曹佳俊秸稈回收物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià).docx

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目: 秸稈回收物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 院 系經(jīng)濟(jì)管理系專業(yè)班級(jí)工商0901班學(xué)生姓名曹佳俊指導(dǎo)教師任峰 二一三年六月27 / 32秸稈回收物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)摘要我國作為農(nóng)業(yè)大國，擁有豐富的生物質(zhì)能源，這其中秸稈資源又是重要的組成部分，秸稈具有較高的綜合利用價(jià)值，但由于其固有的特性，導(dǎo)致了其回收利用的難題，為此，本文對(duì)秸稈回收物流系統(tǒng)的構(gòu)建和優(yōu)化進(jìn)行了研究。首先，通過整理相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)秸稈資源的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，包括品種、熱值、總量，分布，并歸納了秸稈利用的方式和現(xiàn)狀以及回收利用中存在的問題。其次，運(yùn)用物流學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科的理論，提出了構(gòu)建秸稈回收物流系統(tǒng)的目標(biāo)和原則，給出了其基本流程和結(jié)構(gòu)，以及成本構(gòu)成。并分析了對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)。其次，根據(jù)秸稈回收流程，分析了秸稈回收物流系統(tǒng)中的三個(gè)問題，即：回收站的設(shè)置問題，回收站的運(yùn)行方式以及回收站和秸稈綜合利用企業(yè)的關(guān)系問題。并根據(jù)研究結(jié)論提出了相應(yīng)的政策建議。最后，根據(jù)研究結(jié)論，探討了本文研究的不足，包括：缺少實(shí)證分析，沒有對(duì)秸稈貯存進(jìn)行詳細(xì)的分析等，并據(jù)此對(duì)進(jìn)一步的研究方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：秸稈；回收；物流系統(tǒng)Straw recycling logistics system design and evaluationABSTRACT China, as a large agricultural country, has a rich biomass resource. The straw resource is an important component of it. Straw has a high utilization value. But its inherent properties lead to a difficult problem of recover. So this paper studies on the problem of construction and optimization of the straw recycling logistics system. Firstly, this paper analyzes the characteristic of straw, including its varieties, Calorific value, total quantities and the distribution situations by arranging the relevant documentations and the data of China Statistical Yearbook. Whats more, the first part induction the use patterns of the straw, and analyses the problems of its recovery. Secondly, by using the logistics system theory, economy theory and management theory, this paper proposes the objectives and principles of constructing straw recycling logistics system, and gives its basic process, structure and cost structure. At the end of this part, this paper proposes three questions as the starting point of the optimization of the system. Thirdly, this paper analyses the three questions, including: install of the recycle sites, the way the recycle sites operate and the relationship between the recycle sites and the comprehensive utilization of straw. And at the end of each question, this paper proposes the policy recommendations. Finally, according to research findings, this paper explores the shortcomings, including: lack of empirical analysis, no detailed analysis of straw storage, etc. And accordingly further research directions are discussed.Keywords: Straw; Recycle; Logistics System目錄摘要IABSTRACTII1 緒論11.1研究背景及意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1國外研究現(xiàn)狀21.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀32 秸稈利用現(xiàn)狀分析42.1 生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀42.2秸稈的品種、年產(chǎn)量和分布42.2 秸稈回收利用的主要途徑63 秸稈回收物流系統(tǒng)的構(gòu)成93.1 系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)和原則93.1.1系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)93.1.2 系統(tǒng)構(gòu)建的原則93.2 秸稈回收物流系統(tǒng)的基本流程和結(jié)構(gòu)103.3 秸稈回收物流系統(tǒng)優(yōu)化研究103.3.1秸稈回收物流系統(tǒng)的成本構(gòu)成103.3.2秸稈回收物流系統(tǒng)優(yōu)化過程中需要考慮的幾個(gè)問題114 秸稈回收物流系統(tǒng)的優(yōu)化124.1 回收站設(shè)置問題研究124.1.1 基本假設(shè)124.1.2設(shè)置7個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成124.1.3設(shè)置3個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成144.1.4設(shè)置1個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成154.1.5三種模式的比較和討論154.2回收站回收方式研究164.2.1 參數(shù)假定164.2.2“農(nóng)戶送貨上門”174.2.3“回收站以固定收購價(jià)格A上門收購”174.2.4“回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”184.2.5 結(jié)果討論194.3回收站和工廠的關(guān)系問題研究204.3.1 基本假設(shè)與參數(shù)設(shè)定204.3.2 回收站作為下屬單位214.3.2 回收站作為獨(dú)立主體214.3.3 對(duì)比與討論224.4本章小節(jié)225 結(jié)論與展望245.1 結(jié)論245.2 展望24參考文獻(xiàn)：25致謝271 緒論1.1研究背景及意義能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，最大的發(fā)展中國家，自新中國成立，特別是改革開放三十余年來，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展成就，與此同時(shí)，快速的經(jīng)濟(jì)增長也消耗了大量的能源。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)，2010年我國能源消費(fèi)總量達(dá)到32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，且能源消費(fèi)增長率在經(jīng)歷金融危機(jī)的2008年的下降后，又開始重新攀升。作為人口第一大國，由于長期的粗放型增長方式，特別是我國以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了我國面臨著更加嚴(yán)峻的人口、資源與環(huán)境壓力。圖1-1 2006年-2010年國內(nèi)生產(chǎn)總值及增長率圖1-2 2006年-2010年能源消費(fèi)總量及其增長率資源與環(huán)境是一個(gè)國家和民族生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口、資源與環(huán)境問題日益突出。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，我國采取了包括大力發(fā)展可再生能源在內(nèi)的五項(xiàng)措施。開辟出一條可再生能源利用之路，不僅是實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的必由之路，也是我國在新世紀(jì)國家競爭中占據(jù)有利地位的重要一方面。我國作為一個(gè)人口大國和糧食生產(chǎn)大國，擁有豐富的生物質(zhì)能源，尤其是秸稈資源，據(jù)測算，每年我國可供利用的秸稈總量超過7億噸。因此，發(fā)展秸稈的綜合利用工程，包括秸稈發(fā)電、沼氣化等等，是非常有前景的行業(yè)。秸稈資源，由于其輕質(zhì)化、密度低、分散化的特點(diǎn)，導(dǎo)致了其存在固有的收集難題，秸稈回收物流系統(tǒng)的不合理導(dǎo)致回收成本高，阻礙了秸稈綜合利用企業(yè)的競爭力提升，限制了秸稈資源綜合利用的產(chǎn)業(yè)化。因此，本文選擇秸稈回收物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化作為研究內(nèi)容。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀在國外的相關(guān)文獻(xiàn)中，歐洲的學(xué)者和企業(yè)界主要從如何最大化回收比例和最大化利用角度出發(fā)研究，美國的研究人員則側(cè)重如何最小化回收成本，具體的研究工作包括回收物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)類型，回收物流系統(tǒng)的構(gòu)建和評(píng)價(jià)等等。（1）回收物流網(wǎng)絡(luò)類型研究文獻(xiàn)24根據(jù)回收處理的形式，回收物流網(wǎng)絡(luò)被分為：再生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，再循環(huán)網(wǎng)絡(luò)和再使用網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步的研究，文獻(xiàn)20加入了產(chǎn)品回收的驅(qū)動(dòng)因素和回收處理的主體兩個(gè)變量。文獻(xiàn)25和文獻(xiàn)26根據(jù)回收利用的主體的不同，回收物流網(wǎng)絡(luò)分為開環(huán)網(wǎng)絡(luò)和閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。開環(huán)指回收后的使用者不是原始生產(chǎn)商，閉環(huán)指回收后的使用者是原始生產(chǎn)商。（2）回收物流網(wǎng)絡(luò)的模型構(gòu)建研究國外大部分的研究將各種隨機(jī)情況進(jìn)行確定性的近似后，將模型構(gòu)建問題通過建立混合整數(shù)規(guī)劃模型或非線性規(guī)劃模型，從而加以解決，由于其具有的復(fù)雜性，一般采用啟發(fā)式算法。具體的應(yīng)用，例如文獻(xiàn)27從歐盟的環(huán)境政策要求出發(fā)，建立“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”模型，并探討了“經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”閉環(huán)供應(yīng)鏈優(yōu)化問題。（3）回收物流系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究 影響回收物流系統(tǒng)的隱身包括時(shí)間、地點(diǎn)、數(shù)量、質(zhì)量等的不確定性、復(fù)雜性和分散性，因此對(duì)其的評(píng)價(jià)要綜合考慮經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)效益、環(huán)境利益和技術(shù)問題。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國在秸稈回收物流系統(tǒng)方面研究起步較晚，文獻(xiàn)較少。國內(nèi)的主要研究工作集中在回收物流系統(tǒng)的重要性和模型研究，回收物流的績效評(píng)價(jià)，回收物流運(yùn)作管理模式研究等。（1）回收物流系統(tǒng)的重要性和模型研究包括強(qiáng)調(diào)回收物流系統(tǒng)成功實(shí)施需要政府的介入，文獻(xiàn)13從產(chǎn)業(yè)組織理論對(duì)回收物流系統(tǒng)進(jìn)行分析，文獻(xiàn)14對(duì)回收物流系統(tǒng)的功能進(jìn)行分類，研究其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的系統(tǒng)技術(shù)。以上研究方向都是從宏觀角度對(duì)回收物流系統(tǒng)的重要性進(jìn)行研究，文獻(xiàn)15提出了進(jìn)行回收物流研究急待解決的問題，并提出了一些設(shè)計(jì)原則。（2）回收物流績效評(píng)價(jià)研究 文獻(xiàn)16對(duì)回收物流的含義進(jìn)行了定義并闡述了其戰(zhàn)略價(jià)值，文獻(xiàn)17從理論角度探討了回收物流，并提出了對(duì)其的考核原則和標(biāo)準(zhǔn)。文獻(xiàn)18運(yùn)用層次分析法對(duì)第三方回收模式運(yùn)行下的物流企業(yè)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。（3）回收物流運(yùn)作管理模式研究 回收物流的模式主要有聯(lián)合回收、零售商回收，生產(chǎn)商回收，第三方回收等。在這個(gè)框架內(nèi)，對(duì)各種具體的回收領(lǐng)域進(jìn)行研究，例如:文獻(xiàn)19研究了廢舊電子產(chǎn)品，文獻(xiàn)3研究了有機(jī)廢棄物資源的沼氣化利用等等。綜上所述，在回收物流系統(tǒng)的研究方面，國外的研究，不管是理論還是應(yīng)用，其深度和廣度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國內(nèi)，并且，國內(nèi)外專門針對(duì)秸稈回收物流系統(tǒng)的研究還是比較少。本文的包括生產(chǎn)商回收，聯(lián)合回收和第三方回收等，在同時(shí)考慮空間分布和經(jīng)濟(jì)利益最大化的角度，評(píng)價(jià)各種回收模式的優(yōu)劣，設(shè)計(jì)出一種較優(yōu)的回收物流系統(tǒng)。2 秸稈利用現(xiàn)狀分析2.1 生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀作為可再生能源的重要組成部分，生物質(zhì)能源的開發(fā)利用越來越受到人們的關(guān)注。生物質(zhì)能（biomass energy ），就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)生長過程中吸收CO2，排出O2，燃燒時(shí)排出CO2，其生產(chǎn)和利用構(gòu)成了一個(gè)CO2的封閉循環(huán)，因此不會(huì)產(chǎn)生CO2的過度排放的問題，可以稱之為“CO2中性燃料”。而且生物質(zhì)能源相比煤炭、石油等，含硫量、含氮量低，灰分少，因此，使用過程中SOx、NOx和粉塵的排放水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)化石燃料。因此，生物質(zhì)是一種理想的清潔能源。但是，生物質(zhì)能源也有其不足，不管是秸稈、木材廢棄物還是動(dòng)物糞便，因?yàn)楹趿扛?，燃燒熱值低（僅為煤的1/2，石油的1/3）。表2-1 各種類型能源的幾個(gè)指標(biāo)8能源品種熱值（MJ/kg）含硫量（%）灰分（%）密度（g/cm3）生物質(zhì)（干）14-160.1-0.370.9-1.1煤炭18-271-510-251.25-1.4石油36-420.06-0.80.05-0.50.8-0.9天然氣36-43痕量-0.6-0.8在我國，依據(jù)來源的不同，可以將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。生物質(zhì)能的利用主要有直接燃燒、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物化學(xué)轉(zhuǎn)換等3種途徑。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)仍將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。 在生物質(zhì)能源中，我國的秸稈資源十分豐富。因此本文選擇秸稈的回收利用作為研究的切入點(diǎn)。2.2秸稈的品種、年產(chǎn)量和分布秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉（穗）部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物在收獲籽實(shí)后的剩余部分。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)等，是一種具有多用途的可再生的生物資源。我國是一個(gè)糧食生產(chǎn)大國，農(nóng)作物秸稈資源十分豐富。從秸稈總量上看，三大糧食作物的秸稈所占比例最大，占約87%，其中玉米最多，占40.7%。各類秸稈所占百分比見下圖。圖2-1 秸稈種類百分比從總量上看，我國幅員遼闊，太陽能資源豐富，又由于我國有13億多人口，每年生產(chǎn)的作物和秸稈的資源總量巨大，我們利用相關(guān)數(shù)據(jù)，可初步測算秸稈資源的總量。秸稈生成量=其中：n-區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物的種類 -第i種農(nóng)作物的產(chǎn)量 -第i種農(nóng)作物的谷草比表2-2 幾種農(nóng)作物及其谷草比7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)中國統(tǒng)計(jì)年鑒的“主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量表”的相關(guān)數(shù)據(jù)，估算出我國各年農(nóng)作物秸稈的資源量，結(jié)果如下： 表2-3 2004-2007年我國各種秸稈資源量單位：萬噸年份秸稈總量稻谷秸稈小麥秸稈玉米秸稈其他谷物豆類秸稈薯類秸稈棉花秸稈油料秸稈麻類秸稈糖類秸稈2004728421790910115260571639379535581897673318395720057503518059107192787316583668346917146742188945200677194181721193130321147334062701226057331511046200777382186031202330460139129242808228755431241219 從表2-3可以看出，我國農(nóng)作物秸稈資源非常豐富，2004-2007年間平均值約7.5億噸。秸稈富含有機(jī)質(zhì)和N、P、K、Ga、S等多種元素，是一種具有多用途的可再生生物質(zhì)資源。以能源化利用為例，將秸稈資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)煤的折算，可得出我國秸稈資源折合成標(biāo)準(zhǔn)煤的能源總量。表2-4 2007年我國各類秸稈資源折合能源量秸稈種類秸稈年產(chǎn)量/萬噸秸稈的折標(biāo)系數(shù)折合標(biāo)準(zhǔn)煤量/萬噸稻谷秸稈186030.4297981小麥秸稈120230.5006011玉米秸稈304600.52916113其他谷物13910.05070豆類秸稈29240.5431588薯類秸稈28080.4861365棉花秸稈22870.5431242油料秸稈55430.5292932麻類秸稈1240.50062糖類秸稈12190.441537合計(jì)7738237901 從表2-4的數(shù)據(jù)可以看出，如果我們能將7.7億噸秸稈充分利用，相當(dāng)于每年少消耗3.7億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，這將產(chǎn)生巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境效益。此外，秸稈資源的地區(qū)分布的特點(diǎn)是不均勻性，50%以上的秸稈資源集中在四川、河南、山東、江蘇、河北、湖南、湖北、浙江等9省，西北地區(qū)和其他省分布較少。這其中，水稻主要在長江以南的各省份，小麥和玉米主要在黃河與長江之間，以及黑龍江和吉林等。2.2 秸稈回收利用的主要途徑秸稈回收利用的途徑主要包括秸稈還田、用作飼料、能源化利用、工業(yè)化利用等。1、秸稈還田7。（1）機(jī)械直接還田，可分為粉碎還田和整桿還田兩種。（2）覆蓋還田，該種還田方式可以阻擋降水對(duì)地表的沖擊，保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)，形成低溫時(shí)的“高溫效應(yīng)”和高溫時(shí)的“低溫效應(yīng)”。（3）堆漚腐熟還田，又稱高溫堆肥，可解決有機(jī)肥短缺的現(xiàn)狀。（4）過腹還田，指通過牲畜過腹排糞還田。秸稈還田可以有效增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，補(bǔ)充土壤中的N、P、K和微量元素，改善土壤的理化性能，但也有效率不高等缺點(diǎn)。2、秸稈作飼料農(nóng)作物秸稈，特別是小麥、玉米秸稈，因含有較豐富的碳水化合物以及一定含量的蛋白質(zhì)等，可以成為牲畜的優(yōu)質(zhì)飼料，具有營養(yǎng)豐富、適口性好、消化率高等特點(diǎn)。大力發(fā)展秸稈飼料加工，不僅有利于畜牧業(yè)的發(fā)展，也可節(jié)省大量的糧食，具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3、秸稈能源化利用（1）秸稈氣化7也稱秸稈熱解氣化工程技術(shù)，指將干秸稈粉碎后，經(jīng)氣化爐熱解、氧化和還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為CO和H2等可燃?xì)怏w，經(jīng)凈化、除塵、加壓后，再輸送給各家各戶，作為燃料或生產(chǎn)動(dòng)力。（2）秸稈制沼氣指用秸稈和牲畜糞便等混合發(fā)酵制沼氣，可以用于家戶的煮飯和照明，也可與柴油混合使用。沼液沼渣，還是優(yōu)質(zhì)的速效肥。該種方式具有較高的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。（3）秸稈發(fā)電9指秸稈直接燃燒供熱發(fā)電，最早的秸稈電廠誕生于丹麥，我國通過引進(jìn)、吸收世界先進(jìn)技術(shù)，在全國各省，采用與國外公司合作的方式，建設(shè)秸稈發(fā)電企業(yè)。作為我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要的重要組成部分，以及最大的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目、最大的支農(nóng)項(xiàng)目，秸稈發(fā)電項(xiàng)目具有重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。4、秸稈工業(yè)化利用包括秸稈栽培食用菌、制造建材以及其他工業(yè)化用途。目前我國每年產(chǎn)生的秸稈資源中，15%用于還田肥料及收集損失，24%用于加工成畜牧飼料，40%用于能源化利用，2.3%用于工業(yè)化利用7。其中高達(dá)18.7%的秸稈處于廢棄狀態(tài)，廢棄的秸稈大多通過就地焚燒等方式處理，這些廢棄的秸稈資源不僅是巨大的浪費(fèi)，也產(chǎn)生了很大的環(huán)境問題，如能通過合理的引導(dǎo)，不管是從政策角度，還是從回收物流系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)角度，對(duì)這些廢棄秸稈進(jìn)行綜合利用，不僅是一項(xiàng)巨大的惠農(nóng)措施，也有很大的經(jīng)濟(jì)效益。圖2-2 我國秸稈回收利用情況3 秸稈回收物流系統(tǒng)的構(gòu)成 我國農(nóng)作物秸稈量廣面大，對(duì)其進(jìn)行綜合利用是繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的必然選擇，秸稈資源的綜合回收利用需要一個(gè)高效的回收物流系統(tǒng)的支撐，以保證秸稈回收和處理的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。但由于我國目前的秸稈回收渠道不暢，回收物流系統(tǒng)尚不完善，導(dǎo)致秸稈資源的回收利用價(jià)值得不到實(shí)現(xiàn)，大量秸稈被丟棄、焚毀。本章從秸稈回收物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建出發(fā)，討論了構(gòu)建物流系統(tǒng)過程中需要注意的幾個(gè)問題。3.1 系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)和原則3.1.1系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)構(gòu)建秸稈回收物流系統(tǒng)的主要目的就是要在明確系統(tǒng)要素、結(jié)構(gòu)和流程的基礎(chǔ)上，對(duì)回收物流系統(tǒng)進(jìn)行新建或重建，使新建的系統(tǒng)能夠高效低成本的完成秸稈回收的功能?？蓺w納為以下兩條：（1）確定秸稈資源回收利用過程中涵蓋的主體、客體及其他系統(tǒng)要素，并明確各要素的地位和作用。（2）歸納系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)已有的回收物流系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，采用成本較低的秸稈回收空間組織結(jié)構(gòu)，最大限度地回收秸稈資源。（3）梳理系統(tǒng)的運(yùn)作流程，提高秸稈資源回收利用率，減少秸稈資源廢棄、焚燒的比例。3.1.2 系統(tǒng)構(gòu)建的原則首先，要遵循物流系統(tǒng)構(gòu)建的一般原則：（1）優(yōu)化創(chuàng)新的原則（2）充分利用資源的原則（3）實(shí)用和實(shí)效的原則（4）發(fā)展變化的原則其次，除了應(yīng)遵循物流系統(tǒng)的一般原則外，還應(yīng)遵循秸稈回收物流系統(tǒng)特有的原則。即減量化、再利用、再循環(huán)原則（“3R”原則），“3R”原則是建設(shè)循環(huán)型社會(huì)的基本原則，當(dāng)然也是秸稈回收物流系統(tǒng)構(gòu)建過程中需要遵循的。此外。在構(gòu)建時(shí)，除了要求適當(dāng)?shù)恼咧С趾鸵龑?dǎo)外，要充分利用市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，利用“看不見的手”，讓市場自發(fā)組織建立。3.2 秸稈回收物流系統(tǒng)的基本流程和結(jié)構(gòu)從宏觀角度看，秸稈回收物流系統(tǒng)分為兩層：由農(nóng)戶、回收站、第三方和秸稈綜合利用企業(yè)構(gòu)成第一層，主要執(zhí)行具體的秸稈回收的具體運(yùn)營和操作。政府機(jī)構(gòu)構(gòu)成第二層，主要負(fù)責(zé)相關(guān)法律政策的制度和實(shí)施，起管理、監(jiān)督、引導(dǎo)的作用。政府機(jī)構(gòu)第三方工廠回收站農(nóng)戶圖3-1 秸稈回收物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.3 秸稈回收物流系統(tǒng)優(yōu)化研究3.3.1秸稈回收物流系統(tǒng)的成本構(gòu)成根據(jù)秸稈回收物流系統(tǒng)的一般運(yùn)作流程環(huán)節(jié)，系統(tǒng)在運(yùn)作過程中會(huì)產(chǎn)生如下成本：（1）收購成本，指用于購買秸稈所需付出的成本，主要是付給農(nóng)戶，可以認(rèn)為收購價(jià)格的主動(dòng)權(quán)在回收方。（2）運(yùn)輸成本，指秸稈從農(nóng)戶運(yùn)輸?shù)交厥照疽约皬幕厥照具\(yùn)輸?shù)焦S過程中產(chǎn)生的成本。可以認(rèn)為運(yùn)輸成本是運(yùn)輸?shù)慕斩捔?、運(yùn)輸距離和秸稈壓縮比的函數(shù)。（3）壓縮成本，因?yàn)榻斩挼拿芏鹊?，直接運(yùn)輸將產(chǎn)生較高的費(fèi)用，因此往往先對(duì)秸稈進(jìn)行集中壓縮處理，可以認(rèn)為是壓縮成本是秸稈量和壓縮比的函數(shù)。（4）儲(chǔ)存成本，可以認(rèn)為其成本是秸稈量和儲(chǔ)存時(shí)間的函數(shù)。（5）回收站建設(shè)成本，包括人力成本、固定設(shè)施的購買、維護(hù)等。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(gè)問題秸稈回收物流系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)是一個(gè)很復(fù)雜的過程，本文將從三個(gè)問題出發(fā)來初步討論其優(yōu)化問題。（1）如何設(shè)置回收站？通過回收站收集秸稈，然后壓縮后再運(yùn)輸?shù)焦S，可以減少運(yùn)輸成本。但是設(shè)置一個(gè)回收站必然要進(jìn)行投入，包括固定設(shè)施、車輛、人員等，還包括日后的維護(hù)，更新等。因此回收站如何設(shè)置才能較好的完成秸稈的收集和運(yùn)輸?shù)綇S是一個(gè)值得研究的問題。下章第一部分，比較了設(shè)置一個(gè)回收站、設(shè)置三個(gè)回收站、設(shè)置七個(gè)回收站在不同情況下的優(yōu)劣。（2）回收站如何運(yùn)行？下章第二部分，比較了三種方式的優(yōu)劣，包括利用農(nóng)戶的家用拖拉機(jī)等設(shè)備進(jìn)行送貨上門，回收站專派收購人員上門收購（收購價(jià)格固定），回收站專派收購人員上門收購（收購價(jià)格不固定）。（3）回收站和工廠是什么關(guān)系？回收站可以作為工廠的下屬單位或部門，也可以是獨(dú)立的第三方。下章第三部分將對(duì)這兩種模式進(jìn)行比較。4 秸稈回收物流系統(tǒng)的優(yōu)化本章通過討論第三章結(jié)尾處給出的三個(gè)問題，來討論對(duì)秸稈回收物流系統(tǒng)的優(yōu)化問題。4.1 回收站設(shè)置問題研究在本節(jié)，我們將比較三種不同的回收站設(shè)置方式，比較其在回收相同秸稈量的情況下所費(fèi)成本的異同。4.1.1 基本假設(shè)（1）廣泛性。農(nóng)作物種植面積無限大，相應(yīng)的秸稈資源分布無限大。（2）單一性。農(nóng)作物品種單一，相應(yīng)的秸稈資源的品種單一。（3）均勻性。假設(shè)秸稈資源分布均勻。特別的，本文假設(shè)秸稈分布密度為1。（如不做特殊說明，全文模型討論均基于以上假設(shè)）4.1.2設(shè)置7個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成ROA4A3A5A2 A6RA1圖4-1 設(shè)置7個(gè)回收站時(shí)的空間示意圖在如圖4-1所示的回收站設(shè)置模式中，我們?cè)O(shè)置了7個(gè)相同的回收站。其中，秸稈利用企業(yè)位于O點(diǎn)，在O點(diǎn)設(shè)置一個(gè)回收站，然后圍繞著O點(diǎn)再分別設(shè)置6個(gè)相同的回收站，七個(gè)回收站的收集半徑都是R。（1）收集流程，回收站A1-A6從各自管轄的收集區(qū)域內(nèi)收購秸稈，在回收站所在地進(jìn)行壓縮處理，然后運(yùn)往工廠。其中回收站O由于設(shè)置在工廠所在地，不進(jìn)行壓縮處理。由于我們只考慮收集和運(yùn)輸過程，因此忽略已壓縮和未壓縮秸稈到廠后使用時(shí)的差異。（2）參數(shù)假定 壓縮率C1 散裝運(yùn)輸費(fèi)用（單位重量單位距離）C2() 壓縮費(fèi)用（單位重量），是壓縮率的增函數(shù)C3()壓縮后運(yùn)輸費(fèi)用（單位重量單位距離），是壓縮率的減函數(shù)C0*R 回收站建設(shè)費(fèi)用A收購價(jià)格，假設(shè)能在價(jià)格A下回收所有秸稈（備注：我們假定回收站建設(shè)費(fèi)用為初始投入系數(shù)C0與收集半徑的乘積，即是收集半徑的正比例函數(shù)。在相關(guān)文獻(xiàn)中，有的文獻(xiàn)假定初始投入為收集量的正比例函數(shù)。由于在本節(jié)中，我們考慮的問題是設(shè)置多少個(gè)回收站，如果也假定回收站建設(shè)費(fèi)用為收集量的正比例函數(shù)，那么就體現(xiàn)不出在增加回收站個(gè)數(shù)的情況下所增加的人力、物力投入，因此，做出如上假設(shè)）（3）成本計(jì)算收購及散裝運(yùn)輸所費(fèi)成本=70R2x(A+C1*x)dx=7AR2+143C1*R3壓縮秸稈所費(fèi)成本=6R2*C2()壓縮后運(yùn)輸費(fèi)用=6R2*C3()*2R=12R3*C3()回收站建設(shè)成本=7C0*R總成本TC=7AR2+143C1*R3+6R2*C2() + 12R3*C3()+ 7C0*R平均成本AC=總成本/秸稈總量=7AR2+143C1*R3+6R2*C2() + 12R3*C3()+ 7C0*R7R2 =A+23C1*R+67C2() +127C3() *R+C0R由所得單位成本公式可以看出，平均成本由五部分組成，包括：秸稈收購價(jià)格A，散裝運(yùn)輸成本23C1*R，壓縮成本67C2() ，壓縮后運(yùn)輸成本127C3() *R，回收站建設(shè)成本C0R（4）優(yōu)化分析令dACd=0，得C2 ()+2C3 ()=0，則可得此種回收站設(shè)置模式下的最優(yōu)壓縮率*令dACdR=0，得23C1+127C3()- C0R2=0，則可得最優(yōu)回收半徑R*=C0(23C1+127C3() 4.1.3設(shè)置3個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成 R1A1 A3 A2 圖4-2 設(shè)置3個(gè)回收站時(shí)的空間示意圖在如圖4-2所示的回收站設(shè)置模式中，我們?cè)O(shè)置了3個(gè)相同的回收站。并且假定在工廠所在地不設(shè)回收站。為了便于比較，我們假定其秸稈回收總量與圖4-1相同，都為7R2，則7R2=3R12，得R12=73R2，R1=73R （1）參數(shù)假定如上（2）成本計(jì)算總成本TC=30R12x(A+C1*x)dx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 + 3C0*R1平均成本AC=總成本/秸稈總量=30R12x(A+C1*x)dx+7R2*C2()+ 7R2*C3()*2R13 + 3C0*R17R2=A+2733C1*R+C2()+273C3()*R+37*C0R該種模式下，平均成本同樣由五部分構(gòu)成，包括：秸稈收購價(jià)格A，散裝運(yùn)輸成本2733C1*R，壓縮成本C2()，壓縮后運(yùn)輸成本273C3()*R，回收站建設(shè)成本37*C0R（4）優(yōu)化分析令dACd=0，得C2 ()+273C3 ()=0，則可得在此種回收站設(shè)置模式下的最優(yōu)壓縮率*4.1.4設(shè)置1個(gè)回收站時(shí)的成本構(gòu)成 R2O圖4-3 設(shè)置1個(gè)回收站時(shí)的空間示意圖在如圖4-3所示的回收站設(shè)置模式中，我們僅在工程所在地設(shè)置了1個(gè)回收站，也就是說，所有的秸稈都直接由農(nóng)戶到工廠，中間沒有經(jīng)過壓縮環(huán)節(jié)。為了便于比較，我們假定其秸稈回收總量與圖4-1、圖4-2相同，都為7R2，則7R2=R22，得R22=7R2，R2=7R 。（1）參數(shù)假定如上（2）成本計(jì)算總成本TC= 0R22x(A+C1*x)dx+C0*R2平均成本AC=A+273C1*R+C07R4.1.5三種模式的比較和討論由于假定回收價(jià)格A固定，所以三種模式的成本差異主要體現(xiàn)在運(yùn)輸成本、壓縮成本和回收站建設(shè)成本上。（1）第一、二種模式比較。在假設(shè)壓縮率一定的情況下，第一種模式的壓縮前運(yùn)輸成本，壓縮成本，壓縮后運(yùn)輸成本都比第二種低，但是由于設(shè)置了較多的回收站，回收站建設(shè)成本上要高于第二種。兩種模式的優(yōu)劣還應(yīng)根據(jù)具體的參數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)壓縮秸稈帶來的運(yùn)輸成本減少高于新建回收站的建設(shè)成本時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇第一種模式。（2）第一、二種模式與第三種模式比較。第三種模式由于只在工廠所在地設(shè)置了一個(gè)回收站，因此沒有壓縮過程，但是也因此節(jié)省了大量的回收站建設(shè)成本。此外，通過回收站設(shè)置簡圖可以發(fā)現(xiàn)，第一、二種模式下，在離工廠較近的地區(qū)存在著收集盲區(qū)，這將導(dǎo)致很大的浪費(fèi)，相反，第三種模式則沒有這種問題。（3）在現(xiàn)實(shí)的回收站設(shè)置過程中，回收站的設(shè)置方式非常多，我們應(yīng)該通過事先的調(diào)研，獲得秸稈分布和可獲得量的真實(shí)情況，并根據(jù)秸稈運(yùn)輸成本和壓縮率的關(guān)系，得到最優(yōu)壓縮率。然后再根據(jù)這些參數(shù)的值來判斷不同模式的優(yōu)劣，選擇最低成本的模式。4.2回收站回收方式研究本節(jié)將討論回收站在回收秸稈過程中可供選擇的幾種模式，并進(jìn)行比較?；厥照镜慕巧ㄎ皇窃谄漭爡^(qū)內(nèi)，以盡量低的成本回收盡量多的秸稈，并將秸稈進(jìn)行初步壓縮處理，運(yùn)往工廠?；厥照驹诨厥战斩挄r(shí)，可以選擇以下三種模式中某一種，即“農(nóng)戶送貨上門”，“回收站以固定價(jià)格上門收貨”，“回收站以變動(dòng)價(jià)格上門收貨”。4.2.1 參數(shù)假定A 收購價(jià)格C1 農(nóng)戶運(yùn)輸成本（單位距離單位重量）C2 回收站專車運(yùn)輸成本（單位距離單位重量）P 秸稈出站價(jià)格（由于只考慮秸稈從農(nóng)戶到回收站這段回收過程，此處的秸稈出站價(jià)格已剔除壓縮、儲(chǔ)存成本，本節(jié)假設(shè)P固定）C0 初始投入系數(shù)，此處的初始投入主要指車輛購置費(fèi)用，假定為秸稈回收總量的正比例函數(shù)?；厥照救暨x擇“上門回收”，則從農(nóng)戶處回收秸稈后運(yùn)輸?shù)交厥照緯r(shí)需要有相關(guān)的車輛配置。其余成本不在回收站回收秸稈的流程內(nèi)，在此不予考慮。r 回收率備注：根據(jù)文獻(xiàn)3，回收率的一般表達(dá)式為 r=rmax-rminAmax-Amin(A-Amin)+ rmin， Amin為最低回收價(jià)格對(duì)應(yīng)于最低回收率rmin，最高回收價(jià)格Amax對(duì)應(yīng)于最高回收率rmax，回收率r為回收價(jià)格A的線性函數(shù)。考慮秸稈回收過程，因?yàn)榻斩拰?duì)于農(nóng)戶同樣由價(jià)值，因此我們假定Amin=0，rmin=0，即回收價(jià)格為0時(shí)回收率也為0，農(nóng)戶不會(huì)在不給予補(bǔ)償?shù)那闆r下免費(fèi)將秸稈給回收站。為了簡化運(yùn)算，我們假定r=k*A，即回收率是回收價(jià)格A（此為農(nóng)戶實(shí)際獲得的補(bǔ)償額）的正比例函數(shù)。r* 整體回收率，指回收站回收的秸稈總量占回收站轄區(qū)秸稈總量的比例，因?yàn)槲幢换厥盏慕斩捦粡U棄或者就地焚燒，這既是對(duì)秸稈資源的浪費(fèi)，也帶來了環(huán)境污染等其他問題，因此本節(jié)將以整體回收率r*作為判別模式社會(huì)福利優(yōu)劣的一個(gè)依據(jù)。4.2.2“農(nóng)戶送貨上門”在該種模式下，回收站不派員工和車輛去農(nóng)戶家收購秸稈，而是規(guī)定一個(gè)秸稈收購價(jià)格，由農(nóng)戶利用其自有車輛,將秸稈運(yùn)送到回收站，運(yùn)輸費(fèi)用將由農(nóng)戶承擔(dān)。在這種模式下，離回收站越近的農(nóng)戶將有區(qū)位優(yōu)勢，他們將因?yàn)楦叩膶?shí)際收購價(jià)格（減去運(yùn)輸成本）而更愿意將秸稈出售給回收站，從而有更高比例的秸稈被回收，相反，距離回收站越遠(yuǎn)，更小比例的秸稈能夠被回收。（1）在收購價(jià)格為A時(shí)，由收益與成本的關(guān)系式A=C1*x，得最遠(yuǎn)收集半徑為x=A/C1。則回收總量=0A/C1kA-C1*x*2x dx = k3*A3C12（2）此時(shí)，回收站利潤=k3*A3C12*(P-A)令A(yù)=0，得A*=34P代回上式，得*=9k256*1C12*p4 R*=A*C1=3p4C1在該種模式下，均衡狀態(tài)時(shí)的整體回收率 r*=回收總量R*2 = kp44.2.3“回收站以固定收購價(jià)格A上門收購”在該種模式下，由回收站專派人員和車輛，走街串巷，以固定價(jià)格去農(nóng)戶家里收購秸稈。此時(shí)轄區(qū)內(nèi)的所有農(nóng)戶出售秸稈獲得的實(shí)際補(bǔ)貼都是相同的，因而各戶的回收率也是一致的。而對(duì)于回收站來說，距離回收站設(shè)置點(diǎn)不同遠(yuǎn)近的秸稈，其回收成本是不同的。距離越遠(yuǎn)，單位秸稈所費(fèi)運(yùn)輸費(fèi)用越高，成本越大。（1）在收購價(jià)格為A時(shí)，根據(jù)成本收益公式P-A=R*C2，可得回收站將選擇的最遠(yuǎn)收集半徑R=P-AC2 。（2）此時(shí)，回收總量=R2*kA 車輛購置費(fèi)=C0*回收總量=C0*R2*kA 支付的回收價(jià)格總額+運(yùn)輸費(fèi)用=0RkA*2xA+C2*xdx（3）由上式得回收站利潤=R2*kA*P-0RkA*2xA+C2*xdx-C0*R2*kA 代入 R=P-AC2 ，得 =kC22(P-A)2*(13AP-13A2-C0*A)令A(yù)=0，得A*=185P-9C0-9P2-42C0*P+81C02在該種模式下，均衡狀態(tài)時(shí)的整體回收率 r*=k* A*= k85P-9C0-9P2-42C0*P+81C024.2.4“回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”在該種模式下，回收站收購秸稈的價(jià)格不固定，回收站可以根據(jù)成本收益的關(guān)系，對(duì)距離回收站不同遠(yuǎn)近的秸稈資源，開出不同的收購價(jià)格。距離回收站越近的秸稈資源，其所費(fèi)運(yùn)輸成本越小，因而，回收站將收購更多這類秸稈，其開出的收購價(jià)格相較距離遠(yuǎn)者更高，相應(yīng)的，其回收率也更高。（1）在最大收購價(jià)格為A時(shí)（即離回收站距離為0的秸稈的收購價(jià)格），則距離為x的秸稈資源其收購價(jià)格A滿足P-A=P-A-C2*x，則最大收集半徑，即A=0處的點(diǎn)，得R=AC2 。（2）此時(shí)，回收總量=0RkA-C2*x*2xdx 單位秸稈的收購及運(yùn)輸成本=A 車輛購置費(fèi)=C0*回收總量=C0*0RkA-C2*x*2xdx（3）由上式得回收站利潤=0RkA-C2*x*2xdx*(P-A-C0)代入R=AC2，得 =k3*A3C22*(p-A-C0)令A(yù)=0，得A*=34P-34C0 *=9k256*1C22*(P-C0)4 R*=A*C2=34C2(P-C0)在該種模式下，均衡狀態(tài)時(shí)的整體回收率 r*=回收總量R*2=k4(P-C0)4.2.5 結(jié)果討論（1）對(duì)比“農(nóng)戶送貨上門”和“回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”兩種模式，其利潤表達(dá)式很接近，分別是*=9k256*1C12*p4 和 *=9k256*1C22*(P-C0)4 ，由于在后一種模式下，回收站設(shè)置專業(yè)回收運(yùn)輸車隊(duì)，其運(yùn)輸成本C2將小于農(nóng)戶利用自用車輛進(jìn)行運(yùn)輸?shù)某杀綜1，這增加了回收站的利潤（農(nóng)戶的運(yùn)輸成本C1雖不構(gòu)成回收站的直接成本，但影響了農(nóng)戶的秸稈出售量，即回收率，從而影響回收站的利潤）。但是設(shè)置專業(yè)回收車隊(duì)還需花費(fèi)一筆購置車輛的費(fèi)用，因此這又導(dǎo)致后者的利潤變小。從整體回收率角度看，前者的整體回收率r* = k4P 大于后者的r*=k4(P-C0)，因此前者的社會(huì)效益更好，能回收更高比例的秸稈，使得廢棄或焚燒產(chǎn)生的浪費(fèi)和污染更小。而產(chǎn)生這一情況的原因從r*的表達(dá)式中可以看出，是因?yàn)镃0的存在?；厥照緸榱松祥T收購而設(shè)置專業(yè)運(yùn)輸車隊(duì)，其車輛購置成本導(dǎo)致了回收站獲得較小的實(shí)際出站價(jià)格（P-C0），因而傾向于更小的回收率。 因此從社會(huì)角度看，在相同的秸稈出站價(jià)格（P）下，“農(nóng)戶送貨上門”較“回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”更優(yōu)，但回收站是否選擇該種模式，還需看C0，C1，C2的關(guān)系，當(dāng)設(shè)置專業(yè)車隊(duì)帶來的C2較C1的節(jié)省不及車輛購置的支出時(shí)，此時(shí)，回收站將選擇“農(nóng)戶送貨上門”模式，它將是對(duì)社會(huì)、對(duì)回收站都較好的模式。當(dāng)設(shè)置專業(yè)車隊(duì)帶來的C2較C1的節(jié)省不及車輛購置的支出時(shí)，按照前文討論，回收站將選擇“回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”模式，但是如果我們?cè)诨厥章使絩=kA中加入宣傳投資變量，例如r=(k+i)*A，或者r=k*(i+A)。則宣傳投資帶來更大的回收比率，這可能使回收站在后一種情況下仍然選擇“農(nóng)戶送貨上門”模式。具體情況有待進(jìn)一步研究。（2）對(duì)比“回收站以固定收購價(jià)格A上門收購”和 “回收站以變動(dòng)收購價(jià)格上門收購”兩種模式，由于后一種模式下，回收站可以采取價(jià)格歧視的策略，因此，其利潤總量肯定比前者更大。從整體回收率角度看，前者為k85P-9C0-9P2-42C0*P+81C02，后者為k4(P-C0)，可以證明后者始終大于前者，也就是說，賦予回收站價(jià)格歧視的權(quán)利，不僅可以增加回收站利潤，也可以提高社會(huì)整體福利。但是在現(xiàn)實(shí)中，這種價(jià)格歧視策略能否順利實(shí)施，不管是政府政策原因，還是因?yàn)椤安还倍谵r(nóng)戶群體中產(chǎn)生非議，從而影響秸稈回收產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，有待進(jìn)一步研究。4.3回收站和工廠的關(guān)系問題研究本節(jié)將討論回收站和秸稈利用企業(yè)在不同的相互關(guān)系下，秸稈回收利用過程有什么區(qū)別?；厥照究梢宰鳛楣S的下屬單位存在，作為專門負(fù)責(zé)秸稈回收這項(xiàng)業(yè)務(wù)的一個(gè)機(jī)構(gòu)。也可以是獨(dú)立的主體，作為農(nóng)戶這一秸稈生產(chǎn)者與工廠這一秸稈利用者之間的橋梁，在承擔(dān)回收利用的中介的過程中，自負(fù)盈虧，以利潤最大化作為自己的目標(biāo)。4.3.1 基本假設(shè)與參數(shù)設(shè)定（1）基本假設(shè)第一，假設(shè)回收半徑固定，為R。第二，假設(shè)秸稈轉(zhuǎn)化為二次能源（比如電力或沼氣）之后的售價(jià)（上網(wǎng)電價(jià)或沼氣批發(fā)價(jià)格）固定（2）參數(shù)假定A 秸稈收購價(jià)格（假設(shè)回收站以固定價(jià)格從農(nóng)戶處收購秸稈）C1 散裝運(yùn)輸成本d 回收站與工廠距離C2() 壓縮成本，其中為壓縮率C3()壓縮后運(yùn)輸成本，其中為壓縮率備注：單位秸稈從回收站運(yùn)輸?shù)焦S的成本為C()= C2()+ C3()*d，可由C()=0，得最優(yōu)壓縮率*，代回C()，得C(*)。C0*R 回收站建設(shè)成本(作為下屬公司) C0*R 回收站建設(shè)成本(作為獨(dú)立主體)P 秸稈出售價(jià)格（當(dāng)回收站作為第三方獨(dú)立主體時(shí)） 沼氣或電力等的出售價(jià)格Cm 沼氣或電力等的生產(chǎn)成本q 沼氣或電力等的轉(zhuǎn)化率（例:單位秸稈轉(zhuǎn)化為q度電）R O dM圖4-4 空間示意圖如上圖所示，回收站位于O點(diǎn)，其回收半徑固定為R，工廠位于M點(diǎn)，和O點(diǎn)的距離為d4.3.2 回收站作為下屬單位當(dāng)回收站作為秸稈利用企業(yè)的下屬單位時(shí)，其職責(zé)是收集秸稈，收集量和收集價(jià)格A由整個(gè)公司的利潤最大化條件來制定。（1）回收站回收總量=kAR2回收總成本TC=0R2x*kA*A+C2*xdx+C0*R+kAR2*C(*)平均成本AC=A+23C2*R+C0kAR+ C(*)（2）公司利潤=q*kAR2*(-Cm-AC/q) =q*kAR2*(-Cm-A/q-23C2*R/q-C0qkAR- C(*)/q)令A(yù)=0，得均衡狀態(tài)秸稈收購價(jià)格A1*=q2-Cm-13C2*R-12C(*)代回，可得公司利潤1*4.3.2 回收站作為獨(dú)立主體回收站作為獨(dú)立主體時(shí)，回收站通過從農(nóng)戶處收購秸稈再轉(zhuǎn)賣給工廠，賺取差價(jià)。工廠從回收站處的秸稈收購價(jià)格P根據(jù)工廠利潤最大化條件來確定，回收站根據(jù)工廠給出的收購價(jià)格P，結(jié)合自己的利潤最大化要求來確定收集量和收集價(jià)格A。（1）回收站利潤=kAR2*P-C*-0R2x*kA*A+C2*xdx- C0*R令A(yù)=0，得回收站反應(yīng)函數(shù)：A2*=12P-12 C*-13C2*R（2）工廠利潤= q*kA2R2*(-Cm-P/q) = q*k( 12P-12 C*-13C2*R)*R2*(-Cm-P/q)令A(yù)=0，得工廠定價(jià)函數(shù)：P*=12C*+23C2*R+q-Cm代回A2*，得均衡狀態(tài)秸稈收購價(jià)格A2*=q4-Cm-16C2*R-14 C(*)代回，可得回收站利潤21*和工廠利潤22*4.3.3 對(duì)比與討論（1）從工廠利潤角度看，對(duì)比兩種模式下的工廠利潤1*和22*，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始投入系數(shù)C0=C0時(shí)，1*C0，此時(shí)，工廠雖然獲取了全部利潤，但利潤總量卻并不一定比委托給第三方高。因此，回收站將根據(jù)初始投入系數(shù)來決定是否將秸稈回收站的工作委托給第三方。（2）從社會(huì)福利角度看，由于我們以整體回收率作為判斷依據(jù)，對(duì)比A1*和A2*，可以發(fā)現(xiàn)A1*=2*A2*，根據(jù)r*=k*A，得r1*=2*r2*，即工廠自辦回收站模式下，整體回收率是回收站作為第三方時(shí)的兩倍。因此，工廠自辦回收站較回收站作為第三方相比社會(huì)福利效應(yīng)更好。（3）政策建議，從前兩點(diǎn)可以看出，工廠自辦回收站有著更大的秸稈整體回收率，因此，政府應(yīng)該積極鼓勵(lì)這種模式