《中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究》15000字（論文）

頁(yè)共26頁(yè)1緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景新世紀(jì)以來(lái)，得益于良好的內(nèi)外部環(huán)境，我國(guó)的科技和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的背景下，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展也取得了巨大進(jìn)步，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)變革持續(xù)高質(zhì)量推進(jìn)。受傳統(tǒng)小農(nóng)經(jīng)濟(jì)意識(shí)影響，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展大多還依賴(lài)自給自足的封閉性種植和管理模式，而近些年農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)代化進(jìn)程的加速推進(jìn)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流體系沒(méi)有得到與之相對(duì)高速的發(fā)展。生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流體系，特別是冷鏈配送發(fā)展滯后對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化影響越來(lái)越突出。隨著我國(guó)的農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革持續(xù)推進(jìn)，一方面農(nóng)產(chǎn)品連續(xù)豐收高產(chǎn)，另一方面居民美好生活對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的需求和要求不斷提升。如何提高農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理水平，建立健全現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)物流體系，特別是增強(qiáng)冷鏈運(yùn)輸能力、提高運(yùn)輸可靠性、增強(qiáng)運(yùn)輸抗風(fēng)險(xiǎn)能力，降低冷鏈運(yùn)輸成本，提升冷鏈物流運(yùn)輸?shù)木C合效能，進(jìn)而提升產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平和消費(fèi)者滿意度是農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者和冷鏈運(yùn)輸企業(yè)必須解決的問(wèn)題。生鮮農(nóng)產(chǎn)品不同于其他高附加值產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品由于附加值低，容易腐蝕，需要確保安全可靠的運(yùn)輸，且在運(yùn)輸過(guò)程中需要良好的冷藏保護(hù)，其物流成本對(duì)行業(yè)整體收益的影響比較大，如果沒(méi)有高效安全的農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸體系，生鮮農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展將受到極大限制。在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略不斷落實(shí)和消費(fèi)者對(duì)高效可靠冷鏈運(yùn)輸需求推動(dòng)下，社會(huì)各界對(duì)農(nóng)業(yè)冷鏈物流體系發(fā)展越來(lái)越關(guān)注。農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展趨向于高質(zhì)量化、高效率。低成本一直是物流運(yùn)輸?shù)闹攸c(diǎn)。近年來(lái)，隨著零庫(kù)存、精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)配送等運(yùn)營(yíng)概念興起，越來(lái)越多的人更加重視供應(yīng)鏈的不確定性以及運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。以往關(guān)于物流運(yùn)輸中斷問(wèn)題的研究多集中于機(jī)械制造等行業(yè)，而農(nóng)產(chǎn)品與此不同，農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸發(fā)生中斷問(wèn)題將極大增加農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)所不能承受的懲罰成本。在考慮農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸體系時(shí)必須考慮可能的中斷影響?；诖?，本文考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)下的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑的優(yōu)化，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送方式和路線選擇進(jìn)行合理優(yōu)化，以期其取得更好的發(fā)展和更多的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)整體效益。1.1.2研究意義對(duì)考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究，不僅具有學(xué)術(shù)理論意義還具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。在學(xué)術(shù)理論研究上，本研究更深入細(xì)致地探討了生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中涉及到的影響因素，豐富和拓展了生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸問(wèn)題的相關(guān)理論與方法。本文以生鮮農(nóng)產(chǎn)品作為運(yùn)輸對(duì)象彌補(bǔ)了中斷風(fēng)險(xiǎn)和多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化相關(guān)研究中缺乏農(nóng)產(chǎn)品作為貨運(yùn)對(duì)象的問(wèn)題。以往關(guān)于中斷風(fēng)險(xiǎn)的研究對(duì)集中于供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)的研究而忽略了運(yùn)輸過(guò)程中因各種因素導(dǎo)致的中斷，本文將運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)合理量化為風(fēng)險(xiǎn)成本，彌補(bǔ)了當(dāng)前運(yùn)輸中斷研究缺乏定量分析的不足。本文在研究過(guò)程中，考慮多式聯(lián)運(yùn)最簡(jiǎn)優(yōu)化模型，再根據(jù)所解決問(wèn)題的需要將運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)、制冷因素、時(shí)間窗因素融入最簡(jiǎn)模型，綜合考慮各目標(biāo)成本，建立廣義運(yùn)輸成本目標(biāo)函數(shù)，為解決考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題帶來(lái)研究方法啟示。在實(shí)踐應(yīng)用上，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流發(fā)展迅速，合理地控制物流配送成本已經(jīng)成為物流企業(yè)生存的根本。物流配送成本占企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本為40%左右，選擇運(yùn)輸方式、優(yōu)化運(yùn)輸路徑進(jìn)而減少運(yùn)輸成本提高運(yùn)輸可靠性對(duì)提升生鮮農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力非常重要。同時(shí)受市場(chǎng)，政治，自然等各種因素的影響，不同的運(yùn)輸方式會(huì)面臨一定的中斷風(fēng)險(xiǎn)，中斷將給生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸帶來(lái)時(shí)間成本和風(fēng)險(xiǎn)處理成本。本文在多式聯(lián)運(yùn)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)上考慮了中斷風(fēng)險(xiǎn)成本，并以廣義的總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)構(gòu)建優(yōu)化模型，充分考慮不同運(yùn)輸方式可能的中斷風(fēng)險(xiǎn)，將能在運(yùn)輸過(guò)程中合理規(guī)避運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸?shù)目怪袛囡L(fēng)險(xiǎn)能力，也有利于提升消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的信任度和滿意度，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1物流運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)控制研究隨著信息化網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代快速深度發(fā)展，物流運(yùn)輸越來(lái)越與社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)和居民生活息息相關(guān)。潘暑風(fēng)(2009)從中斷風(fēng)險(xiǎn)管理的視角出發(fā),以模型偏蕩最小作為目標(biāo)，建立了物流運(yùn)輸延遲中斷管理模型,并運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行求解[1]。黎潔鈺(2010)等考慮了不同訂貨方法下庫(kù)存資源的補(bǔ)給模式,并使用計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件,對(duì)不同模式下供應(yīng)部到分銷(xiāo)部配送過(guò)程的中斷開(kāi)展了仿真研究,獲得了在運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)下理想的庫(kù)存和運(yùn)輸流動(dòng)模式[2]。王勇(2015)等采用了與眾不同的運(yùn)輸中斷與供應(yīng)鏈融合的關(guān)系模型,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查及結(jié)果分析,使用復(fù)雜方程模型對(duì)理論猜想進(jìn)行了考證[3]。任慧(2019)考慮了運(yùn)輸過(guò)程中可能的中斷，并在考慮該條件下設(shè)計(jì)了三級(jí)可靠供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，在工廠、倉(cāng)庫(kù)及需求能力約束下,使總設(shè)計(jì)成本最小，運(yùn)輸可靠度最大,構(gòu)建了雙目標(biāo)聯(lián)合整數(shù)規(guī)劃模型以設(shè)計(jì)一個(gè)三級(jí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)[4]。Chávez(2017)等基于不確定多目標(biāo)最小成本模型，考慮運(yùn)輸過(guò)程中斷時(shí)間的不確定性，提出了既能最小化運(yùn)輸時(shí)間又能降低確定性運(yùn)費(fèi)率的模型，并設(shè)計(jì)了具有記憶能力的優(yōu)化策略[5]。Cui(2016)等在產(chǎn)品需求不確定條件下，考慮設(shè)計(jì)運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)下兩級(jí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，他們從優(yōu)化預(yù)期總成本角度出發(fā)，確定制造商坐標(biāo)、運(yùn)輸工具配置以及庫(kù)存資源管理決策[6]。1.2.2生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流研究需求推動(dòng)發(fā)展進(jìn)步，隨著人民美好生活不斷提升，生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送問(wèn)題逐步成為物流界關(guān)注的重點(diǎn)。許婷婷(2021)等統(tǒng)籌考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送過(guò)程，以各目標(biāo)成本總和為目標(biāo)函數(shù)，設(shè)計(jì)旨在追求總成本最小的優(yōu)化模型，并采用逐步逼近的方法對(duì)算例展開(kāi)檢驗(yàn)[7]。俞武揚(yáng)(2017)等考慮了冷鏈運(yùn)輸車(chē)的能源耗費(fèi)成本和貨物損失成本,分別對(duì)運(yùn)輸過(guò)程和裝卸過(guò)程進(jìn)行獨(dú)立研究,以總成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)立了具備軟時(shí)間窗的模型，最后用遺傳算法和仿真試驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證[8]。王露(2020)考慮了生鮮農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中貨物質(zhì)量與制冷能耗的問(wèn)題，從長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中不同環(huán)境以及冷藏需求角度出發(fā)，研究了我國(guó)到歐洲間生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈的多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化方案，以總成本最小為目標(biāo)，分別構(gòu)建了一體化優(yōu)化模型和兩階段優(yōu)化模型，使用算例分析檢驗(yàn)了模型的優(yōu)良性[9]。鄒建城(2019)從減少碳排放角度出發(fā)，使用碳稅機(jī)制，將碳排放環(huán)境污染合理量化為碳排放成本，統(tǒng)籌考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中的各項(xiàng)成本，構(gòu)建加入碳排放成本的整體運(yùn)輸成本最小以以及消費(fèi)者滿意度最高的路徑優(yōu)化模型，并設(shè)計(jì)遺傳算法檢驗(yàn)了模型的可行性[10]。Hsiao(2017)等針對(duì)多種不同農(nóng)產(chǎn)品同時(shí)配送的要求，以確?？蛻?hù)所需產(chǎn)品的品質(zhì)為優(yōu)先考慮因素，設(shè)計(jì)了不同冷藏溫度同一配送過(guò)程的冷鏈物流模型，并使用以生物地理學(xué)為基礎(chǔ)的自適應(yīng)優(yōu)化算法進(jìn)行了驗(yàn)證[11]。Osvald(2008)等將運(yùn)輸過(guò)程貨物的腐蝕作為優(yōu)先考慮的因素，將新鮮果蔬農(nóng)產(chǎn)品的配送問(wèn)題表示為有時(shí)間窗和運(yùn)輸時(shí)間依賴(lài)的運(yùn)輸路徑規(guī)劃問(wèn)題，并采用啟發(fā)式算法來(lái)求解，最后通過(guò)市場(chǎng)實(shí)例幵展應(yīng)用研究[12]。Wang(2018)等針對(duì)冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的定位-路線問(wèn)題，考慮碳排放，建立了綠色低碳的優(yōu)化模型，并在遺傳算法的基礎(chǔ)上通過(guò)啟發(fā)式算法思路提出了新的解決算法[13]。1.2.3多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究針對(duì)貨物運(yùn)輸過(guò)程的多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題，以往學(xué)者從多方面不同視角展開(kāi)了研究。楊雪(2013)根據(jù)集裝箱不同運(yùn)輸工具在節(jié)點(diǎn)間換裝的操作不同特點(diǎn)，構(gòu)建換裝時(shí)間函數(shù)，建立總時(shí)間最短、總成本最小的雙目標(biāo)模型，將時(shí)間換算為廣義成本并對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證[14]。徐林坤(2020)考慮農(nóng)產(chǎn)品特殊性質(zhì)，用排隊(duì)論的思想研究運(yùn)輸車(chē)的到達(dá)與貨物裝卸系統(tǒng)，以此計(jì)算包含公路運(yùn)輸車(chē)的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，并通過(guò)蟻群算法對(duì)包含多個(gè)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行求解[15]。劉松(2020)等考慮包括貨運(yùn)工具開(kāi)班時(shí)間限制、冷藏集裝箱運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)限制以及時(shí)效性限制等多方面約束，以總成本最小為目標(biāo)建立路徑優(yōu)化模型[16]。邱夢(mèng)(2020)對(duì)生鮮品多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題的研究增添了時(shí)興的高鐵運(yùn)輸方式，充分發(fā)揮高鐵運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)對(duì)運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸方式的優(yōu)化，通過(guò)設(shè)計(jì)遺傳算法對(duì)高鐵參與的多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)越性進(jìn)行了驗(yàn)證[17]。關(guān)麗霞(2020)將運(yùn)輸可靠性、運(yùn)輸成本、運(yùn)輸工具以及運(yùn)輸路線等因素統(tǒng)籌一體考慮，以運(yùn)輸費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化模型，并通過(guò)設(shè)計(jì)算法和實(shí)例計(jì)算證明了多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案較單一運(yùn)輸方式運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越[18]。LozanoA(2001)等采用標(biāo)記法，在整體運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上搜尋兩點(diǎn)之間的最短路徑，將約束條件下的運(yùn)輸組合作為一個(gè)可行的路徑，并采用完善過(guò)的連時(shí)序法求解多式聯(lián)運(yùn)的最佳路徑[19]。Tristram(2010)建立了多式聯(lián)運(yùn)結(jié)構(gòu)的兩種不同模型，提出考慮時(shí)間的城市交通運(yùn)輸多目標(biāo)最優(yōu)路徑模型，并使用改進(jìn)過(guò)的Martins算法求解[20]。Mostert(2017)等從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)單一公路運(yùn)輸和多式聯(lián)運(yùn)方案進(jìn)行比較分析，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，多式聯(lián)運(yùn)不僅具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)效益而且對(duì)環(huán)境保護(hù)也具有十分積極的意義[21]。Assadipour(2015)等綜合考慮運(yùn)輸總成本成本和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn),對(duì)危險(xiǎn)貨物的公鐵聯(lián)運(yùn)進(jìn)行了建模并展開(kāi)研究[22]。從上述分析中可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于運(yùn)輸中斷問(wèn)題國(guó)內(nèi)外的研究都傾向于運(yùn)輸中斷對(duì)供應(yīng)鏈的影響以及考慮運(yùn)輸中斷的物流設(shè)施選址問(wèn)題，而不同運(yùn)輸方式的中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)多式聯(lián)運(yùn)影響的角度涉及較少。冷鏈物流是物流體系中的特殊組成部分，且占總物流成本比較大。現(xiàn)有的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈研究主要聚焦于運(yùn)輸時(shí)間最少和總成本最低。多式聯(lián)運(yùn)問(wèn)題有著豐富細(xì)致的研究，多式聯(lián)運(yùn)問(wèn)題致力于在各種約束和目標(biāo)的要求下得到運(yùn)輸?shù)淖罴呀M合。多式聯(lián)運(yùn)越來(lái)越傾向于多目標(biāo)研究，例如時(shí)間最短、路程最短、總成本最低、可靠性最高、碳排放最低等，不同決策主體可以根據(jù)實(shí)際需要做出路徑選擇。1.3研究?jī)?nèi)容與論文組織結(jié)構(gòu)1.3.1研究?jī)?nèi)容本文研究了中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)場(chǎng)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題。考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中可能面臨的中斷風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建了以包括運(yùn)輸成本、轉(zhuǎn)運(yùn)成本、冷藏成本、時(shí)間窗懲罰成本、中斷風(fēng)險(xiǎn)成本在內(nèi)的廣義運(yùn)輸費(fèi)用目標(biāo)函數(shù)，并通過(guò)遺傳算法對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型進(jìn)行求解。1.3.2論文組織結(jié)構(gòu)論文共分設(shè)為6個(gè)章節(jié)，各個(gè)章節(jié)內(nèi)容具體安排如下：緒論。對(duì)論文的研究背景和研究意義進(jìn)行介紹，對(duì)運(yùn)輸中斷問(wèn)題、生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流問(wèn)題、多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了文獻(xiàn)回顧與分析，了解國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展。最后對(duì)研究?jī)?nèi)容、論文組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要概括。相關(guān)理論與方法。主要包括下面四個(gè)部分：第一部分運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)的概述、來(lái)源以及可能帶來(lái)的危害；第二部分為生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流概念及特殊性介紹；第三部分為多式聯(lián)運(yùn)的定義和網(wǎng)絡(luò)分析；第四部分遺傳算法介紹。建立中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型。主要包括模型問(wèn)題描述、假設(shè)、符號(hào)定定義及模型建立。中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題求解。主要包括染色體設(shè)計(jì)、適應(yīng)度函數(shù)、遺傳操作。對(duì)模型進(jìn)行算例分析。分析多種不同風(fēng)險(xiǎn)條件下的運(yùn)輸方式和路徑選擇，比較了單一運(yùn)輸與多式聯(lián)運(yùn)。第6章，總結(jié)與展望。對(duì)論文的研究進(jìn)行總結(jié)，分析論文不足之處，展望未來(lái)。

2相關(guān)理論與方法2.1物流運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)2.1.1運(yùn)輸中斷的概念運(yùn)輸中斷是指貨物在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中因?yàn)橐馔舛沟眠\(yùn)輸不能正常進(jìn)行，致使貨物不能在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的要求下送達(dá)目的地，導(dǎo)致了運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于運(yùn)輸中斷事件，一般可以用中斷發(fā)生的概率和中斷對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊懗潭葍蓚€(gè)角度來(lái)描述[23]。中斷風(fēng)險(xiǎn)事件具有不確定性，發(fā)生概率很小，在現(xiàn)實(shí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，每條運(yùn)輸路線各種運(yùn)輸方式都存在中斷的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)分析一般思路：①相關(guān)專(zhuān)家對(duì)運(yùn)輸可靠性各指標(biāo)進(jìn)行打分，②運(yùn)輸中斷事件的歷史紀(jì)錄，③關(guān)于運(yùn)輸中斷的問(wèn)卷調(diào)查，④建立仿真模型，⑤可預(yù)知的潛在風(fēng)險(xiǎn)信息[24]。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，超過(guò)80%的企業(yè)重視供應(yīng)鏈運(yùn)輸?shù)闹袛嗪腿嵝詥?wèn)題，但是大概僅有10%的企業(yè)采取切實(shí)舉措來(lái)規(guī)避和減少中斷風(fēng)險(xiǎn)的影響。2.1.2運(yùn)輸中斷的來(lái)源及危害運(yùn)輸中斷一般是由設(shè)備故障、人為破壞和自然因素導(dǎo)致的，例如運(yùn)輸過(guò)程中運(yùn)輸工具突發(fā)故障、運(yùn)輸線路損壞、道路交通擁堵、冗長(zhǎng)的海關(guān)檢查、恐怖活動(dòng)、突發(fā)公共衛(wèi)生事件的衛(wèi)生監(jiān)督、地震、汛期、泥石流、臺(tái)風(fēng)等。交通運(yùn)輸受各種因素的影響造成運(yùn)輸中斷或運(yùn)輸能力下降勢(shì)必會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。這種損失主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是因?yàn)檫\(yùn)輸中斷，導(dǎo)致生產(chǎn)工人不能到達(dá)生產(chǎn)工廠而致使生產(chǎn)能力降低所帶來(lái)的生產(chǎn)損失；二是生產(chǎn)原材料受運(yùn)輸中斷影響導(dǎo)致供應(yīng)不足進(jìn)而導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)損失[25]。運(yùn)輸中斷還可能帶來(lái)更高的物流運(yùn)輸成本，嚴(yán)重的運(yùn)輸中斷事件甚至?xí)绊懙狡髽I(yè)的股票價(jià)格和市場(chǎng)對(duì)企業(yè)可靠性信任度。2.2生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流2.2.1生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流基本概述冷鏈物流是物流業(yè)的重要組成部分。冷鏈物流的根本是通過(guò)冷藏技術(shù)使物品在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中保持原有品質(zhì)，并高效安全地將物品交付給消費(fèi)者。當(dāng)前冷鏈運(yùn)輸方式包括空運(yùn)冷鏈運(yùn)輸、公路冷鏈運(yùn)輸、鐵路冷鏈運(yùn)輸（高鐵冷鏈運(yùn)輸）、水運(yùn)冷鏈運(yùn)輸?shù)?。生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流是指水果、蔬菜、奶類(lèi)、蛋類(lèi)、肉類(lèi)、水產(chǎn)等居民生活消費(fèi)必需品從農(nóng)園生產(chǎn)基地收采到消費(fèi)者采購(gòu)的全過(guò)程冷藏保護(hù)配送。生鮮農(nóng)產(chǎn)品從收采到消費(fèi)終端的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要處于生鮮農(nóng)產(chǎn)品需要的合適的低溫冷藏保護(hù)狀態(tài)，最大限度地確保生鮮農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全，確保生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流始終高效安全。近十年以來(lái)，伴隨著居民消費(fèi)水平提高和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和流通量連年上升，消費(fèi)者對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的安全和品質(zhì)提出了更高要求，現(xiàn)有的冷鏈運(yùn)輸能力和水平尚不能滿足市場(chǎng)需求。據(jù)問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)總體冷鏈運(yùn)輸比率為45%左右，根據(jù)中物聯(lián)冷鏈委的估算，我國(guó)目前前果蔬、水產(chǎn)品、肉類(lèi)的冷藏運(yùn)輸比率分別為35%、69%、57%，而這些冷鏈運(yùn)輸比例在發(fā)達(dá)國(guó)家平均達(dá)90%以上。較低的冷藏運(yùn)輸率使得很多生鮮農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中得不到符合標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)，最終損害的是消費(fèi)者的利益。2.2.2生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的特殊性介紹生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流與一般常溫工業(yè)品物流體系比較，具有更高的運(yùn)輸要求。生鮮農(nóng)產(chǎn)品的失鮮和損耗主要有外部和內(nèi)部?jī)蓚€(gè)影響因素。外部環(huán)境影響因素例如運(yùn)輸狀態(tài)、空氣濕度、冷藏溫度、密封完整度，內(nèi)部影響因素包括生鮮農(nóng)產(chǎn)品自身在封閉條件下微生物作用、呼吸作用，使得生鮮農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)發(fā)生品質(zhì)的變化。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)作需要專(zhuān)業(yè)化的裝備和設(shè)施，建設(shè)一個(gè)完整的冷鏈體系投資大并且回報(bào)時(shí)間長(zhǎng)。其次，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)基地和消費(fèi)終端端都不集中，受天氣、季節(jié)、交通等影響較大，不確定因素較多。再者，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系需要各環(huán)節(jié)各部門(mén)高效協(xié)調(diào)，確保物流交易次數(shù)盡量少并保證農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度。最后，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需要先進(jìn)的信息技術(shù)支撐以期對(duì)農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控、實(shí)時(shí)跟蹤、問(wèn)題反饋的。2.3多式聯(lián)運(yùn)2.3.1多式聯(lián)運(yùn)的概述多式聯(lián)運(yùn)通過(guò)組合兩種或兩種以上的交通運(yùn)輸工具，并實(shí)現(xiàn)將物品從出發(fā)點(diǎn)運(yùn)輸?shù)侥康牡氐倪^(guò)程。多式聯(lián)運(yùn)考慮多種不同運(yùn)輸工具，在一定的運(yùn)輸路線網(wǎng)絡(luò)中滿足特定約束下進(jìn)行優(yōu)化組合，以達(dá)到減少貨物運(yùn)輸距離、運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸費(fèi)用的目的，使物流運(yùn)輸盡可能獲得最優(yōu)運(yùn)輸路線，最終達(dá)到降本增效的聯(lián)運(yùn)目標(biāo)。多式聯(lián)運(yùn)思想將整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程視為一個(gè)統(tǒng)一體，通過(guò)組合不同的運(yùn)輸方式，最終實(shí)現(xiàn)綜合一體化高性能運(yùn)輸體系。目前的物流運(yùn)輸方式主要有空運(yùn)、高鐵、普通鐵路、公路、水路（河運(yùn)、海運(yùn)）等，不同的交通運(yùn)輸工具在實(shí)際運(yùn)輸活動(dòng)中各有優(yōu)勢(shì)，單一運(yùn)輸工具的運(yùn)用不能充分發(fā)揮不同運(yùn)輸工具的優(yōu)點(diǎn)。多式聯(lián)運(yùn)是一種相對(duì)靈活的運(yùn)輸組織形式，它集中了各種運(yùn)輸方式的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，融合為一體，組成連貫運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)合理運(yùn)輸?shù)哪康?。相比于單一的運(yùn)輸方式多式聯(lián)運(yùn)具備多方面的優(yōu)點(diǎn)：①提高運(yùn)輸組織水平，②實(shí)現(xiàn)門(mén)到門(mén)的有效運(yùn)輸，③充分利用不同運(yùn)輸方式的優(yōu)勢(shì)，④減少運(yùn)輸費(fèi)用，⑤安全迅速。隨著交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局持續(xù)完善和深化，運(yùn)輸資源將得到更加高效的整合，我國(guó)多式聯(lián)運(yùn)交通運(yùn)輸將持續(xù)釋放優(yōu)勢(shì)潛能，有助于達(dá)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)中降本增效的目的，提升市場(chǎng)服務(wù)水平。2.3.2多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)圖如圖2.1所示。圖2.1多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)圖如圖所從起點(diǎn)O到終點(diǎn)D，全程經(jīng)過(guò)N個(gè)節(jié)點(diǎn)的多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間可以任意選擇三種不同的運(yùn)輸方式。不同運(yùn)輸方式的運(yùn)輸費(fèi)用、運(yùn)輸時(shí)間及最大貨運(yùn)量都不盡相同，在網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以更換成其他不同運(yùn)輸方式，并且需要花費(fèi)不同的時(shí)間和費(fèi)用。2.4遺傳算法遺傳算法（GeneticAlgorithm，GA）由J.H.Holland教授首先發(fā)現(xiàn)并提出，可以有效地解決NP問(wèn)題、非線性問(wèn)題、多模態(tài)函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題、多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題等多優(yōu)化問(wèn)題。遺傳算法模擬自然界生物進(jìn)化和自然選擇法則，這種算法思想來(lái)源于進(jìn)化論和自然遺傳的自然規(guī)律，是一種具有自然生存選擇的啟發(fā)式搜索算法。通過(guò)初始種群的產(chǎn)生、適應(yīng)度評(píng)估、選擇、交叉、變異等操作步驟來(lái)完成遺傳算法的進(jìn)化過(guò)程，得到種群中滿足目標(biāo)函數(shù)的染色體，最終得到最優(yōu)解。GA流程圖如圖2.2所示，首先定義并確定待解決問(wèn)題的參數(shù)，然后對(duì)問(wèn)題進(jìn)行編碼，將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為遺傳算法可以識(shí)別的字符串，然后生成初始種群，然后通過(guò)適應(yīng)度函數(shù)對(duì)種群中個(gè)體的適應(yīng)度值進(jìn)行評(píng)估，若計(jì)算過(guò)程中達(dá)到該算法設(shè)定的最大迭代次數(shù)，則終止算法；否則，繼續(xù)進(jìn)行先前的遺傳操作，即選擇、交叉和變異，產(chǎn)生新的可行解。圖2.2GA流程圖

3中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型3.1問(wèn)題描述本文研究中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題。本文模型在時(shí)間窗約束下，考慮不同運(yùn)輸方式中斷風(fēng)險(xiǎn)，在某一運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，采用三種不同交通運(yùn)輸方式，旨在找到一個(gè)既能合理規(guī)避各種運(yùn)輸方式潛在的風(fēng)險(xiǎn)，又能使總體運(yùn)輸費(fèi)用最小的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸線路的組合，將農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)園生產(chǎn)基地運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售地。對(duì)單一生產(chǎn)基地和單一銷(xiāo)售地，在公路、鐵路、水路三種運(yùn)輸方式組成的多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，達(dá)到考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)、在特定時(shí)間窗約束下總運(yùn)輸成本最小的目標(biāo)。在整個(gè)聯(lián)運(yùn)規(guī)劃中，充分考慮降低物流企業(yè)的運(yùn)輸成本、提升運(yùn)輸安全可靠性，從而得到基于多方面因素的多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化方案。3.2模型假設(shè)本文的研究是在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的：（1）農(nóng)產(chǎn)品配送總重量不能超過(guò)規(guī)定的運(yùn)輸能力；（2）每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間在運(yùn)輸過(guò)程最多使用一種運(yùn)輸方式；（3）貨物在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候不分開(kāi)到不同的運(yùn)輸方式（4）各類(lèi)運(yùn)輸工具在運(yùn)輸過(guò)程中速度為勻速；（5）同一個(gè)節(jié)點(diǎn)貨物最多經(jīng)過(guò)一次；（6）不考慮運(yùn)輸過(guò)程外產(chǎn)生的其他任何成本。3.3符號(hào)定義模型中涉及的相關(guān)說(shuō)明如下：（1）集合為三種運(yùn)輸方式的集合，其中代表公路運(yùn)輸，代表鐵路運(yùn)輸，代表水路運(yùn)輸，；是多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集合，其中節(jié)點(diǎn)至節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸。（2）參數(shù)：在節(jié)點(diǎn)i用第l種運(yùn)輸方式運(yùn)至j點(diǎn)的運(yùn)輸距離；：在節(jié)點(diǎn)i和j之間貨運(yùn)量；：在節(jié)點(diǎn)i和j之間以第l種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)單位貨物的單位距離成本；：以第l種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)單位貨物在單位時(shí)間內(nèi)的制冷成本；：在節(jié)點(diǎn)i和j之間以第l種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)所能承擔(dān)的最大運(yùn)力；[ai，bi]：客戶(hù)要求運(yùn)輸?shù)竭_(dá)的時(shí)間范圍；：提前到達(dá)時(shí)間懲罰成本；：延遲到達(dá)時(shí)間懲罰成本；：在節(jié)點(diǎn)i處由第k種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換為第l種運(yùn)輸方式時(shí)單位貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)成本，當(dāng)運(yùn)輸方式未發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，；：在節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j單位風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；（表示每一路段的中斷風(fēng)險(xiǎn)）（3）決策變量：在節(jié)點(diǎn)i和j之間以第l種運(yùn)輸方式運(yùn)輸所需要的時(shí)間；：到達(dá)節(jié)點(diǎn)i的時(shí)間；：在節(jié)點(diǎn)i和j之間以第l種運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸；：在節(jié)點(diǎn)i處由第k種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換為第l種運(yùn)輸方式；：在節(jié)點(diǎn)i處由第k種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換為第l種運(yùn)輸方式時(shí)所需的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，當(dāng)未發(fā)生運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換時(shí)，。3.4模型建立本文將不同運(yùn)輸方式潛在中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)運(yùn)輸安全性影響合理量化為中斷風(fēng)險(xiǎn)成本，構(gòu)建包括運(yùn)輸成本、轉(zhuǎn)運(yùn)成本、制冷成本、中斷風(fēng)險(xiǎn)成本、時(shí)間窗懲罰成本在內(nèi)的多目標(biāo)成本廣義運(yùn)輸費(fèi)用函數(shù)，并以廣義運(yùn)輸費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)[26]。目標(biāo)函數(shù)如下：（1.1）目標(biāo)函數(shù)F有五部分構(gòu)成：第一部分表示采取第l種運(yùn)輸方式發(fā)生的運(yùn)輸成本，由貨運(yùn)量、運(yùn)輸方式單位運(yùn)輸費(fèi)用及路徑里程相乘累加獲得；第二部分表示中轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生中轉(zhuǎn)費(fèi)用成本，由單位轉(zhuǎn)運(yùn)成本和貨運(yùn)量相乘累加獲得；第三部分表示生鮮農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中的冷藏成本，與時(shí)間成正相關(guān)，由單位時(shí)間冷藏成本和總運(yùn)輸時(shí)間相乘累加而得；第四部分表示在多式聯(lián)運(yùn)配送中的中斷風(fēng)險(xiǎn)成本，由中斷風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和貨運(yùn)量及運(yùn)輸里程相乘累加而得；第五部分表示時(shí)間窗約束下的懲罰成本，由單位時(shí)間懲罰成本和懲罰時(shí)間相乘累加而得。s.t.（1.2）（1.3）（1.4）（1.5）（1.6）（1.7）（1.8）約束（1.2）表示在某節(jié)點(diǎn)間只能選擇一次運(yùn)輸方式；約束（1.3）保證運(yùn)輸方式的連貫性；（j到h若只用了一種運(yùn)輸方式，轉(zhuǎn)換為0次，若用了兩種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換為1次）約束（1.4）保證在i，j節(jié)點(diǎn)間的貨運(yùn)量不超過(guò)其最大運(yùn)力；約束（1.5）為時(shí)間窗，即銷(xiāo)售點(diǎn)可接受服務(wù)的時(shí)間；約束（1.6）表示在節(jié)點(diǎn)i處只允許發(fā)生一次運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)換；約束（1.7）、（1.8）表示決策變量的約束，為0-1變量。

4中斷風(fēng)險(xiǎn)下生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題求解本文所建立的生鮮農(nóng)產(chǎn)品多式聯(lián)運(yùn)模型，不同運(yùn)輸方式之間所選擇的節(jié)點(diǎn)較多，且某兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)通過(guò)公路、鐵路、水路運(yùn)輸3種方式。隨著節(jié)點(diǎn)的增加，不同的運(yùn)輸組合方式也會(huì)隨之增多，該多式聯(lián)運(yùn)中路徑優(yōu)化選擇問(wèn)題較為復(fù)雜。對(duì)于解決多式聯(lián)運(yùn)生鮮產(chǎn)品配送問(wèn)題，經(jīng)典的優(yōu)化算法有遺傳算法、模擬退火算法等。由于遺傳算法較為簡(jiǎn)單，在求解路徑問(wèn)題方面應(yīng)用廣泛，且具備較強(qiáng)的全域搜索能力，能夠得到較好的解，是一種較為成熟的優(yōu)化算法，因此，本文利用遺傳算法對(duì)該模型進(jìn)行求解。4.1染色體設(shè)計(jì)染色體設(shè)計(jì)主要包括染色體的編碼和解碼操作，是遺傳算法中最關(guān)鍵的問(wèn)題，GA解空間由所有可行解的染色體構(gòu)成，通過(guò)染色體編碼操作可將問(wèn)題的可行解空間轉(zhuǎn)化為GA所能處理的搜索空間。通過(guò)解碼操作可將染色體轉(zhuǎn)化為問(wèn)題的可行解，本文研究的多式聯(lián)運(yùn)問(wèn)題采用整數(shù)編碼，簡(jiǎn)潔直觀，能增加遺傳搜索空間，提高計(jì)算效率與求解精度。決策變量有、，當(dāng)時(shí)表示為節(jié)點(diǎn)i到j(luò)選用了運(yùn)輸方式l，當(dāng)時(shí)表示為在節(jié)點(diǎn)i時(shí)，運(yùn)輸方式由k轉(zhuǎn)為l。將所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，產(chǎn)地用1表示，途中運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)從2開(kāi)始表示，最終銷(xiāo)售地節(jié)點(diǎn)編號(hào)用M表示，最終生成1到M的隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行排序，由于在運(yùn)輸過(guò)程中不需要經(jīng)過(guò)所有節(jié)點(diǎn)，因此，在運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售地M節(jié)點(diǎn)后作為計(jì)算的終止條件，最終得到數(shù)組N，例如當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為10時(shí)，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)1*10維的矩陣[1，4，5，7，10，2，6，3，9，8]，表示為運(yùn)輸路徑，即從生產(chǎn)地1出發(fā)，途中經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)4、5、7后，最終運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售地10。再生成一個(gè)長(zhǎng)度為M-1，數(shù)字從1到K的數(shù)組，設(shè)K=3，隨機(jī)生成1*9維的矩陣H數(shù)組[2，1，3，2，1，2，3，3，1]，表示為各節(jié)點(diǎn)在運(yùn)輸過(guò)程中使用的運(yùn)輸工具，1表示為公路運(yùn)輸，2表示為鐵路運(yùn)輸，3表示為水路運(yùn)輸。染色體設(shè)計(jì)示意圖如圖4.1。圖4.1染色體示意圖該染色體表示從起點(diǎn)1通過(guò)鐵路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)4轉(zhuǎn)運(yùn)為公路運(yùn)輸，通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)節(jié)點(diǎn)5，在節(jié)點(diǎn)5轉(zhuǎn)運(yùn)為水路運(yùn)輸，通過(guò)水路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)節(jié)點(diǎn)7，在節(jié)點(diǎn)7轉(zhuǎn)運(yùn)為鐵路運(yùn)輸，并通過(guò)鐵路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)10節(jié)點(diǎn)。4.2適應(yīng)度函數(shù)適應(yīng)度函數(shù)給定了解的搜索方向，用來(lái)評(píng)價(jià)染色體的優(yōu)劣程度，針對(duì)不同的問(wèn)題需要根據(jù)算法及經(jīng)驗(yàn)確定相應(yīng)的參數(shù)。在一般的遺傳算法操作中，個(gè)體被保留的概率是根據(jù)個(gè)體的適應(yīng)性程度來(lái)確定的。適應(yīng)性強(qiáng)的個(gè)體更有可能被保留，也更有可能被遺傳到下一代種群中。生鮮農(nóng)產(chǎn)品多式聯(lián)運(yùn)問(wèn)題的目標(biāo)為總運(yùn)輸費(fèi)用最小，如式（2.1）所示，該評(píng)價(jià)函數(shù)是求最小值問(wèn)題，因此，適應(yīng)度函數(shù)f（x）應(yīng)設(shè)置為評(píng)價(jià)函數(shù)的倒數(shù)，如式（2.2）所示。（2.1）（2.2）4.3遺傳操作（1）選擇操作。選擇算子，根據(jù)計(jì)算得出的適應(yīng)度函數(shù)值，通過(guò)輪盤(pán)賭選擇法。依據(jù)選擇概率，選擇出特定數(shù)量的個(gè)體，擴(kuò)大種群的多樣性，組成新的種群。輪盤(pán)賭選擇算法中個(gè)體被選擇概率P如式（2.3）所示。（2.3）Nind表示種群規(guī)模，是個(gè)體的適應(yīng)度，是個(gè)體被選擇的概率。在[0,1]之間產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)w，若，則選擇第一條染色體，否則選擇第i條染色體滿足（），使得成立。（2）交叉操作交叉算子。交叉通過(guò)交換兩個(gè)相互配對(duì)的染色體不同位置的基因，產(chǎn)生兩個(gè)新的個(gè)體，交叉算子通過(guò)部分基因交換來(lái)增強(qiáng)全局搜索能力。為了增加種群的多樣性，本文采用兩點(diǎn)交叉法與OX法混合交叉。由于本文設(shè)計(jì)的算法編碼存在2個(gè)數(shù)組H和M，分別代表運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路徑，因此隨機(jī)在每個(gè)父代染色體中各產(chǎn)生2個(gè)數(shù)，將兩個(gè)數(shù)構(gòu)成的交叉段進(jìn)行替換。對(duì)于數(shù)組H，采用兩點(diǎn)交叉法，產(chǎn)生的交叉位分別為第6位到第7位以及第3位到第4位，將交叉段進(jìn)行替換，放置染色體最前面；對(duì)于數(shù)組M，采用OX法，產(chǎn)生的交叉位分別為第4位到第5位以及第4位到第6位，將交叉段進(jìn)行替換，放置染色體中起始點(diǎn)1后面，遵循重復(fù)基因刪除，其余基因補(bǔ)位原則，最終生成子代染色體。具體交叉操作示意圖如圖4.2所示。圖4.2交叉操作示意圖（3）變異操作變異是將染色體中的個(gè)體部分基因變換為其它基因，依據(jù)變異概率，隨機(jī)選擇個(gè)體進(jìn)行染色體變異，形成新的個(gè)體。對(duì)于數(shù)組H，使用置換變異法，變異的數(shù)值范圍為1到K，首先在父代染色體中隨機(jī)生成兩個(gè)變異點(diǎn)，如圖2.3所示，生成的變異點(diǎn)為第4位至第6位，其次隨機(jī)生成一段長(zhǎng)度相等的基因段來(lái)替換原基因段；對(duì)于數(shù)組M，采用逆序變異法，其變異操作本質(zhì)上是替換染色體上兩個(gè)基因段的位置順序，其變異過(guò)程是首先選擇一條父代染色體，隨機(jī)選擇一段變異基因，將該基因段倒序排列，形成新的子代染色體，如圖所示，變異基因?yàn)榈?位至第5位，將基因段進(jìn)行倒序轉(zhuǎn)換，其余基因不變，最終生成子代染色體。變異操作如圖4.3所示。圖4.3變異操作示意圖（4）算法終止因?yàn)樵撃Ｐ洼^小，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)設(shè)置遺傳算法最大迭代次數(shù)為100，依據(jù)是否滿足其判定條件，判斷可不可以停止搜索，若符合條件則停止搜索過(guò)程并輸出最優(yōu)結(jié)果，若不符合則繼續(xù)之前搜索步驟。

5算例分析5.1算例描述某多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人承運(yùn)了一個(gè)生鮮公司的生鮮農(nóng)產(chǎn)品，在考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊懖捎枚嗍铰?lián)運(yùn)的運(yùn)輸方式將這批農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)地運(yùn)送到銷(xiāo)售地。己知該批生鮮農(nóng)產(chǎn)品為120噸，本文模擬包括運(yùn)輸起點(diǎn)和終點(diǎn)擁有10個(gè)節(jié)點(diǎn)的多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，在運(yùn)輸過(guò)程中可選擇公路、鐵路、水路三種運(yùn)輸方式。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖5.1所示。圖5.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5.2參數(shù)設(shè)計(jì)公路、鐵路、水路三種運(yùn)輸方式在運(yùn)輸過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)單位貨物的制冷成本均為7元/（t·h）[27]。運(yùn)輸成本分別為0.5元/（km·t）、0.4元/（km·t）、0.09元/（km·t），運(yùn)輸速度為80km/h、60km/h、30km/h[28]。運(yùn)輸過(guò)程中各節(jié)點(diǎn)距離、運(yùn)輸能力及轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用、時(shí)間如表4.1和表4.2所示[29]。各種運(yùn)輸方式的中斷風(fēng)險(xiǎn)在不同地區(qū)、不同季節(jié)有所不同，考慮公路、鐵路、水路運(yùn)輸方式三組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)分別為A組0.34、0.45、0.21[26]；B組0.42、0.26、0.31；C組0.44、0.35、0.21。提前到達(dá)的時(shí)間懲罰成本10元/(h·t)，晚到時(shí)間懲罰成本為20元/（h·t），各節(jié)點(diǎn)時(shí)間窗范圍如表4.3所示,假設(shè)運(yùn)輸從00：00開(kāi)始。設(shè)置初始種群規(guī)模P=100，交叉概率Pc=0.75，變異概率Pm=0.2，迭代次數(shù)G=100。通過(guò)MATLAB編程進(jìn)行計(jì)算。表5.1各節(jié)點(diǎn)距離（單位：km）與運(yùn)輸能力（單位：t）起點(diǎn)終點(diǎn)距離運(yùn)輸能力1235436527615017021013312421651255230175144524285371682101992510269991185110189240261007783926210236180358541234——146237——36874972——123210——458117951210215320200466257876051802002105721145523815519518358734——674190——110595706666541002002206747676661121021027868880——999380——39169821641876210175190710429525512190215215810132——200269225——910156195232190210220表5.2各運(yùn)輸方式中轉(zhuǎn)成本（單位：元/t）和中轉(zhuǎn)時(shí)間（單位：h）運(yùn)輸方式公路鐵路水路公路003.0915.231鐵路3.0910026.622水路5.23126.62200表5.3各節(jié)點(diǎn)時(shí)間窗(單位：h)節(jié)點(diǎn)12345678910早到時(shí)間081516252731353340晚到時(shí)間01020203032354038605.3結(jié)果分析通過(guò)MATLAB程序設(shè)計(jì)遺傳算法對(duì)算例進(jìn)行求解，通過(guò)100次迭代后，各組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)下具體結(jié)果如表5.4、表5.5、表5.6所示，各組數(shù)據(jù)目標(biāo)成本分析圖如圖5.2、圖5.3、圖5.4所示，通過(guò)100次迭代后，各目標(biāo)函數(shù)適應(yīng)度曲線圖如圖5.5所示。表5.4A組數(shù)據(jù)求解具體結(jié)果運(yùn)輸方式運(yùn)輸路線運(yùn)輸成本中轉(zhuǎn)成本3-1-3-31-4-5-7-10625601255.2制冷成本運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)早到時(shí)間懲罰成本晚到時(shí)間懲罰成本462316552107220表5.5B組數(shù)據(jù)求解具體結(jié)果運(yùn)輸方式運(yùn)輸路線運(yùn)輸成本中轉(zhuǎn)成本3-2-2-21-2-6-9-10806933194.4制冷成本運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)早到時(shí)間懲罰成本晚到時(shí)間懲罰成本320746078054802800表5.6C組數(shù)據(jù)求解具體結(jié)果運(yùn)輸方式運(yùn)輸路線運(yùn)輸成本中轉(zhuǎn)成本3-2-3-31-2-5-7-10590336388.8制冷成本運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)早到時(shí)間懲罰成本晚到時(shí)間懲罰成本460746781309560圖5.2各目標(biāo)函數(shù)適應(yīng)度曲線圖

圖5.3A組數(shù)據(jù)各目標(biāo)成本分析圖圖5.4B組數(shù)據(jù)各目標(biāo)成本分析圖圖5.5C組數(shù)據(jù)各目標(biāo)成本分析圖在該模型中，運(yùn)輸成本與選擇的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路徑相關(guān)，不同運(yùn)輸方式單位運(yùn)價(jià)不同，不同路徑的里程不同；風(fēng)險(xiǎn)成本與各運(yùn)輸方式的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)及選擇的運(yùn)輸路徑相關(guān)，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)越大運(yùn)輸距離越長(zhǎng)則帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)成本越高；制冷成本與時(shí)間成正比，全過(guò)程時(shí)間越長(zhǎng)帶來(lái)的制冷成本越高；中轉(zhuǎn)成本與轉(zhuǎn)運(yùn)類(lèi)型相關(guān)；在時(shí)間窗外的到達(dá)時(shí)間將帶來(lái)時(shí)間懲罰成本，晚到比早到的懲罰更大。由表5.4求解結(jié)果可知，在A組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)下，最佳運(yùn)輸方案為：起點(diǎn)1-水路-節(jié)點(diǎn)4-公路-節(jié)點(diǎn)5-水路-節(jié)點(diǎn)7-水路-節(jié)點(diǎn)10，該運(yùn)輸方案總運(yùn)輸費(fèi)用為182787.2元，其中風(fēng)險(xiǎn)成本占比最大，風(fēng)險(xiǎn)成本為65521元，運(yùn)輸成本為62560元，制冷成本為46231元，中轉(zhuǎn)成本為1255.2元，晚到時(shí)間懲罰成本為7220元；由表5.5求解結(jié)果可知，在B組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)下，最佳運(yùn)輸方案為：起點(diǎn)1-水路-節(jié)點(diǎn)2-鐵路-節(jié)點(diǎn)6-鐵路-節(jié)點(diǎn)9-鐵路-節(jié)點(diǎn)10，該運(yùn)輸方案總運(yùn)輸費(fèi)用為185021.4元，其中運(yùn)輸成本占比最大，運(yùn)輸成本為80693元，風(fēng)險(xiǎn)成本為60780元，制冷成本為32074元，中轉(zhuǎn)成本為3194.4元，晚到時(shí)間懲罰成本為2800元，早到時(shí)間懲罰成本為5480元；由表5.6求解結(jié)果知，在C組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)下，最佳運(yùn)輸方案為：起點(diǎn)1-水路-節(jié)點(diǎn)2-鐵路-節(jié)點(diǎn)5-水路-節(jié)點(diǎn)7-水路-節(jié)點(diǎn)10，該運(yùn)輸方案運(yùn)輸總費(fèi)用為188868.8元，其中風(fēng)險(xiǎn)成本占比最大，風(fēng)險(xiǎn)成本為67813元，運(yùn)輸成本為59033元，制冷成本為46074元，中轉(zhuǎn)成本為6388.8元，晚到時(shí)間懲罰成本為9560元。由圖5.3、圖5.4、圖5.5各目標(biāo)成本分析圖可知，在該求解模型中影響廣義運(yùn)輸費(fèi)用的主要目標(biāo)成本是運(yùn)輸成本、風(fēng)險(xiǎn)成本及制冷成本。由圖5.3，運(yùn)輸成本占比34%、風(fēng)險(xiǎn)成本占比36%、制冷成本占比25%；由圖5.4，運(yùn)輸成本占比44%、風(fēng)險(xiǎn)成本占比33%、制冷成本占比17%；由圖5.5，運(yùn)輸成本占比31%、風(fēng)險(xiǎn)成本占比36%、制冷成本占比25%。三組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)求解結(jié)果中，風(fēng)險(xiǎn)成本占廣義運(yùn)輸費(fèi)用30%以上，風(fēng)險(xiǎn)因素充分影響了優(yōu)化決策的結(jié)果，A組和C組的風(fēng)險(xiǎn)成本雖超越了運(yùn)輸成本，但卻使得廣義運(yùn)輸成本最小，即達(dá)到總運(yùn)輸費(fèi)用最小時(shí)，決策者愿意承受可能的高中斷風(fēng)險(xiǎn)。以B組風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為例，對(duì)比單一運(yùn)輸方式的運(yùn)輸成本如下圖5.6所示。圖5.6單一運(yùn)輸方式對(duì)比圖由圖5.6可知單一公路制冷成本最低，運(yùn)輸成本和風(fēng)險(xiǎn)成本最高，合計(jì)運(yùn)輸成本為281455.2元；單一水路運(yùn)輸成本最低，但其時(shí)間成本和制冷成本最高，合計(jì)運(yùn)輸成本為299100元；單一鐵路運(yùn)輸各項(xiàng)成本表現(xiàn)居中，合計(jì)運(yùn)輸成本為208807.2元；多式聯(lián)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)成本和時(shí)間成本最低，合計(jì)運(yùn)輸成本為185021.4元。通過(guò)對(duì)比分析，多式聯(lián)運(yùn)比單一運(yùn)輸方式的總運(yùn)輸成本更低，多式聯(lián)運(yùn)合理規(guī)避了高風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)降低了貨物運(yùn)輸費(fèi)用。由上述數(shù)據(jù)算例分析可知，在該廣義運(yùn)輸費(fèi)用模型中，運(yùn)輸成本和運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)成本最大，再者是運(yùn)輸制冷成本。由A、C組數(shù)據(jù)分析可知，盡管水路風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)小，但由于其運(yùn)輸速度慢，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸將帶來(lái)比風(fēng)險(xiǎn)成本更高的時(shí)間窗懲罰成本和制冷成本，在這種情況下決策者偏向選擇風(fēng)險(xiǎn)稍大但總成本更小的聯(lián)運(yùn)方案。由A、B組數(shù)據(jù)分析可知，在綜合考慮下，聯(lián)運(yùn)方案傾向于中斷風(fēng)險(xiǎn)更小的運(yùn)輸方式。中斷風(fēng)險(xiǎn)成本充分影響了廣義運(yùn)輸費(fèi)用，中斷風(fēng)險(xiǎn)是模型求解需要關(guān)注的重要因素，也是影響決策的重要因素。數(shù)據(jù)表明模型在求解最優(yōu)運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路徑時(shí)充分考慮了中斷風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避以及總運(yùn)輸費(fèi)用的最小化的兼顧。該模型對(duì)需要降低運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)輸可靠性同時(shí)兼顧總費(fèi)用最小的物流企業(yè)具有良好的實(shí)用性和借鑒意義。

6總結(jié)與展望6.1總結(jié)本文從成本目標(biāo)角度出發(fā)，研究了運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)影響下的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問(wèn)題，考慮不同運(yùn)輸路徑、不同運(yùn)輸方式、運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)、時(shí)間窗約束和冷藏需要等對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?，將不同運(yùn)輸方式中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊懥炕癁轱L(fēng)險(xiǎn)成本，建立包括路徑運(yùn)輸成本、運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)運(yùn)成本、時(shí)間窗懲罰成本、生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷藏成本及運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)成本在內(nèi)的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)廣義運(yùn)輸費(fèi)用函數(shù)，并以廣義運(yùn)輸費(fèi)用函數(shù)值最小為目標(biāo)，建立了冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型。對(duì)該問(wèn)題模型采用遺傳算法進(jìn)行求解，使之在符合各項(xiàng)約束條件下，求出既能很好地規(guī)避相對(duì)較高運(yùn)輸中斷風(fēng)險(xiǎn)又能獲得相對(duì)較低運(yùn)輸成本的最優(yōu)運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸方式。算例分析結(jié)果表明中斷風(fēng)險(xiǎn)成本在廣義運(yùn)輸費(fèi)用中占比較大，模型求解過(guò)程中函數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整機(jī)制充分考慮了中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響。該算例求解結(jié)果分析表明本文所建立的模型能夠充分規(guī)避可能的較高中斷風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還能夠在考慮中斷風(fēng)險(xiǎn)潛在影響的基礎(chǔ)上使總運(yùn)輸成本最低，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸在兼顧安全性與低成本的發(fā)展過(guò)程中具有一定的實(shí)用性和有效性。6.2展望該模型的構(gòu)建是在小規(guī)模節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和一定的理想化條件下建立的，關(guān)于中斷風(fēng)險(xiǎn)的研究，學(xué)界前輩多聚焦于大供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)研究。本人在研究中斷風(fēng)險(xiǎn)時(shí)聚焦于不同運(yùn)輸方式的中斷風(fēng)險(xiǎn)，將不同運(yùn)輸工具的比較中斷概率和中斷事故影響程度作為函數(shù)的中斷風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，這一求解思想還需要更全面細(xì)致的研究。本文在處理生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸時(shí)沒(méi)有考慮同一批次冷鏈運(yùn)輸不同農(nóng)產(chǎn)品需要的冷藏條件極其品質(zhì)變化規(guī)律，而是理想化為統(tǒng)一冷藏標(biāo)準(zhǔn)和無(wú)品質(zhì)損耗，探究不同農(nóng)產(chǎn)品不同運(yùn)輸條件下的品質(zhì)變化規(guī)律將是未來(lái)的研究方向。關(guān)于多式聯(lián)運(yùn)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中還有其他影響因素，例如碳稅成本、過(guò)關(guān)成本，需求的不確定，和貨物損耗等?？紤]中斷風(fēng)險(xiǎn)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)是一項(xiàng)復(fù)雜且伴隨運(yùn)輸條件的改善不斷發(fā)展的問(wèn)題，該問(wèn)題的研究還需與時(shí)俱進(jìn)的深入。

參考文獻(xiàn)[1]潘暑風(fēng).物流配送的中斷風(fēng)險(xiǎn)控制研究[D].南京航空航天大學(xué),2009.[2]黎潔鈺,趙艷萍.基于運(yùn)輸中斷模式下庫(kù)存變動(dòng)的仿真研究[J].江蘇商論,2010(03):110-112.[3]王勇,申孟平.運(yùn)輸中斷對(duì)供應(yīng)鏈整合影響的實(shí)證研究[J].物流技術(shù),2015,34(09):209-212.[4]任慧.考慮運(yùn)輸中斷的可靠三級(jí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與運(yùn)用,2019,55,(06):265-270.[5]ChávezH，Castillo-VillarK，HerreraL，etal.Simulation-basedmulti-objectivemodelforsupplychainswithdisruptionsintransportation[J].RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing，2017，43（2）：39-49.[6]CuiJ，ZhaoM，LiX，etal.Reliabledesignofanintegratedsupplychainwithexpeditedshipmentsunderdisruptionrisks[J].TransportationResearchPartE，2016，95（11）：143-163[7]許婷婷,劉波,孫茹,龍淼.生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流路徑優(yōu)化[J].中國(guó)物流與采購(gòu),2021(01):34-35.[8]俞武揚(yáng),楊沈記.帶軟時(shí)間窗的冷鏈物流配送路徑優(yōu)化研究[J].生產(chǎn)力研究,2017(06):67-70+116.[9]王露.低碳背景下中歐生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈多式聯(lián)運(yùn)方案研究[D].大連海事大學(xué),2020.[10]鄒建城.基于碳減排的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送路徑優(yōu)化研究[D].江蘇大學(xué),2019.[11]HsiaoYH,ChenMC,ChinCL.Distributionplanningforperishablefoodsincoldchainswithqualityconcerns:Formulationandsolutionprocedure[J].TrendsinFoodScience&Technology,2017,61:80-93.[12]OsvaldA,StirnLZ.Avehicleroutingalgorithmforthedistributionofvegetablesandsimilarperishablefood[J].JournalofFoodEngineering,2008,85(2):285-2