附录B 外文原文
Integrated Logistics Network for the Supply Chain of Locally Produced Food, Part I: Location and Route Optimization Analyses
ABSTRACT
Due to a growing interest in locally produced food (LPF), there is a tendency of promoting local food systems. The objective of this study was to investigate the existing flow of LPF from producers to consumers and develop a coordinated and efficient distribution system for producers in Halland region, Sweden. An integrated logistics network (ILN) em- bracing producers, retailers, a collection centre (CC) and a distribution centre (DC) was proposed. Data collection, location analysis and route optimization analysis were conducted. Geographic information system (GIS) and Route LogiX software were utilized for the analyses. Four scenarios of food distribution were identified and analyzed. When compared to the existing system, the best scenario improved transport distance, time and number of routes up to 93%, 92% and 87% respectively. The distribution of LPF was integrated into large scale food distribution channel (LSFDC) and this could increase the sustainability of local food system.
Keywords Locally Produced Food, Location Analysis, Route Optimization, Collection Centre, Distribution Centre
1.Introduction
The globalization of industries and low prices in trans- port sector have increased the distance between the place of production of goods and the consumer [1]. In the agriculture sector, globalization of food production has considerably affected the food supply system by increasing tonne-kilometers, increasing emissions of greenhouse gases and disconnecting local food producers and consumers [2]. Since this disconnection adversely affects smaller producers, their environment, societies and culture, there is a tendency of reconnecting local food producers and consumers.
The growing interest in LPF [1,3-5] has relation with increased environmental and food quality issues and attracted many consumers and researchers. The existing studies on the benefits and impacts of LPF are partial and few in number. Therefore, more studies are required in order to draw conclusions about economical, social and environmental benefits of the local food system and to assess the possible constraints [3].
Although there is no generally agreed definition[3],LPF can be characterized by the proximity of production place to the consumers [5]. In terms of distance, usually there is a limit, e.g. 160 km in UK [1,3] and 250 km in Sweden [1]. In addition to geographical distance, LPF is also considered as food which meets a number of criteria such as animal welfare, employment, fair trading relations, producer profitability, health, cultural and environmental issues [3]. In the current study, LPF refers to food produced and consumed mostly within particular geographical area and also distributed within the country.
There are many advantages associated with local food system. The main advantages [1,2,6] are:
Economic advantages: it supplies products that have more values such as freshness, high quality and safety; it increases direct sale to consumers and strengthens the local economy.
Social advantages: It increases employment opportunities in rural regions, enhances the local tourism, and promotes community integration.
Environmental advantages: It reduces transport distance which in turn reduces emissions, and it minimizes the use of packaging materials.
However, there are also constraints associated with local food production. The production can be more labour intensive which might increase the cost to the consumer, running and maintenance can be more expensive and transportation can be energy inefficient [1]. But, the producers can work together (through producersrsquo; network) and be cost effective by sharing resources and co- operating in marketing schemes [1].
Due to the increased demand for LPF, there is an interest to raise the profile of LPF and bring farmers and consumers closer together [7]. This is underway by encouraging the purchase of LPF and developing systems for marketing, distributing and selling LPF. In Sweden farm shops and farmersrsquo; markets have been ways to local food market promoting social interaction of local food producers with the consumers and their fellow producers while the consumers are willing to support the local producers by buying their products [1]. But there is also negative aspect of farmersrsquo; market. For example a case study in Sweden indicated that half of the people attending the farmersrsquo; markets drive their own cars leading to more congestion and greenhouse gas emission [1]. Inefficient logistics activities, fragmented communication messages and lack of resources to effectively provide information about food and farming to consumers are the main problems noticed in the case of local food systems [7]. This indicates the need of a coordinated distribution of LPF using an integrated approach.
Although collaboration improves logistics performance [8-11] effective logistics collaboration in the food delivery system can be possible through integrated logistics network (ILN). A network of food suppliers has a collective responsibility to supply food through managing flows of food products and providing information about the food products and relevant features of food supply such as food quality and origin [12]. Although, the need for food product is becoming increasingly a global issue, developing food product systems has been a major challenge both technically and economically [2,12]. Information connectivity is aspect of network integration that creates foundation for tracing products [12]. In such a network, optimally located and centralized warehousing and efficient management of logistics services as well as consolidation of goods are essential [8,13]. For this purpose
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附录A 译文
本地生产食品供应链的综合物流网络:选址与路径优化分析
摘 要
由于人们对当地生产的食品越来越感兴趣，有一种促进当地食品系统的趋势。本研究的目的是调查LPF从生产者到消费者的现有流动，并为瑞典哈兰地区的生产者发展一个协调和有效的分配系统。建议设立综合物流网络(ILN)，支援生产商、零售商、收款中心(CC)及分销中心(DC)。进行数据采集、位置分析和路径优化分析。利用地理信息系统(GIS)和路由LogiX软件进行分析。确定并分析了四种粮食分配方案。与现有系统相比，最佳方案提高了运输距离、时间和航线数量，分别达到93%、92%和87%。LPF的配送与大规模食品配送渠道(LSFDC)相结合，可以提高地方食品系统的可持续性。
关键词 路径分配;位置分析;路线优化
1.介绍
工业全球化和港口运输业的低价格增加了商品生产地点和消费者之间的距离。在农业部门，粮食生产的全球化大大影响了粮食供应系统，因为它增加了吨公里，增加了温室气体的排放，并使当地粮食生产者和消费者失去了联系。由于这种脱节对较小的生产者、它们的环境、社会和文化产生不利影响，因此有一种趋势，就是要把当地的粮食生产者和消费者重新联系起来。
人们对LPF越来越感兴趣[1,3-5]，这与环境和食品质量问题的增加有关，并吸引了许多消费者和研究人员。现有关于低碳高效能效益和影响的研究是片面的，数量较少。因此，需要进行更多的研究，以便得出关于当地粮食系统的经济、社会和环境效益的结论，并评估可能存在的限制因素。
虽然没有一个普遍同意的定义[3]，LPF的特点是生产地点接近消费者[5]。就距离而言，通常是有极限的，例如英国的160公里[1,3]和瑞典的250公里[1]。除了地理距离，LPF还被认为是符合动物福利、就业、公平贸易关系、生产者盈利能力、健康、文化和环境问题等一系列标准的食品。在目前的研究中，LPF指的是主要在特定地理区域内生产和消费并在该国境内分布的粮食。
当地的食物系统有很多优点。主要优点[1,2,6]为:
经济优势:它提供的产品拥有更多的价值如新鲜、高质量和安全;它增加了对消费者的直接销售，增强了当地经济。
经济优势:提供新鲜、优质、安全等更有价值的产品;它增加了对消费者的直接销售，增强了当地经济。
社会优势:增加农村地区就业机会，提升当地旅游业，促进社区融合。
然而，当地粮食生产也受到限制。生产可能更加劳动密集，这可能增加消费者的成本，运行和维护可能更加昂贵，运输可能是低能源效率的[1]。但是，生产商可以合作(通过生产商的网络)，并通过共享资源和在[1]营销方案中合作来达到成本效益。
由于对LPF的需求增加，有兴趣提高LPF的知名度，使农民和消费者更紧密地联系在一起。这是通过鼓励购买LPF和开发营销、分销和销售LPF的系统来进行的。在瑞典，农家商店和农贸市场已经成为当地食品市场的一种方式，促进当地食品生产者与消费者和其他生产者之间的社会互动，同时消费者也愿意通过购买当地生产者的产品[1]来支持他们。但是，农民市场也有消极的一面。例如，瑞典的一项案例研究表明，参加农贸市场的人中有一半人驾驶自己的汽车，导致更多的拥堵和温室气体排放[1]。低效的物流活动、支离破碎的通信信息以及缺乏资源来有效地向消费者提供关于食品和农业的信息是当地食品系统[7]注意到的主要问题。这表明需要使用综合办法协调分配联和部队。
虽然协作提高了物流性能[8-11]，但是通过集成物流网络(ILN)，可以在食品配送系统中实现有效的物流协作。食物供应商网络有集体责任提供食物，包括管理食物的流动，提供有关食物的资料，以及食物供应的相关特征，例如食物品质和产地[12]。尽管对食品的需求正日益成为一个全球性的问题，但发展食品系统在技术和经济上都是一个重大挑战[2,12]。信息连接性是网络集成的一个方面，它为跟踪产品[12]奠定了基础。在这样一个网络中，最优的位置和集中的仓储以及物流服务的高效管理以及货物的整合是必不可少的[8,13]。为此目的，需要进行位置分析和路线优化分析。
优化配送中心或集散中心的位置可以提高运输系统的效率，并具有随时间推移的动态意义。由于集线器系统通过避免所有始发目的地对之间的直接路由来降低成本、距离和时间，因此在设施(例如CC)位置分析中，成本和距离是需要考虑的重要数量属性。影响选址决策的其他一些属性[13,14]包括:1)进入生产点、市场和/或分销中心;2)区域发展潜力;3)是否有劳动力和专业人员;(四)交通便利;5)公用事业和服务的可用性、质量和价格;6)管理——精神上的考虑;7)环境和生态方面的考虑;8)成本、规模、分区和可用土地的地形。
路线优化分析是建立完善的物流配送体系的重要手段。它已被用于不同的领域，如森林采伐[15]，固体废物收集[16]和农产品转运港口[17]，以降低运营成本，并排放。
在现有的情况下，生产商直接将产品运送给客户。这种不协调的分配系统是没有效率的。除此之外，还有其他阻碍生产商销售的障碍，
例如，大多数消费者都想在一个地方购买所有的食品[18]，LPF的数量和价格随着季节的波动而波动，在某些情况下，产品的供应规模和质量是有限的[5,19]。这使得单个农民或较小的商店(尤其是在大城市)很难与大型零售连锁店[5]竞争。
为了解决这些问题，需要一种新的更好的食物分配方式。其中一个可能的新选择是通过枢纽网络[20]整合物流活动，从而形成与更大的传统食品企业合作或在其内部运营的本地食品配送线路[5,21]。本研究拟对这一创新理念进行深入研究，并在哈兰地区进行实际应用。为此，形成了连接生产商、零售商、CC、DC的ILN，通过集成的方式有效协调物流活动，通过CC和DC协调生产商的产品配送，并支持信息技术(IT)系统，如图1所示。
本研究的主要目的是调查现有的粮食产品从生产者流向消费者的情况，并为参与瑞典哈兰地区这一试点项目的当地粮食生产者制订一个协调和有效的粮食分配制度。具体目标是:
1)收集相关数据，使用GIS、Route LogiX等数据分析工具进行整理;
2)生产厂家和发货点(零售商/客户)地图;
3)确定CC和DC的最佳位置;
4)进行路线优化分析;
5)将本地生产的食品配送整合到大型食品配送中心。
综上所述，由于人们对LPF越来越感兴趣，出现了一种将当地食品生产商和消费者重新联系起来的趋势。在当前形势下，低成本部队的分布不协调，效率低下。因此，为LPF形成ILN，规划优化的配送路线，对于促进小规模食品生产企业高效、高效的物流服务，提高哈兰地区当地食品供应体系的可持续性至关重要。ILN有助于解决物流、进入更大市场、获取食品原产地和质量信息等方面的问题。这项研究的结果证实了这一点。研究结果表明，在LPF的配送系统中实施ILN，可以大大缩短运输距离、时间和路线(车辆数量)。
本文的结构如下。在第二部分，材料和方法进行了描述。第三节给出了计算结果。第4节讨论了调查结果。在第五章中，给出了今后研究的主要结论和建议。
2.材料和方法
2.1项目区域、生产商和交付地点
项目区位于Halland County，位于56度完美呈现19′07”N和57度完美呈现35′56”N纬、11度完美呈现27′37”E和13度完美呈现42′08 E经度之间(见图2)。本研究共考虑14家生产商，均位于Halland County。其中四家只有地址和年产量。其余十家生产商有资料，包括各自交货地点的地址。共有44个交付点(见表1)(现有客户的地址)，其中大部分位于Vastra Gotland、Halland和Skane县(见图2)。
2.2数据收集
通过问卷调查和访谈收集数据。调查问卷的结构和发送给所有生产者。所收集的数据包括生产商和客户地址、交货频率、年生产数量、产品类型、年收入、按收入百分比计算的分销成本以及关于产品分销的附加信息。其中一些数据(如年度收入和分销成本)将在本文的第二部分进行分析和报告。
2.3地理位置分析
2.3.1采用重心技术和载荷距离技术两种方法确定食品采集中心的最佳位置。
用[22]描述了这些技术的数学方程。该技术通过最小化运输距离和运输时间来优化CC等设施的位置，从而带来经济和环境效益。
在第一种方法中，利用货物的运输距离和交付产品的重量[22]确定CC的最佳位置。该方法使用直线距离(生产者和CC之间)的基础上，每个生产者和CC的坐标，在数字地图上。本分析使用14个生产者相对于CC的坐标及其年生产量。
当提出不同的位置选择时，采用第二种方法，用荷载与距离的乘积作为测量值。在目前的情况下，建议三个位置，并确定每个位置的载荷距离测量值。最后，选择荷载-距离之和最小的位置。采用Route LogiX软件[23]计算实际道路距离，以年生产数量为负荷值。
在这些生产商所在地区发现的一个大型食品配送中心被选为LPF的DC。该DC位于赫尔辛堡市，隶属于瑞典之一。LPF将从CC运往配送中心(DC)。
2.3.2绘制生产和交货点，CC和DC
首先，根据每个生产者、交货地点和DC的邮政编码和从数字数据库获得的其他地理信息，确定经纬度坐标。CC的坐标如上所述确定。然后利用GIS软件[24]的ArcMAP对所有识别的位置进行映射。一个点形状文件表示这些地方的地理位置，并在地图上显示出来(参见图2)。
2.4收集和分发本地生产的食品的方案
食品供应链内部的协调对于供应链在竞争环境下的有效性和效率至关重要，可以用不同的方式组织结构[25]。在目前的研究中，我们考虑了不同的场景来实现这种协调。在协调过程中，使用数字地图创建了不同的路线，使CC和DC之间的生产和交货点可视化。采用包括优化[23]在内的最强大的车辆路径选择软件RoutelogiX进行路径优化分析。它通过最小化驾驶距离和时间来找到最优路线，从而降低运输成本和温室气体的排放。由于该软件每次处理一辆车的规划，因此本研究中形成的每条路线都分别优化了[23]。
为了进行详细的分析，我们仔细设置了四个场景，考虑了生产者、交付点、CC和DC之间的关系。根据现有资料，还考虑到每次旅行的运送次数和数量。
2.4.1场景1:当生产者分发他们的产品时
在这种情况下，所有生产商根据其客户/交付点的位置和数量，以单一或多个路线将产品交付给各自的客户(零售商)(参见图3)。由于没有关于每个生产者的分销路线的详细信息(只有客户的位置可用)，所以为每个生产者创建了产品交付路线，并假设通过相同的路线可以交付给彼此非常接近的客户。在此情景下共形成23条可能的路径并进行分析。
2.4.2场景2:生产者收集，DC分发
场景2包括将产品从生产者运送到零售商的三个部分。这些是从生产者到CC，从CC到DC，从DC到交付点的传输(见图4)。
选择一:当从区议会向零售商分销食物的事宜在区议会分别处理时，即分配只分销有关生产商的最低生活保障费用的车辆。为此目的，设计了5条分发路线，其中一条路线所服务的投递点数目从2个到12个不等。
方案二:一体化配送:在这种情况下，LPF从生产商到CC，从CC到DC的运输方式与方案一相似。但是，从DC到配送点的运输方式被认为是与LSFDC现有的配送路线相结合的。也假定产品只能在LSFDC中利用卡车的空载空间来运输，因为通常使用这些卡车30% - 40%的装载能力。
2.4.3场景3:CC收集，DC分发
在场景3中,收集产品CC和交付直流被认为是协调和人-岁的CC和创建这两种途径(见图5),类似于场景2,在场景3中,两个选项被认为是分发从直流到消费者/零售商。
2.4.4场景4:集成收集和分发
在场景4中，产品的收集和分发将在每个路由中进行协调。这种协调是由集中管理的IT系统的支持下,在司机接收,形成从通信中心和收集产品从生产商而交付零售商在同一时间(参见图6)。这可以通过提供实用的卡车被收集和交付不同产品不同的隔间。在这种情况下，任务是从一个路由中选择产品，并以相同的路由交付给零售商。根据生产者和交货地点的地理位置创建了四条路线，即在同一条路线上把生产者和消费者安排在彼此接近的位置。
关于车辆，在方案1(现有系统)和方案2的集合部分，生产者可以使用轻型运输车和客车。在方案I(方案2和方案3)和方案4中，假定将分配载重能力达3.5 t的轻型卡车。在方案二(方案二和方案三)中，假定轻型卡车(用于收集和运输到DC)和重型卡车(约占LSFDC拥有的卡车容量的30 - 40%)将用于从DC进一步分配。
3.结果
3.1调查生产商和产品交付地点
LPF的所有生产者考虑本研究从CC位于50公里的半径,在哈兰县(参见图2),而大部分的现有客户被发现在180公里半径内的CC。44交货点,22日被发现在哈兰(50%)和20交货点位于毗邻县(46%)。只有2个投递点在非邻县。
两个送货点,Norrtalje(在斯德哥尔摩郡)和Eskilstuna (Sodermanland县)远非CC和直流(参见图2)。Norrtalje最远的一个,直流625公里和554公里CC Eskilstuna第二最远的一个,从直流和CC 443公里520公里。交付Norrtalje是每周只有一次,而交付Eskilstuna每周5次。
表1报告了10个生产商的交货点数量，数量从2个到7个不等。这14个生产商每年总共生产70
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