混合遗传算法的生鲜农产品配送路径优化以阳澄湖大闸蟹为例
苏州阳澄湖大闸蟹以其特有的美味脍炙人口，逐渐渗透到我国中高端生鲜消费市场。民以食为天，食以安为安，消费者对于生鲜食品的品质要求客观上提高了对生鲜冷链的反应速度、安全性、时效性。保证生鲜农产品供应链高效高质，一方面能提高客户满意度与忠诚度，扩大消费；另一方面能提高生鲜产品的市场竞争力，进而提高农产品供应链的整体效益。生鲜冷链的配送占据冷链成本的近70%。本文以苏州阳澄湖大闸蟹为例，在分析阳澄湖大闸蟹的配送路径及现状的同时，构建了一种基于遗传算法和爬山算法相结合的模型进行求解，找出其配送路径存在的问题，并制定了优化配送路径的方案，通过实证研究，能够较大提高阳澄湖大闸蟹运输途中的存活率和生鲜农产品品质，同时降低农产品腐损度，保证生鲜农产品质量。
目录
引言 3
一、 物流冷链配送发展现状 3
（一） 国内外研究现状 3
（二） 阳澄湖生鲜农产品配送的发展现状 3
1． 阳澄湖大闸蟹发展现状 4
2． 阳澄湖地理优势 4
3． 腐损度分析 5
二、 阳澄湖大闸蟹冷链物流配送问题概述 5
（一） 阳澄湖大闸蟹配送路径优化概述 5
（二） 阳澄湖大闸蟹配送成本分析 6
1． 车辆成本 6
2． 运输成本 6
3． 腐损成本 7
4． 惩罚成本 7
三、 构建模型 8
（一） 路径优化模型的基本思路 8
（二） 模型建立 8
四、 基于混合遗传算法的模型分析 8
（一） 遗传算法的基本原理 9
（二） 遗传算法的改进设计 9
（三） 爬山算法的引入 10
（四） 计算步骤 10
五、 实证分析 12
（一） 案例描述 12
（二） 参数设置 13
（三） 阳澄湖大闸蟹配送路径对比分析 13
（四） 阳澄湖大闸蟹配送路径优化建议 16
六、 总结与启示 18
七、 参考文献 19
致谢 20
引言
近年来，居民对生鲜农产品的供需 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
量在不断递增，但我国在配送农产品的相应体系建设还不是很完善，特别是冷链需求这方面的设备还有待提高。这使得一些生鲜农产品不能在全程冷链条件下配送，其中就包括阳澄湖大闸蟹，在运输过程中没有适宜的温度条件，造成了部分大闸蟹腐损，失去了营养价值与经济价值。为此，我国政府为了加快冷链运输方面的体系建设，2017年4月，国务院办公厅印发了《关于加快发展冷链物流保障食品安全促进消费升级的意见》，构建“全链条、网络化、严标准、可追溯、新型、高效”的现代冷链物流与运输体系，保障生鲜农产品和食品消费安全。对生鲜农产品的冷链运输提出更高的要求。
研究生鲜农产品的配送路径优化的同时，既可以大大减少企业的配送成本和农产品的腐损度，也可以提高配送的时效性有助于消费者能够购买到更加新鲜、价格更低的农产品。同时配送路径的优化也可以减少配送车辆在碳排放上的程度，对生态环境的保护具有实际意义。
物流冷链配送发展现状
国内外研究现状
国外相比较于国内较早的开始对于物流冷链的研究，Xuefeng Li等人（2012）就提出了一个基于云计算的冷链物流系统。该系统由数据采集、数据计算、数据更新和传输、配置管理、控制策略、业务发展六个功能部分组成，加快了冷链物流的速度，最大限度地提高了各方的利益。Wei Yang等人（2013）在农产品冷链物流配送路径优化模型的基础上，构造了粒子群优化算法来求解农产品冷链物流配送优化问题。最后，通过算例，验证了该算法对农产品冷链物流配送路径优化问题的有效性。在国内，董冬艳（2017）将遗传算法和蚁群算法相结合，并以碳排放成本为计算因素，求解出生鲜农产品冷链物流配送路径优化问题。
综上可知，国内外将“路径优化”和“遗传算法”相结合的文献并不是很少，但本文将遗传算法和爬山算法相结合，以苏州阳澄湖大闸蟹为例研究生鲜农产品冷链配送的路径优化（VRP），同时综合考虑了各项成本，其总成本是由配送车辆的固定成本、运输成本、腐损成本及违背客户时间窗产生的惩罚成本组成。
阳澄湖生鲜农产品配送的发展现状
当前阳澄湖生鲜农产品配送业务急速上升，呈现多品种、少批量、配送点分布不均匀、交通拥堵频繁等情况。客户通过移动电商平台即时对订单信息进行频繁的变更，也大大提高了生鲜配送作业计划的难度。同时，在一些特殊生鲜产品如阳澄湖大闸蟹的配送上，运输配送途中不光要考虑阳澄湖大闸蟹的新鲜度，还要考虑到其附属品的运输环境。商家在销售阳澄湖大闸蟹时，会附赠一套蟹八件和阳澄湖大闸蟹专用蘸料，其专用
蘸料一般都会选用上海的瓶装宝鼎天鱼即食蟹醋，从上海运送到苏州的各个卖点，利用市场预测，分析出阳澄湖大闸蟹销售的淡季和旺季，及时调整赠送蟹醋的运输配送的数量，争取做到蟹醋在仓库不积压，零库存，同时对配送蟹醋的车辆也要及时调整。
阳澄湖大闸蟹发展现状
阳澄湖大闸蟹，历年来都被人们称为蟹中之冠。这与阳澄湖的特殊生态环境有关。水域数百公里，碧波荡漾，清水清澈，浅海底部坚硬，植被茂盛，气候适宜，是大闸蟹生长最理想的地域。因此，阳澄湖大闸蟹的形状和肉质与其他蟹类有很大的区别。我国已有近5000多年的吃蟹历史,阳澄湖大闸蟹原产于江苏苏州市阳澄湖莲花岛是享誉国内外的着名品牌，年产量已达到350吨，2010年，阳澄湖大闸蟹的产量在2000吨左右，除了大量供应国内市场以外，每年的出口量超过百吨，其中以港澳台、东南亚、日本等国家居多。河蟹产业为当地农民的增收和提升农村经济实力发挥了重要的作用。因此，大闸蟹的养殖在我省已成为“亮点”，各种水产品的产量和产值在全国也占有重要地位。通过数据分析发现，苏州年2005—2015中生鲜产品产量保持正增长趋势，其中2013年到2015年期间甲壳类产品产量增长幅度比较快。
全国生鲜产品需求量 单位：万吨
年份
2012
2013
目录
引言 3
一、 物流冷链配送发展现状 3
（一） 国内外研究现状 3
（二） 阳澄湖生鲜农产品配送的发展现状 3
1． 阳澄湖大闸蟹发展现状 4
2． 阳澄湖地理优势 4
3． 腐损度分析 5
二、 阳澄湖大闸蟹冷链物流配送问题概述 5
（一） 阳澄湖大闸蟹配送路径优化概述 5
（二） 阳澄湖大闸蟹配送成本分析 6
1． 车辆成本 6
2． 运输成本 6
3． 腐损成本 7
4． 惩罚成本 7
三、 构建模型 8
（一） 路径优化模型的基本思路 8
（二） 模型建立 8
四、 基于混合遗传算法的模型分析 8
（一） 遗传算法的基本原理 9
（二） 遗传算法的改进设计 9
（三） 爬山算法的引入 10
（四） 计算步骤 10
五、 实证分析 12
（一） 案例描述 12
（二） 参数设置 13
（三） 阳澄湖大闸蟹配送路径对比分析 13
（四） 阳澄湖大闸蟹配送路径优化建议 16
六、 总结与启示 18
七、 参考文献 19
致谢 20
引言
近年来，居民对生鲜农产品的供需 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
量在不断递增，但我国在配送农产品的相应体系建设还不是很完善，特别是冷链需求这方面的设备还有待提高。这使得一些生鲜农产品不能在全程冷链条件下配送，其中就包括阳澄湖大闸蟹，在运输过程中没有适宜的温度条件，造成了部分大闸蟹腐损，失去了营养价值与经济价值。为此，我国政府为了加快冷链运输方面的体系建设，2017年4月，国务院办公厅印发了《关于加快发展冷链物流保障食品安全促进消费升级的意见》，构建“全链条、网络化、严标准、可追溯、新型、高效”的现代冷链物流与运输体系，保障生鲜农产品和食品消费安全。对生鲜农产品的冷链运输提出更高的要求。
研究生鲜农产品的配送路径优化的同时，既可以大大减少企业的配送成本和农产品的腐损度，也可以提高配送的时效性有助于消费者能够购买到更加新鲜、价格更低的农产品。同时配送路径的优化也可以减少配送车辆在碳排放上的程度，对生态环境的保护具有实际意义。
物流冷链配送发展现状
国内外研究现状
国外相比较于国内较早的开始对于物流冷链的研究，Xuefeng Li等人（2012）就提出了一个基于云计算的冷链物流系统。该系统由数据采集、数据计算、数据更新和传输、配置管理、控制策略、业务发展六个功能部分组成，加快了冷链物流的速度，最大限度地提高了各方的利益。Wei Yang等人（2013）在农产品冷链物流配送路径优化模型的基础上，构造了粒子群优化算法来求解农产品冷链物流配送优化问题。最后，通过算例，验证了该算法对农产品冷链物流配送路径优化问题的有效性。在国内，董冬艳（2017）将遗传算法和蚁群算法相结合，并以碳排放成本为计算因素，求解出生鲜农产品冷链物流配送路径优化问题。
综上可知，国内外将“路径优化”和“遗传算法”相结合的文献并不是很少，但本文将遗传算法和爬山算法相结合，以苏州阳澄湖大闸蟹为例研究生鲜农产品冷链配送的路径优化（VRP），同时综合考虑了各项成本，其总成本是由配送车辆的固定成本、运输成本、腐损成本及违背客户时间窗产生的惩罚成本组成。
阳澄湖生鲜农产品配送的发展现状
当前阳澄湖生鲜农产品配送业务急速上升，呈现多品种、少批量、配送点分布不均匀、交通拥堵频繁等情况。客户通过移动电商平台即时对订单信息进行频繁的变更，也大大提高了生鲜配送作业计划的难度。同时，在一些特殊生鲜产品如阳澄湖大闸蟹的配送上，运输配送途中不光要考虑阳澄湖大闸蟹的新鲜度，还要考虑到其附属品的运输环境。商家在销售阳澄湖大闸蟹时，会附赠一套蟹八件和阳澄湖大闸蟹专用蘸料，其专用
蘸料一般都会选用上海的瓶装宝鼎天鱼即食蟹醋，从上海运送到苏州的各个卖点，利用市场预测，分析出阳澄湖大闸蟹销售的淡季和旺季，及时调整赠送蟹醋的运输配送的数量，争取做到蟹醋在仓库不积压，零库存，同时对配送蟹醋的车辆也要及时调整。
阳澄湖大闸蟹发展现状
阳澄湖大闸蟹，历年来都被人们称为蟹中之冠。这与阳澄湖的特殊生态环境有关。水域数百公里，碧波荡漾，清水清澈，浅海底部坚硬，植被茂盛，气候适宜，是大闸蟹生长最理想的地域。因此，阳澄湖大闸蟹的形状和肉质与其他蟹类有很大的区别。我国已有近5000多年的吃蟹历史,阳澄湖大闸蟹原产于江苏苏州市阳澄湖莲花岛是享誉国内外的着名品牌，年产量已达到350吨，2010年，阳澄湖大闸蟹的产量在2000吨左右，除了大量供应国内市场以外，每年的出口量超过百吨，其中以港澳台、东南亚、日本等国家居多。河蟹产业为当地农民的增收和提升农村经济实力发挥了重要的作用。因此，大闸蟹的养殖在我省已成为“亮点”，各种水产品的产量和产值在全国也占有重要地位。通过数据分析发现，苏州年2005—2015中生鲜产品产量保持正增长趋势，其中2013年到2015年期间甲壳类产品产量增长幅度比较快。
全国生鲜产品需求量 单位：万吨
年份
2012
2013
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