《秸秆回收物流系统构建与增值效益地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
中文摘要摘要：我国是农业大国，秸秆资源的蕴藏量极其丰富。虽然秸秆具有较高的回收利用价值，但是由于回收物流渠道不畅，导致焚烧秸秆现象屡禁不止，既造成了资源的浪费，又污染了当地的环境，成为了一个严重的社会问题。为此，目前我国迫切需要建立一个有效的秸秆回收物流系统，以实现秸秆资源化、环保化、商品化和市场化，推进秸秆回收处理产业化。在此背景下，本文对秸秆回收物流系统的构建和增值效益问题进行了研究。首先，本文通过整理相关文献资料、利用国家统计年鉴的有关数据，对我国秸秆资源的品种、产量、分布状况、回收利用途径、回收利用现状和存在的主要问题进行了分析。其次，综合运用生态经济、循环经济、物流系统等多学科的理论，本文提出了构建我国秸秆回收物流系统的目标和原则，明确了系统的要素，归纳了系统的结构，梳理了系统的流程，从而指导我国秸秆回收物流系统的构建工作。再次，本文从定性分析、定量研究和实证分析的角度，对我国秸秆回收物流系统的增值效益进行了研究，从而得到了秸秆回收物流系统的最优空间结构。最后，基于对我国秸秆回收物流系统构建和增值效益进行研究的成果，本文提出了我国建立秸秆回收物流系统的四项政策建议，为我国有关部门提供了决策支持。本文的创新点在于对我国秸秆回收物流系统的构建和增值效益进行了丌创性的研究，得出的研究成果既为后续研究奠定了基础，又能够用于指导实践。关键词：秸秆；回收物流；系统构建；增值效益分类号： ABSTRACTABSTRACT：Chinaisalargeagriculturalcountry,thestrawresourceisrich．Althoughthestrawresourcehasahighrecyclingvalue，becauseofthepoorrecyclinglogisticschannels，thephenolmenonofburningstrawhasbeenrepeating．Itnotonlycausesthewasteofthestrawresource，butalsopollutesthelocalenvironment．It’Sbecomingaserioussocialproblem．SothereisanurgentneedfortheestablishmentofaneffectivestrawrecyclinglogisticssysteminChinainordertoachievethestrawresourcing，protectingenvironment，thecommercializationandmarketizationofthestrawresource，andpromotetheindustrializationofthestrawrecycling．Intheabovebackground，thispaperstudiesontheproblemofconstructionandvalue-addedbenefitsofstrawrecyclinglogisticssystem．Firstly,thispaperanalyzesthevarieties，thequantities，thedistributionsituations，thewaystorecycleandtherecyclingstatusofstrawinChina,andthemainproblemsofstrawrecyclinginChina，byarrangingtherelevantdocumentationsandusingthedataofChinaStatisticalYearbook．Secondly,byusingtheeco—economytheory,thecirculareconomytheoryandthelogisticssystemtheory,thispaperproposestheobjectivesandprinciplesofconstructingstrawrecyclinglogisticssysteminChina，summarizesthesystemelements，structuresandprocesses，therebyguidingtheworktoconstructstrawrecyclinglogisticssysteminChina．Thirdly,fromthepointofthequalitativeanalysis，quantitativeresearchandempiricalanalysisofview,thispaperstudiesthevalue—addedbenefitsofstrawrecyclinglogisticssysteminChinainordertogetthestrawrecyclinglogisticssystemintheoptimalspacestructure．Finally,basedontheresearchoftheconstructionandvalue—addedbenefitsofstrawrecyclinglogisticssysteminChina，thispaperproposesfourpolicyrecommendationsofconstructingstrawrecyclinglogisticssysteminChina，providingdecisionsupporttorelevantdepartmentsinChina．Thispaper’Sinnovationismakingaground·breakingresearchontheconstructionandvalue-addedbenefitsofstrawrecyclinglogisticssysteminChina，theresearchresultsobtainednotonlylaysthefoundationforfollow-upstudy,butalsocanbeusedtoguidepractice．KEYWORDS：Straw；RecyclingLogistics；SystemConstruction；Value—addedBenefitsCLASSNO： 图目录图1．1本文的技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6图2．12007年我国各类秸秆资源构成比例图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．12图2—22007年我幽秸秆资源总量各省市分布比例图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14图2．3我国秸秆资源回收利用情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．20图2．4我国秸秆资源网收物流渠道⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21图3．1我国秸秆回收物流系统的双层体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27图3．2不同刚收物流渠道下的秸秆回收物流系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．32图3．3我国秸秆回收物流系统的空l、HJ分析j结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．33图3．4“农田一农户”结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．35图3—5“农户一工厂"结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．35图3-6“农户一第三方一工厂"结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．36图3．7“农户一回收站一工厂”结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．37图3—8“农户一回收站一第三方一工厂”结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯一38图3-9“农户一第三方一回收站一工厂”结构的系统运作流程⋯⋯⋯⋯．．39图3．10“农户一第三方～回收站一第三方一工厂”结构的系统运作流程39图4—1秸秆回收物流系统空间组织示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～47图4．2工厂不同总需求量下秸秆回收物流系统增值效益的变化⋯⋯⋯⋯．．59图4．3不同秸秆资源密度下秸秆回收物流系统增值效益的变化⋯⋯⋯⋯．．60图4—4不同秸秆回收综合系数下秸秆回收物流系统增值效益的变化⋯⋯．．61图4—5不同运输费率下秸秆回收物流系统增值效益的变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62图4．6其他成本占回收总成本的不同比例下秸秆网收物流系统增值效益的萼匿化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权}兑明)学位论文作者签名：签字日期：2力7年导师签名：k宜手少签字日期：歹矿7年多月／／日／ 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：2zr97年参月，，日74 致谢本论文的工作是在我的导师汝宜红教授的悉心指导下完成的。汝宜红教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。三年来，无论在学习上还是生活上，汝老师都给予了我很大的关心和帮助，在此衷心感谢汝老师对我的关心和指导。在学位论文撰写期间，林自葵副教授、兰洪杰副教授、王瑞江博士和郑凯博士提出了许多宝贵的修改意见，使我的论文能够不断完善，在此表示衷心的感谢。感谢奥运物流班的所有同学。在我们共同经历的不平凡的三年中，同学们都给予了我极大的支持和帮助，能够处在这样一个温暖的集体中，使我的三年研究生生活充满了温馨和快乐。尤其是李俊辉、高翔、陈磊、黄锋权、祝丽、孙明辉等同学，他们对我的论文提出了许多宝贵意见，在此向他们表达我的感激之情。另外特别要感谢我最敬爱的父母，是他们在精神上的巨大支持、在生活上无微不至的关心使我能够在困难面前坚持不懈，能够在学校专心完成我的学业。最后，再次向所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和亲人们表示最衷心的感谢。 1．1研究背景及意义1．1．1本文研究的背景l绪论秸秆是农作物籽实收获后剩留下的含纤维成分很高的作物残留物，包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类、以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆【lJ，是农村最主要的农作物副产品。按照《中华人民共和国可再生能源法》的规定，秸秆属于可再生能源中的生物质能。目fj{『，我国每年可生产农作物秸秆近6亿多吨。这6亿多吨的秸秆如全部用于燃料，可折合约3亿吨标准煤的热值；如全部用于饲料，折算相当于1．5亿吨粮食；如果全部用作肥料，其N、P、K含量相当于我国目前化肥施用量的25％以上，并且还有大量的微量元素及有机质【2】。可见，我固的秸秆资源蕴藏量极其丰富，并且具有较高的凹收利用价值。近年来，在国家政策引导和扶持下，秸秆资源化利用技术不断完善和推广，在秸秆用作肥料、饲料、食用菌基料、燃料和工业原料的产业化利用等领域得到较快发展。目前，一批以秸秆为工业原料生产代木产品、商用发电、秸秆成趔燃料、秸秆沼气的兴起，推进了秸秆资源综合利用的产业化进程。但是，由于我国农作物秸秆数量大、种类多、分布广，且随着农民生活水平的提高、农村能源结构改善，并受秸秆收集、整理和运输成本等因素的影响，加之缺乏有效的秸秆回收物流系统，导致我国秸秆综合利用的经济性较差、商品化和产业化程度低，出现地区性、季节性、结构性过剩。特别在粮食主产区和部分沿海地区，农民为抢农时播种，焚烧秸秆现象屡禁不止，既造成了资源的浪费，又污染了当地的环境，已成为一个严重的社会问题，受到社会各界广泛的关注。2008年6月18日至19日，由中国资源综合利用协会举办的“2008年秸秆综合利用(北京)高层研讨会”在北京举行，与会专家就“农作物秸秆综合利用与循环经济建设"这一主题纷纷进言献策。与会人员一致认为，推进秸秆资源综合利用工作，实现秸秆资源化、环保化、商品化、市场化，对于保护环境、节约资源、增加农民收入、推动新农村建设、加快建设节约型、环境友好型社会无疑具有十分重要的意义【3】。2008年7月27同，国务院办公厅印发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》，明确指出要大力推进产业化，“建立以企业为龙头， 农户参与，县、乡(镇)人民政府监管，市场化推进的秸秆收集和物流体系”【41。由此可见，为解决焚烧秸秆现象和目d仃我国秸秆资源凹收利用存在的问题，实现秸秆资源的回收利用价值，迫切需要建立一个有效的秸秆叫收物流系统，以实现秸秆资源化、环保化、商品化和市场化，推进秸秆回收处理产业化。1．1．2本文研究的选题来源和意义本文研究的选题来自商务部于2008年6月委托北京交通大学和中国物流与采购联合会进行的《中国再生资源网收物流系统构建与运营(纲要)》项目。由于目fj{『我围缺乏秸秆回收物流系统，严重制约了秸秆资源的综合利用，进而导致了一系列问题的发生。而建立一个有效的秸秆凹收物流系统既可以解决目前我困秸秆综合利用存在的地区性、季=爷性、结构性过剩问题，又町以消除农民为抢农时播种焚烧秸秆的现象，是实现秸秆资源化、环保化的自订提，实现秸秆商品化、市场化的载体，推进秸秆回收处理产业化的基础。为此，本文对秸秆刚收物流系统的构建进行研究，能够指导我国秸秆回收物流系统的建立，为相关部门提供决策依据，具有较强的现实意义。此外，本文对秸秆回收物流系统的增值效益进行研究，量化新建或重构秸秆回收物流系统带来的增值效益，有利于推进我国秸秆综合利用市场化和产业化的发展。1．2国内外研究现状1．2．1国外研究现状在国外的相关文献中，极少有对农业废弃物回收物流系统进行研究的，而专门对秸秆回收物流系统进行的研究更属空白。在回收物流系统相关研究的范畴内，欧洲的学者和企业界人士主要关注如何最大化回收比例和最大化利用回收资源等，美国的一些学者则侧重如何使回收的成本最小化等，具体的研究工作主要集中在回收物流系统的网络类型、回收物流网络构建模型和凹收物流系统评价等方面。(1)回收物流网络类型研究文献[5】根据回收处理的形式将回收物流网络分为：再生产网络，再循环网络和再使用网络。在此基础上，文献【6]办口入了产品回收的驱动因素(经济利益对法规)和回收处理的主体(原始设备制造商对第三方)两个变量，并将回收物流网络分为强制性产品回收网络，附加值回收的OEM网络，再生产网络，材料回收网2 络和可填充容器网络。文献[7】和文献[8】根据凹收利用的主体不同将回收物流网络分为开环网络和闭环网络。丌坏是指回收后的应用主体不是原始生产商；而闭环是指回收后的应用主体仍然是原始生产商。文献[9]探讨了正向物流和【u1收物流的闭环供应链的协作，提出了三种回收物流链：一是生产商承担产品同收活动，二是零售商作为产品回收点，三是由第三方物流公司承担产品的回收活动。文献【10】从战略的角度，将回收物流网络分为四个环：一个是直接再利用环，适合瓶子、托盘或集装箱等可以直接运叫到生产商，或经过简单的清沈、轻微的保养可重新再用的废弃物；一个是附加值回收环，包括再生和经过维修再使用的；另外两个是材料回收环，按照材料的去向不同或流向原始制造商，或流向附加值回收商。(2)回收物流网络构建模型研究国外对陛I收物流网络构建模型进行的研究大部分是将各种随机情况进行确定性的近似后，将回收物流网络构建问题通过建立混合整数规划模型或者非线性规划模型，从而得到一个较优的回收物流系统来加以解决。由于回收物流网络构建问题具有的复杂性，模型的求解方法一般采用启发式算法。文献[11]通过两个不同产品的案例对比，讨论了一体化建立物流网络与在『F向网络基础上建立回收网络这两种策略的成本差异，并进一步对这个模型的普遍性进行了验证与分析。文献[12]从欧盟的环境政策对企业回收物流的要求，建立了“生态一经济”的运筹学模型，探讨了“经济一生念”闭环供应链优化问题，并以电冰箱和纸浆的回收为例建立了多级的混合整数线性规划模型。文献[13]以废沙回收为例，将多级的混合整数线性规划模型扩展为随机模型。文献[14]以美国的地毯回收为例，建立了一个多级多目标的混合整数线性规划设施选址模型。文献[15】设计了一个集装箱的再使用网络，建立了混合整数线性规划模型。文献【16]建立了一个基于多层库存选址的混合整数线性规划模型，以解决德国钢铁工业的边角料的循环利用网络。文献[17】基于多层容量选址建立了一个循环网络，用于解决荷兰建筑工地的废沙循环利用问题。文献【18]采用G／G／m模型建立了单一时问段、单层次、单一产品的回收物流网络，以解决回收产品的时间、数量和质量的不确定性，处理过程的可变性。(3)回收物流系统评价研究影响回收物流系统的因素比较复杂，涉及到回收物流的时间、地点、数量、质量、程度等的不确定性、复杂性和分散性，所以对回收物流系统的评价不仅要考虑环境利益，而且还要考虑经济效益、社会效益和技术I、uJ题，凶此，对回收物流系统的评价较困难，相关研究文献也较少。 文献【19]用生命周期分析方法埘回收物流对环境所造成的影响进行了定量的分析，并运用层次分析法对p1收物流的环境影响进行了评价。1．2．2国内研究现状在我国的相关文献中也基本上没有对秸秆回收物流系统进行研究的，就是对回收物流系统进行的相关研究也起步较晚，文献较少。主要的研究工作集中在回收物流系统的重要性和模型、回收物流的绩效评价及运作管理模式等方面。(1)回收物流系统重要性和模型研究文献[20]论述了回收物流管理的必要性，强调回收物流的成功实施需要政府这只有形的手进行管制。文献[21]利用产业组织理论对回收物流管理做了分析和研究。文献[22]对回收物流系统的功能做了分类，研究了回收物流系统的系统结构以及相应的系统技术。文献[23]在对国内外文献进行较全面分析的基础E，总结了回收物流系统结构的研究成果，重点讨论了回收物流系统的结构特征、设计原则及设施的选址定位问题，并提出了回收物流研究急待解决的问题。文献[24]分析了废弃处理策略的成本与效益，考虑再利用收益最大化、再生收益最大化、填埋成本最小化、回收净收益最大化、再生项数最大化等目标约束，建立了产品回收策略优选的0．1目标规划模型。(2)回收物流绩效评价研究文献[25]对凹收物流的含义及战略价值进行了概述。文献[26]分析了在评价第三方回收物流企业时要考虑的影响因素，构建了评价指标体系。文献[27]专门对回收物流进行了探讨，但仅限于理论，对于成本、收益、运作模式和具体的绩效评价没有进行论述，对回收物流的考核评价只是提出了考核原则和考核标准，没有具体的考核指标体系。文献[28]分析了企业在决定回收物流外包时应考虑的因素，给出了企业回收物流外包的决策程序框图，建立了简单的指标体系，并运用层次分析法对被选的第三方回收物流企业进行了评价。文献[29]币11文献[30]的评价指标体系几乎相同，主要是从第三方回收物流企业的软硬件考虑，包括管理水平，信息监控，车辆情况，网络覆盖，同行经验和费用几个方面。(3)回收物流运作管理模式研究文献[3l】将废旧电子产品的回收模式归纳为回收物流的自营模式、回收物流的联合经营模式和回收物流的外包模式三类，提出了我国企业废旧电子产品回收模式选择的决策模型，并认为我国家电行业和计算机行业中，小企业适合外包；物4 流基础雄厚且技术经济实力很强的企业可以采用自营；有一定经济势力但缺乏物流基础的企业可以采用联合经营。文献【32】根据生产商责任延伸制度将回收模Jl=分为生产商负责回收模式、生产商联合体负责回收模式和第三方负责回收模式三类，但没有对各种模式的产生机理和运作进行分析。综上所述，在回收物流系统相关研究领域国外研究的深度和广度远远超过我国，并且目前国内外均没有专门针对秸秆回收物流系统进行的相关研究，囚此，本文进行的，r拓性研究将为指导我固秸秆同收物流系统的建立，量化秸秆回收物流系统带来的增值效益，使秸秆资源得到最大限度地回收利用，从而实现秸秆资源化的价值做出重要贡献。1．3研究思路及方法1．3．1研究内容本文通过整理相关文献资料，利用国家统计年鉴的有关数据，运用定性定量方法，结合我国实际情况，在对我国秸秆回收利用现状进行分析的基础上，研究秸秆回收物流系统的构建I、uJ题，并对秸秆回收物流系统的增值效益进行定性、定量和实证研究，最终提出相应的政策建议，从而为有关部门建立我幽秸秆凹收物流系统提供决策支持。本文共分六章，研究内容如下：第一章绪论明确沦文研究背景、选题依据及研究意义，对国内外的研究现状进行综述，指出论文的主要内容、技术路线、研究方法及理论基础。第二章秸秆回收利用现状分析分析我困秸秆资源的品种、产量及分布状况，归纳目前秸秆回收利用的主要途径，对我国秸秆回收利用的现状和回收物流的现状进行分析，总结我困秸秆回收利用存在的主要问题。第三章秸秆回收物流系统构建研究综合运用生态经济、循环经济和物流系统等多学科的理论，提出构建我国秸秆回收物流系统的目标和原则，对我国秸秆回收物流系统的要素、结构和运作流程进行分析。第四章秸秆回收物流系统增值效益研究在第三章研究的基础上，先定性分析秸秆回收物流系统增值效益的内涵并确定系统的成本构成，然后运用数学建模的方法对秸秆回收物流系统的增值效益进行定量研究，最后进行实证分析。 第五章建立秸秆回收物流系统的政策建议结合第三章和第四章的研究成果，提出建立：我国秸秆p1收物流系统的政策建议，以解决第二章中总结出的我困秸秆回收利用存在的主要问题。第六章结论与展望归纳本文的主要研究结论，提出后续研究的方向。1．3．2技术路线本文的技术路线如图1-!所示：图1-1本文的技术路线Figure1-1ResearchRouteoftheDissertation6 1．3．3研究方法本文在研究的过程中运用的方法如下：(1)综合运用多学科的理论知识本文在研究的过程中综合运用，量念经济、循环经济和物流系统等多学科的理论知识束研究我困秸秆回收物流系统的构建问题。在明确我国秸秆回收物流系统构建的目标与原则时，需要综合应用生念经济理论、循环经济理论和物流系统理论。而结合我幽实际情况，应用物流系统理论对秸秆刨收物流系统的要素、结构和运作流程等进行分析，能够更清晰地把握我困秸秆网收物流系统运行的舰律。(2)定性分析与定量研究相结合本文在研究的过程中坚持定性分析与定量研究耷H结合，力求先从定性方面对秸秆回收物流系统的要素、结构、运作流程及秸秆回收物流系统增值效益的内涵和成本构成等进行分析，然后在定量方面对秸秆回收物流系统的增值效益进行建模研究和实证分析，同时使得这些分析和研究的成果能够应用到实践中去，用于指导实践。1．4理论基础本文在构建我国秸秆回收物流系统时运用的基础理论如下：1．4．1生态经济理论生态经济学是一门研究和解决生态经济问题、探究生态经济系统运行规律的经济科学，旨在实现经济生态化、生念经济化和生态系统与经济系统之间的协调发展。【33】(1)所谓经济生态化，就是要求任何经济活动既要遵循经济规律，又要遵循生念规律，使经济活动建立在不损害生态环境的基础之上。从“黑色经济”、“白色经济”向“绿色经济”的转变就是经济生态化的过程。(2)所谓生态经济化，就是自然界的所有物品不能仅仅考察其生态价值，还要考虑其经济价值，不能将它们当作免费使用的自由物品，而是宝贵的生态资源。所谓“绿水青山就是金山银山’’就是指生态经济化。在生念经济化的背景下，保护生态就是保护生产力。7 (3)所谓生态系统与经济系统的良性互动，就是要求生态系统和经济系统不是相互冲突的，而是队调发展、和谐共生的。和谐社会就是包括当代人之I’自J的和谐、代际和谐以及人与自然之问的和谐。生念经济学的基本范畴有生念经济系统、生念经济产业、生态经济消费、生念经济效益、生念经济制度等。生念经济学的基本规律有生念经济协调发展规律、生态产业链舰律、生念需求递增规律和生态价值增值规律等。其中的生态经济系统是指由生念系统和经济系统相互交织、相互作用、相互制约而成的复合系统，通过技术中介以及人类劳动过程所构成的物质循环、能量转换、价值增值和信息传递的结构单元。该系统具有明显的依存性，每一个经济过程都是建立在生态系统之上，都不能离丌生态系统而译独存在。生态经济理论将主要应用于明确我困秸秆同收物流系统构建的目标和原则。1．4．2循环经济理论循环经济跨越自然科学和社会科学，是一门交叉学科，需要运用生念学、经济学的知识，进一步划分还涉及哲学、植物和动物生态学、资源经济学、环境经济学、生态经济、产业生态学等方面的内容，研究循环经济系统时，经常使用物质流分析(分析资源利用效率)、生命周期分析、环境管理体系等工具。循环经济作为一种发展理念、发展模式和产业形态，是一门系统科学。【34J循环经济学是研究人类按生态学规律进行经济活动的一门科学。循环经济是以资源高效利用和环境友好为特征的社会生产和再生产活动，是新的生产方式。与传统增长模式的区别在于：传统的经济增长将地球当作无穷大的资源库和排污场，一端从地球大量丌采资源生产消费性产品，另一端向环境排放大量的废水、废气和废渣，以“资源一产品一废弃”为表现形式，是线性的增长模式。循环经济要求在生产和再生产的各个环节循环利用一切可以利用的资源，提高资源利用效率，按物质代谢或／和共生的关系延伸产业链，以“资源一产品一废弃一再生资源”为表现形式，是集约化的增长模式。循环经济是用发展的思路解决资源约束和环境污染的矛盾，是实现人类社会可持续发展的有效途径。循环经济的建立依赖于一组以“减量化、再使用、再循环”为内容的行为原则(称为3R原则)。每一个原则对循环经济的成功实施都是必不可少的。其中，减量化或减物质化(Reducing)原则属于输入端方法，旨在减少进入生产和消费流程的物质量；再利用或反复利用原则(Reusing)属于过程性方法，目的是延长产品和服务的时I’HJ强度；资源化或再生利用原则(Recycling)是输出端方法，通过把废弃物再次变成资源以减少最终处理量。【”18 (1)减量化原则。循环经济的第一法则是要减少进入生产和消费流程的物质量，因此又叫减物质化。换句话说，人们必须学会预防废弃物产：卜而不是产生后治理。(2)再利用原则。循环经济第二个有效的方法足尽可能多次以及尽可能多种方式地使用人们所买的东西。通过再利用，人们可以防止物品过早成为垃圾。(3)资源化原则。循环经济的第三个原则是尽可能多地再生利用或资源化。资源化是把物质返同到工厂，在那罩粉碎之后再融入新的产品之中。资源化能够减少人们对垃圾填埋场和焚烧场的压力，制成使用能源较少的新产品。与资源化过程相适应，消费者和生产者应该通过购买用最大比例消费后再生资源制成的产品，使得循环经济的整个过程实现闭合。循环经济理论同样将应用于明确我国秸秆回收物流系统构建的目标和原则。1．4．3物流系统理论王之泰教授认为【361，物流系统是由物流各要素所组成的，要素之问存在着有机联系并具有使物流总体功能合理化的综合体。物流系统是社会经济大系统的一个子系统或组成部分。物流系统和一般系统一样，具有输入、转换及输出三大功能，通过输入和输出使系统与社会环境进行交换，使系统和环境相依而存，而转换则是这个系统带有特点的系统功能。物流系统是新的系统体系，这个体系具有客观性、远程性、动态性、中间层次性、复杂性和系统要素间的“背反"性等特点。物流系统的目标一般有服务目标、快速及时目标、节约目标、规模优化目标和库存调节目标等五个方面，通过这五个目标来建立物流系统，能全部或部分达到这五个目标，系统便实现了合理化，便能获得宏观和微观两个方面的效益。物流系统的要素包括一般要素、功能要素、支持要素(软件要素)和物质基础要素(硬件要素)四类。其中，(1)物流系统的一般要素包括劳动者要素、资本要素和物的要素。(2)物流系统的功能要素包括包装功能要素、装卸搬运功能要素、运输功能要素、储存保管功能要素、流通加工功能要素、配送功能要素和物流情报功能要素。(3)物流系统的支持要素(软件要素)包括体制、制度，法律、规章，行政、命令，标准化系统，组织及管理要素。(4)物流系统的物质基础要素(硬件要素)包括物流设施要素、物流装备要素、物流工具要素、信息技术及网络要素。何明珂教授将物流系统的结构分为流动结构、功能结构、治理结构、网络结9 构和产业结构血类【”】。其中，(1)物流系统的流动结构即为由物流系统的流体、载体、流向、流量、流程、流速和流效这七个要素组成的结构。(2)物流系统的功能结构即为山物流系统的运输(含配送)、储存、包装、装卸、流通加工、物流信息处理和物流增值服务等基本功能组成的结构。(3)物流系统的治理结构包括多边治理、三边治理、双边治理和单边治理。(4)物流系统的网络结构包括点状网络结构、线状网络结构、圈状网络结构、树状网络结构和网状网络结构。(5)物流系统的产业结构主要是指物流不仅是一个产业，而且还包括多个行业，如运输业、仓储业、包装业、装卸、l匕、流通加工业、邮政业和物流信，g：lk等。物流系统理论不仅能应用于明确我围秸秆回收物流系统构建的目标与原则，而且也是分析秸秆回收物流系统的要素、结构和运作流程等的重要理论工具。lO 2．1秸秆资源概况2秸秆回收利用现状分析2．1．1秸秆的品种及年产量农作物秸秆主要包括粮食作物(包括水稻、小麦、玉米、谷子、高梁、大豆、豌豆、蚕豆、红薯、土豆等)秸秆、油料作物(包括花生、油菜、胡麻、芝麻、向同葵等)秸秆、棉杆、麻类(包括黄红麻、苎麻、大麻、亚麻等)秸秆和糖料作物(主要包括甘蔗和甜菜)秸秆等血大类【38】。我国是农业大国，每年农作物秸秆的产量巨大。但是，由于秸秆的产生方式以及自身的特点，加之一直以来对其利用状况不是很理想，农作物秸秆具体的年产量没有办法详细的统计，也未列入国家有关部门的统计范围，为此，本文只能对秸秆的年产量进行估算。目自订，估算秸秆资源的产量通常是依据农作物的产量进行的，计算公式为：CR=∑Qcf·‘，=l式中，CR为秸秆资源实物量，Qc,为第i类农作物的产量，，：为第f类农作物的谷草比系数(ResiduetoProductRatio，缩写为RPR，如表2—1所示)[39】。表2．1不同农作物谷草比系数及秸秆的折标系数Table2-1ResiduetoProductRatioofCropsandStandardConversionCoefficientofStraw农作物品种RPR秸秆折标系数农作物品种RPR秸秆折标系数粮食油料0．529谷物花生1．5稻谷1．00．429油菜3．0小麦1．10．500芝麻2．0玉米2．00．529其他2．0其他1．60．050麻类1．70．500豆类1．70．543糖料0．441薯类1．00．486甘蔗0．1棉花3．00．543甜菜O．1注：上表参数选取白文献[43】根据秸秆产量计算公式、各类农作物的RPR及((2008年中国统计年鉴》的“主要农产品产量表”中历年各类农作物的产量，可以估算出历年我国农作物秸秆的资源量，结果详见表2．2。 ————j“盥四丛显熊上竺位j幺童———————————一年份篙黧秸4,秆8纛作嚣豆秸鬈黧器蒜嚣年份互釜黧秸秆藉裟豆秸鬈藉磊磊磊从表2-2中呵以看}}I，我国的农作物秸秆资源非常丰富。2000年以来，农作物秸秆资{|6i总罱的平均值将近7．2亿吨。从资谢类璀来看，玉米、稻谷、小麦等作物秸秆足我国秸秆资源的土要类型，这三种秸秆合计资源量占全国秸秆资源总量棉花孙引itll十}科{i嘛娄￡‘．¨博娄批引2．96％716％016％特1走．58补％}|粥符科}36m一一．．2404％，焉，l鼋坠塑鹜l：二，J#他扑物Ⅱ米砧仆幽2-12007年我国备粪种秆资源构成比侧目FiglI孵2-1ThePmpOfIi帆ofFaw．hKindofSu．1t,w缸China虹20072007年，我国农作物秸秆资镢总量超过了7．7亿吨(主要构成如图2．1)，其中，粮食作物秸秆为68,209万吨，占总量的88．14％l棉花秸秆为2,287万吨，占2．96％；油料作物秸秆为5，543万吨，占7．16％；麻类作物秸秆为124万吨，占0．16％；糖料作物秸秆为1,219万吨，占1．58％。粮食作物秸秆和油料作物秸秆占农作物秸秆总量的95％以上。玉米、稻谷和小麦秸秆占农作物秸秆资源总量的比倒最高，他们分剐占39．36％、24．04％和15．54％。 登划_噬型刖理丛公蚯2．1．2秸秆资源的分布状况根据秸秆产量计算公式、各类农作物的RPR及《2008年中国统计年鉴》的‘‘主要农产品产量表”中2007年我幽各省市各类农作物的产量，可以估算出2007年我固各省市农作物秸秆的资源量，结果详见表2．3，其分布状况如下：表2-32007年我国各省市农作物科秆资源分布(单位：万吨)Table2-3TheDistributionofStrawinEveryProvinceofChinain2007(1o，000tons)丝壁堕堑壁量壁垒壁塑塑焦堕壁迪整堕壁壁耋堕堑堑耋堕堑J匕京185．87181．980．603．29O．00O．OO大洋266．83238．1l27．930．790．000．OO洞北4，874．274，438．43217．42212．43O．675．3l山曲l，793．321，730．4734．5226．220．002．1l内蒙占3，352．343，158．571．09178．482．3811．82辽。j‘3，112．123，070．620．6340．370．ooO．50吉林4，386．914，339．780．1546．400．09O．50黑龙江5，338．615，247．350．0039．9330．6020．72上海128．05116．84O．7510．350．00O．10江苏4，018．063，529．79104．26382．690．670．66彬r江873．23768．157．7291．40O．235．74安徽3，975．753，355．99112．26497．437．682．39福建701．29658．570．2036．890．005．64江曲2，163．10l，930．1138．29187．921．974．8l山东6，996．476，199．09300．28496．940．160．00河南8，306．357,204．54225．00867．078．081．66湖北3，323．342，467．11167．19678．509．041．49湖南3,244．082，836．7073．26302．6724．457．00J～尔l，594．94l，358．720．00117．99O．17118．07JII曲2,446．96l，617．690．6252．882．03773．75海南236．59185．460．0010．410．1440．58重庆1,440．291，355．190．0081．362．621．13四川4，341．153，778．625．02535．5611．7310．22贵州1,702．871，494．590．17201．220．206．70云南2,259．832，047．870．0058．734．12149．12两藏152．95137．290．0015．660．000．oo陕曲l，773．391，“3．6826．93102．100．140．54甘肃1,325．33l，174．2438．83107．981．502．78青海216．16132．32O．0083．770．00O．07宁夏500．02484．500．0015．490．ooO．03新疆2，351．18l，326．50903．8260．4015．0745．39鱼盐77，381．6768，208．852,286．945,543．33123．741,218．8113 (i)秸秆赘源总量分布状况秸秆资源的分枷格^d’j农作物的分撕褶致。从总量分柑束看，我凼秸秆资源t安分巾J：东部农M，从东北平原、华Jb平原到江南和两南徘分省市足我吲秸秆资源的t要分巾区．西北地区和其他省份秸秆资源罱较少，详见圈2-2。龠。麓＼。一矿。433％ofj匕口D-3i撇t。n躲蓄0j滋：甏=幽2-22007年我国秸秆赍游总苗异省市分布比倒圈Figure2-2TheDism'befionP【0portin．ofStrawinChinain20072007年．54％以卜的秸秆资源集中在河南、山东、黑龙江、河北、吉林、四川、江苏、安徽等8省，它们的秸秆年产量均超过了3900万吨，其巾又以河南，山东、黑龙江、河北、吉林和蚪川6省分布最集中，6省秸秆资源总量占全国秸秆资源量的“％以上。农作物秸秆产量最高的省份是河南和山东，其秸秆产量分别为8306万吨和6996万吨，分别占全国秸秆资源总量的10．73％和9．04％，远高于黑龙江(6．90％)和河北(6．30％)等省；最低的省市是上海，其秸秆资源量仅为128万吨，占全国秸秆资源总量的0．17％。(2】备类农作物秸秆资源分布状况我国各类农作物秸秆资源分布具有明显的地域性，在地处热带、亚热带的江南，大米是当地群众传统饮食的主要食品．水稻成为该地区最重要的作物品种：^{玉襞 地处温带的我幽北方地区，小麦、玉米足当地种植的辛要作物；而位于高寒地区的西藏，藏族群众爿惯于以奇稞酒、藏粑为主的藏族饮食文化，形成了西藏特有的以青稞为主的种植结构，各地区不同的种植结构，带来了各类农作物秸秆资源分布的筹异，详见表2—4。表2—42007年我国主要农作物秸秆的集中分布地区(单位：万Ⅱ屯)Table2-4TheMassDistributionAreaofEachKindofStrawinChinain2007(1O，000tons)从表2．4中可以看出，不同类型的粮食作物秸秆分布的地区存在较大差异：稻谷秸秆资源主要分布在南方地区(如湖南、江西、江苏、湖北、四川等)的农场；小麦和玉米秸秆资源则主要分布在北方地区(如河南、山东、河北等)的农场；其他杂粮的秸秆资源也主要集中在北方地区(如内蒙古、甘肃、辽宁、山西等)的农场；豆类秸秆资源主要分布在黑龙江、内蒙古、安徽、四川、吉林、河南、江苏和云南等地区的农场；薯类秸秆资源则主要分布在四川、重庆、甘肃、贵州、山东、云南、广东和内蒙占等地区的农场。油料秸秆资源主要集中在我国中、东部地区(如河南、湖北、安徽、山东、江苏等)的农场。棉花秸秆资源主要集中在我国北方地区(如新疆、山东、河南、河北等)的农场。麻类秸秆资源在我国东北、西北、西南和中南地区均有分布。糖类秸秆资源中的甘蔗秸秆资源主要集中在我国南方热带地区，而甜菜秸秆资源则主要集中在我国北方地区。2．2秸秆回收利用的主要途径目前，农作物秸秆回收利用的主要途径如下：15 2．2．1秸秆还田秸秆还rR主要方式有机械直接还闸、覆盖还阳、堆沤腐熟还田和过腹还州401。(1)机械直接还田机械苴接还阳技术可分为粉碎还田和整秆还F兀两种。通过机械一次性粉碎还阳，可以集灭茬于一体，能加速秸秆在土壤中的腐解，提高土壤有机质含量，改善土壤的幽粒结构和理化性能，促进作物增产；整秆还田是将作物秸秆整秆进行翻埋或平铺还Ffl。(2)覆盖还田秸秆覆盖地表后既可以阻挡降水对地表的直接冲击，保护土壤表层结构，也可以有效降低上壤中水分向大气蒸发的速度，减少蒸腾量，使得土壤有效储水量明显提高。秸秆腐熟后能够增加土壤中有机质含量，补充土壤N、P、K和微量元素含量，使土壤理化性能改善。另秸秆是热的不良导体，在覆盖的情况下，能够形成低温时的“高温效应"和高温时的“低温效应”两种双重保护效应，调节土壤温度，有效缓解气温激变对作物的伤害。(3)堆沤腐熟还田堆沤腐熟还H也称为高温堆肥，可解决我国目前有机肥短缺的现状。目自订的堆沤腐熟还开1技术已不同于传统堆制沤肥技术，其主要是利用快速堆肥剂产生大量的纤维素酶，在较短的时问内将各种作物秸秆堆制成有机肥。例如，利用酵素菌能产生活性很强的各种酶，具有很强的好气发酵能力，能迅速催化分解人畜粪尿、作物秸秆、杂草等有机物质，使之在短时间内转化成为有机肥料，并且可以消除土壤中的病原菌。施用腐熟秸秆有机肥能改善由于施用化肥导致的土壤次生盐渍化对植物生长的抑制程度，同时也可以提高油菜的生物量。(4)过腹还田秸秆通过牲畜过腹排粪还FR，对于维持和提高土壤中氮和钾的水平有重大意义。经试验研究表明，连续5年施用玉米秸秆过腹牛粪，土壤肥力明显提高，土壤中的有机质、全氮、全钾、全磷分别提高了15．2％、12．0％、5．9％矛tl8．9％，速效N、P、K及HA／FA值与转化酶活性均明显提高，从而促进了玉米的生长发育，表现出明显的增产效果。16 整拄山数型圳迅丛公』!匠2．2．2秸秆作饲料长期以来，农作物秸秆，特别是小麦、玉米秸秆是牲畜主要粗饲料的原料。有关化验结果表明，玉米秸秆含有30％以上的碳水化合物、2％一4％的蛋白质和0．5％一1％的脂肪，玉米秸秆总能量与牧草相当。玉米秸秆既可青贮又可直接铡喂。特别是经过青贮、黄贮、氨化等处理后，可成为具有醇、酸、甜、香、牛羊喜食、营养丰富、适口性好、消化率高的优质饲草。对玉米秸秆进行精细加工处理，不仅有利于发展畜牧业，而且可节省大量粮食。因此，秸秆饲料加工具有巨大的经济和社会效益。近年来，秸秆氨化、青贮、微贮等技术的推广，大大加快了我国农作物秸秆利用的步伐。目前全国青贮、氨化秸秆达到2亿吨以上，秸秆饲草利用率取得很大提高。现在随着物理、化学、生物等方面的技术在秸秆饲草加工中的应用，秸秆饲草利用的途径将更多，秸秆饲草业将会取得更快、更好的发展。【4l】2．2．3秸秆能源化利用秸秆的能源化利用途径主要有气化、制沼气、发电等。(1)秸秆气化【4l】秸秆气化技术也称为秸秆热解气化工程技术，是将玉米秸、玉米芯、棉柴、麦秸等干秸秆粉碎后作为原料，经过气化设备(气化炉)热解、氧化和还原反应转换成一氧化碳和氢等可燃气体，经净化、除尘、冷却、储存加压，再通过输配系统送往一家一户，用作燃料或生产动力。目前我国农村现有的能源结构(液化气、沼气、太阳能、电、原煤、蜂窝煤、植物燃料)中，秸秆气以其容易取得原料、操作方便等优势完全可以取代传统柴灶，替代液化气，改变我国农村烟熏火燎的生活方式，具有较好的经济效益、生态效益和社会效益。目前，农业部已在全国几百个村进行了秸秆气化、集中供气的试点工作，取得了比较理想的效果，除大型气化站外，一些小型的秸秆气化炉也在各地得到推广。(2)秸秆制沼气利用秸秆制沼气即用秸秆和畜禽粪便混合发酵制沼气，不仅可解决农村的煮饭和照明问题，还可与柴油混合使用，节约柴油70％．80％。另外，沼液沼渣中含有丰富的氨基酸和蛋白质，是很好的速效肥。沼气液的中下层是喂猪和养鱼的优良饲料添加剂，沼渣是栽培食用菌的好原料。这种秸秆利用方式具有较高的经济、17 环境和社会三大效益。【42】2007年，农业部把秸秆沼气化生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。在农村沼气方面，目前全国已建成户用沼气池2200多万口，建成畜禽养殖场大中型沼气工程2000多处，年产沼气70多亿立方米。2010年，全国将建设户用沼气4000万户，2015年达到6000万户。同前我国生产沼气主要利用的是畜禽粪便，但畜禽粪便无法保证原料供给和达到上述F1标，可收集的畜禽粪便产量不足以生产大量沼气；而秸秆不存在原料来源问题，可就地获得、就地建厂，因此在我困广大农村地区大规模推广沼气就必须利用秸秆资源。【43】(3)秸秆发电【44】农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式，是一条将秸秆转化为生物质能源的重要方法。1988年，丹麦诞生了世界上第一座秸秆生物燃料发电厂，如今已有130家秸秆发电厂遍及丹麦。目前生物质能秸秆发电技术的，丌发和应用已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划，如同本的“阳光计划”，美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”等，它们都将生物质能秸秆发电技术作为21-世纪发展可再生能源战略的重点工程。近年来我国开始引进世界先进技术，并启动生物质能发电工程示范项目。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过300万千瓦。目前，河北、山东、江苏、黑龙江、北京等地正与国外有关公司合作建厂。如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功，将成为中国最大的支农项目，最大的节能、环保项目，是我国最可能大面积迅速推广的可再生能源项目。2．2．4秸秆工业化利用秸秆的工业化利用途径主要有栽培食用菌、制造建材、制造包装材料、制造编织物、制造乙醇等。(1)秸秆栽培食用菌【44】农作物秸秆含有丰富的纤维素和木质素等有机物，是栽培食用菌的好材料。我国传统的食用菌栽培多用木屑与棉籽皮，但是木材的过度砍伐造成林木资源匮乏，而棉籽壳又因其用途广泛、用量大，价格呈上涨之势，这些严重制约着食用菌生产。实践证明，利用稻草、麦秆、玉米秆、油菜秆、花生壳等作主料，可大量生产多种食用菌，如草菇、鸡腿菇、平菇、凤尾菇、榆黄菇、双孢蘑菇等，此 整{l!回吆剩刖班丛公蚯技术已具有成熟的配方和管理工艺，使出菇达到甚至超过单纯用棉籽壳的标准。(2)秸秆制造建材【44】秸秆制造建材主要以玉米秸、麦秸、棉花秆等各种秸秆为原材料，综合物理、化学、电气、机械、液压等加工技术，利用高压模压机械设备，将辗磨处理后的秸秆纤维与树脂混合物在金属模具中加压成型，制成各种高质量的低密度、中密度和高密度的纤维板材制品，再在其表面加压和化学处理，可用于制作装饰板材和一次成型家具。秸秆板材制品具有强度高、耐腐蚀、防火阻燃、不变形、不开裂、强度高、美观大方及价格低廉等特点。秸秆板材的开发对于缓解木材供应数量不足和供求趋紧的矛盾、节约森林资源、发展人造板产业具有十分重要的意义。(3)秸秆的其他工业化用途【45】用麦秸、稻草、玉米秸、苇秆、棉花秆等生产出的可降解型包装材料，如瓦楞纸芯、保鲜膜、一次性餐具、果蔬内包装衬挚等，具有安全卫生、体小质轻、无毒、无臭、通气性好等特点，同时又有一定的柔韧性和强度，制造成本与发泡塑料相当，而大大低于纸制品和木制品。在自然环境中，一个月左右即可全部降解成有机肥。秸秆用于编纵业最常见、用途最广的就是稻草编织草帘、草苫、草席、草挚、草编制品等。如草帘、草苫等可用于蔬菜工程的温室大棚中；草席、草挚既可保温防冻，又具有吸汗防湿的功效；而品种花色繁多的草编制品，如草帽、草提蓝、草毡、壁挂及其它多种工艺品和装饰品，由于工艺精巧，透气保暖性好，装饰性佳，深受国内外消费者的喜爱，因而已经成为一条效益很好的创汇渠道。用稻草、玉米秸代替棉花、棉短绒为原料，制成纤维素，然后经化学改性、提纯等工序可制得羧甲基纤维素产品；将玉米秸杆经过预处理、水解、净化、催化氢化、浓缩和结晶等步骤所制取的木糖醇，其质量可达到食品级标准；以稻草和麦秆为原料，用复合添加法可制取糠醛，废渣全部变为中性复合肥料；秸秆酶解发酵酒精选择性强，且较化学水解条件温和，目前国内外的研究已有一定进展。2．3秸秆回收利用现状由于我国人口增加、土地面积减少以及农业科技的迅速发展，促使农村种植方法发生了重大变化，由过去的单一种植形式向复式种植形式迅速转变。在自然条件较好的平原地区，也基本消除了一年一季低产种植法。高产出带来了大量的副产品——秸秆。虽然我国秸秆资源年产量丰富，秸秆的回收利用途径多种多样，19 但是，目酊我国对秸秆的叫收利用现状仍令人担忧。2．31回收利用现状目前，在我国每年产生的秸秆资源中(如图2-3所示)，有15％用于还f；}；1作肥料及收集时损失掉，24％用于加工畜牧饲料，40％进行气化、制沼气等能源化利用，23％进行栽培食用茼、建造板材等工业化利用，而剩余18．7％的秸秆资源则被直接就地焚烧废弃掉[蚓，这既造成了严重的环境污染，又浪费了大量的宝贵资源。T业化利用膛彝187％2》——■还⋯肥料搜收集损失畜牧例料“E源化利州400‰1笙|2-3我国秸秆资源同收利JH情况Figure2-3ThePropaaionofEachKindofStrawReusinginChina我们知道。农作物光合作用的产物有一半左右存在于秸秆中，秸秆富含有机质和氪、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是一种具有多种用途的可再生生物质资源[471。以秸秆的能源化利用为例，与标准煤相比，各类秸秆(除其他谷物外)的折算系数(折标系数，如表2．1所示)大致在0．429一O．543之间，其中稻谷最低，豆类和油料作物最高。根据本章2．1．1节中估算出的2007年我国各类秸秆资源的实物量。乘以相应的折标系数，可以得到2007年我国秸秆资源折合成标准煤的能源总量(如表2-5所示)。从表2-5的数据中可以得出，如果我国将废弃的18．7％的秸秆资源全部进行能源化利用，可以节约标准煤0．71亿吨，按每吨标准煤450元计算，可产生经济效益将近320亿元。由此可见，充分有效地回收利用秸秆资源。既能够防止环境污染，又可以增加农民收入，是现阶段我国迫切需要解决的问题。 盐狂回选型刖现丛盆蚯表2．52007年我国各类秸秆资源折合能源量情况Table2-5TheQuantityofConversionEnergyofEachKindofStrawinChinain20072．3．2回收物流现状目前，我国秸秆资源主要的回收物流渠道如F(如图2．4所示)：图24我国秸秆资源同收物流渠道Figure2-4TheRecyclingLogisticsChannelsofStrawinChina(1)由农户进行回收农户是秸秆资源回收的主要力量。农作物成熟后，农户进行收割，并将产生的秸秆打捆，就地堆放储存，然后进行秸秆还田、秸秆能源化等处理，或者通过运输后，将回收的秸秆卖给附近的回收站或秸秆处理工厂(如牲畜养殖场、沼气站等)。(2)由当地小型回收站进行回收在我国部分地区，每当农作物收获季节，当地的小型回收站便会派车到附近农田去回收产生的秸秆资源，并将从农户处收购的秸秆进行储存和运输以供给秸秆处理工厂(如牲畜养殖场、沼气站等)。此渠道虽然可以将回收站周边的秸秆资源进行回收，但是由于小型回收站覆盖的范围较窄，秸秆资源的回收数量极其有2l 限。总的来说，目前我因秸秆资源的叫收物流系统尚未形成，导致大部分农田产生的秸秆被直接焚烧或者废弃，即使能够进行回收利用也是简单的就地还刚，或通过当地零散的小型回收站回收后供应牲畜养殖场、沼气站等，秸秆资源回收的数量极其有限，没有形成规模，回收物流没有系统化，仍处于分散收集、分散运输的运作状态。2．4秸秆回tl女禾lJ用存在的主要问题随着秸秆作为生物质资源的川收利用价值逐渐得到认识，近年来，我困在秸秆资源综合利用方面取得了许多成果，但是，我国秸秆资源的回收利用仍然存在不少问题。2．4．1农户缺乏秸秆回收利用意识在我国秸秆资源分布的广大农村地区，绝大多数农户认为秸杆除了烧火、喂牛以外没有什么其他的用途。随着我困农村的发展，很多农户已经选用较为清洁和使用方便的煤、油、电、气作为同常生活用能，化肥也丌始替代农家肥而广泛使用，这使得一到收获季节，焚烧秸秆的浓浓黑烟便漫山遍野，特别在河南、山东、黑龙江、吉林等秸秆资源的主要分布地区，由于当地的煤炭资源十分丰富，导致秸秆的浪费量十分惊人。如在黑龙江省，每年有近3000万吨的秸秆被焚烧，经测算，相当于烧掉了10多力-吨尿素，近20万吨过磷酸钙，近20万吨硫酸钾，按现行市场价格折算，价值高达5．8亿刘4。71。我幽秸秆资源的回收工作主要依靠广大的农民群众，由他们来实施初步的回收，为此，只有当他们能够真j下了解到这项工作的意义和能够给他们带来的效益并自觉进行回收之后，焚烧秸秆问题爿‘能够得到解决，秸秆资源才能够进行有效的回收利用。2．4．2秸秆回收利用有待市场化和产业化发展目前，我国秸秆资源的综合利用技术，正从早期的蔽同遮雨材料、直接或堆沤还田、烧火做饭取暖、加工粗饲料，向着快速腐熟堆肥、气化集中供气、优质生物煤、高蛋白饲料、轻质建材和易降解包装材料、有价工业原料及高附加值工艺品等方向发展。而从农业生态系统能量转化的角度来分析，单纯采用某一种利 用方式，秸秆能量转化率和利用率会受到限制。因此，根据各类秸秆的组成特点，因地制：直，把其中几种方法有机地组合起来，形成一种多层次、多途径综合利用的方式，从而实现秸秆资源利用的资源化、高效化、市场化和产业化是未来发展的必然趋势。我国当前以家庭为单元的农业生产已经不可能解决秸秆资源过剩的问题，秸秆资源回收利用必须进行市场化和产业化发展，必须作为宏观战略和困家的一项资源利用I、uJ题加以考虑。目前，从技术水平上看，秸秆资源进行产业化陋l收利用是完全可能的，秸秆回收利用市场培育起来后其经济效益将相当可观。例如，在秸秆过剩地区建设l座20力．千瓦秸秆发电厂年可“消化”秸秆180力．吨，且经济效益可观；若将每年全国3．5亿吨秸秆全部用于火力发电，其发电量将为三峡工程发电量的3倍，而其投资则远低于三峡工程投资【47】。由此可见，秸秆资源回收利用的市场化和产业化发展将是解决秸秆资源科学资源化问题的根本途径。2．4．3缺少支撑秸秆资源回收利用的物流系统我国农作物秸秆量大面广，综合利用各类秸秆资源是繁荣农村经济和增加农民收入的必然选择。秸秆综合利用符合循环经济减量化、再使用和再循环的原则(称为3R原则)，能实现低消耗、低排放和高效率的目标，是我国发展农村循环经济的重要组成部分。秸秆资源的综合回收利用需要一个有效的回收物流系统来支撑，以使产生的秸秆资源高效地从产生地流向处理地，从而保证秸秆回收处理市场和产业的逐步形成和稳步发展。但是，由于目前我国秸秆资源回收渠道不畅、回收物流系统尚未形成，大部分农Ffl产生的秸秆存在运输和储存等问题，秸秆资源的回收利用价值得不到实现，导致秸秆焚烧、丢弃现象严重。此外，缺乏秸秆回收物流系统使得秸秆回收利用工厂的“原料”供应得不到保障，严重制约了秸秆资源回收利用市场化和产业化的发展。由此可见，建立一个有效的秸秆资源回收物流系统已经追在屑睫。2．5本章小结本章通过整理相关文献资料、利用国家统计年鉴的有关数据，对我国秸秆资源的品种、产量、分布状况、回收利用途径、回收利用现状和存在的主要问题进行了分析，得出的主要结论如下：(1)我国是农业大国，秸秆资源年产量丰富。2007年，我国的秸秆资源总产量为7．7亿吨，以玉米、稻谷和小麦三种秸秆为主；秸秆资源的分布格局与农作物23 的分布相一致，主要集中在河南、山东、黑龙江、河北、吉林、四川、江苏、安徽等粮食主产区，不同类型的秸秆资源分布差异较大。．(2)秸秆资源的p1收利用途径多种多样。秸秆还r日(如机械卣接还阳、覆盖还阳、堆沤腐熟还阳和过腹还F目等)、秸秆作饲料、秸秆能源化利用(如气化、制沼气、发电等)和秸秆工业化利用(如栽培食用菌、制造建材、制造包装材料、制造编织物、制乙醇等)为秸秆资源的回收利用提供了广阔的发展空问，也使得秸秆“变废为宝”成为现实。(3)当前我国秸秆资源回收利用不足，大量的秸秆资源被废弃或直接焚烧掉，既造成了严重的环境污染，又浪费了宝贵的再生资源，每年损失了近320亿兀的经济价值。此外，目前我幽秸秆资源的回收方式仍处于分散收集阶段，尚未形成秸秆回收物流系统，回收秸秆资源的数量极其有限。(4)我国目前秸秆资源回收利用存在的问题，一方面是由于农户缺乏秸秆回收利用意识，另一方面足秸秆回收利用的市场化和产业化格局尚未形成，但归根结底还是由于我国缺少支撑秸秆资源【ul收利用的物流系统。综上所述，要使我国丰富的秸秆资源得到充分有效地回收利用，使多种秸秆资源“变废为宅”的途径得以实现，并改变我国目自if秸秆资源严重浪费、经济损失巨大的现状，就需要一个有效的秸秆回收物流系统进行支撑。为此，本文下一章将着重对我国秸秆回收物流系统的构建问题进行深入研究。 3秸秆回收物流系统构建研究构建我困秸秆回收物流系统，是根据确立的秸秆回收物流系统目标，建立能够支撑我国秸秆资源回收利用的物流系统的过程。本章将综合运用生态经济、循环经济、物流系统等多学科的理论，从系统要素与结构的角度，构建我困秸秆问收物流系统的结构框架并梳理系统运作的一般流程。3．1系统构建的目标与原则3．1．1系统构建的目标秸秆回收物流系统的构建目标是指系统建立后所希望达到的结果，确定其具体内容足系统构建工作的前提。构建我国秸秆回收物流系统的主要目的，就是要从明确系统要素、归纳系统结构、梳理系统流程等方面，对物流系统进行新建或重构，保证新建立的系统，能够具有支撑我国秸秆资源回收利用的功能。因此，构建我国秸秆回收物流系统，应实现以下主要目标：(1)通过构建我国秸秆回收物流系统，确定涵盖秸秆资源回收利用过程所必需的主体、客体及支撑等系统要素，并明确各要素在系统中的地位与作用。(2)通过构建我国秸秆回收物流系统，对系统的结构进行归纳，并进一步实现对没有秸秆回收物流系统的区域进行系统新建，对已有秸秆回收物流系统的区域实施系统重构，采用成本较低的秸秆回收空间组织结构，最大限度地回收秸秆资源，使秸秆回收物流系统创造出更大的价值。(3)通过构建我国秸秆回收物流系统，对系统的运作流程进行梳理，提高秸秆资源回收利用率，最大程度实现秸秆资源化价值，减少秸秆资源焚烧、废弃量，充分发挥物流在发展农村循环经济中的重要作用。3．1．2系统构建的原则构建我国秸秆回收物流系统，首先要遵循物流系统构建的一般原则：(1)优化创新原则。即构建新的物流系统要突破旧的模式，根据客观实际情况和科学管理的要求加以优化和创新。(2)充分利用资源的原则。即整合物流系统具有的各类资源，提高资源利用 效率。(3)实用和实效原则。即通过新建或重构出来的物流系统必须足实用的和有效的。(4)发展变化原则。物流系统的动态性决定了系统在时问与空间上会产，生变化，如物品数量和种类、设施规模和能力等。因此，物流系统的构建需要进行动态调节，以适应发展变化。构建我国秸秆回收物流系统，除了应遵循物流系统构建的一般原则外，还应遵循秸秆凹收物流系统特有的原则。(1)减量化、再利用、再循环原则(“3R"原则)“3R”原则是建设循环型社会的基本原则。就我国秸秆叫收物流系统而言，“减量化”(Reduce)原则和“再利用”(Reuse)原则要求系统能够保障农业生产过程中尽量减少化肥的投入，并尽量增加秸秆作为肥料的投入；“再循环”(Recycle)原则则要求系统能够保障秸秆资源不断产生、得到充分pJ收利用，并减少焚烧秸秆对环境的污染。总之，在构建我国秸秆回收物流系统时，要遵循减量化、再利用和再循环的“3R”原则，新建或重构秸秆叫收物流系统，促进秸秆资源的【bl收利用，力求环境效益与经济效益的统一与双赢。(2)自组织与他组织相结合原则由于秸秆资源叫收利用能够带来经济效益，使得我国秸秆回收物流系统，存在着遵循经济规律，通过市场机制，自发建立的可能性，即自组织；而由于焚烧秸秆会对环境产生影响，又使得我国秸秆回收物流系统，只有在政府主管部门的监控与引导下才能有效的建立起来，即他组织。因此，构建我国秸秆回收物流系统，必须遵循自组织与他组织相结合的原则，既要重视市场经济规律，不应当使我国秸秆回收物流系统的构建成为社会负担；又要充分发挥政府管理部门在市场化和产业化发展等方面的调控作用，调动相关参与主体共同构建我困秸秆世l收物流系统。3．2系统的要素分析系统是由要素组成的，根据系统的目标，确定系统的要素，是构建系统的首要工作。根据我国秸秆回收物流系统的构建目标，应用物流系统理论，本节将对我国秸秆回收物流系统的要素构成进行探讨。26 3．2．1系统的主体要素分析从宏观角度来看，我国秸秆回收物流系统应分为两层(详见图3．1)：进行秸秆资源回收利用的农户、回收站、工厂及第三方构成第一层，即运营操作层；国家和地方政府等相关行政机构构成第二层，即管理监督层。这两层主体之问并无行政上的隶属关系，相互之间也没有法律上的权利、义务关系。它们之I’uJ是通过国家宏观调控与市场配置资源相结合的方式来运行的。一一，，一一一～～、、、／／7管理监督层、、、，，，／7囫、、、，、／-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一一^l农户H同收站HTJ‘、、、、第兰方∥／。图3一l我国秸干千同收物流系统的双层体系Figure3-1TheTwoLayersSystemofStrawRecyclingLogisticsSysteminChina在我国秸秆回收物流系统的双层体系中，相关的主体要素如下：(1)政府机构政府机构是我国秸秆回收物流系统的主要参与者，特别是在我国目fj{『尚未形成秸秆资源回收和处理行业产业化的情况下，政府机构在我国秸秆回收物流系统中的作用和责任就显得更为突出。目前，我国可以参与管理秸秆回收物流系统的政府部门很多，主要有各级商务主管部门、发展改革部门、公安机关、工商行政管理部门、环境保护行政管理部门和建设、城乡规划行政管理部门等，它们的主要职能如下：1)商务主管部门是秸秆资源回收利用的行业主管部门，负责制定和实施秸秆资源回收利用产业政策、回收标准和回收行业发展规划。2)发展改革部门负责研究提出促进秸秆资源回收利用发展的政策，组织实施秸秆资源回收利用新技术、新设备的推广应用和产业化示范。3)公安机关负责秸秆资源回收利用的治安管理。4)工商行政管理部门负责秸秆资源回收利用经营者的登记管理和秸秆资源回27 收利用交易市场内的监督管理。5)环境保护行政管理部门负责对秸秆资源回收利用过程中环境污染的防治工作实施监督管理，依法对违反污染环境防治法律法规的行为进行处罚。6)建设、城乡规划行政管理部门负责将秸秆资源回收利用网点纳入城市规划，依法对违反城市规划、建设管理相关法律法规的行为进行查处和清理整顿。(2)农户秸秆资源产生于各类农作物，分布在我国广大农村地区的农田，种植各类农作物的农户既是秸秆资源的“生产者”，又是秸秆的最初收集者，更是我国秸秆回收物流系统的最主要参与者。按参与秸秆回收的程度可将农户分为以下两类：1)普通农户。普通农户主要从事农作物的种植工作，在农作物成熟后，只对自家农田产生的秸秆资源进行回收。目前，我图大部分农村的农户都属于普通农户。2)专营农户。专营农户专门从事农作物秸秆的回收工作，在农作物成熟后，对村内所有农Ffl产生的秸秆进行收集、储存，为秸秆回收利用企业提供原料。目前，我国山东省的个别农村正大力发展秸秆收储专业户，使得该村成为周边最大的秸秆集散地和省内大型纸品生产企业的重要原料供应基地。(3)回收站回收站是我国秸秆回收物流系统中的一类重要的主体，负责将分散的秸秆资源进行收集、储存，以供秸秆回收利用企业使用。它连接着秸秆回收利用供应链的上游(农户)和下游(工厂)，承担了主要的运输、储存等回收物流职能，是秸秆资源成功得以回收利用的关键性主体。从具体实体的角度来看，回收站可以是秸秆资源回收利用企业成立的专门收集秸秆的机构，或者是专门的废弃物回收企业。(4)工厂图3．1中的“工厂”主要是指秸秆资源的回收利用企业，它是将秸秆资源“变废为宝”、实现其资源化价值的具体实施主体，是秸秆资源回收利用产业化的基础，是我国秸秆回收物流系统的主要参与者。按秸秆资源不同的回收利用途径，“工厂”的具体实体可以是饲料厂、气化站、沼气站、生物质能发电厂、食用菌栽培生产厂、建筑材料生产厂、包装生产厂、编织材料厂、化工生产厂等。 (5)第三方图3．1中的“第三方”主要是指参与我国秸秆回收物流系统的物流企业，其能够按照其他主体的需求对运输、储存、装卸、包装、流通加工、配送、pl收、分类、检测等功能进行组织和管理。在我国秸秆回收物流系统中，物流食业有时是秸秆资源运输的实际承载者，它可以利用自身的物流网络优势，提高我国秸秆回收物流系统的运作效率，促进秸秆资源的商效回收利用。3．2．2系统的客体要素分析我国秸秆回收物流系统的客体是指系统的运作对象，即秸秆。关于客体要素的品种、产量、分布状况等方面的相关分析本文在第二章的2．1节中已经进行了详细论述，在此不再赘述。从对秸秆回收物流运作产生影响的角度进行分析，我罔秸秆资源在收集、储存等方面存在以下特性：(1)分布分散、分布密度低我国的秸秆资源分散在全国各地的耕地中，物源密度很低，以亩产2000kg计算(两季种植区)，物源密度仅为3kg／m2，而成材树的物源密度可达50．100kg／m2，煤炭的物源密度高达吨级数量[481。分散的地理分布状况和较低的分布密度带来了较高的秸秆回收成本，给我困秸秆资源的收集工作带来了严峻的挑战一．(2)收集期短、需迅速处理秸秆虽然是每年都可以产生的可再生资源，但是其可收集期很短，只是在作物收获期的那几天罩。此外，秸秆资源大部分掌握在农民手中，农作物收获产生秸秆资源后，为了不影响下一季粮食生产，他们没有功夫收集密度低、价钱低的秸秆，而付之一炬最省事，于是出现了秸秆回收利用企业没有原料，而农民又在fflI’日J地头焚烧秸秆的现象，为此，新产生的秸秆资源必须迅速得到回收和处理。(3)密度较低、需致密处理自然形态的秸秆物理结构比较松散，如果收集起来堆放在一块，既不方便运输也不利于储存，为此，在秸秆运输和储存时一般需要进行致密化处理，目前常见的几种方法如下[52J：1)打捆。这是最简单的方法，把自然松散状的秸秆通过人工捆绑形成捆状，以便于运输和堆放，其单体密度可达0．1．0．12t／m3。2)打包。用机械将秸秆挤压、捆绑成包块体，多以长方体为主，以便于运输 和堆放，其单体密度可达O．2．0．4t／m3。3)压块。用机械将粉碎的秸秆压成或挤成块形、棒形等，也叮压成不同尺寸的长方体或饼状。这种机械压块是在冷态下进行的，属于冷压制密，其单体密度可达0．6—0．8t／m3。4)造粒。用机械将粉碎的秸秆挤压成颗粒状。造粒也属于冷』_氏致密，其单体密度町达0．9．1．1t／m3。5)制棒。秸秆在加热情况下被压缩，使其木质化。这种致密化处理不是简单的物理压缩，而是有分子交链反应，与其它致密不同的是在干馏热解时可以得到块状的木炭。制棒能耗高，不但有粉碎粒度的要求，而fjl对加热温度、压力、原料含水量、品种都有尸矿格的要求。制棒属于热致密，也称固化，目前多以棒状为主，其单体密度可达1．1—1．2t／m3。3．2．3系统的支撑要素分析物流系统除了主体与客体要素外，还需要有相应的支撑要素，以协调与其他系统的关系，保证物流系统的结构稳定与功能实现。我国秸秆回收物流系统的支撑要素主要有以下三种类型。(1)资金秸秆回收物流系统的建立和运行离不开资金的支持。系统各参与主体在回收物流系统运作过程中产生的相关成本构成了系统的资金要素，其主要有以下几种具体形式：1)各参与主体内部的物流成本：如运输成本、储存成本、装卸搬运成本等，是物流活动中所消耗的物化劳动和活劳动的货币表现。2)各参与主体之问秸秆的资源交易价格：是我困秸秆凹收物流系统承载的各类秸秆资源价值的货币表现。3)物流费用：是第三方为农户、回收站、工厂等主体提供的物流服务的货币表现。(2)信息我国秸秆回收物流系统的信息要素，是反映系统活动的知识、资料、图像、数据、文件的总称，回收物流过程，也是信息的发布、传递、处理和反馈的过程。我国秸秆回收物流系统内部各主体之间、系统内部与外部之间，始终存在着信息联系，通过信息的交换与共享，对秸秆资源的回收过程、物流过程以及资余流过程提供决策支持。此外，信息是政府管理部门调控我国秸秆回收物流系统的依据， 黏{i卫I蝗物逾丕筮丝建丛宜也是系统参与丰体进行决策的依据。(3)政策法规法规制度是构建我国秸秆回收物流系统的重要支撑要素。基于自组织与他组织相结合的构建原则，政府主管部门需要通过制定相关的政策法规来调控系统各参与主体的行为，保证系统能够实现促进资源叫收利用的目标。同时，基于我国秸秆回收物流系统的主体协作性，我固秸秆pl收物流系统的构建过程，需要多个政府管理部门发生联系，要受到这些部门政策法规的监管和调控。3．3系统的结构分析我国秸秆回收物流系统的结构主要由不同类型与数量的系统主体要素构成。凹收物流系统主体要素在空间上的布局，很大程度上影响着物流的路线、方向和流程，而物流结构模式，又直接影响着物流运作的成效。合理的匹l收物流系统结构，既要求系统主体要素的设置有利于物流快速、高效运作，又要求系统主体与系统客体和系统支撑要素相适应，符合资源优化配置的原则。本节将从回收物流的渠道构成和系统主体要素的空问分布两个方面来分析我国秸秆回收物流系统的结构。3．3．1基于物流渠道的系统结构分析根据我国秸秆回收物流系统双层体系中运营操作层的主体要素类型，按照物流路径和渠道的不同，我国秸秆回收物流系统的结构可以分为以下六种类型(详见图3．2)。其中，1)在结构Al中，回收物流依次经过农户和工厂两类主体。2)在结构A2中，回收物流依次经过农户、第三方和工厂，在结构A3中，心收物流依次经过农户、回收站和工厂，结构A2和结构A3的主体类型均为三个。3)在结构Bl中，回收物流依次经过农户、回收站、第三方和工厂，在结构B2中，回收物流依次经过农户、第三方、回收站和工厂，在结构B3中，回收物流依次经过农户、第三方、回收站、第三方和工厂，结构Bl、结构B2和结构B3的主体类型均为四个。4)在A2、B1、B2和B3四种结构中，物流企业均参与了秸秆回收物流系统。 A一臣]——————怔A2臣口—至丑———佃A3匪口———{亟}司B·臣口—夏丑叫互丑怔B2B3图3-2不同同收物流渠道卜．的秸秆同收物流系统结构Figure3-2TheStructureofStrawRecyclingLogisticsSysteminDifferentRecyclingLogisticsway按参与回收物流系统主体要素类型的数量，我国秸秆回收物流系统的结构可D』锌珐I简茧．刑和售挚刑两拳．加嘉3．1所示．表3．1按主体要素类删数龄分类的秸秆同收物流系统结构类型Table3—1TheStructureKindsofStrawRecyclingLogisticsSystemClassifiedbytheNumberoftheMainElement’SType结构主体要素规模适用范围类型农户麓=方回收站工厂简A1普通农户／专营农户人／一般单A2酱通农户一般人还田、作饲料供应本地、犁A3普通农户／专营农户人／一般一般制沼气、气化等复B1专营农户一股一般人发电、作饲料远销外省、杂B2普通农户一般人栽培食刚菌、生产乙醇等型B3普通农户人(1)简单型结构简单型结构的秸秆回收物流系统的主要特点是回收物流中间环节少，参与物流活动的主体少，多数规模一般。该结构一般适用于秸秆还田、秸秆作饲料供应本地、秸秆制沼气、秸秆气化等回收利用途径。结构A1存在两种情况，一是工厂的规模较大，其直接派车到农户处回收产生的秸秆；二是工厂的规模一般，农户处产生的秸秆由专营农户负责回收后，运输到工厂处进行处理。在结构A2中，工厂的规模较大，其委托第三方对农户处产生的秸秆进行回收。32 牯挝回牧物逾丞笪翅建丛直结构A3也存在两种情况，一是较人的专、Ik回收站对农，、处产牛的秸秆进行同收后，再运至工厂处进行处理；二足农户处产生的秸秆由专营农户负责收集后，运输到规模较大或一般的专业凹收站，四l收站再将秸秆运至T厂处进行处理。(2)复杂型结构复杂型结构的秸秆回收物流系统的主要特点是回收物流中间坏节多，参与物流活动的主体多，多数规模较大。该结构～+般适用于秸秆发电、秸秆作饲料远销外省、秸秆栽培食用菌、秸秆生产乙醇等回收利用途径。在结构B1中，工厂的规模较大，农户处产生的秸秆由专营农户负责收集后，运输到专业的回收站，回收站再委托第三方将聚集的秸秆资源运至工厂进行处理。在结构B2中，工厂和专业回收站的规模均较大，专业网收站委托第三方对农户处产生的秸秆进行田l收后，运输到网收站集货，回收站再将聚集的秸秆资源运至工厂进行处理。在结构B3中，工厂、专业回收站和第三方的规模均较大，农户处产生的秸秆由专业回收站委托第三方回收后，运输到fful收站集货，回收站再委托第三方将聚集的秸秆资源运至工厂进行处理。3．3．2基于空间分布的系统结构分析从系统主体要素的空间分布束看，我国秸秆回收物流系统的结构属于“多对一’’的收敛型结构，详见图3．3。图3-3我国秸秆回收物流系统的空间分布结构Figure3-3TheSpaceDistributionStructureofStrawRecyclingLogisticsSysteminChina由于我国秸秆回收物流系统客体要素——秸秆资源——的空I’日J分饰具有分布区域分散、分布数量密度低等的特点，导致回收物流系统的结构主要呈“多对一"33 的收敛型，即由一个系统主体(_IIJ‘以足专营农户、第三方、回收站或工厂)对多个农rTl产生的秸秆资源进行回收。具体来说，最初的秸秆回收模式可以有两种：(1)普通农户回收型我罔目fj{『大部分秸秆资源的最初回收模式就是普通农户回收型，如图3．3左侧所示。在该回收模式构成的窄问分布结构中，普通农户以“一对一”的形式在农作物成熟时对自家农}f1产生的秸秆资源进行收集，收集后的秸秆由回收主体(可以是第三方或回收站或工厂)运走。一个网收主体一般要到许多农户处回收秸秆，但由于一家普通农户收集的秸秆资源数量较少，极少出现将秸秆卖给两个回收主体的情况，为此，系统的结构表现为“多对一"的收敛型。(2)专营农户回收型我国部分省市秸秆资源的最初回收模式为专营农户回收型，如图3—3右侧所示。在该回收模式构成的空间分命结构中，专营农户在农作物成熟时对多家农田产生的秸秆资源进行收集，收集后的秸秆由专营农户运至回收站或工厂进行处理，此时，系统的结构也表现为“多对一一”的收敛型。3．4系统的运作流程分析我国秸秆回收物流系统的结构影响着物流的路线、方向和运作流程，而物流运作流程的好坏将直接影响着物流运作的成效，为此，为保障我国秸秆回收物流系统中回收物流快速、高效运作，本节将对不同数量主体要素构成的秸秆回收物流系统应该具备的运作流程环节进行分析。3．4．1由一类主体要素构成系统的运作流程由一类主体要素构成的秸秆回收物流系统为“农田一农户”结构，其系统的运作流程如图3—4所示。在“农田一农户"结构的秸秆回收物流系统中，农田种植的农作物成熟后产生秸秆资源，农户对秸秆进行收割后，在自家进行储存，然后就地通过简单处理(如分类、切割、粉碎等)后直接再利用。“农田一农户”结构的回收物流系统适用于秸秆机械直接还田、秸秆覆盖还田、秸秆堆沤腐熟还田、秸秆过腹还田、秸秆作燃料直接焚烧等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、储存、处理等。 登王土匝!蝗物洫丕统丝建盟巍图3-4“农田一农户”结构的系统运作流稗Figure3-4TheSystemOperationProcessofthe“Farmland-Farmer'’Structure3．4．2由二类主体要素构成系统的运作流程由两类主体要素构成的秸秆回收物流系统为“农户一工厂"结构(即图3．2中的结构A1)，其系统的运作流程如图3．5所示。该结构的系统包括两种情况：图3．5“农户一’I：厂”结构的系统运作流程Figure3-5TheSystemOperationProcessofthe“Farmer-Factory’’Structure(1)系统中的农户为普通农户(如图3．5中的A1．1所示)在该结构的秸秆回收物流系统中，普通农户进行秸秆的收割、打捆等工作，而工厂则派车到农户处回收秸秆，工厂在系统中主要进行称重、装车、运输、卸车、储存和处理等工作。35 (2)系统中的农户为专营农户(如图3．5中的A1．2所示)在该结构的秸秆回收物流系统中，专营农户负责农作物秸秆的收割、打捆、储存、装车和运输等工作，工厂则在系统中主要进行称重、卸车、储存和处理等工作。“农户一工厂”结构的回收物流系统适用于秸秆作饲料、秸秆制沼气、秸秆气化等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、扣4拥、储存、称重、装车、运输、卸车、处理等。3．4．3由三类主体要素构成系统的运作流程由三类主体要素构成的秸秆回收物流系统包括“农户一第三方一工厂”结构(即图3—2中的结构A2)和“农户一回收站一工厂”结构(即图3．2中的结构A3)，其系统的运作流程分别如图3-6和图3．7所示。(1)“农户一第三方一工厂"结构的秸秆回收物流系统运作流程在“农户一第三方一工厂”结构的秸秆回收物流系统中，普通农户进行秸秆的收割、打拥等：』：作，而到农户处回收秸秆由工厂委托第三方负责，第三方在系统中主要进行称重、装车和运输等工作，工厂在系统中则主要进行卸车、储存和处理等工作。“农户一第三方一工厂”结构的回收物流系统适用于秸秆作饲料、秸秆制沼气、秸秆气化等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、打捆、储存、装车、运输、称重、卸车、处理等。图3-6“农户一第二方一jr厂”结构的系统运作流程Figure3-6TheSystemOperationProcessofthe“Farmer-ThirdParty-Factory'’Structure(2)“农户一回收站一工厂"结构的秸秆回收物流系统运作流程“农户一回收站一工厂”结构的回收物流系统包括两种情况：36 毡王土回数扬速丕丝也建近窟1)系统中的农户为普通农户(如图3—7中的A3．1所示)在该结构的秸秆回收物流系统中，普通农户进行秸秆的收割、打捆等工作，而到农户处回收秸秆由专业回收站负责，专jlp回收站在系统中主要进行称重、装车、运输、卸车和储存等工作，工厂在系统中则主要进行称重、卸车、储存和处理等工作。A3．1图3—7“农户一同收站一工厂”结构的系统运作流程Figure3-7TheSystemOperationProcessofthe“Farmer-RecycleBin-Factory'’Structure2)系统中的农户为专营农户(如图3．7中的A3．2所示)在该结构的秸秆回收物流系统中，专营农户负责农作物秸秆的收割、打捆、储存、装车和运输等工作，专业回收站在系统中主要进行称重、卸车、储存、装车和运输等工作，工厂在系统中则主要进行称重、卸车、储存和处理等工作。“农户一回收站一工厂”结构的回收物流系统适用于秸秆作饲料、秸秆制沼气、秸秆气化等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、打捆、储存、装车、运输、称重、卸车、处理等。37 3．4．4由四类主体要素构成系统的运作流程由四类主体要素构成的秸秆l百l收物流系统包括“农户一回收站一第三方一工厂”结构(即图3．2中的结构B1)、“农户一第三方一回收站一工厂”结构(即图3．2中的结构B2)和“农户一第三方一回收站一第三方一工厂"结构(即图3．2中的结构B3)，其系统的运作流程分别如图3．8、图3-9和图3．10所示。(1)“农户一回收站一第三方一工厂”结构的秸秆回收物流系统运作流程在“农户一叫收站一第三方一工厂"结构的秸秆回收物流系统中，专营农户负责农作物秸秆的收割、打捆、储存、装车和运输等工作，专业回收站在系统中主要进行称重、卸车和储存等工作，而装车和运输等工作由回收站委托第三方进行，工厂在系统中则主要进行称重、卸车、储存和处理等工作。Bl图3-8“农户一回收站一第三方一工厂”结构的系统运作流程Figure3-8TheSystemOperationProcessofthe“Farmer-RecycleBin·ThirdParty-Factory'’Structure“农户一匹j收站一第三方一工厂’’结构的回收物流系统适用于秸秆发电、秸秆制乙醇、秸秆栽培食用菌等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、打捆、储存、装车、运输、称重、卸车、处理等。(2)“农户一第三方一回收站一工厂”结构的秸秆回收物流系统运作流程在“农户一第三方～回收站一工厂”结构的秸秆回收物流系统中，普通农户进行秸秆的收割、打捆等工作，而到农户处回收秸秆由专业回收站委托第三方负责，第三方在系统中主要进行称重、装车和运输等工作，专业回收站在系统中主要进行卸车、储存、装车和运输等工作，工厂在系统中则主要进行称重、卸车、储存和处理等二[：作。38 盐挝叫蝗物逾丕统捡建迓塞B2图3-9“农户一第三方一同收站一jI：厂”结构的系统运作流程Figure3-9TheSystemOperationProcessofthe‘‘Farmer-ThirdParty-RecycleBin—Factory'’Structure“农户一第三方一回收站一工厂"结构的回收物流系统适用于秸秆发电、秸秆制乙醇、秸秆栽培食用菌等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、打捆、储存、装车、运输、称重、卸车、处理等。(3)“农户一第三方一回收站一第三方一工厂’’结构的秸秆回收物流系统运作流程在“农户一第三方一回收站一第三方一工厂”结构的秸秆回收物流系统中，普通农户进行秸秆的收割、打拥等工作，而到农户处回收秸秆由专业回收站委托第三方负责，第三方在系统中主要进行称重、装车和运输等工作，专业回收站在系统中主要进行卸车和储存等工作，工厂在系统中则主要进行称重、卸车、储存、B3图3-lO“农户一第三方一同收站一第三方一jr：厂”结构的系统运作流程Figure3—10TheSystemOperationProcessofthe“Farmer-ThirdParty-RecycleBin-ThirdParty·Factory'’Structure39 处理等二L作。“农户一第三方一回l收站一第三方一工厂”结构的回收物流系统适用于秸秆发电、秸秆制乙醇、秸秆栽培食用菌、秸秆作饲料远销外省等回收利用途径，系统的运作流程包括收割、打拥、储存、装车、运输、称重、卸车、处理等。3．4．5秸秆回收物流系统的一般运作流程通过对以上四节中一至四类主体要素构成的秸秆回收物流系统的运作流程进行分析可以发现，不同结构的秸秆回收物流系统具有相同的运作流程环节，将其进行归纳后如表3．2所示。表3．2各结构’卜J秸秆同收物流系统返作流科的实施主体Table3-2TheMainOperatorofStrawRecyclingLogisticsSystemProcessinDifferentStructure结构运作流程环节类型收割打捆称重装车运输卸车储存处理农田一普通户瞥通户将通户农户A1．1普通户．I：厂。I：厂?【．r．J：厂I：厂+I：厂专营户A1．2专营户专蔻户1：厂专营户：t厂jr厂一I：厂A2将通户酱通户第二方篦一7丁第_方+1：厂：I：厂．J．：厂同收站A3．1普通户回收站同收站工厂．J：厂工厂一l：厂同收站专营户回收站专巷户A3．2专蔑户专营户同收站T厂一r厂同收站回收站：I二厂]：厂同收站专营户同收站专营户B1专营户专营声回收站’l：厂工厂第二方第三方工厂‘I：厂第二方第三方时收站同收站B2普通户工厂下厂同收站回收站一1：厂下厂第三方同收站B3普通户第二方第三方’I：厂工厂IT厂．J：厂从表3．2中可以看出，我国秸秆回收物流系统的一般运作流程主要包括以下八大环节：(1)收割这里的“收割”是指通过切割的方式从农作物植株上分离出秸秆的过程。在我国秸秆回收物流系统中，收割环节主要由农户(包括普通农户和专营农户)来 盐壁回蝗扬速丕筮塑建丛宜完成。(2)打捆这单的“打捆”足指秸秆收割后进行的致密化处理活动，它既可以是将自然松散状的秸秆通过人工捆绑形成捆状以便于运输和堆放的打捆处理，也可以是打包、压块、造粒、制棒等其他致密化处理。在我国秸秆凹收物流系统中，打捆环节也丰要由农户(包括普通农户和专营农户)来完成。(3)称重这晕的“称重”是指用设备和工具束确定指定批次的最初收割秸秆或经过打捆等操作处理后秸秆的重量的活动，其是秸秆回收中不可缺少的环节。在我国秸秆凹收物流系统中，系统主体要素中的回收站、第三方和工厂均具有称重职能。(4)装车这罩的“装车’’是指在制定地点将最初收割的秸秆或经过打捆等操作处理后的秸秆以人力或机械装入运输设备的活动，它其实可以算是运输环节的一部分。在我图秸秆回收物流系统中，系统主体要素中的专营农户、回收站、第三方和工厂等均具有装车职能。(5)运输这罩的“运输”是指用设备和工具，将最初收割的秸秆或经过打捆等操作处理后的秸秆从一地点向另一地点运送的物流活动，其可以包括集货、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。在我国秸秆回收物流系统中，运输是另一个较为关键的运作流程环节，系统主体要素中的专营农户、回收站、第三方和工厂等均具有运输职能。(6)卸车这里的“卸车"是指在制定地点将最初收割的秸秆或经过打捆等操作处理后的秸秆以人力或机械卸下运输设备的活动，它其实可以算是运输环节的一部分。在我幽秸秆回收物流系统中，系统主体要素中的回收站和工厂具有卸车职能。(7)储存这里的“储存”是指将最初收割的秸秆或经过打捆等操作处理后的秸秆临时置于特定设施或者场所中，并实施保护和管理等的活动。在我国秸秆回收物流系统中，储存是一个较为关键的运作流程环节，系统主体要素中的农户、回收站和工厂等均具有储存职能。(8)处理这罩的“处理”是指将秸秆资源进行资源化利用以实现其价值的活动。根据不同的叫收利用途径，处理的手段可以是还田(如机械直接还田、覆盖还阳、堆沤腐熟还田和过腹还田等)、作饲料、能源化利用(如气化、制沼气、发电等)和41 秸秆工业化利用(如栽培食用菌、制造建材、制造包装材料、制造编彩l物、制乙醇等)。在我困秸秆回收物流系统中，简单的处理由普通农户来完成，而复杂的处理则由工厂来实现。处理环节是连接秸秆回收物流系统和秸秆处理生产系统的关键点，从某种意义上说，处理环节意味着秸秆网收物流系统运作流程的结束和秸秆处理生产系统运作流程的丌始。3．5本章小结本章综合运用生态经济、循环经济、物流系统等多学科的理论，提出了构建我国秸秆回收物流系统的目标和原则，对我国秸秆回收物流系统应该具有的要素、结构和运作流程进行了分析，得出的主要结论如下：(1)构建我国秸秆回收物流系统应以明确系统要素、归纳系统结构、梳理系统流程为目标。在构建我国秸秆回收物流系统时，除了应遵循优化创新原则、充分利用资源的原则、实用和实效原则、发展变化原则等一般原则外，还应遵循“3R”原则和自组织与他组织相结合原则等特有原则。(2)我国秸秆回收物流系统构成要素分为主体要素、客体要素和支撑要素。主体要素包括政府机构、农户、回收站、工厂和第三方。客体要素具有分布分散、分布密度低，收集期短、需迅速处理，密度较低、需致密处理等特性。支撑要素主要包括资金、信息和政策法规。(3)按照物流路径和渠道的不同，我国秸秆回收物流系统的结构可以分为六种类型，构成这六种结构的主体要素类型数量和规模各异；从系统主体要素的空．问分布来看，我国秸秆回收物流系统的结构属于“多对一”的收敛型结构。(4)通过分析一至四类主体要素构成的秸秆回收物流系统的运作流程，可以将我国秸秆回收物流系统的一般运作流程归纳成八大环节，即收割、打捆、称重、装车、运输、卸车、储存和处理。由于我国秸秆回收物流系统客体要素具有的特性，秸秆回收物流系统不同的空间组织形式会对系统的运作效果产生较大的影响。为此，本文下一章将从系统空间组织形式对系统运作产生影响的角度，对我国秸秆回收物流系统的增值效益进行深入研究。42 4秸秆回收物流系统增值效益研究本章将从定性、定量和实证三个方面对我困秸秆网收物流系统的增值效益进行研究。4．1秸秆回收物流系统增值效益的定性分析要研究秸秆同收物流系统的增值效益，首先需要明确其内涵。4．1．1秸秆回收物流系统增值效益的内涵价值足一个含义非常宽泛的词汇，在语占词典上往往有很多种定义。价值一词的使用既可能高深晦涩，也可能市井巷谈。物流与价值之间的联系也不例外，物流价值说有多种版本，梳理其含义大致可以分为三类：第一类将物流价值隐含为物流的作用或重要性，如物流的八次价值发现、物流的微观价值等；第二类将物流价值隐含为物流为企业创造利润的能力，如物流附加值、增值物流等；第三类所言的物流价值则指经济学意义上的价值，如物流创造价值、物流创造使用价值等。【49】对我国秸秆回收物流系统来说，其主要职能是通过物流活动将分散的秸秆资源进行回收，以供给秸秆回收利用企业，其创造的价值属于以上第二类所提到的范畴，为此，可以从秸秆回收物流系统为秸秆回收利用企业创造利润的角度来对其增值效益进行研究。由于秸秆回收物流系统的客体要素从供给者(农户)到需求者(工厂)之间有一段空间差异，供给者和需求者之间往往处于不同的场所，为此，秸秆回收物流系统必须改变这种空间的差别。能够将在每一亩地上分散生产出来的秸秆资源进行回收以满足秸秆回收利用企业相对集中需求的回收物流系统，在具体实施系统的运作流程环节、改变空间差别时，系统的主体要素可以有各种各样不同的空间组织形式，而不同系统空间结构组织的回收物流活动会导致不同的回收成本，从而影响秸秆回收利用企业获得的利润。一个空间结构较好的秸秆回收物流系统回收等量秸秆资源时产生的成本能够低于一个空间结构较差的系统，为此，同一个秸秆回收利用企业若从由后者供给原料改为由前者供给，其产成品的利润将得到进一步的增加，这就是秸秆回收物流系统所能带来的增值效益。综上所述，本文所研究的秸秆回收物流系统的增值效益是指：由于秸秆回收43 物流系统运作流程环节在具体实施时系统主体要素空间组织形式的不同，导致系统的回收成本出现差异，从而带来的单位回收成本降低、单位回收处理利润增加等经济效益。从秸秆回收物流系统增值效益的内涵可以看出，系统主体要素不同的空问组织形式导致了不同的系统回收成本，从而使秸秆回收物流系统产生了增值效益。由此可见，明确秸秆回收物流系统的同收成本是研究其增值效益的基础，为此，以下将对秸秆叫收物流系统回收成本的构成进行分析。4．1．2秸秆回收物流系统的成本构成根据我围秸秆回收物流系统的一般运作流程环节，系统在运作过程中会产生如下成本：(1)收购成本指用于购买秸秆资源所需要支付的成本。在秸秆叫收物流系统完成收割、打捆和称重环节后发生收购成本。收购成本与秸秆回收量和单位质量秸秆的收购价格有关。(2)运输成本指将回收的秸秆资源进行运输所需花费的成本。在秸秆回收物流系统的运输环节产生运输成本。运输成本与秸秆运输量、秸秆运输距离和秸秆运输费率有关。(3)装卸成本指对秸秆进行运输前和秸秆运至目的地后实施相应装卸活动所需支付的成本。在秸秆回收物流系统的装车和卸车环节产生装卸成本。装卸成本与系统的秸秆回收量有关，可以近似认为其大小与系统的秸秆回收量成『F比。(4)储存成本指将收购的秸秆资源置于特定设施或者场所中并实施保护和管理等活动所需支付的成本。在秸秆回收物流系统的储存环节产生储存成本。储存成本与系统的秸秆回收量有关，可以近似认为其大小与系统的秸秆回收量成正比。(5)人力成本指雇用秸秆回收物流系统运作所需劳动力支付的成本。在秸秆回收物流系统的称重、装车、卸车、运输、储存等环节均会产生人力成本。人力成本与系统的秸秆回收量有关，可以近似认为其大小与系统的秸秆回收量成正比。以上五类成本构成了我国秸秆回收物流系统的回收成本。需要说明的是，秸秆回收物流系统的处理环节会产生处理成本(包括固定投资成本、运营维护成本、人力成本等)，但是由于该环节可以视为已经进入实际生产的范畴，为此，本文将 挝牡回蝗物逋丕缝增鱼邀耋盏虹宜处理成本排除在秸秆回收物流系统的网收成本之外。在完成秸秆回收物流系统回收成本构成分析后，本章下一节将就秸秆必收物理系统不同窄问组织形式下对回收成本的影响及产生的增值效益进行量化研究。4．2秸秆回收物流系统增值效益的定量研究本节将运用数学建模的方法，将秸秆回收物流系统不同的窄问组织形式进行数学抽象，通过建立数学模型来对秸秆回收物流系统的增值效益进行定量研究。4．2．1模型假设为便于对秸秆回收物流系统的增值效益进行研究，本文假定秸秆回收物流系统存在于这样一个环境中：(1)秸秆资源的分御满足如下特征：1)广泛性。农作物种植面积无限大，相应的秸秆资源分命也无限大，足以满足工厂对秸秆量的需求。2)单一性。农作物品种单一，秸秆单位面积的产量相等，不考虑农作物品种不同、种植条件不同等因素导致的产量差异。3)均匀性。农作物在各秸秆回收区域内分布均匀，疏密程度相同，即农作物与非农作物占用土地的比例、密度在整个秸秆回收物流系统所处的区域内是相同的。4)周期性。农作物的生长周期为一年，相应的，秸秆的回收周期也视为一年，忽略农作物生长的季节性。5)有限性。每块农田上产生的秸秆资源数量有限，它只能供一个回收点进行回收。(2)在秸秆回收物流系统中，秸秆回收物流活动的实施主体是回收点，它即可以是回收站，也可以是工厂。各回收点回收的全部秸秆资源最终将运到一个工厂进行处理。(3)各秸秆回收点优先对距离自身较近的农田上产生的秸秆资源进行回收，其形成的秸秆回收区域可以视为以回收点所在位置为圆心，以回收点所在位置与最远回收农田的距离为半径的圆。(4)忽略乡村道路弯曲对秸秆回收物流系统运输距离的影响，将回收秸秆的运输距离视为两点之问的直线距离进行处理。(5)在秸秆回收物流系统所处的环境中，有足够的运输能力和充足的劳动力45 来完成秸秆回收任务。(6)秸秆回收物流系统需要的劳动力数量、秸秆储存空I'nJ大小、秸秆装卸作业量与秸秆回收量成正比。(7)忽略其它风险因素(如气候变化)对于秸秆庐I收的影响。4．2．2符号定义秸秆回收物流系统成本模型中涉及的符号定义如下：(1)下标，，秸秆回收物流系统中所有秸秆回收区域构成的集合，I={o，1，2，⋯，，z)i、J，秸秆回收物流系统中的某个秸秆叫收区域，f，J∈I(2)参数口，秸秆资源密度，即单位耕地面积上秸秆的产量(吨／平方公早)屈，耕地面积占土地面积的比例屈，秸秆的叫收系数屈，回收秸秆的可利用系数∥，秸秆回收的综合系数，∥=屈履屈∥，单位质量秸秆的收购价格(元／吨)Y，秸秆的运输费率(元／吨公里)缈，其他成本占秸秆回收总成本的比例-D，工厂对秸秆的总需求量(吨)(3)变量n，秸秆回收物流系统中除工厂所在回收区域外其余回收区域的数量足，第f个秸秆回收区域的回收半径(公罩)，f∈IZ，，第f个秸秆回收点与第．，个秸秆I』收点之I’日J的距离(公里)，‘，∈IQ，第i个秸秆回收区域的秸秆回收量(吨)，f∈IG，第f个秸秆回收区域内的秸秆收购成本(元)，f∈IZ，第f个秸秆回收区域内的秸秆运输成本(元)，f∈IZ，第f个秸秆回收区域回收的全部秸秆运至工厂的运输成本(元)，f=1，2，⋯，nD，整个秸秆回收物流系统的其他成本(元)C，整个秸秆回收物流系统的总回收成本(元)g，秸秆回收物流系统单位质量秸秆的回收成本(元／吨) 万，最优秸秆回收物流系统与其他系统相比回收单位质量秸秆的增值量(元／n,ti)4．2．3模型建立本文研究的秸秆网收物流系统的空间组织形式如图4—1所示。图4·1秸干十网收物流系统空阳】组织不意图Figure4-1theSpaceOrganizationStructureofStrawRecyclingLogisticsSystem在这由工厂(00)和其他n个秸秆回收区域构成的秸秆回收物流系统中，(1)第i个秸秆回收区域内的秸秆收购成本和秸秆运输成本如图4．1中oQ所示，在回收点处在口处、回收半径为足的秸秆回收区域中，1)秸秆的收购成本在op中，秸秆资源的分布均匀，秸秆的回收量=该区域的秸秆回收面积×耕地面积占土地面积的比例×单位耕地面积上秸秆的产量×秸秆的回收系数×回收秸秆的可利用系数。即，Qf=万群·口·屈·屈·屈=哟勋砰(1)秸秆的收购成本=单位质量秸秆的收购价格×秸秆的回收量。即，Gf=∥Q=∥筇万砰(2)2)秸秆的运输成本先考虑在『，．，，．+办1上，秸秆的运输成本=秸秆的回收量×运输距离×运输费率。即，妇=a,a·2err·dr伊7=2aflyxr2dr(3)那么在fo，R1上对式(3)积分则可求出在整个回收区域内的秸秆运输成本。即，霉=[、2aflyxr2dr=2筇肛碍·3。1(4)47 (2)第i个秸秆回收区域回收的全部秸秆运至工厂的运输成本第i个秸秆回收区域回收的全部秸秆从叫收点p运往工厂Oo，秸秆的运输成本三秸秆的回收量×运输距离×运输费率。掷，re=Qi·aoi·y=ap尢《·doi·y=仅p唧《do?(5、)(3)整个秸秆回收物流系统的其他成本秸秆回收物流系统的其他成本包括装车成本、卸车成本、储存成本和人力成本等，根据模型假设，由于其他成本的大小与秸秆回收的数量成证比例关系，所以可以认为其与整个秸秆回收物流系统的凹收成本也成正比例关系。即，O=coC(6)(4)整个秸秆回收物流系统的回收成本整个秸秆|u|收物流系统的回收成本=所有秸秆回收区域内收购成本之和+所有秸秆回收区域内运输成本之和+所有秸秆回收区域的秸秆运至工厂的运输成本之和+其他成本。当冗≥1，i∈I时，即，c=papn"∑碍+2ar／3yx·3叫∑碍+y·筇7r∑碍或／+coC(7)i=0／=l从式(7)中求出C得，c=ap万(1-co)叫【∑R2i(／t+2yRi·3-1)+y∑碍以J(8)i=0／=I根据式(8)可以计算出整个秸秆回收物流系统单位质量秸秆的回收成本为g=c／∑Q=∥(1一国)一十y(2·3一∑碍+∑碍或川(1一缈)∑砰】-I(9)(5)秸秆回收物流系统的最小回收成本模型由于式(9)表示出了整个秸秆回收物流系统单位质量秸秆的回收成本，故可将其作为秸秆回收物流系统最小回收成本模型的目标函数。在该目标函数中，各秸秆回收区域的回收半径足(f∈I)、各秸秆回收区域(除oD0外)与工厂瓯的距离do，(江l，2，⋯，n)及回收区域的数量n为决策变量。根据模型假设，存在以下约束条件：1)工厂对秸秆的需求量与所有回收区域(包括工厂所在区域和其他回收区域)的秸秆供给量的总和相等，也就是说工厂的需求J下好由秸秆回收物流系统予以满足。2)各秸秆回收区域相互独立，不存在交叉覆盖的情况，也就是说一块农Ffl上产生的秸秆资源只能供一个回收主体进行回收。 整Ⅱ回噬物逾丕统增值煎i&蛆红3)秸秆回收区域f到秸秆回收区域，的距离与秸秆凹收区域，到秸秆回收区域f的距离柑等，也就是说两个秸秆网收区域之间的往返道路相同，距离无异。4)秸秆回收区域f的回收半径足非负。综上所述，秸秆回收物流系统的最小回收成本模型如下：Ming=,u(1-co)一+y(2·3一∑碍+∑碍比／)[(1-缈)∑砰]-l(10)i=0j=li=0StSt．a砌y群：D(11)．a肋>。群=(11)Ri+Rjsdj，t，J∈Idl=dji'i，J∈IR≥0，i∈I4．2．4模型求解(12)(13)(14)(1)模型求解准备及目标函数分析1)模型求解准备为求目标函数的最小值，需先构造函数厂(x)=(∑R。／n)“。。以下将证明厂(x)i=1在实数域上是单凋递增的。令口(工)=lnf(x)=x叫h(∑R。／n)，，=l／7(x)=e4‘”·口7(x)=f(x)·以7(x)则f(x)=em’，对厂(力求导得，由于f(x)>0，为比较式(15)与0的大小，(15)以下将主要讨论口’(x)的符号。令6(工)=z～，c(石)=ln(∑R。In)，贝lja(x)=6(x)·c(x)，对以(x)求导得，f-l口7(x)=6’(x)·c(x)+b(x)·c7(x)(16)令d(x)=∑R。／n，则c(功=Ind(x)，XCc(x)求导得，i=1c，(x)=[d(x)】-Id7(x)=(∑R。／，z)～·，z-1∑R。1nR=(∑R。)一∑R。lnRi(17)i=1故以’(x)=(x2∑足。)‘1[∑R。ln尽。一∑R。In(∑R。／咒)】(18)i=1由于(x2∑R。)_1>o，以下将主要讨论∑R。InR,x一∑R。In(∑R。／以)的符号。令u(x)=xln(x)，x>0，由于“’(x)=1+ln(x)，“”(x)=x-1>0，所以u(x)为凹函数，由凹函数的性质可得“(∑R。／n)
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