在《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》（国办发〔2008〕105号）中，已将农作物秸秆综合利用纳入重点工作内容，要求开展秸秆综合利用工程。据统计，现阶段我国农作物秸秆资源量达8.4亿t，主要分布在河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、河南、山东、湖北、湖南、江西、安徽、四川、云南等粮食主产区。农作物秸秆作为农业生产的副产品，是我国重要的生物质资源之一，含有丰富的氮、磷、钾、微量元素等成份，作为燃料燃烧时平均含硫量仅为0.38%，约为煤的1/3，热值约为煤的1/2^{[1, 2]}。

秸秆产业的原料生产在农业和农村，加工和市场在工业和城市，是“构建新型工农、城乡关系”的最佳纽带和桥梁。秸秆颗粒燃料燃烧产能后，其产生的灰粉，可收集再利用，制成钾肥、复合肥等高附加值产品，环保且有可观的经济效益^[3]。因此，开发利用秸秆资源，在我国国民经济发展中，不仅将实现“固、液、气秸秆绿色能源”部分替代“煤、油、气化石能源”，而且必将在实现可持续发展等方面发挥不可替代作用。

目前，我国农业生产多数以家庭承包为主，户均种植面积小，农村交通道路状况相对落后，秸秆本身密度低、含水量高、收获具有季节性，秸秆整体产业化程度低下，资源利用率不高，导致秸秆收储运供应链物流成本高，同时缺乏专业化秸秆供应链物流网络，使得秸秆收储运成为制约我国未来发展秸秆产业的主要瓶颈。秸秆供应链物流网络系统的研究是实现秸秆资源化利用的前提和保障，同时牵引着未来秸秆资源产业链的发展动向，通过对秸秆供应链物流网络系统的综述研究，整合现有的相关文献和观点，有助于了解目前秸秆物流的发展现状和存在的问题，进而对其未来发展趋势提供合理化建议，对农业生态保护和农村经济工作具有一定的积极意义。

秸秆物流网络模式是指秸秆资源从产地到需求地流动的结构，主要有2种基本模式：直送模式和含有物流节点的模式，见图 1^[4]。

图 1 物流网络的基本结构 Figure 1 The structure of logistics network

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秸秆物流网络模式经历了从简单到复杂、从粗放到精细、从分散到集约的演变过程。目前，在各级政府财政大力支持下，许多地区已经建立了秸秆收储设施点，形成以秸秆经纪人或专业收储运企业为依托的物流网络模式。

朱新华等^[5]通过陕西省秸秆资源物流网络的研究，认为未来会形成以自收自用和分散收储模式为主，以集约化收储模式为发展方向，多种形式并存和互补的物流网络收储体系。张晓东等^[6]通过对甘肃省秸秆物流网络收储模式现状的分析，认为主要存在3种模式：农户分散贮藏收集、专业公司收贮管理以及运输行业运送秸秆到厂家，提出建立秸秆收集处理示范县，配套建设乡、村秸秆加工饲料配送中心，发展壮大“基地-公司-农户”为主要形式的秸秆收集处理合作组织。金筱杰等^[7]总结出了江苏省3种主要的农作物收储运模式，即经纪人的分散型收储运模式、合作社（商业）的第三方收储运模式、规模化企业的自营型收储运模式，并对3种模式进行了经济效益分析以及优缺点和发展前景的概述，认为规模化企业的自营型收储运模式经济效益最优，集约化程度最高，不仅能在物料收集方面抓住主动权，而且可以得到额外的物流费用。随着秸秆物流网络系统的不断发展，参与主体也在日益壮大。平英华^[8]认为秸秆物流网络的主要参与主体是农民、合作社、经纪人、企业和政府，并根据不同参与主体的有机组合，提出了4种秸秆物流收储模式，即农户型、合作社型、经纪人型、自营型收储运物流模式，并结合实际案例分别讨论了4种模式的优缺点。综上所述，依据当前我国的发展形势，秸秆物流模式的选择绝不能一概而论，它既与当地生产力水平、经济发展水平、物流基础设施和设备、政府的政策倾向等宏观因素息息相关，又与农民意愿、劳动力水平、企业用途、融资风险等微观因素密不可分，二者相辅相成，协同决策。具体分析见表 1。

表 1 国内秸秆物流模式比较分析 Table 1 Comparative analysis of domestic straw logistics modes

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秸秆物流设施选址布局是指在一个具有若干供应点及若干需求点的经济区域选一个或多个地址设置物流节点的规划过程。物流节点拥有众多的建筑物、构建物以及固定机械设备，期初投资大，一旦建成很难搬迁，如果选址不当，将使国家和企业付出长远代价。根据江苏省政府办公厅关于印发江苏省农作物秸秆综合利用规划（2010—2015年）的通知^[11]，至2008年底，全省已核准28家秸秆发电企业，有7家企业已并网发电，但由于选址不当，秸秆供应不足，到2012年，已建成投运的13家生物质发电厂，出现了家家亏损的局面^[12]。因此，秸秆物流设施点的合理化布局是实现秸秆综合利用的重要组成部分。

一般物流网络设施选址，均遵循以下程序和步骤^[4]：约束条件（选址原则）、定性分析、收集整理资料、定量分析、结果评价、确定选址结果。

物流节点存在的价值在于能够通过物流节点将各种物流活动进行集约化处理，在满足降低物流成本、减少物流活动对环境城市影响的条件下，支持企业各种物流活动。不管是定性还是定量研究，选址原则是一切工作的出发点和立足点。传统物流节点选址主要遵循以下原则：（1）充分考虑服务对象的空间分布；（2）经济发展中心地区或城市；（3）各种交通方式重叠和交汇地区；（4）物流资源较优地区；（5）土地开发资源较好地区；（6）符合区域物流特点；（7）有利于整个物流网络的优化；（8）有利于各类节点的合理分工、协调配合；（9）地区管理和人才资源较好地区^[4]。

依据传统物流节点选址原则，国内外对于农产品物流中心选址原则已有较多研究，而对具有结构蓬松、体积大、分布广等特征的秸秆，其物流节点选址原则研究较少，已有研究大多限于定量指标的研究。Mueller等^[13]对太平洋西北地区进行了秸秆设施选址的研究，83%设施点的确定以秸秆密度和运输成本作为选址指标，17%设施点通过K-means聚类方法进行确定。Zarnani等^[14]也认为在秸秆设施选址中，总物流成本和设施建设成本是最重要的指标，并结合空间聚类算法求得最终选址结果。赵琳^[15]基于对秸秆发电厂的研究，认为其选址需要在小范围（半径为100 km以下）内确定，主要的影响指标是秸秆物流成本。

目前国内有关秸秆物流网络设施选址分析方法研究文献，主要侧重于定性与定量分析研究。

定性分析法往往是从宏观上对相关因素进行分析，其准确性较弱，但全面性较强^[16]。主要有层次分析法（AHP）^[17]、多目标模糊决策方法^[18]、基于熵权的理想点（TOPSIS）^[19]、粗糙集理论结合群决策特征根法^[20]。定性分析法主要目标是对各指标权重的确定，进而选出最优方案，只能应用于有备选方案的离散型模型选址，使选址更具有实践性。

冯琦^[21]利用AHP法对牡丹江市粮食物流中心进行了选址。赵琳^[15]构建秸秆发电地区适宜度指标体系，并采用模糊综合评价方法以保证秸秆发电厂选址达到综合最优。周旋^[22]运用粗糙集方法和群决策特征根法对各定性指标做出了重要性排序。

定量分析法主要针对的是可以量化的原则或指标，与定性分析相比，选址较为精确而且更具客观性。线性规划法和重心法是最早应用于选址问题的定量研究。

线性规划模型一般针对的是需求点为有限个的选址模型，适用于需求点是秸秆物流中心、秸秆收储设施点或是农机合作社的选址问题。王忠伟等^[23]是最早进行秸秆物流中心选址定量模型的研究，构建了单一秸秆单一物流中心模型和多种类秸秆多备选物流中心优化模型，针对的是离散型设施选址。陈聪等^[24]提出了一种区间线性规划模型，模型充分考虑了选址过程中生物质量、运输价格等信息不确定性，并在生物质建设运行成本最小、能源消耗最低和运输过程中对环境排放废气最少的目标下，确定优化厂址。

重心法适用于静态的、连续型选址，包括Hakim^{[25, 26]}提出的P-中值选址和P-中心选址，通常在企业中应用，如工厂、仓库的选址等，所以又称为“经济效益性”目标；Torigas等^[27]提出的覆盖模型，即用最少的设施费用去覆盖所有需求点，当每个设施的费用相同时，问题简化为用最少的设施覆盖所有的需求点；由于离散型网络情况下的集合覆盖模型可能会有多个解，因此又提出了第2个目标，使新设施数最少和使重复覆盖最大^{[28, 29]}；由于集合覆盖模型要覆盖所有的需求点，所需设施数目往往过大而超过实际承受能力，而且没有区分各个需求点，人们自然会想到先固定设施数目，再确定它们的位置使得尽可能多的需求点被覆盖^[30]。重心法适用于以农田为需求点的秸秆物流中心的选址或是秸秆收储设施点的选址。

选址问题的定量分析法的求解过程较复杂，又被称为NP难题。求解方法有基于对偶的多阶段法、分枝定界法、对偶定界法^[31]、短视算法、交换算法、邻域搜索算法等启发式算法和Lagrangian松弛算法^[32]、启发式动态规划算法^[33]、禁忌搜索算法^[34]、模拟退火算法^[35]、遗传算法^{[36, 37]}、神经网络^[38]。应用以上求解方法需要与计算机软件相配合，例如Excel或是Matlab软件，需要研究者具有一定的编程能力。Matisziw等^[39]利用覆盖模型和启发式算法成功解决了设施点和需求点均为连续型且非圆形的复杂选址问题。周旋^[22]通过建立秸秆物流中心构建成本和运营成本最小化的决策模型，编写遗传算法，通过Matlab工具结合编程求解出最优地址。陈双等^[40]采用重心法，找出一个目标范围内16个乡镇各自收储站的候选位置，在考虑运输成本及存储变动成本基础上建立总成本模型，利用Excel所带的优化工具进行优化，得到了选址结果。

通过以上研究可以看出，重心法也是将无限个设施点或是需求点转化为有限个，否则难以利用一般的求解方法进行运算。直到Dobson^[41]利用地理信息系统（GIS）进行发电厂区域位置的选址，为设施选址模型中使用更加复杂的几何空间表示需求区域提供了技术支持。GIS将包含不同地理信息的地图层重叠在一起，实现空间网络可视化，决策者通过空间网络分析模块获取选址信息。由美国环境系统研究所公司（ESRI）开发的GIS软件包，多层次、可扩展、功能强大、开放性强，含有与选址相关的程序和算法。2008年，张展等^[42]首次提出将GIS应用在秸秆资源化利用方面，例如数据管理、资源量空间表达、区域收集分析、厂点优化选择等。其之后GIS在国内秸秆物流设施选址方面鲜少有人研究，但GIS在公共设施选址方面得到了普遍的认可和利用。

秸秆供应链物流网络模式选择和设施点选址是当下研究较多的领域，但该领域仍存在一些问题有待解决。同时，随着科学技术和信息化的发展，秸秆供应链物流网络系统在构建过程中面临着新的机遇和挑战，值得深究。为便于秸秆供应链物流网络研究与完善，作者提出几点想法，供同行们与相关企业决策者讨论。

秸秆物流模式选择以及收储物流设施选址是搭建秸秆物流网络系统的软硬件基础。研究者对于秸秆物流设施选址决策大多只关注定量指标，一方面增加了求解的难度，另一方面经济上的最优在现实条件下难以实现和操作。通过构建三级评价指标体系，找到影响设施选址的关键因素，通过定性分析筛选出符合条件的备选位置，然后结合定量分析方法进行求解，可大大降低了求解的困难，也使求解结果更具有现实意义。本文通过结合前人的研究成果以及实际调研调查基础上，初步提出了秸秆物流设施选址的三级指标体系（见图 2），为秸秆物流设施选址提供参考。

图 2 秸秆物流中心选址指标体系 Figure 2 Index system of straw logistics center location

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研究与评价秸秆供应链物流网络系统的可靠性，是确保系统经济良好可持续发展的关键，也可有效避免系统不合理化带来的经济、社会、环境代价。

如何评价秸秆物流网络系统的有效性和可靠性，应主要考虑以下4个方面因素：

（1）秸秆供应链各主体的利益分配关系。市场经济体制下，各供应链参与主体是在追求利益最大化才可能进行合作，根据博弈论理论，如果供应链所带来的额外利益分配不公平，不合作比合作带来的利润高，就会使供应链断裂。目前，秸秆供应链上很明显的出现上游（经纪人、合作社、秸秆加工企业）供应者利益分配多，下游利用者少的局面，或反之，之所以能够勉强维持，全靠政府财政的大力支持和协调，一旦政府放手，秸秆供应链的稳定性和可靠性将面临严峻考验。所以，一个有效合理公平的利益分配机制是秸秆物流网络实现长足发展的关键因素。

（2）秸秆物流网络终端利用者的经济效益。秸秆主要有5个方面的用途：燃料、饲料、肥料、工业原料（包括秸秆建材）与基料，简称“五料”^[43]。近几年，政府加大财政支出支持秸秆燃料化利用，但原材料昂贵，利润甚微，使得一大部分秸秆发电企业停产甚至倒闭。对于秸秆供应链而言，利用环节的收益作为支付整个供应链的成本，是保证供应链稳定可靠与否以及市场竞争力强弱的根本所在。供应链即价值链，链条上所产生的价值越高，竞争力越强，供应链越稳定、可靠。根据国外研究表明，秸秆用作工副业生产原料（例如制作生物乙醇）有着更长远的发展前景，Kunimitsu等^[44]针对越南秸秆制作生物乙醇的工业化用途，认为只要有先进、成熟的转化技术，其带来的经济效益和环境效益不可估量；Diep等^[45]专门研究生物酒精的处理工艺，认为生物酒精较秸秆其他用途相比存在很强的市场竞争优势。我国政府未来应加大财政力度投入该行业，使得秸秆朝着高价值链方向发展，也能够使秸秆供应链各参与主体在履行环保责任的前提下，有更大的经济驱动力去创新、壮大秸秆产业链。同时，秸秆供应链所能产生的净收益，是作为考察其可靠性的重要评价指标。

（3）秸秆物流网络各供应合作主体的规模与规范性。秸秆主要来源是我国广大的农村地区，劳动力匮乏，教育水平低。秸秆经纪人大多为农民，很少接受严格培训，在利益驱动下，成为供应链一员。秸秆加工和利用企业也很少会和经纪人签署正规的协议或合同，秸秆经纪人来去自如，行为不受控制，难以进行统一的规范化培训和管理，为供应链带来了很大风险。在秸秆物流网络构建时，要充分意识到各供应合作主体规模性、规范化，才能确保物流网络系统的稳定。

（4）秸秆供应的定价机制。秸秆密度小，体积蓬松，以目前的运输设备和技术，难以实现全国范围内的自由买卖。根据区域范围内的秸秆供应量和利用企业的数量，秸秆供应商定价参差不齐（100～400元·t-1），以秸秆为主要原料的龙头企业处于被动选择的局面。随着秸秆致密化设备和技术水平的提高，市场运作机制的完善，物流网络信息的共享，使得秸秆定价更加规范化、透明化，秸秆利用企业可以在更大范围内选择供应商，就会使原有的供应链联盟状态被打破。所以，现有的秸秆供应定价过高或过低的供应链稳定性和可靠性较差。因此，供应商合理的定价机制，使其既能满足自身发展的需要，又能使各供应链成员满意，才能有利于供应链长期的稳定和可靠。

国家加大财政支持完成我国广大农村地区基础物流设施和设备的建设，制定秸秆各项物流技术参数、标准，全面普及、培训农民和经纪人在通讯、互联网技术的应用；研究人员结合中国的具体国情，设计出高密度、大型化、高效率的秸秆收集和运输机械；企业投入现代化物流管理和技术，将GPS、射频识别技术、遥感技术、智能化仓库等概念应用于秸秆供应链的方方面面，大力开发秸秆专用的物流管理信息系统共享平台，统一由供应链各参与主体发布和浏览信息、保证信息及时准确的传达，使得秸秆物流网络更加系统化、智能化、信息化，逐渐形成秸秆特有的产业链。未来完善的“政研企”相联合的秸秆供应链物流网络系统如图 3所示，只有供应链各主体间能实现信息共享、利益共得、风险共担，才能保证秸秆物流网络的有效与可持续运行。

图 3 秸秆供应链物流网络系统 Figure 3 Straw supply chain logistics network system

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本文着重对分散型和集约型2种秸秆物流模式进行了对比研究，同时提出了物流设施点选址的步骤和原则，介绍了定性和定量分析方法在选址中的应用，并对秸秆供应链物流网络未来发展提出了三点建议，旨在为构建运行稳定可靠、可持续的秸秆收储运网络系统提供有益启发。秸秆产业链的发展壮大，任重而道远，一方面需要供应链各参与主体的不懈努力，另一方面政府应建立包括规划、用地、税收、运输等在内的支撑发展政策体系，扶持、引导生物质利用企业建立完善有序的秸秆收储体制，最终为秸秆阳光产业健康和可持续发展提供有利的政策和市场环境。