方賽銀，邱榮祖，李明

(1.福建農(nóng)林大學(xué)，福建　福州350002；2.西南林業(yè)大學(xué)，云南　昆明650224)

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林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模與優(yōu)化研究綜述*

方賽銀1,2，邱榮祖1，李明2

(1.福建農(nóng)林大學(xué)，福建福州350002；2.西南林業(yè)大學(xué)，云南昆明650224)

摘要：為了應(yīng)對日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)和溫室氣體排放，林木生物質(zhì)能已成為極具潛力的可再生能源產(chǎn)品，有效的供應(yīng)鏈管理已成為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的主要障礙。在分析總結(jié)現(xiàn)有研究資料的基礎(chǔ)上，從影響因素、決策尺度、建模方法等方面闡述了林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模與優(yōu)化方面的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢，最后提出符合我國國情的發(fā)展方向和建議。

關(guān)鍵詞：溫室氣體排放；清潔能源；線性規(guī)劃(LP)；整數(shù)規(guī)劃(IP)；混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)

溫室氣體排放的負(fù)面影響以及化石能源危機(jī)導(dǎo)致現(xiàn)在亟須發(fā)展可替代、可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，其中生物質(zhì)能得到了特別的關(guān)注，不僅因?yàn)槠湓蟻碓簇S富，以中國為例，每年有48×108t石油當(dāng)量的可用生物質(zhì)資源[1]，而且與水力、風(fēng)力和太陽能相比，生物質(zhì)原料更便于貯藏和運(yùn)輸[2]。由于生物質(zhì)生長過程通過光合作用進(jìn)行碳封存，與轉(zhuǎn)化過程中的碳排放相均衡[3]，為此生物質(zhì)能同時被認(rèn)為是碳中和的可持續(xù)發(fā)展再生能源。

生物質(zhì)燃料是生物質(zhì)能發(fā)展和利用最為成功的典范之一。第一代生物燃料在減少溫室氣體排放和增強(qiáng)國內(nèi)能源安全方面做出了顯著的貢獻(xiàn)，但是由于采用糧食作物作為生物質(zhì)原料，對糧食市場的價格和供應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響而備受指責(zé)[4]。為此，第二代生物燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)以富含木質(zhì)纖維素的非糧生物質(zhì)作為原料。在非糧生物質(zhì)原料中，林木生物質(zhì)資源受到日益廣泛的關(guān)注，林木生物質(zhì)主要包括林地生產(chǎn)剩余物、林業(yè)生產(chǎn)“三剩物”(采伐、造材、加工剩余物)以及能源林采伐物[5]。全球估計(jì)有38.7×108hm2的森林資源，森林地面生物質(zhì)儲量達(dá)4 200×108t，全球生物質(zhì)能源潛力大致為100 EJ/a，其中木質(zhì)生物質(zhì)達(dá)41.6 EJ/a[6]，面對如此巨大的資源，林木生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿Φ玫搅顺浞值目隙ā?/p>

生物質(zhì)能供應(yīng)鏈在本質(zhì)上有別于常規(guī)生產(chǎn)供應(yīng)鏈，后者通常只關(guān)注供應(yīng)鏈終端消費(fèi)市場的不確定性，而生物質(zhì)能供應(yīng)鏈更注重上游原料供應(yīng)的不確定問題。為此，構(gòu)建高效的可持續(xù)發(fā)展的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)及其優(yōu)化模型，成為有效控制原料成本、促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模市場化的關(guān)鍵所在[7]。

1林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模與優(yōu)化

目前，生物化學(xué)和熱化學(xué)處理是最適合將包括林木生物質(zhì)在內(nèi)的含木質(zhì)纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源和化學(xué)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化技術(shù)。通過發(fā)酵等生化處理生產(chǎn)液體或氣體燃料，常見的熱化學(xué)處理包括燃燒、氣化、熱解等，主要用于生產(chǎn)燃料、熱能和電能[8]。因?yàn)檗D(zhuǎn)化技術(shù)的資本投資較高，規(guī)模經(jīng)濟(jì)非常重要，但是生產(chǎn)規(guī)模在技術(shù)上受生物質(zhì)原料供應(yīng)數(shù)量限制，經(jīng)濟(jì)上受生物質(zhì)原料采運(yùn)成本限制，林木生物質(zhì)能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化亟須可靠的高成本效益的林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈保障。

依據(jù)供應(yīng)鏈管理的相關(guān)定義，廣義的生物質(zhì)能供應(yīng)鏈主要由上游、中游和下游3個部分供應(yīng)鏈組成，上游供應(yīng)鏈包括生物質(zhì)從產(chǎn)地到生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化設(shè)施的傳送過程，中游供應(yīng)鏈考慮生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化過程本身，下游供應(yīng)鏈主要包括生物質(zhì)能產(chǎn)品的存儲與分配。在構(gòu)建分析上游供應(yīng)鏈時，通常將轉(zhuǎn)化設(shè)施中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化過程視為黑箱，輸入是生物質(zhì)輸出是生物能[9]。林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈通常包括采購、貯藏、運(yùn)輸、預(yù)處理、轉(zhuǎn)化等5個基本過程，由于林木生物質(zhì)原材料密度較低(通常在400～900 kg/m3)且含水率高，所以通常在采集后需要通過切片等預(yù)處理后再進(jìn)行傳送[10]，因此，通常林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈也就是廣義生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的上游供應(yīng)鏈部分，也有個別研究把生物質(zhì)能和生物質(zhì)產(chǎn)品分配作為第6個過程，對應(yīng)著廣義生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的上游和下游兩部分供應(yīng)鏈。

1.1　供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)的主要影響因素

林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈管理除了追求利益最大化的傳統(tǒng)目標(biāo)外，還必須考慮對環(huán)境和社會的影響，為此在進(jìn)行供應(yīng)鏈決策建模和優(yōu)化之前，必須了解影響供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)的因素，主要包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會影響因素。

影響林木生物質(zhì)使用的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素主要包括林木生物質(zhì)原料的質(zhì)量、可獲得性以及采購成本，其中質(zhì)量指標(biāo)主要包括原料所含能量、水分含量、顆粒大小、灰塵和污染物含量等[11]。采購成本包括所有采集、貯藏、預(yù)處理和運(yùn)輸相關(guān)的成本。影響林木生物質(zhì)利用經(jīng)濟(jì)價值的另一個重要因素是產(chǎn)品分配成本，熱能和電能通常用于滿足國內(nèi)能源需求，然而對于生物燃料和化學(xué)產(chǎn)品，就需要考慮分配計(jì)劃。譬如對于生物燃料產(chǎn)品，利用現(xiàn)有燃料管線運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)的，但是由于有些生物燃料對管線有腐蝕作用，所以無法通過現(xiàn)有管線運(yùn)輸，這樣就要對火車、駁船或卡車運(yùn)輸加以規(guī)劃[12]。有效的林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)取決于原料的來源和種類、貯藏、預(yù)處理和運(yùn)輸(包括運(yùn)輸方式、運(yùn)量和位置)、轉(zhuǎn)化技術(shù)的類型、容量和選址、產(chǎn)品種類及市場定位、原料和產(chǎn)品物流等特定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)決策因素。

林木生物質(zhì)利用考慮的主要環(huán)境因素是碳平衡、溫室氣體排放和森林生態(tài)健康。林木生物質(zhì)能之所以受到日益廣泛的關(guān)注，主要是因?yàn)槠涫黔h(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展能源，特別是林木生物質(zhì)燃料能顯著減少化石燃料對環(huán)境的影響。碳平衡是指碳排放凈值為零，從長遠(yuǎn)來看林木生物質(zhì)能是碳平衡的，植被在生長過程中封存空氣中的碳，作為能源原料燃燒時釋放CO2，再被下一代樹木封存，從而保持碳平衡。但是能源生產(chǎn)會立即產(chǎn)生溫室氣體排放，而下一代樹木生長則需要數(shù)十年，從而造成諸如“間接二氧化碳排放”、“碳債務(wù)”(carbon debt)[13]。所以短期來看這種平衡關(guān)系是不成立的，并且在整個林木生物質(zhì)能生產(chǎn)過程中，還要考慮因?yàn)樯a(chǎn)、采集、處理、運(yùn)輸過程中的化石燃料的碳排放[14]。

在森林生態(tài)健康方面，林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)主要的生態(tài)考慮是林木生物質(zhì)項(xiàng)目在維持森林生態(tài)系統(tǒng)健康方面所處的角色?？菽竞蜕謿堄辔锏攘帜旧镔|(zhì)可以維持森林土壤和地力，保持土壤酸性，進(jìn)而維持森林產(chǎn)量水平，并且有利于維持生物多樣性[15]。林木生物質(zhì)還會影響森林水分質(zhì)量，同時為森林微生物提供食物和庇護(hù)，所以森林生物質(zhì)采集可能會產(chǎn)生降低森林生產(chǎn)率、改變下游水流、影響枯木需求物種、增強(qiáng)入侵物種傳播等負(fù)面影響[16]。

林木生物質(zhì)能項(xiàng)目會對特定地區(qū)和區(qū)域產(chǎn)生多重社會影響，包括改變?nèi)藗兊纳罘绞?、文化、政策、環(huán)境、健康、福利[17]。但是，其中的許多因素是無法量化的，在供應(yīng)鏈優(yōu)化中通常就業(yè)和創(chuàng)造的收入是可以量化的，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會的數(shù)量和質(zhì)量取決與森林生物質(zhì)供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)[18]。所以林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈通常以就業(yè)機(jī)會作為社會因素考慮。

1.2　供應(yīng)鏈決策建模與優(yōu)化方法

生物質(zhì)能供應(yīng)鏈主要分為戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、操作3個決策層面。其中，戰(zhàn)略決策層是包括生物質(zhì)資源選址與采購、工廠及倉儲選址、設(shè)備容量等的長期投資性決策。戰(zhàn)術(shù)決策是介于6個月-1年的中期決策方式，具體時間取決于戰(zhàn)略決策層，戰(zhàn)術(shù)決策主要關(guān)注物流管理計(jì)劃以及庫存計(jì)劃。操作層面重點(diǎn)在于庫存管理、車輛路徑優(yōu)化等短期決策[7]。目前生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的優(yōu)化目標(biāo)主要包括經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、社會目標(biāo)和環(huán)境目標(biāo)。

數(shù)學(xué)規(guī)劃方法是最常用的生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模方法。根據(jù)目標(biāo)函數(shù)、決策變量和約束條件的不同，數(shù)學(xué)規(guī)劃可以分為線性規(guī)劃(LP)、整數(shù)規(guī)劃(IP)、混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)和非線性規(guī)劃(NLP)。目前，MILP是最常用的決策建模方法，可以用在所有決策層，NLP和IP只用于優(yōu)化戰(zhàn)略決策。目前生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模和優(yōu)化主要集中在戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)層面，因?yàn)椴僮鲗用嬷簧婕岸唐诘膸齑婀芾砗蛙囕v路徑優(yōu)化，可以直接采用現(xiàn)有的優(yōu)化方法加以解決。

MILP融合LP和IP模型特點(diǎn)，允許部分決策變量是整數(shù)且目標(biāo)函數(shù)和約束條件都是線性的，廣泛應(yīng)用在生物質(zhì)能供應(yīng)鏈建模和優(yōu)化中。在戰(zhàn)略決策層面，最常用的是將上游生物質(zhì)能供應(yīng)鏈看成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通常MILP模型優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)所規(guī)定的經(jīng)濟(jì)、能量和環(huán)境目標(biāo)，優(yōu)化生物質(zhì)原料每年的流量和工廠選址[22]。

Srisuwan等考慮戰(zhàn)略層的時變性，建立了一個多周期MILP模型，在利益最大化和運(yùn)輸成本最低的目標(biāo)下，優(yōu)化每個生物質(zhì)原料產(chǎn)地每個周期內(nèi)的原料生產(chǎn)計(jì)劃[23]。Dunnett等針對纖維素乙醇生產(chǎn)企業(yè)，提出一種生產(chǎn)和物流聯(lián)合的MILP模型，用于優(yōu)化多個工廠的配置[24]。Walther等同時考慮供應(yīng)鏈管理中的不確定性，提出了多周期、多階段MILP模型用于戰(zhàn)略層面的優(yōu)化[25]。Chen等針對不確定決策環(huán)境，提出了兩階段統(tǒng)計(jì)MILP模型以支持生物質(zhì)能供應(yīng)鏈系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃和原料資源分配優(yōu)化，其中二進(jìn)制決策變量用于選址，連續(xù)型變量用于確定設(shè)備和生物質(zhì)原料流通容量[26]。Kim等針對林木生物質(zhì)燃料加工，提出了用于轉(zhuǎn)化技術(shù)、容量、生物質(zhì)物流方式優(yōu)化選擇的MILP模型，通過優(yōu)化一定區(qū)域內(nèi)加工廠的數(shù)量、選址及容量以及一定周期、一定區(qū)域內(nèi)生物質(zhì)運(yùn)輸總量，最終達(dá)到利潤最大化的目標(biāo)[27]。同時，針對原料供應(yīng)、市場需求和價格、處理技術(shù)中存在的不確定性對投資決策的影響，提出用于不確定環(huán)境下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的兩階段隨機(jī)MILP模型，第一階段作為加工廠規(guī)模和選址的投資決策，第二階段用于生物質(zhì)和產(chǎn)品流通方式?jīng)Q策[28]。

非線性規(guī)劃NLP在生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策和優(yōu)化中也有應(yīng)用。Corsano等考慮生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化過程，通過增加相應(yīng)的非線性約束，在優(yōu)化供應(yīng)鏈的同時優(yōu)化乙醇廠的設(shè)計(jì)[29]。Bai等考慮交通擁堵的影響，提出具有非線性目標(biāo)函數(shù)的MILP模型，以優(yōu)化工廠選址和運(yùn)輸路線[30]。Singh等利用NLP模型優(yōu)化生物質(zhì)發(fā)電廠的選址及優(yōu)化原料收集中心和半徑[31]。Cucek等采用NLP模型在最大化經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的同時，最小化碳排放引起的環(huán)境影響[32]。

另外，智能優(yōu)化算法也被用于生物質(zhì)能供應(yīng)鏈優(yōu)化。Venema通過對決策變量進(jìn)行二進(jìn)制編碼，采用基因算法優(yōu)化生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的工廠選址問題[33]。Ayoub等聯(lián)合基因算法和模糊聚類方法，以最小化運(yùn)輸成本和碳排放為目標(biāo)，優(yōu)化倉儲和工廠規(guī)模[34]。Izquierdo等采用PSO算法制定生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略規(guī)劃，主要針對森林生物質(zhì)，提出最優(yōu)采集量和最佳的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)[35]。

雖然國外在生物質(zhì)能供應(yīng)鏈建模與優(yōu)化方面開展了大量研究，但是所提出的供應(yīng)鏈模型往往只適用于某個特定區(qū)域，而且在建立決策模型時，通常只圍繞某些特殊的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境目標(biāo)。這些供應(yīng)鏈模型無法直接應(yīng)用于中國林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈發(fā)展，但在一定程度上提供了較好的借鑒，特別是在供應(yīng)鏈建模方法、優(yōu)化目標(biāo)和約束條件制定等方面提供了大量參考資料。

1.3　中國林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈研究現(xiàn)狀

國內(nèi)與生物質(zhì)能供應(yīng)鏈相關(guān)的研究主要集中在生物質(zhì)資源統(tǒng)計(jì)與分布研究。孫培勤等通過與國外比較分析，提出生物質(zhì)能-農(nóng)產(chǎn)品和/或生物質(zhì)能-林產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)，應(yīng)成為中國生物燃料產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向[36]。吳進(jìn)等人認(rèn)為中國已初步形成了以沼氣利用、生物質(zhì)成型固體燃料、燃料乙醇、生物柴油和生物質(zhì)發(fā)電等多種形式的生物質(zhì)能源利用模式[37]。王芳等通過GIS技術(shù)對廣東省生物質(zhì)能總量及空間分布格局進(jìn)行了估算和分析[38]。江荷等通過分析國外林業(yè)非糧生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)化狀況，提出中國林業(yè)非糧生物質(zhì)能源原料標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的主要依據(jù)、原則和方法[39]。張永等提出建立農(nóng)戶、企業(yè)與政府三者之間的互動協(xié)調(diào)機(jī)制的構(gòu)想，以優(yōu)化生物質(zhì)能供應(yīng)鏈并減少原料成本[40]。隨后運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)遠(yuǎn)離對生物質(zhì)能供應(yīng)鏈的運(yùn)作進(jìn)行模擬，建立政府、企業(yè)和農(nóng)民協(xié)調(diào)關(guān)系的動態(tài)反饋模型[41]。

關(guān)于生物質(zhì)能供應(yīng)鏈建模與優(yōu)化的研究非常少見。鮑香臺等在考慮壓縮策略、車輛策略和壓縮方式3個因素的影響下，通過仿真分析不同參數(shù)設(shè)定對秸稈收集運(yùn)輸過程的影響[42]。宋志偉等針對云南景谷縣生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，從優(yōu)化原料成本出發(fā)，構(gòu)建了原料收集成本與收集半徑的關(guān)系模型[43]。高聰?shù)仍诩僭O(shè)生物質(zhì)能源年需求量及可用原料供應(yīng)量已知的前提下，采用美國非糧作物乙醇精煉廠的生產(chǎn)成本，考慮玉米秸稈原料產(chǎn)量、精煉廠生產(chǎn)能力和消費(fèi)需求約束的基礎(chǔ)上，以供應(yīng)鏈總成本最小作為優(yōu)化目標(biāo)，建立精煉廠選址、規(guī)模及產(chǎn)量優(yōu)化靜態(tài)MILP模型[44]。劉喆軒等以總折現(xiàn)利潤、平均單位能量生物燃料的溫室氣體排放和化石能源投入為優(yōu)化目標(biāo)，將非線性約束轉(zhuǎn)化為線性約束，建立多期生物燃料混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)模型[45]。

2中國林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈研究展望

雖然林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展短期仍困難重重，但是著眼長遠(yuǎn)其發(fā)展已成必然趨勢，特別是隨著目前第二代生物質(zhì)燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)的日趨成熟，林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到了大規(guī)模市場化的基本條件，林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈管理不僅是未來林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的準(zhǔn)備，也是該產(chǎn)業(yè)市場化的最后一道屏障。國外許多國家特別是森林資源相對豐富的國家和地區(qū)21世紀(jì)初開始就已經(jīng)開展了大量相關(guān)研究，中國在這方面進(jìn)展相對較慢，主要是因?yàn)榇祟惸茉串a(chǎn)品尚不具備價格優(yōu)勢，相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程非常緩慢，這也是導(dǎo)致林木供應(yīng)鏈管理方面研究欠缺的主要原因。

中國近幾年來正逐漸重視生物質(zhì)能的開發(fā)與利用，2005年頒布《中華人民共和國可再生能源法》、2007年制定了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、2012年國家林業(yè)局又推出《全國林業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展規(guī)劃》(2011-2020年)，這些相關(guān)政策法規(guī)的實(shí)施為我中國林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了難得的機(jī)遇，為了更加有效地利用森林資源發(fā)展能源產(chǎn)品，除了在技術(shù)上不斷完善，中國還應(yīng)在林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈方面加強(qiáng)以下幾個方面的研究與探討：

(1)加強(qiáng)中國林木生物質(zhì)能原料資源分布與潛力研究

目前雖然已有關(guān)于中國森林生物質(zhì)資源分布的相關(guān)研究，但是針對生物質(zhì)能原料的森林生物質(zhì)資源分布還沒有詳細(xì)的研究報(bào)道，因?yàn)椴⒉皇撬猩稚镔|(zhì)都可以用作林木生物質(zhì)能生產(chǎn)原料，特別針對中國東北、西南等森林資源豐富的地區(qū)，需要通過對采伐、采集、運(yùn)輸、預(yù)處理等經(jīng)濟(jì)成本評價后，確定中國林木生物質(zhì)能資源分布狀況和開發(fā)潛力，從而為林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈研究提供基本的資料與數(shù)據(jù)。

(2)發(fā)展符合中國國情的林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策模型

林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)具有非常顯著的區(qū)域特點(diǎn)，因?yàn)椴煌瑖液偷貐^(qū)的資源分布、運(yùn)輸成本、政策法規(guī)、甚至環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)都不盡相同。雖然現(xiàn)在國外有不少關(guān)于林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模與優(yōu)化方面的研究資料，但是這些研究都是針對某一個特定的區(qū)域，不能直接用于中國林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈管理，所以中國亟待建立符合中國國情的林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)決策模型，特別是戰(zhàn)略決策模型及其優(yōu)化方法，為中國林木生物質(zhì)能項(xiàng)目立項(xiàng)、選址、規(guī)模設(shè)定等提供戰(zhàn)略投資依據(jù)。

(3)加強(qiáng)林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究

中國地域遼闊且地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異明顯，傳統(tǒng)集散式供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)容易因“牛鞭效應(yīng)”造成產(chǎn)品積壓和資源浪費(fèi)等負(fù)面影響。然而對于林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈，這種浪費(fèi)不僅僅造成經(jīng)濟(jì)上的損失，更關(guān)鍵的是可能會對環(huán)境造成不可挽回的破壞，從而違背了發(fā)展林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的初衷。為此，借鑒現(xiàn)代智能產(chǎn)品和智能供應(yīng)鏈的構(gòu)建原理和方法，采用條形碼、二維碼、無線射頻等技術(shù)構(gòu)建可重構(gòu)的柔性林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)是未來發(fā)展的重要方向。

3結(jié)論

面對日益嚴(yán)峻的化石能源危機(jī)和不斷惡化的溫室效應(yīng)，大力發(fā)展生物質(zhì)能源產(chǎn)品已成為全球能源發(fā)展的必然選擇，特別是合理利用豐富的森林生物質(zhì)資源發(fā)展林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，不僅可以緩解對化石能源的過度依賴，還為可再生能源的可持續(xù)發(fā)展提供有效的解決途徑。目前供應(yīng)鏈決策與優(yōu)化幾乎已經(jīng)成為新一代林木生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最主要障礙，許多國家和地區(qū)自本世紀(jì)初開始就已經(jīng)開展了相關(guān)研究，本研究主要通過回顧相關(guān)研究論文，介紹林木生物質(zhì)能供應(yīng)鏈決策建模和優(yōu)化研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，同時結(jié)合中國國情，提出相應(yīng)的發(fā)展建議和研究方向。

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The Review of Research on Decision Modeling and Optimization of

Forest Biomass Based Bio-energy Supply Chain

FANG Sai-yin1,2，QIU Rong-zu1，LI Ming2

(1.Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou Fujian 350002,R.P.China;

2.Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224,R.P.China)

Abstract:Forest biomass based bioenergy is a promising renewable energy products to deal with the serious problem of energy crisis and greenhouse gas emission,however,the main obstacle forits industrial development comes from lack of an effective supply chain and management.Based onreview of relevant researches and data collections,this study illustrates the research progress and its tendencies on supply chain decision-making modeling and optimization of forest biomass based bioenergy from perspectives of influence factors,decision-making scales,and modeling and optimization approaches.Relevant suggestions and recommendations on development direction in China are also proposed in the final part.

Key words:greenhouse gas emission;clean energy;linear programming(LP)；integer programming (IP);mixed integer linear programming (MILP)

通訊作者簡介：邱榮祖(1961-)，男，教授，博士，主要從事供應(yīng)鏈管理與優(yōu)化研究。E-mail:qrz1010@yahoo.com

作者簡介：第一方賽銀(1981-)，女，副教授，碩士，主要從事供應(yīng)鏈管理與優(yōu)化研究。E-mail:704564543@qq.com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31100424)。

*收稿日期：2015-06-08

中圖分類號：TK 6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-8246(2016)01-0131-06