曹佳俊秸稈回收物流系統(tǒng)設計與評價

1、華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） III畢業(yè)設計（論文）題 目目:秸稈回回收物流流系統(tǒng)設設計與評評價院系經(jīng)濟管理理系專業(yè)班級級工商09901班班學生姓名名曹佳俊指導教師師任峰二一三三年六月月華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文）秸稈回收收物流系系統(tǒng)設計計與評價價摘要我國作為為農(nóng)業(yè)大大國，擁擁有豐富富的生物物質能源源，這其其中秸稈稈資源又又是重要要的組成成部分，秸稈具具有較高的的綜合利利用價值值，但由由于其固固有的特特性，導導致了其其回收利利用的難難題，為為此，本本文對秸秸稈回收收物流系系統(tǒng)的構構建和優(yōu)優(yōu)化進行行了研究究。首先，通通過整理理相關文文獻，對對秸稈資資源的特特點進行行了總結結，包括括品種、

2、熱值、總量，分布，并歸納納了秸稈稈利用的的方式和和現(xiàn)狀以以及回收收利用中中存在的的問題。其次，運運用物流流學、經(jīng)經(jīng)濟學、管理學學等多學學科的理理論，提提出了構構建秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的目標標和原則則，給出出了其基基本流程程和結構構，以及及成本構構成。并并分析了了對該系系統(tǒng)進行行優(yōu)化設設計的切切入點。其次，根根據(jù)秸稈稈回收流流程，分分析了秸秸稈回收收物流系系統(tǒng)中的的三個問問題，即即：回收收站的設設置問題題，回收收站的運運行方式式以及回回收站和和秸稈綜綜合利用用企業(yè)的的關系問問題。并并根據(jù)研研究結論論提出了了相應的的政策建建議。最后，根根據(jù)研究究結論，探討了了本文研研究的不不足，包包括：缺缺少實

3、證證分析，沒有對對秸稈貯貯存進行行詳細的的分析等等，并據(jù)據(jù)此對進進一步的的研究方方向進行行了展望望。關鍵詞：秸稈；回收；物流系系統(tǒng)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目錄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 緒論 PAGEREF _Toc358791783 h 1 HYPERLINK l _Toc358791784 1

11、.1研究背景及意義 PAGEREF _Toc358791784 h 1 HYPERLINK l _Toc358791785 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358791785 h 2 HYPERLINK l _Toc358791786 1.2.1國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358791786 h 2 HYPERLINK l _Toc358791787 1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358791787 h 3 HYPERLINK l _Toc358791788 2 秸稈利用現(xiàn)狀分析 PAGEREF _Toc358791788 h 4 HYPERLINK

12、 l _Toc358791789 2.1 生物質能發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358791789 h 4 HYPERLINK l _Toc358791790 2.2秸稈的品種、年產(chǎn)量和分布 PAGEREF _Toc358791790 h 4 HYPERLINK l _Toc358791791 2.2 秸稈回收利用的主要途徑 PAGEREF _Toc358791791 h 6 HYPERLINK l _Toc358791792 3 秸稈回收物流系統(tǒng)的構成 PAGEREF _Toc358791792 h 9 HYPERLINK l _Toc358791793 3.1 系統(tǒng)構建的目標和原則 P

13、AGEREF _Toc358791793 h 9 HYPERLINK l _Toc358791794 3.1.1系統(tǒng)構建的目標 PAGEREF _Toc358791794 h 9 HYPERLINK l _Toc358791795 3.1.2 系統(tǒng)構建的原則 PAGEREF _Toc358791795 h 9 HYPERLINK l _Toc358791796 3.2 秸稈回收物流系統(tǒng)的基本流程和結構 PAGEREF _Toc358791796 h 10 HYPERLINK l _Toc358791797 3.3 秸稈回收物流系統(tǒng)優(yōu)化研究 PAGEREF _Toc358791797 h 10

14、HYPERLINK l _Toc358791798 3.3.1秸稈回收物流系統(tǒng)的成本構成 PAGEREF _Toc358791798 h 10 HYPERLINK l _Toc358791799 3.3.2秸稈回收物流系統(tǒng)優(yōu)化過程中需要考慮的幾個問題 PAGEREF _Toc358791799 h 11 HYPERLINK l _Toc358791800 4 秸稈回收物流系統(tǒng)的優(yōu)化 PAGEREF _Toc358791800 h 12 HYPERLINK l _Toc358791801 4.1 回收站設置問題研究 PAGEREF _Toc358791801 h 12 HYPERLINK l _

15、Toc358791802 4.1.1 基本假設 PAGEREF _Toc358791802 h 12 HYPERLINK l _Toc358791803 4.1.2設置7個回收站時的成本構成 PAGEREF _Toc358791803 h 12 HYPERLINK l _Toc358791804 4.1.3設置3個回收站時的成本構成 PAGEREF _Toc358791804 h 14 HYPERLINK l _Toc358791805 4.1.4設置1個回收站時的成本構成 PAGEREF _Toc358791805 h 15 HYPERLINK l _Toc358791806 4.1.5三種

16、模式的比較和討論 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 參數(shù)假定 PAGEREF _Toc358791808 h 16 HYPERLINK l _Toc358791809 4.2.2“農(nóng)戶送貨上門” PAGEREF _Toc358791809 h 17 HYPERLINK l _Toc358791810 4.2.3“回收站以固定收購價格A上門收購” PAGEREF _Toc358791

17、810 h 17 HYPERLINK l _Toc358791811 4.2.4“回收站以變動收購價格上門收購” PAGEREF _Toc358791811 h 18 HYPERLINK l _Toc358791812 4.2.5 結果討論 PAGEREF _Toc358791812 h 19 HYPERLINK l _Toc358791813 4.3回收站和工廠的關系問題研究 PAGEREF _Toc358791813 h 20 HYPERLINK l _Toc358791814 4.3.1 基本假設與參數(shù)設定 PAGEREF _Toc358791814 h 20 HYPERLINK l _

18、Toc358791815 4.3.2 回收站作為下屬單位 PAGEREF _Toc358791815 h 21 HYPERLINK l _Toc358791816 4.3.2 回收站作為獨立主體 PAGEREF _Toc358791816 h 21 HYPERLINK l _Toc358791817 4.3.3 對比與討論 PAGEREF _Toc358791817 h 22 HYPERLINK l _Toc358791818 4.4本章小節(jié) PAGEREF _Toc358791818 h 22 HYPERLINK l _Toc358791819 5 結論與展望 PAGEREF _Toc358

19、791819 h 24 HYPERLINK l _Toc358791820 5.1 結論 PAGEREF _Toc358791820 h 24 HYPERLINK l _Toc358791821 5.2 展望 PAGEREF _Toc358791821 h 24 HYPERLINK l _Toc358791822 參考文獻： PAGEREF _Toc358791822 h 25 HYPERLINK l _Toc358791823 致謝 PAGEREF _Toc358791823 h 27 1 緒論論1.1研研究背景景及意義義能源是人人類賴以以生存和和發(fā)展的的物質基基礎。我我國作為為世界第第二大

20、經(jīng)經(jīng)濟體，最大的的發(fā)展中中國家，自新中中國成立立，特別別是改革革開放三三十余年年來，取取得了巨巨大的經(jīng)經(jīng)濟發(fā)展展成就，與此同同時，快快速的經(jīng)經(jīng)濟增長長也消耗耗了大量量的能源源。根據(jù)據(jù)國家統(tǒng)統(tǒng)計年鑒鑒的數(shù)據(jù)據(jù)，20010年年我國能能源消費費總量達達到322.5億億噸標準準煤，且且能源消消費增長長率在經(jīng)經(jīng)歷金融融危機的的20008年的的下降后后，又開開始重新新攀升。作為人人口第一一大國，由于長長期的粗粗放型增增長方式式，特別別是我國國以煤為為主的能能源消費費結構，導致了了我國面面臨著更更加嚴峻峻的人口口、資源源與環(huán)境境壓力。圖1-11220066年-20010年年國內(nèi)生生產(chǎn)總值值及增長長率圖1-2

21、2220066年-20010年年能源消消費總量量及其增增長率資源與環(huán)環(huán)境是一一個國家家和民族族生存和和發(fā)展的的基礎，隨著經(jīng)經(jīng)濟的不不斷發(fā)展展，人口口、資源源與環(huán)境境問題日日益突出出。為了了實現(xiàn)可可持續(xù)發(fā)發(fā)展的目目標，我我國采取取了包括括大力發(fā)發(fā)展可再再生能源源在內(nèi)的的五項措措施。開開辟出一一條可再再生能源源利用之之路，不不僅是實實現(xiàn)科學學發(fā)展的的必由之之路，也也是我國國在新世世紀國家家競爭中中占據(jù)有有利地位位的重要要一方面面。我國作為為一個人人口大國國和糧食食生產(chǎn)大大國，擁擁有豐富富的生物物質能源源，尤其其是秸稈稈資源，據(jù)測算算，每年年我國可可供利用用的秸稈稈總量超超過7億噸。因此，發(fā)展秸秸稈

22、的綜綜合利用用工程，包括秸秸稈發(fā)電電、沼氣氣化等等等，是非非常有前前景的行行業(yè)。秸稈資源源，由于于其輕質質化、密密度低、分散化化的特點點，導致致了其存存在固有有的收集集難題，秸稈回回收物流流系統(tǒng)的的不合理理導致回回收成本本高，阻阻礙了秸秸稈綜合合利用企企業(yè)的競競爭力提提升，限限制了秸秸稈資源源綜合利利用的產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化。因此，本文選選擇秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的設計計與優(yōu)化化作為研研究內(nèi)容容。1.2 國內(nèi)外外研究現(xiàn)現(xiàn)狀1.2.1國外外研究現(xiàn)現(xiàn)狀在國外的的相關文文獻中，歐洲的的學者和和企業(yè)界界主要從從如何最最大化回回收比例例和最大大化利用用角度出出發(fā)研究究，美國國的研究究人員則則側重如如何最小小化回收收

23、成本，具體的的研究工工作包括括回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的網(wǎng)絡絡類型，回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的構建建和評價價等等。（1）回回收物流流網(wǎng)絡類類型研究究文獻224根根據(jù)回收收處理的的形式，回收物物流網(wǎng)絡絡被分為為：再生生產(chǎn)網(wǎng)絡絡，再循循環(huán)網(wǎng)絡絡和再使使用網(wǎng)絡絡。進一一步的研研究，文文獻220加加入了產(chǎn)產(chǎn)品回收收的驅動動因素和和回收處處理的主主體兩個個變量。文獻25和文獻獻266根據(jù)據(jù)回收利利用的主主體的不不同，回回收物流流網(wǎng)絡分分為開環(huán)環(huán)網(wǎng)絡和和閉環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡。開開環(huán)指回回收后的的使用者者不是原原始生產(chǎn)產(chǎn)商，閉閉環(huán)指回回收后的的使用者者是原始始生產(chǎn)商商。（2）回回收物流流網(wǎng)絡的的模型構構建研究究國外大部部分的研研究將

24、各各種隨機機情況進進行確定定性的近近似后，將模型型構建問問題通過過建立混混合整數(shù)數(shù)規(guī)劃模模型或非非線性規(guī)規(guī)劃模型型，從而而加以解解決，由由于其具具有的復復雜性，一般采采用啟發(fā)發(fā)式算法法。具體體的應用用，例如如文獻27從歐盟盟的環(huán)境境政策要要求出發(fā)發(fā)，建立立“生態(tài)態(tài)-經(jīng)濟濟”模型型，并探探討了“經(jīng)濟-生態(tài)”閉環(huán)供供應鏈優(yōu)優(yōu)化問題題。（3）回回收物流流系統(tǒng)評評價研究究 影響回回收物流流系統(tǒng)的的隱身包包括時間間、地點點、數(shù)量量、質量量等的不不確定性性、復雜雜性和分分散性，因此對對其的評評價要綜綜合考慮慮經(jīng)濟利利益、社社會效益益、環(huán)境境利益和和技術問問題。1.2.2國內(nèi)內(nèi)研究現(xiàn)現(xiàn)狀我國在秸秸稈回收收物

25、流系系統(tǒng)方面面研究起起步較晚晚，文獻獻較少。國內(nèi)的的主要研研究工作作集中在在回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的重要要性和模模型研究究，回收收物流的的績效評評價，回回收物流流運作管管理模式式研究等等。（1）回回收物流流系統(tǒng)的的重要性性和模型型研究包括強調調回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)成功實實施需要要政府的的介入，文獻13從產(chǎn)業(yè)業(yè)組織理理論對回回收物流流系統(tǒng)進進行分析析，文獻獻144對回回收物流流系統(tǒng)的的功能進進行分類類，研究究其系統(tǒng)統(tǒng)結構及及相應的的系統(tǒng)技技術。以以上研究究方向都都是從宏宏觀角度度對回收收物流系系統(tǒng)的重重要性進進行研究究，文獻獻155提出出了進行行回收物物流研究究急待解解決的問問題，并并提出了了一些設設計原

26、則則。（2）回回收物流流績效評評價研究究文獻獻166對回回收物流流的含義義進行了了定義并闡述了其戰(zhàn)略略價值，文獻17從理論論角度探討討了回收收物流，并提出出了對其其的考核核原則和和標準。文獻18運用層層次分析析法對第第三方回回收模式式運行下下的物流流企業(yè)進進行了評價。（3）回回收物流流運作管管理模式式研究 回收收物流的的模式主主要有聯(lián)聯(lián)合回收收、零售售商回收收，生產(chǎn)產(chǎn)商回收收，第三三方回收收等。在在這個框框架內(nèi)，對各種種具體的的回收領領域進行行研究，例如:文獻19研究了了廢舊電電子產(chǎn)品品，文獻獻3研究了了有機廢廢棄物資資源的沼沼氣化利利用等等等。綜上所述述，在回回收物流流系統(tǒng)的的研究方方面，國

27、國外的研研究，不不管是理理論還是是應用，其深度度和廣度度都遠遠遠超過國國內(nèi)，并并且，國國內(nèi)外專專門針對對秸稈回回收物流流系統(tǒng)的的研究還還是比較較少。本本文的包包括生產(chǎn)產(chǎn)商回收收，聯(lián)合合回收和和第三方方回收等等，在同同時考慮慮空間分分布和經(jīng)經(jīng)濟利益益最大化化的角度度，評價價各種回回收模式式的優(yōu)劣劣，設計計出一種種較優(yōu)的的回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)。2 秸稈稈利用現(xiàn)現(xiàn)狀分析析2.1 生物質質能發(fā)展展現(xiàn)狀作為可再再生能源源的重要要組成部部分，生生物質能能源的開開發(fā)利用用越來越越受到人人們的關關注。生生物質能能（biiomaass eneergyy ），就是太太陽能以以化學能能形式貯貯存在生生物質中中的能量量形

28、式，即以生生物質為為載體的的能量。它直接接或間接接地來源源于綠色色植物的的光合作作用，可可轉化為為常規(guī)的的固態(tài)、液態(tài)和和氣態(tài)燃燃料，取取之不盡盡、用之之不竭，是一種種可再生生能源，同時也也是唯一一一種可可再生的的碳源。生物質生生長過程程中吸收收CO22，排出出O2，燃燃燒時排排出COO2，其其生產(chǎn)和和利用構構成了一一個COO2的封封閉循環(huán)環(huán)，因此此不會產(chǎn)產(chǎn)生COO2的過過度排放放的問題題，可以以稱之為為“COO2中性性燃料”。而且且生物質質能源相相比煤炭炭、石油油等，含含硫量、含氮量量低，灰灰分少，因此，使用過過程中SSOx、NOxx和粉塵塵的排放放水平遠遠遠低于于傳統(tǒng)化化石燃料料。因此此，生

29、物物質是一一種理想想的清潔潔能源。但是，生生物質能能源也有有其不足足，不管管是秸稈稈、木材材廢棄物物還是動物物糞便，因為含含氧量高高，燃燒燒熱值低低（僅為為煤的11/2，石油的的1/33）。表2-11 各種種類型能能源的幾幾個指標標8能源品種種熱值（MMJ/kkg）含硫量（%）灰分（%）密度（gg/cmm3）生物質（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天然氣36-443痕量0.6-0.88在我國，依據(jù)來來源的不不同，可可以將適適合于能能源利用用的生物物質分為為林

30、業(yè)資資源、農(nóng)農(nóng)業(yè)資源源、生活活污水和和工業(yè)有有機廢水水、城市市固體廢廢物和畜畜禽糞便便等五大大類。生物質能能的利用用主要有有直接燃燃燒、 HYPERLINK /view/391301.htm 熱熱化學轉轉換和生生物化學學轉換等等3種途徑徑。生物物質的直直接燃燒燒在今后后相當長長的時間間內(nèi)仍將將是我國國生物質質能利用用的主要要方式。在生物物質能源源中，我我國的秸秸稈資源源十分豐豐富。因因此本文文選擇秸秸稈的回回收利用用作為研研究的切切入點。2.2秸秸稈的品品種、年年產(chǎn)量和和分布秸稈是成成熟農(nóng)作作物莖葉葉（穗）部分的的總稱。通常指指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和和其它農(nóng)農(nóng)作物在在收獲籽

31、籽實后的的剩余部部分。農(nóng)農(nóng)作物光光合作用用的產(chǎn)物物有一半半以上存存在于秸秸稈中，秸稈富富含氮、磷、鉀鉀、鈣、鎂和有有機質等等，是一一種具有有多用途途的可再再生的生生物資源源。我國是一一個糧食食生產(chǎn)大大國，農(nóng)農(nóng)作物秸秸稈資源源十分豐豐富。從從秸稈總總量上看看，三大大糧食作作物的秸秸稈所占占比例最最大，占占約877%，其其中玉米米最多，占400.7%。各類秸稈稈所占百百分比見見下圖。圖2-11秸稈種類類百分比比從總量上上看，我我國幅員員遼闊，太陽能能資源豐豐富，又又由于我我國有113億多多人口，每年生生產(chǎn)的作作物和秸秸稈的資資源總量量巨大，我們利利用相關關數(shù)據(jù)，可初步步測算秸秸稈資源源的總量量。秸

32、稈生成成量=其中：nn區(qū)域內(nèi)內(nèi)農(nóng)作物物的種類類第第i種農(nóng)作作物的產(chǎn)產(chǎn)量第i種農(nóng)作作物的谷谷草比表2-22幾種農(nóng)農(nóng)作物及及其谷草草比77品種谷草比品種谷草比品種谷草比品種谷草比品種谷草比稻谷1.0玉米2.0豆類1.7棉花3.0麻類1.7小麥1.1其他1.6薯類1.0油料2.0糖類0.1根據(jù)中中國統(tǒng)計計年鑒的“主主要農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量量表”的的相關數(shù)數(shù)據(jù)，估估算出我我國各年年農(nóng)作物物秸稈的的資源量量，結果果如下：表2-33 220044-20007年年我國各各種秸稈稈資源量量單位：萬萬噸年份秸稈總量量稻谷秸稈稈小麥秸稈稈玉米秸稈稈其他谷物物豆類秸稈稈薯類秸稈稈棉花秸稈稈油料秸稈稈麻類秸稈稈糖類秸稈稈20

33、04472844217900910111526055716399379553558818977673331839572005575033518055910711927877316588366883469917144674221889452006677199418177211933130322114733340662701122600573331511046620077773882186003120223304660139112924428088228775543312412199從表2-3可以以看出，我國農(nóng)農(nóng)作物秸秸稈資源源非常豐豐富，220044-20007年年間平均均值約77.5億億噸。秸

34、稈富含含有機質質和N、P、K、Ga、S等多種種元素，是一種種具有多多用途的的可再生生生物質質資源。以能源源化利用用為例，將秸稈稈資源進進行標準準煤的折折算，可可得出我我國秸稈稈資源折折合成標標準煤的的能源總總量。表2-44 220077年我國國各類秸秸稈資源源折合能能源量秸稈種類類秸稈年產(chǎn)產(chǎn)量/萬噸秸稈的折折標系數(shù)數(shù)折合標準準煤量/萬噸稻谷秸稈稈1860030.422979811小麥秸稈稈1202230.500060111玉米秸稈稈3046600.5229161113其他谷物物139110.055070豆類秸稈稈292440.544315888薯類秸稈稈280880.488613655棉花秸稈

35、稈228770.544312422油料秸稈稈554330.522929322麻類秸稈稈1240.500062糖類秸稈稈121990.4441537合計773882379001從表2-4的數(shù)據(jù)據(jù)可以看看出，如如果我們們能將77.7億億噸秸稈稈充分利利用，相相當于每每年少消消耗3.7億噸噸的標準準煤，這這將產(chǎn)生生巨大的的社會、經(jīng)濟以以及環(huán)境境效益。此外，秸秸稈資源源的地區(qū)區(qū)分布的的特點是是不均勻勻性，550%以以上的秸秸稈資源源集中在在四川、河南、山東、江蘇、河北、湖南、湖北、浙江等等9省，西西北地區(qū)區(qū)和其他他省分布布較少。這其中中，水稻稻主要在在長江以以南的各各省份，小麥和和玉米主主要在黃黃河與

36、長長江之間間，以及及黑龍江江和吉林林等。2.2 秸稈回回收利用用的主要要途徑秸稈回收收利用的的途徑主主要包括括秸稈還還田、用用作飼料料、能源源化利用用、工業(yè)業(yè)化利用用等。1、秸稈稈還田7。（1）機機械直接接還田，可分為為粉碎還還田和整整桿還田田兩種。（2）覆覆蓋還田田，該種種還田方方式可以以阻擋降降水對地地表的沖沖擊，保保護土壤壤結構，形成低低溫時的的“高溫溫效應”和高溫溫時的“低溫效效應”。（3）堆堆漚腐熟熟還田，又稱高高溫堆肥肥，可解解決有機機肥短缺缺的現(xiàn)狀狀。（4）過過腹還田田，指通通過牲畜畜過腹排排糞還田田。秸稈還田田可以有有效增加加土壤中中的有機機質含量量，補充充土壤中中的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點。2、秸稈稈作飼料料農(nóng)作物秸秸稈，特特別是小小麥、玉玉米秸稈稈，因含含有較豐豐富的碳碳水化合合物以及及一定含含量的蛋蛋白質等等，可以以成為牲牲畜的優(yōu)優(yōu)質飼料料，具有有營養(yǎng)豐豐富、適適口性好好、消化化率高等等特點。大力發(fā)發(fā)展秸稈稈飼料加加工，不不僅有利利于畜牧牧業(yè)的發(fā)發(fā)展，也也可節(jié)省省大量的的糧食，具有巨巨大的社社會和經(jīng)經(jīng)濟效益益。3、秸稈稈能源化化利用（1）秸秸稈氣化化7也稱秸稈稈熱解氣氣化工程程技術，指將干干秸稈粉粉碎后，經(jīng)氣化化爐熱解解、氧化化和還原原反應，轉化為為CO和H2等可可燃氣體體，經(jīng)凈凈化、除除塵、加加壓后，再輸送

38、送給各家家各戶，作為燃燃料或生生產(chǎn)動力力。（2）秸秸稈制沼沼氣指用秸稈稈和牲畜畜糞便等等混合發(fā)發(fā)酵制沼沼氣，可可以用于于家戶的的煮飯和和照明，也可與與柴油混混合使用用。沼液液沼渣，還是優(yōu)優(yōu)質的速速效肥。該種方方式具有有較高的的經(jīng)濟、環(huán)境和和社會效效益。（3）秸秸稈發(fā)電電9指秸稈直直接燃燒燒供熱發(fā)發(fā)電，最最早的秸秸稈電廠廠誕生于于丹麥，我國通通過引進進、吸收收世界先先進技術術，在全全國各省省，采用用與國外外公司合合作的方方式，建建設秸稈稈發(fā)電企企業(yè)。作作為我國國新能源源和可再再生能源源發(fā)展綱綱要的重重要組成成部分，以及最最大的節(jié)節(jié)能環(huán)保保項目、最大的的支農(nóng)項項目，秸秸稈發(fā)電電項目具具有重大大的社

39、會會經(jīng)濟影影響。4、秸稈稈工業(yè)化化利用包括秸稈稈栽培食食用菌、制造建建材以及及其他工工業(yè)化用用途。目前我國國每年產(chǎn)產(chǎn)生的秸秸稈資源源中，115%用用于還田田肥料及及收集損損失，224%用用于加工工成畜牧牧飼料，40%用于能能源化利利用，22.3%用于工工業(yè)化利利用77。其其中高達達18.7%的的秸稈處處于廢棄棄狀態(tài)，廢棄的的秸稈大大多通過過就地焚焚燒等方方式處理理，這些些廢棄的的秸稈資資源不僅僅是巨大大的浪費費，也產(chǎn)產(chǎn)生了很很大的環(huán)環(huán)境問題題，如能能通過合合理的引引導，不不管是從從政策角度度，還是是從回收物流流系統(tǒng)建建設的技技術角度度，對這這些廢棄棄秸稈進進行綜合合利用，不僅是是一項巨巨大的惠

40、惠農(nóng)措施施，也有有很大的的經(jīng)濟效效益。圖2-22 我國國秸稈回回收利用用情況3 秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的構成成我我國農(nóng)作作物秸稈稈量廣面面大，對對其進行行綜合利利用是繁繁榮農(nóng)村村經(jīng)濟的的必然選選擇，秸秸稈資源源的綜合合回收利利用需要要一個高高效的回回收物流流系統(tǒng)的的支撐，以保證證秸稈回回收和處理的的產(chǎn)業(yè)化化發(fā)展。但由于于我國目目前的秸秸稈回收收渠道不不暢，回回收物流流系統(tǒng)尚尚不完善善，導致致秸稈資資源的回回收利用用價值得得不到實實現(xiàn)，大大量秸稈稈被丟棄棄、焚毀毀。本章章從秸稈稈回收物物流網(wǎng)絡絡的構建建出發(fā)，討論了了構建物物流系統(tǒng)統(tǒng)過程中中需要注注意的幾幾個問題題。3.1 系統(tǒng)構構建的目目標和原

41、原則3.1.1系統(tǒng)統(tǒng)構建的的目標構建秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的主要要目的就就是要在在明確系系統(tǒng)要素素、結構構和流程程的基礎礎上，對對回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)進行新新建或重重建，使使新建的的系統(tǒng)能能夠高效效低成本本的完成成秸稈回回收的功功能?？煽蓺w納為為以下兩兩條：（1）確確定秸稈稈資源回回收利用用過程中中涵蓋的的主體、客體及及其他系系統(tǒng)要素素，并明明確各要要素的地地位和作作用。（2）歸歸納系統(tǒng)統(tǒng)的結構構，對已已有的回回收物流流系統(tǒng)進進行優(yōu)化化，采用用成本較較低的秸秸稈回收收空間組組織結構構，最大大限度地地回收秸秸稈資源源。（3）梳梳理系統(tǒng)統(tǒng)的運作作流程，提高秸秸稈資源源回收利利用率，減少秸秸稈資源源廢棄

42、、焚燒的的比例。3.1.2 系系統(tǒng)構建建的原則則首先，要要遵循物物流系統(tǒng)統(tǒng)構建的的一般原原則：（1）優(yōu)優(yōu)化創(chuàng)新新的原則則（2）充充分利用用資源的的原則（3）實實用和實實效的原原則（4）發(fā)發(fā)展變化化的原則則其次，除除了應遵遵循物流流系統(tǒng)的的一般原原則外，還應遵遵循秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)特有的的原則。即減量量化、再再利用、再循環(huán)環(huán)原則（“3RR”原則則），“3R”原則是是建設循循環(huán)型社社會的基基本原則則，當然然也是秸秸稈回收收物流系系統(tǒng)構建建過程中中需要遵遵循的。此外。在構建建時，除除了要求求適當?shù)牡恼咧еС趾鸵龑?，要充分分利用市市場?jīng)濟濟規(guī)律，利用“看不見見的手”，讓市市場自發(fā)發(fā)組織建建立

43、。3.2 秸稈回回收物流流系統(tǒng)的的基本流流程和結結構從宏觀角角度看，秸稈回回收物流流系統(tǒng)分分為兩層層：由農(nóng)農(nóng)戶、回回收站、第三方方和秸稈稈綜合利利用企業(yè)業(yè)構成第第一層，主要執(zhí)執(zhí)行具體體的秸稈稈回收的的具體運運營和操操作。政政府機構構構成第第二層，主要負負責相關關法律政政策的制制度和實實施，起起管理、監(jiān)督、引導的的作用。政府機構第三方工廠回收站農(nóng)戶圖3-11 秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的結構構3.3秸稈回回收物流流系統(tǒng)優(yōu)優(yōu)化研究究3.3.1秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的成本本構成根據(jù)秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的一般般運作流流程環(huán)節(jié)節(jié)，系統(tǒng)統(tǒng)在運作作過程中中會產(chǎn)生生如下成成本：（1）收收購成本本，指用用于購買買

44、秸稈所所需付出出的成本本，主要要是付給給農(nóng)戶，可以認認為收購購價格的的主動權權在回收收方。（2）運運輸成本本，指秸秸稈從農(nóng)農(nóng)戶運輸輸?shù)交厥帐照疽约凹皬幕厥帐照具\輸輸?shù)焦S廠過程中中產(chǎn)生的的成本?？梢哉J認為運輸輸成本是是運輸?shù)牡慕斩捔苛?、運輸輸距離和和秸稈壓壓縮比的的函數(shù)。（3）壓壓縮成本本，因為為秸稈的的密度低低，直接接運輸將將產(chǎn)生較較高的費費用，因因此往往往先對秸秸稈進行行集中壓壓縮處理理，可以以認為是是壓縮成成本是秸秸稈量和和壓縮比比的函數(shù)數(shù)。（4）儲儲存成本本，可以以認為其其成本是是秸稈量量和儲存存時間的的函數(shù)。（5）回回收站建建設成本本，包括括人力成成本、固固定設施施的購買買、維護護等

45、。3.3.2秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)化過過程中需需要考慮慮的幾個個問題秸稈回收收物流系系統(tǒng)是一一個復雜雜的系統(tǒng)統(tǒng)，對其其進行優(yōu)優(yōu)化重構構是一個個很復雜雜的過程程，本文文將從三三個問題題出發(fā)來來初步討討論其優(yōu)優(yōu)化問題題。（1）如如何設置置回收站站？通過回回收站收收集秸稈稈，然后后壓縮后后再運輸輸?shù)焦S廠，可以以減少運運輸成本本。但是是設置一一個回收收站必然然要進行行投入，包括固固定設施施、車輛輛、人員員等，還還包括日日后的維維護，更更新等。因此回回收站如如何設置置才能較較好的完完成秸稈稈的收集集和運輸輸?shù)綇S是是一個值值得研究究的問題題。下章章第一部部分，比比較了設設置一個個回收站站、設置置三個回

46、回收站、設置七七個回收收站在不不同情況況下的優(yōu)優(yōu)劣。（2）回回收站如如何運行行？下章第第二部分分，比較較了三種種方式的的優(yōu)劣，包括利利用農(nóng)戶戶的家用用拖拉機機等設備備進行送送貨上門門，回收收站專派派收購人人員上門門收購（收購價價格固定定），回回收站專專派收購購人員上上門收購購（收購購價格不不固定）。（3）回回收站和和工廠是是什么關關系？回回收站可可以作為為工廠的的下屬單單位或部部門，也也可以是是獨立的的第三方方。下章章第三部部分將對對這兩種種模式進進行比較較。4 秸稈稈回收物物流系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)化化本章通過過討論第第三章結結尾處給給出的三三個問題題，來討討論對秸秸稈回收收物流系系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)化問題題。4

47、.1回收站站設置問問題研究究在本節(jié)，我們將將比較三三種不同同的回收收站設置置方式，比較其其在回收收相同秸秸稈量的的情況下下所費成成本的異異同。4.1.1 基基本假設設（1）廣廣泛性。農(nóng)作物物種植面面積無限限大，相相應的秸秸稈資源源分布無無限大。（2）單單一性。農(nóng)作物物品種單單一，相相應的秸秸稈資源源的品種種單一。（3）均均勻性。假設秸秸稈資源源分布均均勻。特特別的，本文假假設秸稈稈分布密密度為11。（如不做做特殊說說明，全全文模型型討論均均基于以以上假設設）4.1.2設置置7個回回收站時時的成本本構成ROA4A3A5A2 A6RA1圖4-11設置7個回收收站時的的空間示示意圖在如圖44-1所所

48、示的回回收站設設置模式式中，我我們設置置了7個相同同的回收收站。其中，秸秸稈利用用企業(yè)位位于O點，在在O點設置置一個回回收站，然后圍圍繞著OO點再分分別設置置6個相同同的回收收站，七七個回收收站的收收集半徑徑都是RR。（1）收收集流程程，回收收站A1-A6從各自自管轄的的收集區(qū)區(qū)域內(nèi)收收購秸稈稈，在回回收站所所在地進進行壓縮縮處理，然后運運往工廠廠。其中中回收站站O由于設設置在工工廠所在在地，不不進行壓壓縮處理理。由于于我們只只考慮收收集和運運輸過程程，因此此忽略已已壓縮和和未壓縮縮秸稈到到廠后使使用時的的差異。（2）參參數(shù)假定定 壓縮縮率C1散裝運運輸費用用（單位位重量單單位距離離）C2()

49、壓縮費費用（單單位重量量），是是壓縮率率的增增函數(shù)C3()壓縮后運運輸費用用（單位位重量單單位距離離），是是壓縮率率的減減函數(shù)C0*R回收站站建設費費用A收購價價格，假假設能在在價格AA下回收收所有秸秸稈（備注：我們假假定回收收站建設設費用為為初始投投入系數(shù)數(shù)C0與收集集半徑的的乘積，即是收收集半徑徑的正比比例函數(shù)數(shù)。在相相關文獻獻中，有有的文獻獻假定初初始投入入為收集集量的正正比例函函數(shù)。由由于在本本節(jié)中，我們考考慮的問問題是設設置多少少個回收收站，如如果也假假定回收收站建設設費用為為收集量量的正比比例函數(shù)數(shù)，那么么就體現(xiàn)現(xiàn)不出在在增加回回收站個個數(shù)的情情況下所所增加的的人力、物力投投入，因

50、因此，做做出如上上假設）（3）成成本計算算收購及散散裝運輸輸所費成成本=70R2x(A+C1*x)dx=7AR2+143C1*R3壓縮秸稈稈所費成成本=66R2*C2()壓縮后運運輸費用用=6R2*C33()*22R=112R3*C3()回收站建建設成本本=7C0*RR總成本TTC=7AR2+143C1*R3+6R2*C2()+ 112R3*C3()+ 7C0*RR平均成本本AC=總成本本/秸稈總總量=7AR2+143C1*R3+6R2*C2() + 12R3*C3()+ 7C0*R7R2=A+23C1*R+67C2()+127C3() *R+C0R由所得單單位成本本公式可可以看出出，平均均成

51、本由由五部分分組成，包括：秸秸稈收購購價格AA，散裝運輸輸成本23C1*R，壓壓縮成本本67C2()，壓縮后運運輸成本本127C3() *R，回收收站建設設成本C0R（4）優(yōu)優(yōu)化分析析令dACd=0，得C2 ()+2C3 ()=0，則可得此此種回收收站設置置模式下下的最優(yōu)優(yōu)壓縮率率*令dACdR=0，得23C1+127C3()- C0R2=0，則則可得最最優(yōu)回收收半徑R*=C0(23C1+127C3()4.1.3設置33個回收收站時的的成本構構成 R1A1 A3 A2 圖4-22設置3個回收收站時的的空間示示意圖在如圖44-2所所示的回回收站設設置模式式中，我我們設置置了3個相同同的回收收站。

52、并并且假定定在工廠廠所在地地不設回回收站。為了便于于比較，我們假假定其秸秸稈回收收總量與與圖4-1相同同，都為為7R2，則7R2=3R12，得R12=73R2，R1=73R（1）參參數(shù)假定定如上（2）成成本計算算總成本TTC=30R12x(A+C1*x)dxx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 +33C0*R1平均成本本AC=總成本本/秸稈總總量=30R12x(A+C1*x)dx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 + 3C0*R17R2=A+2733C1*RR+C2()+273C3()*R+37*C0R該種模式式下，平平均成本本同樣由由五部分分構成，包括：秸秸稈收購

53、購價格AA，散裝裝運輸成成本2733C1*R，壓縮縮成本C2()，壓縮后運運輸成本本273C3()*R，回收收站建設設成本37*C0R（4）優(yōu)優(yōu)化分析析令dACd=0，得C2 ()+273C3 ()=0，則則可得在在此種回回收站設設置模式式下的最最優(yōu)壓縮縮率*4.1.4設置置1個回回收站時時的成本本構成 R2O圖4-33設置1個回收收站時的的空間示示意圖在如圖44-3所所示的回回收站設設置模式式中，我我們僅在在工程所所在地設設置了11個回收收站，也也就是說說，所有有的秸稈稈都直接接由農(nóng)戶戶到工廠廠，中間間沒有經(jīng)經(jīng)過壓縮縮環(huán)節(jié)。為了便于于比較，我們假假定其秸秸稈回收收總量與與圖4-1、圖圖4-2

54、2相同，都為7R2，則7R2=R22，得R22=7R2，R2=7R。（1）參參數(shù)假定定如上（2）成成本計算算總成本TTC= 0R22x(A+C1*x)ddx+C0*R2平均成本本AC=A+273C1*R+C07R4.1.5三種種模式的的比較和和討論由于假定定回收價價格A固定，所以三三種模式式的成本本差異主主要體現(xiàn)現(xiàn)在運輸輸成本、壓縮成成本和回回收站建建設成本本上。（1）第第一、二二種模式式比較。在假設設壓縮率率一定的的情況下下，第一一種模式式的壓縮縮前運輸輸成本，壓縮成成本，壓壓縮后運運輸成本本都比第第二種低低，但是是由于設設置了較較多的回回收站，回收站站建設成成本上要要高于第二二種。兩兩種模

55、式式的優(yōu)劣劣還應根根據(jù)具體體的參數(shù)數(shù)值進行行比較，當壓縮縮秸稈帶帶來的運運輸成本本減少高高于新建建回收站站的建設設成本時時，應該該優(yōu)先選選擇第一一種模式式。（2）第第一、二二種模式式與第三三種模式式比較。第第三種模模式由于于只在工工廠所在在地設置置了一個個回收站站，因此此沒有壓壓縮過程程，但是是也因此此節(jié)省了了大量的的回收站站建設成成本。此此外，通通過回收收站設置置簡圖可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，第一一、二種種模式下下，在離離工廠較較近的地地區(qū)存在在著收集集盲區(qū)，這將導導致很大大的浪費費，相反反，第三三種模式式則沒有有這種問問題。（3）在在現(xiàn)實的的回收站站設置過過程中，回收站站的設置置方式非非常多，我們應應

56、該通過過事先的的調研，獲得秸秸稈分布布和可獲獲得量的的真實情情況，并并根據(jù)秸秸稈運輸輸成本和和壓縮率率的關系系，得到到最優(yōu)壓壓縮率。然后再再根據(jù)這這些參數(shù)數(shù)的值來來判斷不不同模式式的優(yōu)劣劣，選擇擇最低成成本的模模式。4.2回回收站回回收方式式研究本節(jié)將討討論回收收站在回回收秸稈稈過程中中可供選選擇的幾幾種模式式，并進進行比較較。回收收站的角角色定位位是在其其轄區(qū)內(nèi)內(nèi)，以盡盡量低的的成本回回收盡量量多的秸秸稈，并并將秸稈進行行初步壓壓縮處理理，運往往工廠?；厥照驹谠诨厥战战斩挄r，可以選選擇以下下三種模模式中某某一種，即“農(nóng)農(nóng)戶送貨貨上門”，“回回收站以以固定價價格上門門收貨”，“回回收站以以變動

57、價價格上門門收貨”。4.2.1 參參數(shù)假定定A 收購購價格C1農(nóng)戶運運輸成本本（單位位距離單單位重量量）C2回收站站專車運運輸成本本（單位位距離單單位重量量）P 秸秸稈出站站價格（由于只只考慮秸秸稈從農(nóng)農(nóng)戶到回回收站這這段回收收過程，此處的的秸稈出出站價格格已剔除除壓縮、儲存成成本，本本節(jié)假設設P固定）C0初始投投入系數(shù)數(shù)，此處處的初始始投入主主要指車車輛購置置費用，假定為為秸稈回回收總量量的正比比例函數(shù)數(shù)?；厥帐照救暨x選擇“上上門回收收”，則則從農(nóng)戶戶處回收收秸稈后后運輸?shù)降交厥照菊緯r需要要有相關關的車輛輛配置。其余成成本不在在回收站站回收秸秸稈的流流程內(nèi)，在此不不予考慮慮。r回收收率備注：

58、根根據(jù)文獻獻3，回收收率的一一般表達達式為 r=rmax-rminAmax-Amin(A-Amin)+ rmin，Amin為最低低回收價價格對應應于最低低回收率率rmin，最高高回收價價格Amax對應應于最高高回收率率rmax，回收收率r為回收收價格AA的線性性函數(shù)?？紤]秸秸稈回收收過程，因為秸秸稈對于于農(nóng)戶同同樣由價價值，因因此我們們假定Amin=0，rmin=0，即即回收價價格為00時回收收率也為為0，農(nóng)戶戶不會在在不給予予補償?shù)牡那闆r下下免費將將秸稈給給回收站站。為了了簡化運運算，我我們假定定r=kk*A，即回收收率是回回收價格格A（此為為農(nóng)戶實實際獲得得的補償償額）的的正比例例函數(shù)。r

59、*整體回回收率，指回收收站回收收的秸稈稈總量占占回收站站轄區(qū)秸秸稈總量量的比例例，因為為未被回回收的秸秸稈往往往被廢棄棄或者就就地焚燒燒，這既既是對秸秸稈資源源的浪費費，也帶帶來了環(huán)環(huán)境污染染等其他他問題，因此本本節(jié)將以以整體回回收率r*作作為判別別模式社社會福利利優(yōu)劣的的一個依依據(jù)。4.2.2“農(nóng)農(nóng)戶送貨貨上門”在該種模模式下，回收站站不派員員工和車車輛去農(nóng)農(nóng)戶家收收購秸稈稈，而是是規(guī)定一一個秸稈稈收購價價格，由由農(nóng)戶利利用其自自有車輛輛,將秸稈稈運送到到回收站站，運輸輸費用將將由農(nóng)戶戶承擔。在這種種模式下下，離回回收站越越近的農(nóng)農(nóng)戶將有有區(qū)位優(yōu)優(yōu)勢，他他們將因為更更高的實實際收購購價格（減

60、去運運輸成本本）而更更愿意將將秸稈出出售給回回收站，從而有有更高比比例的秸秸稈被回回收，相相反，距距離回收收站越遠遠，更小小比例的的秸稈能能夠被回回收。（1）在在收購價價格為AA時，由由收益與與成本的的關系式式A=C1*xx，得最遠遠收集半半徑為xx=A/C1。則回收總總量=0A/C1kA-C1*x*2x dx = k3*A3C12（2）此此時，回回收站利利潤=k3*A3C12*(P-A)令A=0，得A*=34P代回上式式，得*=9k256*1C12*p4R*=A*C1=3p4C1在該種模模式下，均衡狀狀態(tài)時的的整體回回收率r*=回收總量R*2 = kp44.2.3“回回收站以以固定收收購價格