逆向物流系统的回收再利用网络规划研究

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Y973183⑨学校代码：10254密衄：话更墒号：上洛廖事大学SHANGHAJMARITIMEUNIVERSITY硕士掌位论文MASTERDISSERTA1loN逆向物流系统的论文题目：旦些墨型用圈签扭型盟塞学科专业：塞迫鎏捡塑型复量堡作者姓名：李忠全指导教师：王晓副教授完成日期：二00五年六月 卜海海事大学硕卜论文逆向物流系统的叫收竹利用网络规划研究摘要本文研究的是物流中一个新兴的领域：逆向物流系统的回收再利用网络。二十世纪80年代，逆向物流一词爿。在国外的杂志出现。90年代初期，随着政府和顾客环保意识和绿色物流的提出，逆向物流丌始逐步引起国外一些发达国家的重视。虽然我国对前向物流的关注呈现了白热化的状态，但对逆向物流方面的研究还甚少。随着我国加入WTO，我国企业要与国际接轨，建立逆向物流回收网络也势在必行。基于上述背景，本文首先对逆向物流进行了介绍，接着分析了逆向物流系统、产品回收、网络构建环境和构建原则，网络结构以及网络特征与分类等。本文的核心是对回收再利用网络的研究。文章将开(闭)环结构作为划分的依据，把回收网络分为开环型网络和闭环型网络两种。开环型适用于再循环逆向物流网络，闭环型适用于再使用、再制造和商业退回逆向物流网络。在开环型网络规划设计中，本文将传统的配送网络规划方法加以改进并结合逆向物流网络的特点，以网络的费用最小为目标函数，建立了非线性规划模型，并用LINGO对模型进行求解。闭环型网络可以在原有的前向物流网络中的基础上构建。本文在尽量利用前向物流网络原有设施和运输工具的前提下，运用混合整数规划的方法，以网络中的费用最小为目标函数，建立起逆向物流系统的回收再利用闭环网络。最后对全文进行了总结，并提出了逆向物流回收再利用网络未来的研究展望。关键词：逆向物流，逆向物流系统，网络设计，产品回收 卜海海事人学顾I‘论文逆向物流系统的l口l收再利用阿络规划研究AbstractTheresearchofthisthesisjSfocusedonanewfieldjnlogistics：productrecoveryandre—usenetworkprogrammingofreverselogisticssystem．In1980s，thewordofreverselogisticsappearedinanoverseajoumal．Intheearlyof1990s，reverselogisticswasbeginningtobewidelyconcernedbysomedevelopedcountriesasthegovernmentandconsumersweremoreattachedimportancetoenvironment．Chinahadpaidmoreattentiontoforwardlogistics，butthereislittleconcernaboutreverselogistics．AsChinaenteredWTo，Chinesecompanieswillbeconfrontedwithfiercecompetition．ItisnecessaryforChinesecompaniestosetuptheproductrecoveryandre—usenetwork．Basedonthepreviousresearchesandpractices，thepaperintroducesthereverselogistics．Thenthepaperanalysisesreverselogisticssystem，productrecoveryprocessandmethod，theprincipleofnetworkprogramming，networkstructure，networkcharacteristicandkinds．ThePaDeraddressestheresearchofproductrecoveryandre—usenetworkprogramming．Accordingtothenetworkstructure，thenetworkscanbedividedintotwokinds：open—loopnetworkandclosed—loopnetwork．Theopen—loopnetworkisappliedtorecycling；whiletheclosed·loopnetworkisappliedtodirectlyre—use，remanufacturingandcommercialreturns．Thisthesispresentssolutionstoopen-loopnetworkdesigningbasedonthetraditionaldesigningforlogisticsfacilitylocationandcapacityallocationmodelandcombinedwithspecialityofreverselogistics．Anoptimizationmodelisrepliedonnon—linearprogrammingandtheobjectiveistominimizethesumofinvestmentandoperationcostsoflogisticsfacilitiesaswellastransportationandenvironmentprotectioncostsofreturnedproductsamongthefacilities．ToexplainthemethodforthenetworkoffacilitylocationandCapacityallocationbythemodel，anexampleispresented．．Basedonforwardlogisticsnetwork，thetopologyofclosed-loopnetworkisanalyzed．Anoptimizationmodelreplyingonmixedintegerlinearprogramming(MILP)issetupfordesigningclosed—loopreverselogisticsnetwork．TheobjectivealsoiStominimizethesumofinvestmentandoperationcostsoffacilitiesaswelIII I‘湃海事人学硕士论文逆向物流系统的州收再利用州络规划研究astransportationcostsofreturnedproductsamongthefacilities．Andtheendofthechapteralsoanalysisesanexample．Thelastdrawtheconclusionofthisthesisandproposethefutureresearchofproductrecoveryandre·usenetworkprogramming．LiZhongquan(Transportationplanning&management)DirectedbyWangXiaoKEYWORDS：ReverseLogistics，ReverseLogisticsSystem，NetworkDesign，ProductRecovery’111 论文独创性声明本论文是我个人在导炳指导下进行的研究二t作及取得的研究成梁。论文除了特别加以标注和致谢的地方钋，不包含其他人或者其他机构已经发表；￡攒写过翡研究成梁。其他同志对本研究的启发和所傲的贡献均已在论文中作7明确的声明_并表示了感谢。作者签名：旁也目期：≥爷论文使用授权声明本人同意上海海事大学有关保馨、使用学位论文的规定，印：学梭j汀权保蜜送交论文复翻传，允许论文被查阕秘倦阅；学校可以上溅公布论文鲶全部和韶分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。保密的论文在解匿后遵j≥此规定。作者签名：虚盘盔导师签名：罐日期：翘堕簿点逸 }‘海海粤大学硕十论文逆向物流系统的州收冉利用网络规划研究第1章绪论1．1问题的提出当今，越来越多的企业已经认识到物流管理的重要性，把物流管理提到一个较高的层次，甚至作为企业核心能力来设计。然而，我们看到，企业关注的物流管理大多是前向物流的管理，而在物流中还存在着逆向物流。逆向物流与前向物流，一向是物流的孪生姐妹。但在过去几十年里，无论是理论界还是企业界对它缺乏关注，与在聚光灯下的前向物流相比，逆向物流仿佛一直都埋首于黑暗的后台。从九十年代的后半期，欧美的西方国家已经意识到了逆向物流的重要性，开始关注起了逆向物流的研究。国外的一篇商业评论指出，“退货中所孕育的未知机会，直到现在还少有企业考虑过。印l逆向物流是真正还未被开发的利润潜在源泉，也许可以被认为是企业在降低成本中的最后一块处女地了。虽然，逆向物流与J；i『向物流在某些方面是一样的，比如说运输系统，条形码(barcode)技术等，然而在许多地方又是不同的，比如系统的网络设计。通常的企业物流系统设计以满足客户需求为目的，涉及到原材料采购、运输、储存、产品制造和加工、在制品搬运、在制品库存、产成品库存、产成品运输及配送，以产品的完整供应链为基础，使经营活动中的各种物料按次序、按步骤地向前流动物流系统的功能止于把产品在送达顾客手中(如图1-1)。原材料L一原材料L一在{6I品L一-rf‘制成L一销售地产L一零售商H消赞供}电商II库存ll库存ll品库存II品库存lI库存II者l供应物流卜_———一I生产物流卜_—————叫销售物流ll-—．·——---——·-_-—·--．—-_一L．．．．．_---．-·．-_-．_-．．---一‘---·—-----—--—·-·—··-—---—_—一图卜l前向物流流程图如上所示的物流系统的功能止于把产品送到顾客手中。事实上，产品到达顾客手中，企业的物流活动并没结束。在竞争不断加剧的今天，企业生产能力随着经济全球化，网络经济和电子商务的迅速发展丽不断增大，但在单位时问产品产出量增大的同时也会带来一系列的问题。一是退货问题：在顾客需求多样化且需求越来越挑剔的时代，退货问题已经相当普遍，包括产品过期造成的退货；客户无理由的退货；产品不合格导致的退货；产品运输不合理形成的退货；订单处理疏忽造成产品的重复运输、错误运输而形成的退货；产品有危害导致客户不满意的退货等。二是产品的召回问题：产品的创新是许多企业追求的目标，但创新产品生产体系和生产工艺的不成熟增加了产品缺陷的风险。世界上许多大企业如IBM、英特尔、 |海海事夫学硕卜论文逆向物流系统的刚收p}利用嘲络规划研究福特等都有过产品召回的历史，随着产品召回制度的形成，产品召回的次数和数量呈增长趋势。三是报废产品的回收问题：在市场空间争夺日益困难，显性生产成本已经降到很难再下降的情况下，通过报废产品的回收来进一步寻找生产原料成本的下降，已经成为许多企业提高竞争力的下一步战略。国外许多发达国家像日本、美国已从20世纪末开始重视报废产品的回收。与此同时，人们的环保意识不断增强，环保法规只益完善，许多国家开始要求生产企业对其产生的废弃物进行回收处理，尽量减少污染环境的废物，提高资源的利用率。退货、产品的召回、报废产品的回收以及生产过程中的报废零部件、边角余料回收等过程是不能通过传统的物流系统来完成的，这就需要在前向物流(如图1．1所示，物品从供应链上游到下游，从企业到消费者的流动)基础上加入逆向物流系统(如下页图1．2所示，物品从消费地向供应链上游的流动)来解决这些问题。匕三巫曲—斗静向物流(FL)⋯’逆向物流(RL)图1-2物流系统示意图2 l。海海事大学顾卜论文逆向物流系统的酬收冉利用坩络规划研究12国内外研究现状逆向物流与前向物流是物流的两个重要方面。但是，长期以来，无论是理论界还是企业界都侧重{；{『向物流，忽视逆向物流。由于可持续发展提上议程，各国法规的约束，企业竞争力的加剧，消费者环保意识的增强以及其可观的经济价值，引起了众多商家和研究者的重视，因而出现了物流领域的这项新研究。1．2．1国外研究现状关于逆向物流的研究是一个新的课题，国际上的研究大约始于上世纪九十年代。1、国外逆向物流的研究有关逆向物流的描述最早可追溯到1981年，Lambert和Stock认为逆向物流是不同于产品正常出货渠道的反向流动㈨，20世纪90年代美国物流管理协会发表了两部关于逆向物流研究的重要文献，stock指出了逆向物流对商业和社会的重要性Ⅲ；Kopicki提出了逆向物流的原则和实践，讨论了再利用和循环利用的机遇。1；90年代后期对逆向物流管理的研究逐渐深入，stock研究了逆向物流管理的建立和实施Ⅲ；Rogers和TibberLembbke介绍了逆向物流广泛的商业应用。1。2、国外逆向物流网络方面的研究第一个对逆向物流系统网络结构进行定性分析是Guiltinan和Nwokoyc。他们于1995年提出根据流通渠道企业成员完成的再生或再制造的功能和能力之不同，构建不同的逆向物流回收再利用系统，但是在这些设计原则中一般只考虑了缺货对成本最优设计的影响，没有考虑产品的整个生命周期，忽视了持续性发展等问题“1。此后，随着环保意识的增强，人们对逆向物流系统结构有了进一步认识，许多学者从环保、绿色经营、绩效、物流渠道、企业战略等不同角度研究了逆向物流系统的结构特征和设计原则，为建立有效的逆向物流系统结构提供了正确的指导。DeBritoMP和DekkcrR于2002年从企业战略的角度出发，从设计战略决策、战术决策、运作决策等三个层次提出了逆向物流系统设计的框架：其中设计战略决策包括产品回收、产品设计、网络容量和网络设计等内容；战术决策包括采购、生产计划、库存管理、市场、信息和技术等内容；而运作决策则包括生产进度与控制、信息管理等嘲。(2)定量分析研究的重点基本上都集中在网络系统组成成员的数量确定和选址定位上。由于逆向物流的处理过程往往需要多种设施，故所建立的模型通常是多级的混合整数线性规3 卜海海事大学硕十论文逆向物流系统的州收冉利用嘲络规划研究划(MILP)模型，日标函数大多是从产品运行周期的角度要求平均成本最小，约束条件则一般包括物流运输的平衡约束、生产处理能力约束、库存容量限制约束、设备数量约束以及决策变量的非负约束或非负整数约束。Kroon和Vrijens于1995年设计了一个可再用运输包装容器(袋)物流系统的设计，建立了一个能确定空包装容器仓库数量和设置地点的选址定位MILP模型，该模型与经典的无容量限制的仓库选址定位模型非常相似。1。Spengler等于1997年从环境和经济的角度研究了钢渣等废料的再生过程中处理能力、成员合作的可行性以及再生设备的选址定位问题。由于再生处理设备的处理能力、安装地点等涉及到不同的费用，故该模型将传统的MILP模型作了修改，添加了设备最大处理能力有限及运输成本为分段线性函数等假设条件，得到了一个多级选址定位模型““。Berger和Debaillie于1997年研究了一个将己有的生产一分销网络扩展成一个具有拆卸、检测处理中心的网络结构。他们假设已有的生产一分销网络包括工厂、配送中心，顾客三个部分。在扩展后的网络中，从顾客手中回收的废旧产品在处理中心经过拆卸、检测分成三类：可直接运送到配送中心再销售的产品、含有可再用于工厂生产过程之零部件的产品和其它无用废弃物。由于己有网络的设施数量及其位置均己确定，所以此时问题的关键在于确定拆卸、检测处理中心的处理能力及其选址定位。为此，他们建立了一个MILP模型来确定最优的设备安装地点和处理能力“”。Jayarama等在1999年研究了美国电子设备再制造公司的物流网络结构，根据对旧产品(或核心部件)的收集、再制造和再制造产品的分销等处理流程，考虑投资、运输、处理、存贮等成本因素，并在假设消费者对再制造产品的需求与其对旧产品的处理无关等条件下，建立了一个确定仓储容量和位置的MILP模型，以确定网络结构中最优的机构设置数量和设置地点“”。KrikkeHR，VanHartenA，SchurPC于1999年针对耐用消费品(如复印机等)提出了一个构建多级回收系统网络的混合整数线性规划模型。他们重点研究了荷兰某一复印机制造商对某型号复印机建立一套再制造运作程序(分解、修理更换和再组装)的情况。在再制造过程中，对拆卸分解下来的零件进行检测，剔除己坏或无用的后便得到可再利用零件，假设其数量达到某一固定水平，从运作成本最小的角度在设定的方案中选择出最优的设置地点嘲．与以上模型完全不同，FleischMannM于2001年则从所考虑产品服务区域及区域平均成本的角度出发，在假设单位时问回收的物品数量服从一个与区域有关的连续分布的条件下，提出了一个连续的网络设计模型，通过该模型揭示了系统关键参数对成本的影响并为选择合适的物流结构提供了方向“1。4 卜海海事欠学硕十论文逆向物流系统的l口l收冉利用嗍络规划研究1．2．2国内研究现状我国在逆向物流管理的研究则比较晚，且大多数都集中在对逆向物流的基本理论及管理方面的研究，关于网络规划方面的理论与实际研究则更少。1、国内关于逆向物流的研究邹辉霞，荆海霞分析了逆向物流的构成、分类和实施逆向物流管理的意义，认为企业应该从战略角度，规划和实施逆向物流，并提出逆向物流实施过程中的几点建议o“。赵会军，汪斌分析了逆向物流形成原因和特点，作用，流程及逆向物流系统和管理中面临的问题“”。向盛斌着重从环境伦理上论述了逆向物流管理必要性，强调政府管制“”。张琦伟对我国制造型企业逆向物流的回收渠道进行了研究，在环境价值链理论基础上阐述了逆向物流回收渠道的价值，并对回收渠道结构及成员进行分析，探讨了回收渠道在我国企业中实际运作的困难啪1。曾宇运研究了逆向物流的涵义及其类型，从厂商与顾客的关系和环境保护的角度分析了逆向物流，说明了逆向物流的起因来自竞争和环境保护，然后讨论了供应链中逆向物流的流程“”。周耿阐述了逆向物流的涵义及其类型，从厂商和顾客的关系和环境保护的角度分析了逆向物流，说明了逆向物流的起因来自竞争和环境保护，然后讨论了供应链中逆向物流的流程，最后对逆向物流发展的趋势一第三方逆向物流做了初步探讨”1。曾凡婷，孙蛟对逆向物流、前向物流与环保物流进行了比较研究”1。2、国内关于逆向物流网络方面的研究(1)定性分析马祖军等阐述了逆向物流网络的概念及重要性，分析了逆向物流网络系统功能，逆向物流网络类型与结构，讨论了逆向物流网络设计问题”1。肖文初步提出了逆向物流网络的设计思想，对不同网络类型的特征进行描述的定性分析“”。陈姝妮对逆向物流系统的功能作了分类，在此基础上分析和讨论简单逆向物流系统和带有回收中心的复杂逆向物流系统以及回收中心、回收物品导向以及网络结构设计三种系统技术“1．秦振球分析了要设计管理好回收物流网络，必须考虑的5个方面问题“”。赵宜对集装器具回收物流系统的设计进行了研究，分析了设计的思路并给出了回收物流系统的作业流程恤1。储洪胜，宋士吉分析了逆向物流和再制造系统三个主要的子问题：产品回收网络设计问题、逆向物流库存问题和再制造生产和调度问题“”。达庆利等讨论了逆向物流系统的结构特征，设计原则及设麓的选址定位问题，并指出了进一步的研究方向嘲。(2)优化模型·糜仲春，苗缅云提出了一种通过基金管理机构进行协调管理的废旧家电回收的反5 卜海海事大学硕l论史逆向物流系统的1日1收再利用阿络规划研究向物流系统模型。该模型主要包括：回收点、存储站、分解再生工厂和最终处理4个部分。然后，以总支出最小化为目的建立了优化反向物流系统的数学模型，并对数学模型进行了参数评估⋯1。向盛斌对基于环境的物流系统进行了研究。系统的讨论了EOL产品和包装材料的回收网络设计问题，分析了逆向物流系统设计的基本策略，并根据案例，构建了EOL产品和包装材料回收的网络模型，将原材料采购、产品设计、制造、维修、监测、拆卸、各元素的循环利用及废品的最终处置系统地结合起来Ⅲ1。1．3本文的主要工作本文研究的是物流中的一个新的领域：逆向物流的产品回收再利用网络规划。网络的构建需要建立在对回收网络的系统分析基础之上。文章较为详细地介绍了逆向物流的概念、分析了逆向物流系统和回收网络。虽然很多年来就有回收物品的行业，但对逆向物流的系统化、科学化研究还处于起步阶段。大量地、有效地利用回收物，节约资源的探索是远远超出了传统的“拾破烂”的概念。本文对逆向物流进行了研究，从概念到回收过程、回收方式、网络的构建环境和原则都作了一定的阐述，从而把逆向物流与传统回收做了区别，上升到一个系统化、科学化的高度。无论是过程还是结果，无论是对社会还是对个别企业，无论是经济利益还是出于对可持续发展的考虑，都具有重要意义，是值得我们重视的问题。本文的核心是对产品回收再利用网络的研究。本文将开(闭)环结构作为划分的依掘，把回收网络分为歼环型网络和闭环型网络两种。开环型适用于再循环逆向物流网络，闭环型适用于再使用逆向物流网络、再制造逆向物流网络和商业退回逆向物流网络。在开环型网络规划设计中，本文将传统的配送网络模型构建方法加以改进并结合逆向物流网络的特点，以网络的费用最小为目标函数，建立了非线性规划模型，并用LINGO对模型进行求解。闭环型网络可以利用原有的前向物流网络中的基础上构建。本文，在尽量利用前向物流网络原有设施和运输工具的前提下，运用混合整数规划的方法，以网络中的费用最小为目标函数建立起逆向物流系统的回收再利用闭环网络。本文研究的框架结构如下页图l—3所示：6 r海海事大学硕1论文逆向物流系统的州收冉利用嘲络规划研究图1—3文章的框架结构7 海悔事人学顾十论文逆向物流系统的M收冉利用时络规划研究2．1逆向物流第2章逆向物流和回收网络分析2．1．1逆向物流的产生逆向物流产生的途径多种多样，可以分为两种情况，即产品是从最终使用者手中进入逆向物流供应链中，还是从供应链中的其他成员如零售商或配送中心那罩开始逆向流动的。如果产品足从顾客那单开始逆向流动，那么产生的原因有；(1)该产品可能是有缺陷的产品或者消费者声称它有缺陷，消费者要求退货，得到退款。(2)产品的使用寿命未结束，消费者将产品送回修理或生产企业召回产品进行修理。(3)产品的使用寿命已结束，生产企业从消费者手中回收产品进行回收再生的处理。如果产品是从供应链中的其他某一成员那里逆向流动，那么产生的原因有：(1)产品未销售I；i『就发现有缺陷或产品在运输途中已损坏。(2)运输上的失误，如产品运输到了错误的目的地或运到的产品型号或尺寸有误。(3)顾客取消了原来的订货。(4)产品已结束使用寿命(如食品过期)，或过了销售季节(如时装)。(5)为了平衡仓库的库存。表2-I产品进入逆向物流供应链的原因供应链中的成员最终使用者产品有缺陷产品有缺陷／购买后不想要该产品运输中的短损按照有关法规条例退货平衡库存产品被召回产品过期，过季使用过的产品送回修理订货取消‘总之，一件产品在被制造成成品后，它进入供应链的目的就是为了到达用户手中。然而在某些时候，产品会在供应链中向后流动，从这些时候起，供应链就不仅单独是针对向前供应的问题，它同时要进行向后的恢复产品价值的活动，因此，我们把这样的供应链称之为供应链循环圈。(如下页图2-1所示)8 J‘海舟事大学硕十论文逆向物流系统的【廿l收再利用阿络规划研究2．1．2逆向物流的定义学术界对逆向物流的定义有多种表述。其中，对逆向物流较早的一个描述是由Lambert和Stock在1981年提出的，他们将逆向物流描述为在单行道上走错了方向，图2-1逆向物流供应链循环圈这罩的单行道是针对前向物流渠道而言的㈨。90年代，逆向物流的含义大大地丰富了。美国学者DaleSRogers和RonaldTibbenLembke根据物流管理理事会对于传统前向物流的定义界定，在1999年提出了一个较为确切的逆向物流定义，即逆向物流是“对高效且低成本地从消费点到起源点的物料、再制品库存、成品和相关信息的流动进行设计、实施和控制的过程，以达到重新获取利润或恰当处理的目的。”嘲从这个定义出发，我们可以看到从使用过的包装到处理过的电脑设备，从未售商品的退货到机械零件的回收等，都可以归入逆向物流的范畴。欧洲逆向物流管理协会认为，逆向物流是概括性的词。从广义上来说，逆向物流代表了与产品和材料重新使用相关的所有活动。对于这些活动的管理可以成为产品回收管理(PRM)。PRM着眼于在产品或材料消耗之后仍进行适当管理。这些活动从某种程度上来说，与企业内部由于产品加工而导致的次品回收有几分相似。逆向物流是指为了保证可持续的环保的产品回收，而产生的所有物流活动，包括对己用品、部件和材料进行收集、拆卸、加工啪1。综上所述，我们可以对逆向物流定义为：对原材料，半成品，最终产品和相关信息从消费点到原产地的高效率、低成本流动和存储所进行的计划、实施和控制过程，目的是恢复产品的价值或对产品进行正确的处理。’9 h每晦事人学顾卜论文逆向物流系统的州收冉利用嘲络规划研究2-1．3逆向物流与前向物流的区别我们通常所讲的物流一般是指“Ii{『向物流”(或“正向物流”)。原先CLM对物流的定义是：“计划、实旎和控制原料、半成品库存、制成品和相关信息，高效和成本经济地从起始点到消费点的流动过程，从而达到满足客户需求的目的”，即|iif向物流。随着逆向物流的重要性不断浮现，CLM不仅对逆向物流进行了定义，还对物流的定义作了最新修改：“物流是供应链程序的一部分，它是为满足客户的需要而对商品、服务和相关信息在供应点和消费点之间的前向和反向流动进行的计划、实施与控制过程。”脚3逆向物流与Ii{『向物流有共同点，具备|j{『向物流的构成和物流职能，即具有包装、装卸、运输、储存和加工等功能。但是，作为企业价值链中特殊的一环，逆向物流与前向物流相比，又有着明显的不同。1、产品特征不同表2—2逆向物流与前向物流中产品特征的比较产品特征前向物流逆向物流预测容易困难分销或分拨模式一对多多对一产品质量均一不均一价格相对一致决定因素复杂产品包装统一多已损坏库存管理统一不统一运输目的地、线路明确不明确产品处理方式明确不明确服务速度重要性得到认同经常被忽视成本相对透明可见较为隐蔽、多变产品生命周期明了较复杂供应链各方协调情况较为直接障碍较多营销模式较为稳定影响因素较多操作流程透明相对不太透明产生过程可以预见不可预见IO J‘海海事大学硕f论丈逆向物流系统的刨收再利用网络规划研究逆向物流与前向物流的运作起始点相反，其中实物和信息的流动基本都是由供应链上的客户以及最终消费者引起。尤其是回收物品的产生过程与前向物流中物品的不同，引起逆向物流与前向物流中产品特征的巨大差异，如表2—2所示。从表2～2可以看出：一方面，由于回收的物品有各种不同的原因，其产生的地点、时『日J和数量是难以预见的，而前向物流的基本要求是准时、按量和指定发货点。另一方面，逆向物流的处理系统与方式复杂多样，不同处理手段对恢复资源价值的贡献差异显著，另外，不少企业或政府对于返回商品的处理往往还有一些特殊的规定，如转往二级市场出售的商品去除标识、就地销毁等。这些因素都使得逆向物流在收集、分拣、处理回收物品时呈现出很大的不确定性，这些不确定性主要表现在以下几个方面：(1)回收物品的分散性回收物品可能产生于生产领域、流通领域或生活消费领域，涉及各种领域、各种部门和每个人。(2)回收时间的缓慢性对于任何回收物品处理中心来说，丌始的时候数量少，种类多，只有在不断汇集的情况下才能形成较大的流动规模。回收的物品往往也不能立即满足人们的某些需要，它需要经过加工、改造等环节，甚至只能作为原料回收使用，这一系列过程的时间是较长的。同时，回收物品的收集和整理也是一个较复杂的过程。(3)回收物品的混杂性’回收物品在进入逆向系统时往往难以决定其处理方式，因为不同种类、不同状况的回收物资常常是混杂在一起的。当回收物品经过检查、分类后，回收物品的混杂性随之逐渐衰退。+(4)回收原因的复杂性由于回收物品的分散性及消费者对自由回收政策的滥用等原因，使得企业很难控制产品的回收时间与空间，这就导致了复杂性。2、管理成本不同逆向物流和前向物流在实际运行操作中有许多的不同之处，而这些不同最直接的体现就是在物流的管理成本中，如下页表2—3所示。在前向物流中，决定成本的因素相对比较稳定，成本的计算直接且可控性强，而在逆向物流中的产品由于回收原因复杂、种类较多，其所涉及的成本内容广泛。对于各种产品的价格与成本的核算标准也就不尽相同。另外对于部分产品，在逆向渠道中还要进行适当的处理之后才能够再次出售，这又会生成一部分的附加成本，因此，对于逆向物流的成本核算十分复杂且可控制性较弱。 海海粤大学坝t论文逆向物流系统的l口l收p}利用M络规划研究表2—3逆向物流与前向物流的成本比较逆向物流成本与前向物流的比较收集成本大幅增加(非标准的产品或部件)运输成本较高库存持有成本较低过期损失可能较高分拣、品质检验成本大幅增加处理成本大幅增加价格大幅下降翻新／重新包装成本在逆向物流中表现显著，在前向物流中很低账面价值的改变在逆向物流中表现显著，在Ii{『向物流中不存在2．2逆向物流系统2．2．1逆向物流系统概述现代企业物流系统是指企业的经营活动中，从原材料的采购到企业内部的制造支持，经过实物配送，满足客户需求等一系列的活动，涉及到原材料采购、原材料运输、产品制造和加工、再制品搬运、再制品库存、产品运输及产品的配送等方面，它是以完整的供应链为基础，使经营活动中的各种物料按次序向Iii『流动。从这样一个物流系统可以看出，产品到达顾客手中后，就基本离开了企业的物流系统，某些附件如包装物就完成了自己的使命，如果没有其它措施，这些附件的生命周期就会结束。而产品在使用了一段时间后，也会完成自己的生命周期，此时产品本身及附件会无序地流向环境。大多数企业在构建自己的物流系统时，主要考虑的也是这种形式。产品消费后的残余部分如何处理很少受到重视，最多不过考虑客户退货或调换产品的应付办法，显然这是不完善的，也是引起不适当物流的一个重要方面。要解决这一问题，企业就必须在自己的物流体系中，构建完整的逆向物流系统。逆向物流系统的构建，使原来单项的企业物流变为完整的循环物流网络，有利于减少不适当物流所带来的环境污染。12 卜海海粤大学硕卜论文逆向物流系统的l口J收p}利用嘲络规划研究图2—2逆向物流系统示意图如图2—2所示，在物流中加入逆向物流结构后，就可以大大减少流向自然界的、需要处理的废弃物数量，在一个受管制的经济环境中，不仅减少了对环境的危害，也会降低企业因处理废弃物所发生的成本。2．2．2逆向物流系统的特点1、从物流的角度分析从逆向物流的角度看，逆向物流系统具有如下基本特点：第一，系统的高度复杂性，从消费者或终端市场回收的物品在时『日J、数量和质量上具有高度不确定性，以及逆向物流系统内部物流相互影响，导致系统对逆向物流缺乏有效控制，从而增加了系统的复杂性。第二，系统目标的复杂多样性，即系统结构的设计除了要满足成本和供应的要求外，还要考虑环境保护等因素。第三，系统具有天生的供需失衡本性，即废旧物品的供应常常与生产商的需求不匹配。第四，系统具有“从多到少(manytofe霄)”的特性，即系统物流从多个方向向少数地点汇聚。废旧物品是逆向物流的原材料，与前向系统不同的是，它们进入逆向系统的成本很低甚至为0。2、与前向物流系统的比较从上述逆向物流的特点，可以看出逆向物流系统网络的设计要比一般的前向物流13 I‘海海事大学顾{论文逆向物流系统的Iq收冉利用嘲络j毵划研究系统网络设计复杂得多，因为逆向物流系统包含大量的加工步骤。两者主要存在以下几个方面的区别：第一，前向物流系统是一个牵引型系统，在前向物流系统中运行的物质(产品)是通过市场需求来拉动的，而逆向物流系统中，由于系统两端都有发生作用的单位主体，因此是牵引性和推动型系统的结合。在前向物流系统中，只需要为消费者市场服务，整个物流系统中，包括各种供应商都围绕消费者的需求自行调整。而逆向物流系统中的“产品”，作为生产者的责任延伸部分，却没有一个主动的需求市场，需要产生方去推动，并与需求方(牵引方)的要求相一致。废弃物处理可以作为这个系统的漏槽，但受到政府的管制。图2—3推动力与牵引力相互作用示意图第二，前向物流系统中，网络成发敖状，即一个制造商通过前向物流系统，将产品配送给许多个消费者，而逆向物流系统却同时高度发散和聚集。逆向物流系统要从消费者手中将回收物品收集起来，还要将这些物质销售出去或者处理掉，因此，逆向物流系统两端呈放射状。消费者收集者利用者处理者图2—4逆向物流系统的发散和聚集第三，在逆向物流系统中，回收的产品通过一定的工艺转化为次级(secondary)产品，元件及材料。而在前向物流系统中，各种原材料转化为产品则在生产单元中进行，许多情况下，产品的生产是前向物流网络的起点。14 P海海事人学顾十论文逆向物流系统的刚收再利用时络规划研究第四，在逆向物流系统中，转换过程常常与整个网络相结合，覆盖从网络起点(废品收集者、处理者或供应者)到终点(次级材料需求者、重复使用者)整个过程，这就是说，在逆向物流系统中，“产品”的生产在整个网络中进行。前向物流系统中产品生产完全是另外一种情形，产品在生产单元中生产好以后，就在网络中流动。另外，在回收的产品中，只有部分是有价值的，因此，从效率上看，逆向物流系统的营运可能涉及到更多个等级。由此可以看出，一般情形下，逆向物流系统设计与前向物流系统设计存在一定的区别。但在某些情形下，逆向物流系统网络可以利用Iji『向物流系统网络，尤其是缺陷产品的召回，就可以利用前向物流中的设施和车辆。因此，企业在设计自己的逆向物流系统网络时，应根据回收产品的特征和利用价值，并考虑政府法规管制。2．3产品回收2．3．1产品回收过程．在企业逆向物流系统中，产品回收主要包括以下五个主要过程，即收集、检测／挑选／分类，直接使用／再加工，报废处置和再分销。每件回收产品并不完全要经历这五个过程，产品在经过检测／挑选／分类程序后，才能决定其后续的回收过程。它可以是直接使用，也可以是再加工，甚至直接进入报废处置。我们可以从下图看到产品的整个回收过程。<==前向物流●．逆向物流图2-5产品制造和回收过程1、收集收集是指通过以有偿或无偿的方式，将分散在各地的消费者使用过的废旧物品收 l。海海事犬学坝fJ沦文逆向物流系统的pI收冉利用喇络规划研究集起束，并对其进行物理上的移动到达某一地点以等候进一步处理的所有相关活动，简单的说就是将产品从消费者手中收集到回收点的过程。在这一过程中，回收产品将与其他废弃物分离而进入企业逆向物流系统。该步骤可能包括收购、运输和仓储等环节。由于从分散的消费者处收集废旧物品涉及大量的小批量运输，因而导致收集费用很高，在回收物流总成本中占据相当大的比重。此外，该过程的运输也是回收物流中引起环境污染的关键因素之一。因此，废旧物品收集过程应该尽量采用合并运输策略(如利用前向物流中的回程运输)，以减少不必要的运输。2、检测／挑选／分类在这一阶段，产品通过检测(例如质量评价等)以决定对其后续的回收方式，也就是对回收产品的可用性和如何再次使用做出确定的一系列运营活动计划。根据已确定好的回收方式，按照产品的质量状况和回收线路需要对产品进行分类。分类往往是整个回收过程中较为费时费力的环节，因此它会成为整个物流系统中的瓶颈。如果分类能够在整个过程中较早地完成，或者产品具有标准化的外形或容量，那么分类过程的效率就能大大的提高。同样，产品检测如果能够在较早的阶段完成，也将节约大量的运输费用。比如，在产品拆卸之前．或之中进行质量检测，就可以决定产品是被废弃还是对其原材料进行重新利用，抑或对其零部件进行重新加工。3、直接使用和再加工直接使用包括产品的重新使用、重新出售和重新分销。再加工则意味着将已使用过的或存在各类其他问题的回收产品进行再次加工，从而转换成可再次使用的产品的生产过程，这包括产品的修理、翻新、重新制造、同型装配和循环利用。产品收集、检测／挑选／分类及最后的重新分销环节中，不同的产品差异不大，而在本阶段即直接回收和再加工过程中，每类产品或者说每件产品的经历都是不同的。修理、翻新和重新制造都是在质量和技术上对产品进行升级，区别仅仅在于这种升级的程度。其中修理是升级程度最小的，而重新制造是最大的。4、报废处置报废处置表明当产品由于技术或经济的原因不能被再次使用或利用时，被有控制有计划地报废丢弃的过程。也就是说，在产品检测分类阶段以及产品再加工的过程中，某些产品或零部件由于自身质量和性能上的原因造成无法实现再利用，因而被报废处置。处置的方式有运送到指定地点进行填埋和焚烧。然而对于产品在焚烧时释放出的能量，企业仍然可以加以利用。16 卜海海章大学顾I。论文逆向物流系统的刚收『噜利用嘲络规划研究5、再分销最后一个过程就是重新分销，它将经过处理的产品返回潜在市场并进行物理上的转移，最终送达新用户的手中。这个过程包括销售(租赁、服务合同等)、运输和储存活动。在产品的重新分销及先前的各个回收过程之间都涉及一个重要的步骤，即运输。运输是逆向物流的一个重要的成本因素，特别是将回收产品从最终用户运送到第一层的处理地点时，由于所涉及的产品收集点为数众多，而每个收集点的产品数量又较少，就会造成运输费用的升高。如果所有的回收产品都必须在以上这些运输过程之『日J进行运送，而最终只有其中部分零部件得以重新利用，那么所耗费的运输成本也是很高的。因此，如果产品能够在临近收集点处进行拆卸或再加工，则将减少后续的运输量，最终使运输费用大幅度下降。2．3．2产品回收方式对于使用后或者说废弃的产品的回收利用，我们所采取的回收方式主要有以下四种：1、产品回收(重新使用)对于那些可再使用的包装物和产品，在经过检测和清洁等一些简单的处理后，就可以在收集后重新投入使用。这些包装物包括瓶子、托盘和其他一些容器。可再使用的产品包括二手书籍、服装和家具等。在产品回收中，这些回收的包装物和产品可以在原来的市场上被重新使用，也可以在二手市场上重新使用。2、零部件回收(重新加工)回收产品在经过收集和检测后，被拆卸丌以获得其中有价值的零部件。这些零部件可以运用在新产品的装配上，也可以用来修理有瑕疵的产品。这种重新加工的方式保留了产品的主要性能，并力求将产品尽可能地利用到新产品中。这些零部件不仅可以用于同类产品的装配和修理，而且也可以运用到不同产品上。这种回收方式的产品包括：飞机引擎、汽车发动机、复印机和打印机等。3、材料回收(循环利用)材料回收将无法保留原产品或部件的原有功能，其目的是重新利用产品中的原材料。这些回收的原材料可以在原产品市场以外的领域得以利用。通常，产品先被碾碎，然后分离出原材料，再按照期望达到的材料质量水平进行必要的加工处理，最后这些17 卜海海事大学硕十论文逆向物流系统的【口J收II}利用州络规划研究原材料就可以被重新使用了。这种回收方式的产品包括：建筑材料、金属碎片等。4、能源回收(焚烧)在产品检测分类阶段以及产品再加工的过程中，某些产品或零部件由于自身质量和性能上的原因造成无法实现再利用，因而被报废处置。处置的方式有运送到指定地点进行填埋和焚烧。产品在焚烧时释放出的能量可以加以利用，这就是能源回收。我们可以用下图来表示供应链中的这四种回收方式。一场一一一lh’二二o’、、回收／7、．／焚化2．4产品回收网络产品回收网络包括了逆向物流中的每条渠道、每个节点，在一定意义上，产品回收网络是逆向物流的表现形式。如前文所述，在逆向物流中，对旧产品或回返产品的运输可能是最显著的问题，产品需要从上任使用者运送到有需要的下一处，或从购买者再运回到发货人，运输费用极大地影响着产品回收可获得的经济效益。在整个逆向物流系统中，由于可以用联节点(回收市场、拆解中心、再加工制造厂、仓库、再利用市场)和运输路线构成的逆向物流网络来表示，所以在逆向物流系统中，最重要的是从产品回收出发，针对需求，以尽可能小的物流费用，实现产品回收网络结构、布局的合理化。 匕海海事大学顾十论文逆向物流系统的I口l收九利用叫络JjI!划研究2．4．1产品回收网络构建环境产品回收再利用网络的构建环境相比传统的物流网络较为复杂，但基本可以从三个方面来构建：产品、市场、资源。l、产品特征：涉及到旧产品的物理属性和经济属性，例如重量、数量、脆性、腐坏程度、经济价值以及过时率。显然，每一方面都会对相应的物流网络御局有影响。此外，还应该注意到回收方式，如直接再利用、再生产加工、材料回收等等。回收方式决定了所需要的设施、设备以及相关投资费用。由于产品特征的不同，会导致不同的最终产品、不同的回收程序以及不同的再利用市场。与此同时，产品的一些附加属性，例如，法律责任等也会影响到回收方式的选择。2、市场特征：涉及到不同的市场角色和他们的相互关系。总的来说，有供应商、OEM、服务性供应商、独立的产品回收商、顾客以及政府。不同方之间的相互作用对最终的供应链结构和相应的物流解决方案有着重要的影响。每一方都在享受权利的同时，选择了应尽的责任。逆向物流网络在从产品回收市场到再利用市场的范围内建立，再利用市场可能与原始产品市场一致也可能不一致，独立的产品回收商在再利用市场上的地位也是或弱或强。产品回收也可能由第三方来完成。3、相关资源：包括回收网络设计中的回收设施、人力资源、运输资源等。本文主要研究回收网络中的设施，如拆解中心、再加工制造厂。显然，相关资源从经济的角度直接影响网络结构的设计，一方面是投资成本，另一方面是网络集成程度产生的规模经济。还有一种资源与网络处理能力和多样性方面有关，决定不同整合物流程序的机会。2．4．2产品回收网络构建原则逆向物流系统的主要任务是收集和运送废旧物品。该系统可以建立在原有的传统(前向)物流渠道上，也可以另外单独重建。或是将传统物流与逆向物流系统整合在一起。最典型的企业逆向物流应关注以下几个方面的产品回收：产品加工过程中的边角料；产品库存或运输中损坏的产品；产品的包装材料；来自顾客各种原因的退货；完成产品生命周期后的产品。企业在构建自己的物流体系时应以自己的战略目标为中心。而在目前激烈的竞争环境中，企业产品的设计和制造是否能与环境和谐相处，已逐步成为消费者选择产品的一个标准。因此，基于市场营销与竞争的目的，企业在自身的战略决策中，不应以牺牲环境作为盈利的手段，必须考虑自己的产品对环境的友好性。因此，作为企业逆19 海海粤人学硕}．论文逆向物流系统的州收冉利用州络规划研究向物流系统构建的战略决策，就不能忽视对包装材料和完成生命周期的产品的回收。企业在构建逆向物流系统时，还应考虑逆向物流产品的再加工。例如，生产过程中的边角料是在企业内部发生的，可以不必花费太多的成本，使其回流到正常物流系统中去。而库存或运输过程中损坏的产品，以及顾客的退货，可以沿原有的物流系统逆向回流到企业内部进行处理。包装材料和已完全使用过的产品的回收，则必须有逆向物流的强力支持，且回收后能得到合理的处理，这就涉及到逆向物流的成本问题。尽管依托已有的物流基础建立逆向物流系统时可以节省部分成本，但由于许多企业的物流体系极少考虑包装材料及废品等的回收，无法在现有的物流体系中低成本的增加回收部分，因此需要重新增设这样的功能将是极其困难的，这也是导致许多企业不考虑逆向物流的主要原因。另一方面，及时通过完善的逆向物流网络将有关的物品回收到企业中，企业也面临一个再加工和再处理的问题。尽管诸如纸类物品、会属饮料包装袋、玻璃瓶等可以通过造纸厂、金属加工厂和玻璃制造厂等很好地利用，但更为流行的塑料包装却面临处理上的难题。如果企业回收这些物品，不仅要花费回收成本，因所掌握的工艺技术有限，使用原材料还是使用这些回收物品，也让企业面临成本问题的抉择。由此可见，企业逆向物流系统的构建并不是一件简单的事情。这不仅要求在战略上重视，还要求企业有足够的技术支持和资金支持。然而，现代企业是国际化大市场竞争的企业，政府从可持续发展战略着眼，也要求企业在环境保护方面予以配合。消费者环保意识的提高，更是要求企业产品在设计制造的过程中，必须与环境和谐相处。凡此种种，都促使企业对自身的物流策略做出重大调整。2．4．3产品回收网络结构根据废旧物品种类及其回收处理方式的不同，会有不同的逆向物流网络类型和结构，如再利用逆向物流网络、再循环逆向物流网络、再制造逆向物流网络和商业退回逆向物流网络等。1、再利用逆向物流网络可再利用物品中最常见的是各类包装，广泛应用于啤酒或软饮料、食品、化工和集装箱运输等行业。其中，玻璃瓶等商业包装的回收再利用物流网络类似于再制造逆向物流网络，不同的是前者只需简单的清洗和检测，而后者需要复杂的修复或再加工。对于集装箱等工业包装，闲置时一般存放在物流服务提供商的集装箱站场，一旦有用箱请求，则被送往发货方，用过的空集装箱从收货方收回(未考虑从发货方到收货方的外部运输过程)，并进行简单的清洗和维修，如图2—7所示。’ J。海海事犬学硕L论文逆向物流系统的【玎f收再利用嘲络规划研究收货方站场发货方r”o；．．．⋯-r^、_：＼—／●’●-。-●⋯_⋯．，‘一‘一‘⋯⋯⋯h⋯⋯⋯●{⋯⋯⋯蚌⋯⋯气⋯⋯一⋯⋯⋯一；———+前向物流⋯‘◆逆向物流⋯⋯⋯⋯卜外部流图2—7再利用逆向物流网络图2、再循环逆向物流网络物料循环利用由来己久，典型的回收物品包括废旧金属、纸、玻璃、塑料等。收集的废旧物品价值一般较低，但需要先进的处理技术和专用设备，投资成本很高，因而要求回收处理设施比较集中，进行大批量处理，以形成规模经济效应。再循环逆向物流过程涉及的活动不多，网络结构较简单，如图2—8所示。消费者循环材料需求者⋯⋯⋯⋯’逆向物流————+前向物流．图2-8再循环逆向物流网络；；．．▲．；：：．▲op；i；；●．．．●●i●● 卜海海事大学颂十论文逆向物流系统的f玎I收冉利用列络J甏划研究3、再制造逆向物流网络典型的可再制造物品包括飞机和汽车的发动机、机电设备、复印机和计算机部件等价值较高的产品，其主要驱动因素是对上述物品进行增值修复以获取经济效益。再制造需要产品生产的有关知识，因而通常由原始设备制造商(0EM)来完成。由于新产品加工和旧产品修复之间的密切关系，并且新产品和修复产品的销售市场可能重合，因而可以将再制造物流网和传统生产分销物流网进行集成，综合考虑两者的设施共用和运输合并。目的，再制造逆向物流网络大多是在已有前向物流网络基础上进行扩展，形成多级闭环物流网络，如图2-9所示。■▲有同收能力的设施———·前向物流[]△无回收能力的设施⋯⋯⋯．，逆向物流图2-9再制造逆向物流网络图4、商业退回逆向物流网络商业退回主要源于商业回收或客户投诉退货，如错发或有缺陷的商品、零售商的积压存货等。为了减少成本、降低库存和增加灵活性，可以在较大区域范围内设置一个分销中心，集中处理来自不同地区的退回商品。对退回的商品有多种处理方法可以选择质量好的商品可以送回原商品库，进行再次销售；质量不好的商品，可以作为处理品销售；如果退回商品无法直接销售，或通过修复、改制可以显著增加商品售价，那么在出售前可以先完成上述操作，然后作为修复品或再制品进行销售；如果上述选择都无法进行，则对贵重的或可循环的材料进行回收，再以最低的成本对其进行废弃处置。商业退回逆向物流网络也可以在前向物流网络的基础上构建，其网络结构如图2—10所示。。’。 J．海海事大学硕卜论文逆向物流系统的川收冉利用嘲络规划研究I=厂配送中心零侍商⋯．．．逆向物流图2一lO商业退回逆向物流网络2．5两种不同的产品回收再利用网络回收再利用物流网络都具有某些共同特征，但在具体的案例中却并不完全一样。我们可以从以下几个方面的特征来进行区分：集中度、层数、与其它网络的连接、开(闭)环结构以及各分支合作的程度。(1)集中度(degreeofcentralization)指进行相似活动的场所数。在一个集中网络中每一类型的活动只是在很少的几个地点进行，而在一个分散网络中同一类活动在几个不同的地点平行进行。集中度也被看作网络宽度(width)或网络横向整合度(horizontalintegration)的衡量标准。(2)层数(numberoflevels)指物流依次通过的设备数目，也指一个网络的深度(depth)或纵向整合度(verticalintegration)。在一个单层网络中所有的活动都被整合在一个设备中进行，而在多层网络中不同的活动在不同的地点进行。(3)与其它网络的连接(1inkswithothernetworks)指新网络与已有网络的整合程度。我们可以把物流网络建成一个全新的独立结构，也可以通过对己有网络的拓展来建立。(4)开(闭)环结构(openorclosedloopstructure)描述的是引入流与输出流之『日J的关系。在闭环网络中引入点与输出点完全一致，产品在网络中循环流动。而开环网络是一个单向结构，产品从一个点进入从另一个点离开。(5)分支合作程度(degreeofbranchCO—operation)涉及到负责建立网络的各个 ．卜海薄享大学硕{论文逆向物流系统的州收再利用网络规划研究部分。网络建立者可能只是单个公司，也可能包括转包方，或者通过整个工业分支合办的方法来建立。“本文将开(闭)环结构作为划分的依据，把回收网络分为丌环型网络和闭环型网络两种。开环型网络主要指回收的物品不回到初始的生产商而用于其他企业(第三方生产商)的情况，开环型结构适用于再循环逆向物流网络。闭环型网络主要指回收的产品或包装材料回到初始的生产商的情况，闭环型结构适用于再使用逆向物流网络、再制造逆向物流网络和商业退回逆向物流网络。下面两章将分别对这两种网络进行规划设计，建立优化设计模型，并给出实例进行验证。 r海海事大学硕十论文逆向物流系统的侧收冉利用嗍络规划研究第3章开环型网络规划设计t在前向物流网络设计中可以采用非线性规划的方法来确定物流网络的节点。该方法力求使网络中的运输成本，设施的投资成本以及变动成本之和最小。在逆向物流回收再利用网络的设计中我们同样可以利用，然后用LINGO数学软件进行求解。3．1开环型网络结构与应用开环型网络主要指回收的物品不回到初始的生产商而用于其他企业(第三方生产商)的情况。此时，由于逆向物流渠道与传统(|ji『向)物流渠道不同，整合这两种渠道的可能性很小，故一般构建一个独立的回收网络。网络的建立可以把回收物品当成传统供应链的原材料投入，则只要稍加修改前向的物流网络模型就可为逆向物流网络所用。开环型网络中的回收产品都不具有太高的价值，回收的结果都是材料的获得，例如从旧地毯中回收尼龙。由于回收的是材料，而回收的材料不再用于原始产品的生产，所以在这一类网络中回收市场和再利用市场通常是两个不同的市场。除了原始设备制造商(0EM)以外，材料供应商在这类网络中也扮演了很重要的角色。一方面的低值回收和另一方面由于材料回收所需要的先进技术以及设备导致的高额投资使得回收活动对回收产品的处理量提出了较高的要求。要使回收行为在经济上切实可行，利用规模经济是必不可少的，也就是说产品的回收处理量必须达到一定的规模。为确保达到大处理量的要求，进行行业内的合作是很好的选择。对规模经济的要求也反应在网络结构的相对集中上，即各项活动都集中在很少的几个地点进行。最后，由于材料回收在技术上的可行并不过分依赖于回收品的质量，不需要检测设备对回收品进行质量鉴定，所以网络层数较少。综上所述，开环型回收网络具有集中度高、层数少、独立性的特点，网络的建立经常依赖于整个行业的合作。开环型结构主要应用于再循环利用逆向物流网络，如：沙料回收、钢铁副产品回收、废纸回收、塑料回收以及旧地毯回收等。’开环型网络结构如下页图3-1所示： r海海事大学硕卜论文逆向物流系统的|口l收再利用州络规划研究回收点处理厂需求点⋯⋯⋯“’逆向物流3．2开环型网络布局图3一l刀=环型网络的一般结构图l、开环型回收网络构成开环型回收网络比较简单，大致分两个部分：第一部分与回收阶段有关，回收商从回收市场回收产品；第二部分是处理后可再利用的产品再一次被配送到再利用市场，销售给顾客。回收网络中的设施主要考虑加工厂，在这儿完成分类，抛弃处理掉不可再利用的产品，可再利用的产品完全用于工厂的再处理加工。该节点的选址定位以及规模的确定就是网络模型需要解决的问题。2、开环型网络布局应讨论的问题开环型回收网络布局应以费用低、方便回返为目标，讨论如下几个问题：(1)逆向物流系统由哪些节点和运输线路构成?开环型回收网络中的节点主要包括回收点、处理厂及客户需求点等；线路主要有从回收点到加工厂的逆向物流运输线路和从加工厂到客户需求点的再销售运输路线。(2)逆向物流系统必须具备哪些功能(收集、分类、运输、拆卸、修复或处理等)且在何处实现?在回收点主要完成产品的收集，在加工厂完成回收产品的分类、处理以及再加工等；而上述两条路线则分别实现废旧产品的运输和加工后的产品的运输。(3)前向物流渠道与逆向物流渠道之间的关系是什么?由于开环型网络回收的物品不回到初始的生产商而用于其他企业，所以它是独立于前向物流网络的。 卜海海事大学颂十论文逆向物流系统的l口l收冉利用嘲络规划研究3．3开环型网络优化设计方法1、前向物流网络规划设计方法在一个物流网络中，通常的情况是每个生产工厂有好几个供应商，同时它的产品运往在好几个配送中心，每个配送中心还有可能同时向几个市场供应产品，它们之间可能还会有其它的诸如转运中心等的中『日J节点。这样，在一个物流网络中，就存在供应商、生产工厂、配送中心、市场等不同功能层次的许多物流节点，如图3—2所示。供府商生产t厂配送中心市场图3—2物流网络中的节点示意图与节点相关的费用有固定费用与可变费用之分。固定费用是指与生产和运输的产品数量无关的费用；可变费用指随着工厂生产和运输的货物数量变化而成比例变化的费用，诸如运输成本和库存成本等可变成本通常能够说明经济的规模，并且工厂生产的产品数量增多，边际成本减少。我们假设所有的可变费用都与生产或运送的产品呈正比关系。现有m个工厂的产品，经过配送中心配送给n个市场(用户)，每个市场的年需求量已知，拟建立若干个配送中心。候选地点有s个，问题是如何从s个候选地点中选择若干个地点修建配送中心，并计算出每个工厂各自往那些配送中心供应多少产品，每个配送中心又各自往哪些市场供应多少产品，使得整个物流网络的物流总费用最省。假设每个配送中心运营所需的固定费用都相等。设：殿表示工厂珀q年生产能力；皿表示市场k的年需求量；C。为从工厂i运送单位产品到配送中心J所需的费用(包括生产、库存和运输费用)；d。为从配送中心，运送单位产品到市场k所需的费用；又设∥。表示配送中心f的变动费用系数；工．表示配送中心，的年产品通过量。在考虑变动费用时，引进系数0，并满足条件0<0s1， 卜海海粤大学硕1．论史逆向物洫系统的【口J收再利用网络规划研究考虑规模的经济性，配送中心，的变动费用为彬P，，如果不考虑舰模的经济性，可令0=1。要求的变量为：％表示从IFi运往配送中心j的产品数量；‰表示每年从配送中心j运往市场k的产品数量。且标函数为：脱一∑c。为+∑d止靠+％P，(3—1)J‘上述模型为非线性规划网络模型，i幺模型以系统整体最优为目的，综合考虑了物流网络中各个层次节点的选择、分布以及需求与能力，其目标为物流网络建立或者运行的费用最小。约束条件为：Lj。弘。军x业∑％一K∑‰一Dtj11，⋯．．，si-1'⋯．．，m(3-2)(3—3)(3—4)Xg乏0，z庸≥0(3—5)约束条件(3—2)表示对于平衡的物流网络问题，每个配送中心的总进货量等于总出货量；约束条件(3-3)确保每个工厂不会出现缺货现象；约束条件(3—4)确保每个市场的需求量都能得到满足；约束条件(3．5)给定了变量的取值范围。2、非线性规划在开环型网络规划中的应用上述前向物流网络具体由各种不同的物流节点和它们之间的连线构成，包括供应商、生产工厂、配送中心、零售商、运输线路、以及在各机构之间流动的原材料、在制品库存和产成品。确定每一种节点需要多少数量、其地理位置，以及各自承担的工作与需求分配等，是网络设计十分重要的组成部分。如前文所述，逆向物流开环型网络同样也由不同的节点和线路构成，包括回收点、加工厂、客户需求点以及回收和再销售的运输路线。加工厂的选址定位以及规模的确定与前向物流配送中心类似。在进行逆向物流网络规划设计时，需要确定好几个甚至更多处理厂的地址和规模，同样可以上述采用非线性规划的方法，建立网络最优化模型。本文将前向物流网 卜海海事人学硕lI沧文逆向物流系统的|口l收冉利用M络规划研究络规划方法加以改进并结合逆向物流网络的特点，以网络的费用最小为目标，建立非线性规划模型，并用LINGO对模型进行求解。3．4开环型网络优化设计模型研究1、问题描述有1个回收点的回收产品，经处理厂处理后再运往K个客户需求点实现再销售，现已有处理厂候选地J个。问题是如何从J个己有的处理厂候选地中选择若干个处理厂，与具体某一回收项目中己确定的回收点、客户需求点构成最便捷、经济的网络，使逆向物流总费用达到最小值。’在考虑拆解中心营运变动费用时，引进系数p，并满足条件0<0s1，用以考虑规模的经济性。流通量越大，一值越小，单位变动费用越低。2、模型的建立由于逆向物流系统网络具有高度复杂性、供需平衡性、“从多到少”等特性，故其网络设计较传统的配送网络要为复杂。为了便于模型的建立，作如下假设：(1)仅回收一种废旧产品，废旧产品回收量，处理厂的加工能力以及单位营运变动费用系数、各点之『日J的运输费用是确定已知的；(2)在回收点回收的废旧产品全部运往处理厂；(3)在处理厂处理后的产品全部运往客户需求点；(4)处理厂的最小废弃处置率都相同；(5)不考虑废弃物的处理问题；(6)废旧产品的回收量按区域计算，并于区域的消费量成正比；(7)废旧产品在运输过程中发生的环保费用是运距和运量的函数；(8)仅在一些地理位置已知的备选地点中考虑处理厂。I、模型参数：4表示回收点的回收量；D。表示客户需求点的需求量；Q『表示处理厂的处理能力；厂，表示处理厂的投资费用；"表示处理厂的单位营运费用变动系数；t,j表示从产品回收点到处理厂的单位运输费用；衄表示从处理厂到客户需求点的单位运输费用；’ I：海海事人学硕卜论文逆向物流系统的l口J收冉利用喇络规划研究％表示从回收点到处理厂的距离；C表示回收车辆每吨公罩的环保费用；口表示处理厂的最小废弃处置率。Ⅱ、决策变量：知表示在回收点收集的废旧产品运往处理厂的数量；船表示处理厂运往客户需求点的产品数量：L表示处理厂的流通量；『1选择处理厂j：y，。10否则。Ⅲ、模型中的下标符号：i表示回收点；，表示处理厂；k表示客户需求点。Ⅳ、目标函数：砌z。莩莩tgxtj+；摹tlkXjk+f，yj+莩vlLIe+；莩au屯@咱’该函数以网络中的费用最小为目标，费用包括：废旧产品从回收点到处理厂的运输费用罗罗f。，xIf’处理过的产品从处理厂到客户需求点的运输费用了yt。J。，处．一．一。’__·。理厂的投资费用∑fy』，处理厂的营运费用∑vjL』。和回收过程中的环保费用∑∑％驴模型中的第五项当C一0时和前向物流配送网络模型中类似。在网络中考虑环保费用也是逆向物流网络区别于前向物流网络的特征之一。V、约束条件：∑屯叫Vi(3—7)(1一仃)艺而』一∑靠w(3—8)．L，一∑％Ⅵ(3～9)∑‰一3Vk．．(3—10) 卜海海粤大学硕卜论文逆向物流系统的|口I收冉利用喇络规划研究∑％幻，W(3—11)砌乏0Vi，J(3—12)工t之0vj，k(3—13)y,e{oAⅥ(3一14)约束式(3—7)表示回收点回收的废旧产品全部运往处理厂；约束式(3-8)表示废旧产品运往处理厂，一部分被废弃处理掉，另一部分经加工处理，实现再利用；约束式(3—9)表示处理厂的流通量与进处理厂的总回收量相等；约束式(3—10)处理厂处理后的产品全部运往客户需求点；约束式(3—11)表示处理厂的处理能力限制；约束式(3—12)和(3—13)规定了决策变量■，靠的取值范围；约束式(3-14)规定了决策变量y，的取值范围。3、模型的求解上述模型是一个非线性规划问题，现在可以用专门的数学应用软件LINGO对其编程求解，LINGO是由LinusSchrage于1986年开发的优化计算软件。本文下一节将举出一个具体的实例，运用该方法进行求解，以验证模型的有效性。3．5实倒分析在生产和生活中产生了大量的废纸和纸板，为了节约资源，实现循环利用，某废品回收公司拟建立废品的回收网络。该网络有8个回收点，5个加工厂候选地，2个客户需求点，处理厂的最小废弃处置率仃=0．4，考虑规模经济所引进的指数0=0．5，回收车辆每吨公里的环保费用c=O⋯2现在需要在5个候选处理厂中选择，并考虑回收过程中由于运输发生的环保费用，使该企业物流网络的总费用最小。数据根据前向物流配送网络类比得出，具体数据如下列各表：表3-1回收点的回收量(吨)31 卜海海事人学硕I论史逆向物浙c系统的l口l收冉利用嘲络规划研究表3_3客户的需求量(吨)表3-4产品回收点到处理厂的单位运输费用(元／吨) I』海海事大学硕十论文逆向物流系统的l口J收冉利用网络舰划研究表3—7处理厂的投资费用(元)表3-8回收点到处理厂的距离s。(公里)把以上数掘代入模型，运用LINGO编程求解，可得到以下结果：网络的最小总费用为160858．9元，处理厂候选地J1、J3、J4被选中。其流通量分别为100t、120t、70t。回收点Il’12、13分别运往Jl的废旧产品量为20t、30t、50t；回收点b、h、15分别运往J3的废旧产品量为30t、40t、50t；回收点16、17、18分别运往J4的废旧产品量为30t，20t，20t。处理厂Jl运往客户点KI的修复产品量为60t，处理厂J3运往客户点K2的修复产品量为72t，处理厂J4运往客户点K2的修复产品量为42t。开环型逆向物流的网络图如下页图3—3所示。。 I’海海粤大学硕卜论文逆向物流系统的州收冉利用喇络规划研究回收点处理厂候选地客户需求点⋯⋯⋯。逆向物流前向物流图3-3废纸回收逆向物流网络图有关该模型的详细数据程序和变量值结果详见附录1、2。 卜海海事大学硕t‘论文逆向物流系统的州收冉利用阿络规划研究第4章闭环型网络规划设计上一章主要研究了开环型网络的优化设计，开环型网络主要适用于再循环利用方式，或者是第三方物流企业实施的逆向物流网络。在实践中，如果能很好的利用原有的前向物流网络，如网络中的设施、车辆则能进～步降低成本，挖掘更大的利润源泉。本章基于这一思想，在尽量利用前向物流网络原有设施和运输工具的前提下，建立起逆向物流系统的回收再利用闭环网络。4．1闭环型网络结构与应用闭环型网络主要指回收的产品或包装材料回到初始的生产商的情况。尽管此时逆向物流系统与J；{『向物流系统可能拥有相同的企业成员，但由于逆向物流中废旧物品的收集和运输需要不同的操作处理，从而产生不同的生产运作程序，故将逆向物流系统和前向物流系统整合在～起仍比较困难。此时，利用前向物流渠道中的现有企业成员，在原有网络基础上来构建逆向物流网络。特别是当产品或其核心部件涉及企业的保密技术时，为防止其它企业仿冒产品、保持企业自身的垄断地位，企业也往往构建闭环型网络来回收废旧产品。例如，IBM公司的一些业务：租赁到期产品的收回、产品返销以及对环境有污染部件的回收等，实际上就构建了一个闭环的物流系统。闭环型适用于再制造、商业退货或直接再利用等逆向物流网络。c==≯前向物流—一逆向物流图4—1可修复产品逆向物流系统的闭环型网络框架图 卜海海事大学坝卜论文逆向物流系统的归I收冉利用网络规划研究4．2闭环型网络布局1、闭环型回收网络构成闭环型回收网络大致分三个部分：第一部分与回收阶段有关，回收商从回收市场回收产品；第二部分是回收品流向处理加工制造节点；第三部分是处理后可再利用的产品再一次被配送到再利用市场，销售给顾客。回收网络中回收设旋也就是中间层设施，也包括三部分：一个是拆解中心，在这儿完成检验、拆解、分类，以及抛弃处理掉不可再利用的产品，假设经检验合格的回收产品完全可用于工厂的再处理加工；二是再处理加工回收产品的加工厂，不但将回收产品、材料用于再生产，也可能生产一些新产品用于补充供不应求的部分；三是再配送中心。以上三个节点的选址定位以及规模的确定就是网络模型需要解决的问题。本文仅对逆向物流网络部分进行优化设计，因此只考虑拆解中心和加工厂的选址定位以及规模的确定问题。2、闭环型网络布局应讨论的问题闭环型逆向物流网络御局同样以费用低、方便回返为目标，讨论如下几个问题：(1)逆向物流系统由哪些企业成员构成?有前向物流渠道成员(如制造商、销售商、物流服务商等)，也有其它服务商(如二手市场经销商、回收物品处理商等)。(2)逆向物流系统必须具备哪些功能且在何处实现?在回收点完成缺陷产品的收集；在拆解中心完成检验、拆解、分类，以及抛弃处理掉不可再利用的产品；加工厂不但将回收产品、材料用于再生产，也可能生产一些新产品用于补充供不应求的部分。(3)前向物流渠道与逆向物流渠道之『日j的关系是什么?本文考虑在前向物流网络的基础上构建闭环型回收网络，只针对逆向物流网络部分进行优化设计。为此可以将原有前向物流网络中的工厂(或配送中心)进行扩建用作加工厂(或拆解中心)，也可能新建一些加工厂(或拆解中心)。在将原有前向物流网络中的工厂(或配送中心)进行扩建用作加工厂(或拆解中心)时，逆向物流回收网络的运输线路和前向物流一致。4．3闭环型网络优化设计方法如前文所述，设施的选址定位以及规模的确定是回收网络模型需要解决的问题。为寻求解决选址问题的有效方法，数学家们已经付出了多年努力。他们希望求解方法对问题的描述足够宽泛，使其在解决物流网络设计中常见的大型、复杂的选址问题时具有实际意义。． f：海海事大学硕卜论文逆向物沈系统的Ial收Il}利用网络规划研究1、多设施选址方法—混合整数线性规划多设施选址的方法包括目标规划法(GoalProgramming)、树形搜索法(TreeSearchApproach)、动念规划法(DynamicProgran勰irig)及其他方法。而最有f；{『景的当属混合整数线性规划法。混合整数线性规划法的重要优点是它能够把固定成本以最优的方式考虑进去。设施选址有多种不同的形式，使用混合整数规划法对物流设施(配送中心)选址问题的描述如下：某几家工厂生产数种产品，产品经由配送中心运往消费者满足其需求，每个消费区域由某一指定配送中心独家供货。其中，工厂的生产能力己知，每个消费区域每种产品的需求量已知。对于将要建的配送中心的年吞吐量，有上限和下限的要求，需要确定每个可能建的配送中心的规模，各个配送中心服务的消费区域，各种产品在节点之间的流动等问题。以上问题就是要在满足工厂生产能力和配送中心布局的约束条件下，实现以最小的成本来满足客户需求的目标要求。建立模型如下：删‘荔％x毋+∑H*y肚4-善(^+ft)Ⅳt+荔仇％Jlf“(4-1)通过求解该模型，可求出应该新建配送中心的数量、规模和地点，也可求出货物的产地与配送中心之间以及配送中心所在地与需求点之问各产品的运输量。决策变量如下；。‰一从工厂J向配送中心七运送商品珀q数量；10一以服务水平s，从配送中心七向客户区域f运送产品i的数量；‘膨H一若配送中心七为客户区Z提供服务，则肘H=l，否则为0；Ⅳt一若配送中心七投入试用，则Ⅳ。=1，否则为0。约束条件为：(1)不能超过现有生产能力∑X晴‘s日iEI，j∈J(2)必须满足所有客户需求∑y曲≥DaM村iEl，kEK，f∈工7(3)运往配送中心的产品数量要等于运出配送中心的产品数量 I海海事人学确卜论文逆向物流系统的l口l收再利用嘲络规划研究∑X,jk一∑y蛐f∈，，kEKJ“(4)每个顾客需求只能由一个配送中心提供∑J!lft，i1(5)新建配送中心的吞吐量不能超过其最大吞吐能力∑仇M盯‘圪一(6)新建配送中心的货流量不得少于其最低吞吐量∑巩M“2K。模型参数如下：f一商品种类；i∈，J一工厂种类；，CJ．i}一可能存在的配送中心；kEK卜一客户区域；，ELf～不同的客户服务水平(运输水平)；tET氏一工厂J供应产品f的供货能力；q．一需求区域f对商品i的需求：％一从工厂，向配送中心t运送商品f的单位运输费用；日。一以服务水平s，从配送中心七向客户区域，运送产品i单位运输费用；，I一建设配送中心||}的基本费用；tk一配送中心七的营运费用；K—产品f流经配送中心七的单位搬运费用；K。一配送中心七的最大吞吐能力；K。一配送中心七的最低吞吐量；且有：所有X,-0；Ya0所有M--0或1；N=0或1。2、混合整数线性规划方法在闭环型网络规划中的应用本章在I；i『向物流网络的基础上构建闭环型回收网络，它包括回收点、拆解中心、加工厂等物流设施，回收产品经过拆解中心(或者扩建原配送中心)检验、分类等处理后，一部分被废弃处理，剩下的全部运往加工厂加工，加工后的产品实现再配送、再销售。在网络的构建中，需要确定拆解中心和加工厂的数量、规模和位置；同样受到回 J海海事大学硕十论文逆向物流系统的州收冉利用州络规划研究收点回收能力的限制、拆解中心处理能力、加工厂加工能力的限制以及再销售时客户需求能力的限制。逆向物流回收网络同样也以网络的总费用最小为目杯，故可以将前向物流网络规划的方法应用于逆向物流网络规划中去。4．4闭环型网络优化设计模型研究1、问题描述有1个回收点的回收产品，经拆解中心再到加工厂进行再加工制造，现已有拆解中心候选地J个和加工厂候选地。问题是如何从J个己有的拆解中心候选地和K个加工厂侯选地中选择若干个拆解中心和加个工厂，与已确定的回收点构成最便捷、经济的网络，使逆向物流总费用达到最小值。2、模型的建立闭环型回收网络的优化设计较开环型网络要复杂的多，为了便于模型的建立，作如下假设：(1)仅召回一种缺陷产品，缺陷产品回收量、拆解中心的处理能力、加工厂的加工能力以及各设施的投资费用和营运费用、各设施问的运输费用是确定己知的；(2)仅考虑网络中逆向物流部分的费用，即从回收点到新建拆解中心(或者扩建原配送中心)再到新建加工厂(或者扩建原工厂)的总费用，而不计算产品修复后再一次配送、再销售的费用；(3)在回收点的召回的缺陷产品全部运往拆解中心；(4)在拆解中心经检测可修复产品全部运往加工厂；(5)不考虑无法修复产品的处理；(6)仅在一些地理位置已知的备选地点中考虑设立拆解中心和加工厂；(7)召回产品的回收量按区域计算，并于区域的消费量成正比。I、模型参数：爿．表示区域i的缺陷产品回收量；．Ij表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)的固定费用；1,1表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)的单位营运费用；幻表示从产品回收点到新建拆解中心(或者扩建原配送中心的)的单位运输费用；．，。表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)的最小处理能力：．，一表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)的最大处理能力； 十海海粤人学硕1．论文逆向物流系统的【口}收冉利用网络规划研究^表示新建加工厂(或者扩建原工厂)的固定费用；仇表示新建加工厂(或者扩建原工厂)的单位加工费用：舢表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)到新建加工厂(或者扩建原工厂)k的单位运输费用；K。表示新建加工厂(或者扩建原工厂)对缺陷产品的最小加工能力；K。表示新建加工厂(或者扩建原工厂)对缺陷产品的最大加工能力；肼表示新建拆解中心的最大数量(个)；n表示新建加工厂的最大数量(个)；盯表示拆解中心的最小废弃处置率(每个处理厂都相同)。Ⅱ、决策变量：知表示在回收点收集的缺陷产品运往拆解中心的数量；舢表示拆解中心运往加工厂的缺陷产品数量；『1选择拆解中一啊；Yj。10否则。『1选择加工厂七；YI。10否则。Ⅲ、模型中的下标符号：f表示回收点；j表示新建拆解中心(或者扩建原配送中心)；七表示新建加工厂(或者扩建原工厂)。Ⅳ、目标函数：胍z-莩锄+摹伽+军罩㈣+摹莩一十萃莩锄+军摹锄(4—2)目标式(4—2)表示在设计闭环逆向物流网络时，使各设施的固定费用和加工费用，以及各设麓之间的运输费用之和最小。其中：∑锄+艺向*为拆解中心和加工厂的固定费用：罗y蚴+了罗m聊为拆解中心和加工厂的加工费用；‘0o‘一‘一yy蝴+y罗址址为运输费用。‘一‘■‘●印柏 I．海海事大学硕十论史逆向物流系统的|口l收斤利用网络规划研究V、约束条件；∑％24(1一盯)莩却。墨私Xxqd。x,j‘，一∑工业乏K。∑靠s‰工。20船20∑)，，sm；_)，例_)，，∈{0，1}y。e{oA约束式(4-3)表示召回的缺陷产品全部运往拆解中心(或者扩建原配送中心)；约束式(4-4)表示召回产品运往加工处理厂，一部分被废弃处理掉，另一部分经加工处理，重新销售；约束式(4-5)和(4-6)表示拆解中心处理能力限制；约束式(4-7)和(4-8)表示加工厂加工能力限制；约束式(4-9)和(4—10)规定了决策变量‰，工排的取值范围；约束式(4-11)和(4—12)表示候选点的数量限制；约束式(4—13)和(4—14)规定了决策变量Yl和y．的取值范围。3、模型的求解上述模型是一个MILl'模型，可以采用专门的线性规划问题求解软件LINDO进行求解。LINDO是LinearInteractiveandDiscreteOptimizer字首的缩写形式，是LIBIDOSystem公司开发的计算软件包，可以用来求解线性规划(LP--LinearProgramming),41)o叫巧喝1cP由加n屹坶M皓@“@}p}(．，tⅥwⅥWw弘啪Ⅵ I‘海海事人学硕十论文逆向物流系统的例收冉利用州络规划研究整数规划(IP—IntegerProgramming)和二次规划(QP--QuadraticProgramming)问题。UNDO易于规划问题的输入、求解和分析，程序执行速度很快。本文下一节将举出一个具体的实例，运用该方法进行求解，以验证模型的有效性。4．5实例分析为了适应激烈的市场竞争环境，树立良好的企业形象，某企业考虑在将现有的物流网络基础上建立逆向物流网络，回收一种缺陷产品，形成企业完整的闭环物流系统。该网络有6个回收点，5个拆解中心备选地，其中J4JJ5可以考虑扩建原有的配送中心，Jl，J2，J3是新建拆解中心的候选地，考虑新建2个，即m=2。各拆解中心的最小废弃处置率盯都是0．4。有四个加工厂备选地，其中Kl，K2可以考虑扩建原有的工厂，K3，l(4是新建加工厂的候选地，考虑新建1个，即席=1。有关数据如下列各表所示：表}l各回收点的缺陷产品召回量(吨)表4．2各拆解中心对缺陷产品的最小处理能力和最大处理能力(吨)表4．3各加工厂对缺陷产品的最小处理能力和最大处理能力(吨) }海海事人学硕t论文逆向物漉系统的刚收再利用嘲络规划研究表4．5各加工厂的固定费用和单位营运费用(元)表}6各回收点到拆解中心备选地的单位运输费用(元)表t7各拆解中心备选地到加工厂的单位运输费用(元) 』塑塑皇查兰堡』兰塞———————一一．堂皇塑鎏墨竺塑生!坚璺型旦塑竺塑型婴塑把以上数值代入模型，利用LIND06．0软件编程求解，结果如下：最小总费用为4859656元，原有配送中心J5被选中进行扩建，J1、J2被选中新建拆解中心，k3被选中新建加工厂。回收点II、13、16分别运往新建拆解中心J1的回收量分别为20t、60t、30t；回收点分别运往新建拆解中心J2的缺陷产品回收量为30t、20t、40t、30t；回收点k运往配送中心Js的缺陷产品回收量为30t。Jl、J2、如分别运往新建工厂k3的缺陷产品回收量为66t、72t、18t。有关该模型的详细数据程序和变量值详细结果见附录3、4。44 I：海海事大学硕十论文逆向物流系统的州收冉利用网络规划研究第5章总结与展望5．1总结逆向物流是最近几年／j。出现的物流领域中一个新兴的研究方向，在国外的研究始于上个世纪90年代，发展尚不成熟，我国的研究则起步更晚，相关资料也较少。基于以上背景，本文对如何构建逆向物流系统的回收再利用网络进行了研究。本文首先对逆向物流进行了介绍，接着分析了逆向物流系统、产品回收、网络构建环境和构建原则、网络结构以及网络特征与分类等。在此基础上，本文重点对逆向物流系统的回收再利用网络进行了优化设计。本文将开(闭)环结构作为划分的依据，把回收网络分为开环型网络和闭环型网络两种。开环型适用于再循环逆向物流网络，闭环型适用于再使用逆向物流网络、再制造逆向物流网络和商业退回逆向物流网络。在开环型网络规划设计中，本文将传统的配送网络模型构建方法加以改进并结合逆向物流网络的特点，以网络的费用最小为目标函数，建立了非线性规划模型，并用LINGo对模型进行求解。在实践中，如果能很好的利用原有的前向物流网络，如网络中的设旅、车辆则能进一步降低成本，挖掘更大的利润源泉。本文在尽量利用原有设施和运输工具的前提下，运用混合整数规划的方法，以网络中的费用最小为目标函数建立起逆向物流系统的回收再利用闭环网络。综合分析，我们可以得出：以逆向物流系统回收再利用网络为研究对象，对其进行优化设计，通过对废旧物品的再循环、再利用、再制造和能源回收等方式，可以实现：(1)最大限度地提高资源利用率，减少资源消耗，降低生产成本；(2)减轻环境污染，减少或避免环境污染罚款，降低污染治理成本和废弃物处置费用；(3)使企业具有更好的社会形象。为企业增添无形资产。因此，逆向物流不仅是一种社会效益显著的行为，而且是企业取得显著经济效益的有效手段。5．2研究展望逆向物流网络自身的特点决定了逆向物流网络规划要比一般的前向物流网络涉及复杂得多。本文对产品回收再利用网络规划作了一些探索性的研究，作者认为以下 J：海海事大学硕卜论文逆向物流系统的叫收m利用嘲络规划研究几方面值得进一步研究：在构建回收网络模型时，本文主要考虑了单一品种的产品回收。事实上，在逆向物流的回收网络中还存在多品种的产品回收。如能在同一网络中回收多种产品，将能更好的实现节省费用，可见多品种产品回收网络优化设计值得进一步的探讨和研究。逆向物流网络中的环节构成比较复杂，本文主要考虑了网络中的主要部分，相应的费用构成也忽略了次要的费用。在实践中，由于逆向物流网络的复杂性，往往需要考虑废弃物的处置一建造掩埋场，这就需要考虑废弃物的处理费用。从战略角度出发，长远考虑，逆向物流的发展是一种趋势。在今后的物流规划中，将前向物流网络合逆向物流网络整合起束进行优化设计也是值得考虑的问题。本文旨在为逆向物流这一新兴学术领域的研究作一次探索和尝试，但由于作者水平有限，文章中还存在许多不足之处，恳请各位专家和学者批评指正。 t海海事大学顽11论文逆向物流系统的l口l收fI芋利用网络规划研究致谢经过近一年的努力，硕士论文《逆向物流系统的回收再利用网络规划研究》终于完成了。回首三年来考研和读研所走过的路，要感谢的话实在是太多、太多!首先要感谢我的导师王晓副教授。在论文的研究和撰写过程中，王老师从百忙中抽出时『日j，与我共同探讨论文的选题、组织结构，帮助我理清思路，数次阅稿并提出了宝贵意见。导师严谨的作风和认真负责的态度深深地影响了我，并使我终身受益。在研究生期『习J，王老师在学习上和生活上都给予了我无微不至的关怀，在此表示衷心的感谢。我要感谢上海海事大学给我授课的各位老师，你们传授传授给了我宝贵的知识，这些知识为我的研究和以后的工作奠定了坚实的基础。我要感谢我的父亲李怀明和母亲曹传兰，是你们把我养大成人，为了我的成长你们不辞劳苦、任劳任怨；我人生的每一步都凝聚着你们无尽的汗水和艰辛，无限的期待和关爱。我要感谢我的家人，是你们给了我无限的支持和关爱，为了我的成长默默地做出牺牲和贡献。我要感谢所有给予我关心、帮助和和鼓励的同学和朋友，是你们给了我信心和勇气，使我重返校园并完成学业。在论文的写作过程中，引用了大量的参考文献，极大地拓宽了我的思路，在此向这些作者表示感谢。 卜海海事人学硕}。论文逆向物流系统的酬收冉利用嘲络规划研究参考文献【1]StockJR．Reversetogictics．OakBrookIL：CouncilofLogisticsManagement,1992【2]KopickiR．ReuseandRecyclin州teverseLogisticsOpportunities．OakBrookIL：CouncilofLogisticsManagement，1993【3]RogersandTibben—Lembke．GoingBackwards：ReverseLogisticsTrendsandPractice[M]．NevadaReno：ReverseLogisticsExecutiveCouncil，1999【4]GuiltinanJP，NwokoyeNGDevelopingdistributionchannelsandsystemsintheemergingrecydingindustries【J】．InternationalJournalofphysicalDistribution，1975，6【5]GiannisT．Tsoulfas，CostasP．pappis，StefanMinner．AnenvironmentalanalysisofthereversesupplychainofSLIbatteries[J]Resources，ConservationandRecycling，2002【6】DcBritoMP，DekkerR．ReverseLogistics—aframework【J】．EconometricInstituteReportEl2002，ErasmusUniversityRotterdam，theNetheriands．2002．【7]FleischmannM，KrikkeHR，DekkerR，FlapperSDP．ACharacterisationofLogisticsNetworksforproductRecovery[J]．Omega,2000．【8]KroonL，VrijensGReturnablecontainers：anexampleofreverselogistics[J]InternationalJournalofpbysj蒯Distrihufion&Lo#sticsManagement，1995[9]KrikkeHR，vanHartenA，SchuurPC．Businesscaseoce：reverselogisticnetworkredesignforcopiers[J】ORSpektrun，1999【10】spcn醇efT，PuchertH，penkuhnT，Rentz0．Environemalintegratedproductionandrecyclingmanagement[J]EuropeanJournalofOperationalResearch，1997【11]BarrosAI，DekkerR，ScholtenVAtwo—levelnetworkforrccydingsand：Acasestudy[J]EuropeanJoumalofOperationalResearch，1998【12]JayaramanV，GuidcJrVDR，SrivastavaR．Adosed—looplogisticsmodelforremanufacturing[J]．JournaloftheoperationalResearchSociety，1999【13]BergerT，DebaillieBLocationofdisassemblycentersforreusetoextendallexistingdistributionnetwork[D]．UnpublishedMastersthesis，UniversityofLeuven，Belgium，1997．[14】赵会君《逆向物流》中国物流与采购2003．18’【15]4d字运、杨超《逆向物流管理之初探》管理科学文摘2003．12【16】肖文《产品回收再利用再利用物流网络的特征及其分类》物流技术2004．2【17]胡继灵、方青《供应链的逆向物流管理》物流技术2004．1 l。海海粤犬学硕卜论文逆向物施系统的『bI收再利用网络规划研究【181秦振球《回收再利用物流系统的设计》集装箱化1999．5119]储洪胜、宋士吉《反向物流及再制造技术的研究现状和发展趋势》计算机集成制造系统2004．1【201糜仲春、茁缅云《废旧家电回收再利用的反向物流系统模型研究》科技进步与对策2003．10【21】邹辉霞，荆海霞《基于供应链的逆向物流管理》中国流通经济2003．7r22]赵宜《集装器具回收再利用物流系统设计》综合运输2004．6【23】曾凡婷、孙蛟《正向物流、逆向物流与环保物流》物流科技2004．3【24]冯爱兰、郭俊《美国钢铁企业的废弃物与回收再利用物流》物流技术与应用1997．1【25]马祖军、代颖、张殿业《逆向物流网络结构与设计》物流技术2004．4【26】朱道立、崔益明、陈妹妮《逆向物流系统和技术》复旦学报(自然科学版)2003．10【27]达庆利、黄祖庆、张钦《逆向物流系统结构研究的现状及展望》中国管理科学2004．2【28]李宗平《配送系统规划中系统优化的分析与建模》交通运输工程与信息学报2∞3．12【29]邓云霞《企业逆向物流实施障碍及决策流程分析》水运管理2004．02【30]张琦伟《我国制造型企业逆向物流的回收再利用渠道初探》经济师2004．8【311叶怀珍、易海燕《物流网络的节点分布与需求分配设计》交通运输工程与信息学报2003．12【32】陈红玉、姚冠新《物流系统建模方法的研究》物流科技2002．1【33]李尔涛、唐孝飞、胡思继1--个物流网络的双层规划模型》系统工程学报2004．2【34]姚卫新《再制造条件下逆向物流回收再利用模式的研究》管理科学2004．2【35]周耿‘逆向物流浅析》管理百科2003．12【36]M．GraziasperanzaPaulStahly编张耀平王明志黄艾舟谢玉华朱茵译<配送物流新趋势》清华大学出版社2003．6【37]高自友孙会君《现代物流与交通运输系统》人民交通出版社2003．5【38]蔡临宁《物流系统规划一建模及实例分析》机械工业出版社2003．5【39】张新颖，郑明‘回收物流》中国物资出版社2003．7【40]RonaldH．Ballou著王晓东胡瑞娟译《企业物流管理》机械工业出版社2003．3【41】益宇明‘基于逆向物流的库存控制研究》上海海运学院硕士学位论文2004．1【42]周欢庆《面向售后服务的汽车备品物流系统研究》武汉理工大学硕士学位论文2002．3【43】王迈‘基于电子商务的物流研究》天津大学博士学位论文2002．2。 卜海海事太学硕士论文逆向物流系统的laI收再利用嘲络规划研究f44】陆华《物流系统战略规划设计理论与方法研究》武汉理工大学硕士学位论文20()3．1【45】向盛斌《基于环境的物流系统研究》复旦大学博士学位论文2002．4『46]戈志刚《基于供应链的逆向物流管理的关键因素与作业流程模型研究》四川大学硕士学位论文2003．10‘【471《逆向物流的现状及发展趋势》—www．e-wo—rks．net．cn2004．1【48】‘浅谈逆向物流的控制》www．itpub．net2004．6【491《三“w’，-—越向物流的操作秘诀》幽幽‘i墅鲤2004．7【50]《物流管理中容易遗忘的一环—踅向物流》www．m—vh—ard—．com2003．1【5l】《循环物流系统的结构和优化策略》—www．a11—56．com2004．9 卜海海事大学硕十论史逆向物施系统的【al收冉利用网络规划研究附录附录1利用Lingo为开环型网络模型编写的程序：modeLosets：recovery／S1S2S3S4S5S6S7s0／：supply；plant／f1．．f5／：A，B，S．T，V．W．P．Y；demand／rlr2／：demand；llnksl(recovery，plant)：costl，volumel；llnks2(plant，demand)：cost2．volume2；links3(plant．demand'：cost3，volume3；endsetsdata：costlt2063497095172l3264722825305152402023494770321930316655432027744749253866453327：cost2=525101320740154517；Supply=20，30，80．40，60，30，20，20；demand=1000．200；P=200．400，250，300，300；W=100．70．120．80，90；v-．5，．6．．5，⋯66；T=20000，40000，25000，30000，20000；enddata@for(plant：S=T*Y，；@for(plant：^=p‘(B)‘．5)；MIN=@sum(1lnksl‘k．1)：costl(k，i)*volumel‘k，1))+@sum(1inks2(1，j'：cost2(1．，)*volume2(1．j"+@sum(plant：S)+e8um‘plant：A)；l+e 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卜海海事丈学硕卜论文逆向物流系统的pI收fI}利用网络规划研究附录4闭环型网络模型的最终运算结果OBJECTIVEFUNCTIoNvALUE11485956．0VARIABLEVALI『EY11．OO0000Y21．0()0000Y3L0000【)0Y40．000000Y5L00c|000W1O．0()0000W2o．0()0000W31．0【)0000W40．嘎)0000X1120．00000X2l1．000000X3160．00000)【410．0000(ⅪX510．0l】00(ⅪX6l30．000000X120．OD0000X2230．000000X3220．0000∞X4240．“)00()0X523no()0000X620．000000X13o．000000X230．000000X330．000000X430．000000X530．Ⅸ)0000X630．000000X140．0()0000X24o．O啪1000X34O．0伽000X440．000000X54O．0Ⅸ)0100X64O．000000X150．0叩咖X25o．0000∞X350．0()0000REDUCEDCoST0．0000000．伽|0000O．0000000．伽0000O．0c帅00o．0∞0000．0000000．0(耵0000．0()00000．000000O．0【)00()00．000000O．Ⅸ)00000．0000000．0(】0000O．O000000．0()00000．0000000．0000()00．000000O．0()0000O．0000000．0000000．伽0000o．000000O．Ⅸ)00000．0000000．(X)00000．000000O．000咖0．0()0000O．00(I咖60 f．海海事大学顾十论文逆向物流系统的例收再利用嘲络规划研究X45X55X65Z11Z12Z13Z14Z2lZ22z：23Z24Z25Z31Z32Z33Z34Z35Z41Z42Z43744Z51Z52Z53Z54X16)【26X36X46X56X66Z61Z62Z63Z“0．0D000030．“)00000．0()00000．0()0咖n00Dcloo66．0()0000O．0()00000．0()00000．0D0咖72．0000000．0I】00000．0c100000．0D00000．00000054．o【)00000．0()00000．01)00000．0D00000．000000O．0000000．0()00000．00000018．0【)00000．0(】00000．000咖0．嘎)00000．000咖0．0()0000o．0I】0000O．0000000．似】00000．Ⅸ)00000．0c0000O．0cO000SLACKORSURPUJSO．0000000．00()0000．嘎)00000．“】00000．0000000．0()0000O．0000000．0()00000．0000000．o(10DOOO．0(X)0(ⅪO．o()00【)00．o(100000．0()0000O．0C00000．0000(】0o．00(10()o0．0【100000．0000000．O000000．0(DD00O．0【】00()oO．000000O．Ⅸ)0000O．0【loD00O．000000O．00【)000O．0000000．0000000．0(100000．()000000．000000O．000000O．0C00000．0000000．0()00【)0DUALPRICES1．6000001．60(舢1．6000∞1．60(10|DO1．60000061w昀动∞Q毋D 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