是压缩率C3(ρ)归压缩后运输市费用（单位指重量单位距讨离）绝，是压缩率C0*R茂详A收购价格蜜，假设能在奥价格A下回析收所有秸秆药（备注：我插们假定回收纳站建设费用显为初始投入持系数C0疮与收集半径雁的乘积，即展是收集半径听的正比例函钞数。在相关乱文献中，有结的文献假定穷初始投入为壁收集量的正宣比例函数。骆由于在本节泪中，我们考些虑的问题是瑞设置多少个洞回收站，如夸果也假定回输收站建设费疾用为收集量晴的正比例函值数，那么就去体现不出在鸭增加回收站耳个数的情况叙下所增加的躺人力、物力穷投入，因此方，做出如上级者（3）成本肃计算慨收购及散装王运输所费成咏本迫=双70R2πx(A+C1*x)dx茎凉压缩秸秆所升费成本=6π必压缩后运输芹费用=6πR2*捞C3(纳ρ豆)*2R=况回收站建设握成本=7C0蜘松总成本温TC梨=7πAR2链+14π3C1*R3践+6πR碗平均峡成本当AC胸=总成本/叮秸秆总量=7πAR箱衣米态飞=桥A+23C1*R技+67C坟由所得单位岸成本公式可义以看出，绞平均秩成本由姿五部分组成荡，预包括：良秸秆收购价俩格A，秒散装染运输屋成本23C1*R若穿压缩后运输转成本127C3(ρ漏（4）优化专分析毙令dACdρ御=0，得C2'(ρ)计配则可得耻此种回收站仙设置模式下竞的畅最优压缩率ρ盼令dACdR盛=0，得23C1吴+127C3(ρ)米-蕉4.1.顾3灵设置3个回裂收站时的成台本构成RAAA派图4-2该设置3个酷回收站时的侨空间示意图食在如图4-栋2所示的回般收站设置模县式中，我们天设置了3个传相同的回收凉站。并且假嚷定在工厂所拜在地不设回矛收站。间为了便于比除较，我们假倒定其秸秆回俗收总量与图京4-1相同撒，都为7πR2薯，则7πR2步=3πR12烧，得R12榆=兼（1）参数弟假定如上嫌（2）成本术计算总成本TC滨=30R12πx(A+C1*x)描dx+7πR2*C2送平均成本A释C=总成本争/秸秆总量=3餐=A+2733C1*蜜R撞+C鹿该种模式下脸，平均成本保同样由五部练分构成，下包括：秸秆射收购价格A巴，散装运输至成本2733C1*帐澡压缩后运输喂成本273C3(级（4）优化渣分析完令dACdρ馋=0，得C2'(ρ)吩+273C3效执设置1个回仆收站时的成唇本构成RO送图4-3茫设置1个嚷回收站时的兔空间示意图侦在如图4-哪3所示的回袭收站设置模买式中，我们绣仅在工程所摄在地设置了川1个回收站涂，也就是说败，所有的秸毕秆都直接由既农户到工厂怒，中间没有火经过压缩环忙节。坏为了便于比圣较，我们假赤定其秸秆回碧收总量与图贵4-1负、图4-2外相同，都为7πR2主，则7πR2萄=πR22质，得R22苏=7R2视（1）参数女假定如上上（2）成本杜计算魄总成本TC秩=0R22πx(A+C1运平均成本A流C=A+273C品楼三种模式的顿比较纪和讨论候由于假定回件收价格A固县定，所以三线种模式的成好本差异主要赤体现在运输锄成本、压缩耳成本和回收分站建设成本益上。丙（1）第一多、二种模式索比较。在及假设压缩率漠一定的情况泻下，第一种椒模式的压缩线前运输成本迷，压缩成本值，压缩后运丽输成本都比句第二种低，杂但是由于设王置了较多的粒回收站，回学收站建设成截本上要颈高于破第二种杂。两种模式阳的优劣还应挣根据具体的驻参数值进行臂比较，当压赴缩秸秆带来员的运输成本蜘减少高于新效建归回收站的罩建设成本仗时，应该优孟先选择第一绪种模式。练（2）第一叔、二种模式饶与第三种模搞式烤比较尚。第三种模盼式由于只在兴工厂所在地诸设置了一个挪回收站，因邪此没有压缩追过程，但是弓也因此节省沈了大量的回柄收站建设成走本。此外，霉通过回收站缓设置简图可她以发现，第乏一、二种模愚式下，在离朱工厂较近的踢地区存在着沙收集盲区，弓这防将导致公很大的浪费差，相反，第轻三种模式则越没有这种问肤题。熄（3）在现豪实的回收站屑设置过程中埋，衔回收站的设赵置方式非常尽多，我们普应该通过事获先的调研，拦获得秸秆分赶布和可获得帜量的真实情翠况，并根据坝秸秆运输成康本和压缩率欲的关系，得贡到最优压缩楼率。然后再豆根据这些参地数的值来判浅断不同模式税的优劣，选侦择最低成本估的炊模式。械4.2回收凤站床回收方式研兰究滨本节将讨论猾回收站在回偏收村秸秆过程中炉可供选择的惹几种模式跑，并进行比弦较抗。回收站的代角色定位是诵在其辖区内牛，以尽量低装的成本回收雁尽量多的秸览秆，并衔将贼秸秆援进行初步压优缩处理，运陡往工厂。窃回收站在回促收秸秆时，葵可以选择以痰下三种模式坟中某一种，氧即箭“蚕农户送货上读门爷”并，疏“际回收站以固暗定价格上门赴收货核”道，跃“叠回收站以变拣动价格上门支收货扑”犬。穴辛参数假定君A收购价坑格C1睁农户运输首成本（单位韵距离单位重搁C2袖回收站专帆车运输成本荣（单位距离舍告P秸秆见出站价格（县由于只考虑围秸秆从农户仰到回收站这贫段回收过程观，此处的秸疾秆出站价格之已剔除压缩副、储存成本荣，本节假设在P固定哪）C0胞初始投入绍系数，此处决的初始投入盾主要指车辆日购置费用，饰假定为秸秆颗回收总量的创正比例函数聚。回收站若菌选择丑“泻上门回收接”找，则从农户混处回收秸秆阁后运输到回炸收站时需要吉有相关的车馒辆配置。其皇余成本不在躬回收站回收赵秸秆的流程抚内，在此不而r回收率巾备注：根据诞文献图[3]鬼，回收率的齿一般表达式累为r=rmax-rminAmax-Amin(A-Amin)劣+rmin宝，Amin宪为最低回收能价格对应于初最低回收率rmin崭，最高回收腐价格Amax散对应于最高震回收率rmax惕，回收率r土为回收价格缘A的线性函势数。考虑秸鞭秆回收过程削，因为秸秆独对于农户同莫样由价值，罢因此我们假及定Amin坚=0，rmin朋=0，即回稻收价格为0列时回收率也尤为0，农户施不会在不给罪予补偿的情申况下免费将叫秸秆给回收掀站。为r*和整体回收则率，指回收嫁站回收的秸掏秆总量灾占回收站辖闭区秸秆总量及的比例，因崇为未被回收服的秸秆往往竞被废弃或者功就地焚烧，娘这既是对秸晃秆资源的浪滔费，也带来谷了环境污染凶等其他问题坟，因此本节制将以整体回万收率r*督作为判别模化式社会福利仗优劣的一个堡偏“骨农户送货上粥门桥”征在该种模式物下，回收站炊不派员工和羞车辆去农户庭家收购秸秆云，而是规定相一个秸秆收偶购价格，由预农户利用其务自有车辆,廊将秸秆运送厉到回收站，抽运输费用将或由农户承担嚷。在这种模谋式下，离回裁收站越近的冒农户干将有区位优梦势，他们剩将袜因为更高的猎实际收购价毫格（减去运贪输成本）而躁更愿意将秸辨秆出售给回冶收站，从而滨有更高比例竞的秸秆被回待收，相反，件距离回收站歼越远，更小胖比例的秸秆微能够被回收绣。醋（1）在收静购价格为A灯时，由屯收益与成本参的关系式骨A=C1三*x，得耕最远收集半饺径为x=A呢/C1结则回收总量贱=0A/C1玉（2）此时聪，回收站利丸润屡П愈=kπ令∂П∂A退代回上式，堵得ПR膛在该种模式炎下，均衡状陕态时的整体舟回收率r*=回收总量其着“虾回收站以固瞎定收购价格猾A上门收购问”罢在该种模式陈下，由回收中站专派人员伐和车辆，走丘街串巷，以迅固定价格去观农户家里收善购秸秆。此据时辖区内的画所有农户出检售秸秆获得逃的齐实际补贴都盏是相同的，延因而讲各户的蜻回收率棒也是一致的伙。而对于回页收站来说，纯距离回收站匪设置点不同坐远近的秸秆援，其回收成撇本是不同的贴。距离越远直，单位秸秆视所费运输费泛用越高，成岸本越大。冲（1）在收市购价格为A忠时，根据成盈本收益公式至P-A=R阴*C2筝，可得回收息站将选择的众最远收集半晚径R=P-AC坚（2）此时奶，量回收总量=π天揉哗车辆购置阅费=C0才*回收总量为=陷赢仅支付的回薪收价格总额散+运输费用每=0贡（3）由上柏式得剂回收站利润夹П=π僵躺代入族R=P-AC2惨令∂П∂A伍在该种模式警下，均衡状姐态时的整体村回收率r*=k*A浅奥“凡回收站以变习动收购价格蹦上门收购让”贴在该种模式个下，回收站航收购秸秆的千价格不固定吗，回收站可焰以根据成本封收益的关系非，对距离回箱收站不同远视近的秸秆资锹源，开出不粗同的收购价贞格。距离回桨收站越近的耳秸秆资源，康其所费运输即成本越小，轰因而，回收辛站伸将收购更多绣这类秸秆，拾其开出的收许购价格相较因距离远者更逗高，逝相应的，其语回收率也更疯高。菠（1）在最遮大收购价格笋为A时（即排离回收站距虹离为0的秸石秆的收购价醉格），趟则距离为x功的秸秆资源雾其收购价格A'处满足P-A拾=P-A'差-C2蚕*x，则最踩大收集半径足，即A'寸=0处的点植膝（2）此时差，回收总量碰=0订蒜原单位秸秆令的收购及运吼输成本=A闭施荷车辆购置降费=C0铲*回收总量甲=贵（3）由上际式得回收站蝶利润П饥代入R=AC2亩令∂П∂AПR字在该种模式哨下，均衡状杀态时的整体雨回收率r龄仍结果讨论挣（1）对比物“趟农户送货上酱门瓣”仁和配“叙回收站以变酱动收购价格统上门收购寺”葡两种模式，登其利润表达扛式很接近，辰分别是П*=9kπ256*1C12*p4所和П*=9kπ256*1C22*(P-C0)4蜻，由于在茎后一种模式佛下，回收站姜设置专业回夏收运输车队将，其运输成炉本C2干将小于农户插利用自用车瓣辆琴进行运输的袄成本C1沈，这增加了屑回收站的利馆润（农户的挺运输成本C1狡虽不构成回鸟收站的直接浮成本，但影节从整体回收水率角度看，为前者的整体路回收率r*露=k4P盒大于后者踢的r*=k4(P-C0)森，因此前者葡的社会效益杀更好，能回拥收更高比例减的秸秆，使呜得废弃或焚派烧产生的浪剧费和污染更岁小。而产生钞这一情况的翁原因从r*路的表达式中油可以看出咳，是因为C0卫的存在。回混收站为了上镇门收购而设剑置专业运输门车队，其车距辆购置成本纷陪因此从社会面角度看，在换相同的秸秆雁出站价格（横P）下，指“削农户送货上秩门狐”剖较简“膊回收站以变记动收购价格乱上门收购畜”循更优，但姓回收站是否盐选择该种模蠢式，还需看C0稻，C1桃，C2含的关系，当骡设置专业车国队带来的C2伏较C1或的节省不及兵车辆购置的省支出时，此留时，回收站给将选择揉“绪农户送货上粱门非”华模式，它将栏是对社会、宗对回收站都老较好的模式淘。当设置专些业车队带来端的C2宿较C1煮的节省不及恼车辆购置的夺支出时，按撑照前文讨论蛇，回收站将福选择脆“义回收站以变避动收购价格果上门收购遗”破模式，但是快如果我们在滋回收率公式赚r=kA中覆加入宣传投嘉资变量，例梳如r=(k喇+i)*A河，或者r=制k*(i+仰A)。则宣充传投资带来夫更大的回收跳比率，这可焦能使回收站任在后一种情角况下仍然选滑择泽“算农户送货上践门孩”照袭（2）对比趋“烧回收站以固糕定收购价格甩A上门收购欺”他和段“垫回收站以变像动收购价格凶上门收购讨”此两种模式，粗由于后一种铁模式下，回贱收站可以采垮取价格歧视上的策略，因翼此，其利润黎总量肯定比龟前者更大。阅从整体回收轿率角度看，思前者为k8[5P-9C0-9P2-42C0*P+81C02]落，后者为k4(P-C0)和，可以证明周后者始终大等于前者，也露就是说，赋叉予回收站价爷格歧视的权在利，不仅可暗以增加回收融站利润，也坚可以提高社障会整体福利筋。较但是在现实营中，这种价名格歧视策略虏能否顺利实器施，合不管是政府追政策原因，顿还是因为落岸4.3回收岗站和工厂按的伙关系笼问题研究娇本节将讨论缩回收站和秸装秆利用企业普在不同的相跑互关系下，迎秸秆回收利秧用过程有什您么区别。回盾收站可以作捐为工厂的下辛属单位存在另，作为专门提负责秸秆回焰收这项业务俘的一个机构君。也可以是取独立的主体竹，作为农户据这一秸秆生羊产者与工厂狗这一秸秆利晨用者之间的阁桥梁，在承叠担回收利用对的中介的过露程中，自负衫盈亏，以利辨润最大化作滑为自己的目伏标。窑客基本假设喊与参数设定坡（1）基本旧假设写第一，盘假设回收半绩径固定，为搂R。点第二押，然假设秸秆转泪化为二次能套源（比如电雪力或沼气）紫之后的售价颗（上网电价辩或沼气批发鲜价格）固定辞（2）参数如假定劣A钓秸秆边收购浮价格确（假设回收薯站以固定价呢格从农户处享收购秸秆）C1沙散装运输她吗d耽回收站与工叮厂距离C2(ρ)业压缩成本辣，其中C3(ρ)议压缩后运输盖成本，其中问备注：单位单秸秆从回收恳站运输到工混厂的成本为明C(狮ρ融)=C2(ρ)碰+C3(ρ)王*d，可由C’(ρ)叉C0京*R悔回收站建设屑成本(作为怀下属公司)C0'卖*R回漠收站建设成畜本群(作为独立拢P秸情秆出售价格哄（当回收站醉作为第三方讨独立主体时旁）毫Δ期沼气或树电力等的出骡售价格Cm灰沼气或电谊力等的生产驰期q沼苍气或电力等饮的转化态率（例:单用位秸秆转化熊为q度电）RROdM界图4-4温空间示意斜图炼如上图所示奋，回收站位碍于O点，其取回收半径固厦定为R，工则厂位于M点栋，和O点的论距离为d纱券回收站作独为下属敢单位年当回收站作辽为秸秆利用赞企业的下属谈单位时粮，其职责是灿收集秸秆，性收集量和收设集价格块A京由整个公司功的利润最大摘化条件来制扔定。月（1）回收耗站回收总量猜=πkA绢回收总成本陈TC=0争平均成本A雷C=A+2似（2）公司胖利润ПП稿令∂П∂A拍=0，得段均衡状态秸蔽发代回П旧，可得螺公司利润П梦镜回收站作吨为独立主体蛛回收站作为芽独立主体时剖，回收站通归过从农户处把收购秸秆再诉转卖给工厂张，赚取差价晃。桨工厂从回收仁站处的秸秆品收购价格P帝根据工厂利真润最大化条垦件来确定，驳回收站根据框工厂给出的下收购价格P锣，结合自己况的利润最大妄化要求来确暗定蛮收集量和收妥集价格A。魔（1）粱回收站利润П纪令∂П∂A位=0，得回右收站反应函捎伞（2）工厂柜利润ПП裙令∂П∂A弃=0，得工菠厂定价函数烧插代回A2*斧，得塌均衡状态秸拦赖代回П沙，可得陷回收站利润П21*隶备桐对比与讨靠论恶（1）腰从工厂利润静角度看，遮对比两种模秧式下的工厂示利润П1*奸和П22*锡，可以发现灵，当初始投喝入系数C0芦=C0'晶时，П1*<П22*爹，虏此时，将回结收站外包给傍第三方会使熄供应链利润悲流出，因此架工厂将选择贼自己办回收担站寒进行秸秆回呢收工作国，以沫得到全部的喉利润类。但现实情磁况是，当回深收站作为第纯三方独立主阵体上，由于阴其专业化水童平高，C0膏>C0'征，蹄此时，迫工厂粗虽然获取了短全部利润，啦但闯利润颠总量却不并不一定比仇委托给第三勾方高。懂（2）从社互会福利角度妖看，由于我五们以整体回怪收率作为判垒断依据，对赔比A1*和A2**也，可以发现A1*=2*A2**岁，根据r*=k*A恐，得r1*=2*r2*海，即工厂自池办回收站模堵式下，检整体回收率千（3）基政策建议，絮从前两点可洒以看出，工奋厂自办回收怒站有着更大昨的秸秆整体叔回收率，因机此，政府应致该积极鼓励摔这种模式，健但是由于初芬始投入系数辽的差异，市吉场经济条件测下，秸秆利阿用企业很有油可能选择将允回收站外包匙出去，因此齐政府应该增酿加对秸秆利啄用企业的补着贴，特别是仇增加其设立谁回收站的政估策支持，例削如，可以设挖立专项基金是来支持回收宇站建设，对研秸秆利用企售业建立回收感站提供优惠勺贷款和技术夜支持等等。夺4.4本章搅小节洽本章从三个藏问题出发，貌探讨了秸秆远回收物流系串统的优化问丰题，并提供巨了相应的政羡策建议。灶（1）回收间站设置问题迫。对比了设杠置1个、3盏个、7个回沫收站三种情嘉况下的秸秆刃回收成本构腹成的差别。狮结果拥认为雀在一般意义爆上讲，设置句回收站可以矿通过压缩环套节而节省运诵输费用，但处也增加了建病设回收站的煌成本。最优岛的春回收站设置够方式和个数煤应根据具体膝问题的具体崭数据来进行爬选择，并没筹有始终都是纲最优的方案沸。算（2）回收塘站运行问题候。对比了嚼“岔农户送货上颤门壁”幻、莲“踏回收站以固副定收购价格在A上门收购贼”滴、蕉“剃回收站以变邻动收购价格喝上门收购啊”思三种秸秆回跃收模式下成跨本构成的差出异以及整体杠回收率的差扬异。结论是鸟，妖“从农户送货上夕门庙”移模式下，以罗整体回收率岂为判断依据垫的回收站社姿会效益最好痕。而后两种光模式下，如嘴果回收站拥嘴有价格歧视宏的权利，则疯将选择云“容回收站以变芽动收购价格批上门收购肉”桑模式，挂其利润量和辛整体回收率午都大于后者夺。但是回收永站最终选择怜“泽农户送货上幅门挖”唇还是琴“薯回收站以变里动收购价格汽上门收购追”四，则由于具呈体问题的成闯本系数的不摧同而不同。梨（3）回收律站和秸秆利炸用企业的关河系问题。对险比了回收站抢作为下属单肯位和回收站鞋作为独立的告第三方两种乘情况下秸秆朽利用企业的羡利润差异和纷整体回收率书差异。结论增是，由于作傅为第三方的隆回收站往往读有较小的初刃始投入系数割，因而对于真秸秆利用企棵业来说，将秧回收业务外眯包在某些情旬况下是较优据的。但是从什社会效益来表说，作为第逼三方的回收发站，其均衡激状态下的整不体回收率仅挨为作为下属厌单位的回收豆站时的一半五，因此政府盖应该通过相享关政策来鼓乌励秸秆利用伶企业自办回畅收站。犬5结论锄与展望笼5.1结它论艇本文首先通旨过查阅文献业，对我国秸蝇秆资源的品席种、产量、肢分布、利用吴现状等进行亮了分析，然奔后针对秸秆右回收利用中口存在的问题究，提出了需匆要一个高效劲的秸秆回收翠物流系统来液支撑秸秆综辉合利用的产遍业化发展。减为此，本文寸分析了秸秆动回收物流系羽统建设的目专标和原则，榴以及其基本聪构成。鉴于誓秸秆回收物税流系统的复斯杂性和系统节性，根据秸讯秆回收物流色的特点，本搭文从三个问页题出发，探舒讨了秸秆回膛收物流系统慌的优化问题蓬，并根据研委究结论提出满了相应的情政策建议。唉5.2展游望茂正如结论中危所说，秸秆吉回收物流系辜统的建设和暴优化问题是澡一个复杂的奇系统工程，弄除了本文研疗究的内容，藏还有很多问觉题需要进一妹步研究。我贼们从插本文研究的行不足赠之处出发来渣展望进一步峰的研究妄：爆（1）本文潜在分析秸秆粥回收物流系厌统时，将主村要精力放在绣了收购成本塔、压缩成本幻、运输成本已以及回收站集建设成本，火忽略了库存暗和人力成本源（仅粗略的偷将其归为回毒收站建设成苦本中），进悬一步的研究捕应该将其细才化，并理清煤其相互之间台的关系。丹（2）本文够在考虑回收瓶物流系统优芝化问题时，内过于理论化齐，未能提供晚一个实例来偶验证结论，券进一步的研尊究可以选取蠢代表性秸秆肃利用企业，甘通过分析其辣秸秆资源来啊源和周边秸悬秆资源分布浊状况，裂依据理论，炸设计或优化捷其秸秆回收载物流系统。斗（3）本文荡在考虑秸秆粪回收时，是棚从静态的角渣度出发的，舰但是作为一旬种产品，必敬然要受到市显场供需波动坝带来的影响祝，因此枝针对秸秆回纤收的岛定价策略也烦成了一个值衔得研究的问阿题，譬如：耻什么样的定当价策略可以位带来最稳定会的秸秆供给钞和最稳定的除秸秆回收成啦本。球（厕4衣）本文鉴于欠“漏秸秆回收物掌流系统设计捕”肌的主题，仅诱研究了呼“若秸秆堵—哪回收站--舌工厂锈”幻，而慎秸秆作为一乒种生物质能组源，其最终另的目的是要推转化为一种昏产品投向市德场，石因此完整的旅秸秆综合利送用应该是铸“迹农户蛛—烧回收站--产工厂驶—冬零售商跨—彻客户粮”王，进一步的题研究可以从秀该闭环供应眼链的角度来怎考察。一个危可能的扑研究切入拿点是回收站盒和零售商的搁关系问题，垄以胶秸秆的沼气五化利用络为例岔，健其币沼气销售网过络的设计，槐是否可以和慧秸秆回收物来流系统进行她相互匹配丈、公用孙，以及如何侮匹配办、公用码将是一个值称得研究的问瞧题。参考文献机[1]惩田云伟．秸然秆综合利用盆模式及背景续探讨候[J]政．农业技术特与装备牙.2023蹈.8御[2]立樊松，张敏衫洪忽.民闭环供应链禾中回收价格蝶变化的回收乌渠道选择问鸟题卵[J].沫中国科学院卸研究生院学预报容.2023涛.3笼[3]循任峰，刘应忆宗，牛东晓梳.唯农村生物质俯废弃物沼气酱化利用回收顾模式优化核[J].凡农业工程学鞋报脂.2023立.1魔[4]富崔和瑞，邱疯大芳，任峰伪.排我国秸秆发督电项目推广救中的问题与理政府责任及眉其实现途径朗[J].择农业现代化尿研究改.2023闲.1随[5]洽达庆历，黄李祖庆等答.柔逆向物流系厌统结构研究庭的现状及展俯望胞[J].租中国管理科顿学捞.2004利.12(1护)录[6]碎王胜曼脸.森秸秆发电工硬程技术经济浪分析超[受D荡].非河北农业大辉学熟.2023化.6甩[7]驴罗平赵.饥秸秆回收物尘流系统构建贩及增值效益恳研究毙[淘D牲].棚北京交通大撑学杆.2023巩.6谨[8]润周勇嗽.卫清洁生物质艰秸秆能源研急究进展剪[J].众应用化学斑.2005碌[9]棕邓晟，陈波鸦.素秸秆发电利克弊分析栋[J].正水利电力机筛械愈.2006滴[10]钥胡亚范，马拘予芳，张永搁贵州.泛生物质能及顺其利用技术叨[J].2淘007.4诊[11]邻朱意秋凶.骨物流价值辨下析沟[J].毕中国海洋大嫁学学报（社萄会科学版）腊.预2006.叨2村[12]昌王效华，冯煤祯民宁.购中国农村生沈物质能源消承费及其对环薯境的影响心[J].幸节能技术与鸦环境保护俗.2004骗.6旧[13]谱柳键.供宅应链的逆向潮物流戴[J]胃.监商业经济与劫管理.20梯02.6样[14]粮朱道立起，崔奖益明等.详逆向物流系旦统和技术芽[