多目标再制造闭环物流网络设计模型

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1、2009年第5期科技管理研究ScienceandTechnologyManagementResearch2009NO．5文章编号：1000—7695(2009)O5—0299—03多目标再制造闭环物流网络设计模型刘源(郑州航空工业管理学院，河南郑州450015)摘要：针对再制造闭环物流网络设计中需要考虑多目标的问题，在考虑产品市场需求和废旧产品回收数量不确定性和电子商务直销模式对网络设计影响的情况下，建立了成本最小化和闭环网络运作对环境污染最小化的多目标混合整数非线性规划模型，并给出了求解模型的方法，最后通过算例验证了模型的有效性。关键词：再制造；闭环物流网络；优化设计中图分类号：

2、F252文献标识码：A销中心或电子商务直销模式进行销售。再制造闭环物流网络的目标是，在一定的约束条件下确定再制造闭环物流网络中1引言各类设施的数量和位置，以及各类设施间的最优物流量，使再制造是保持产品的基本特性，通过必要的拆卸、检修投入的成本和对环境所造成的污染等目标最小化。和零部件更换等方式，将废旧产品恢复到与新产品相同的状分销中心传统交易态，适用于飞机发动机、汽车、计算机、打印机、复印机等正向物流产品，其作为一种符合可持续发展战略的废旧产品回收处理方式产生于l9世纪80年代。长期以来，对再制造一直集中电子商务于工程技术方面的研究，最近几年才开始重视其物流方面的正向物流研究。再制

3、造物流包含将废旧产品从消费地运回生产地的逆向物流以及将再制造产品从生产地运往消费地的正向物流，逆向物流涉及废旧产品收集、检测、分类、再制造和再分销等环节，是一种闭环物流系统。图1再制造闭环物流网络再制造闭环物流网络设计就是在一定的约束条件下确2．1模型假设及符号说明定再制造闭环物流网络的结构，即确定工厂、分销中心和建立模型时，作如下假设：回收中心等各类设施的数量、位置，以及各类设施之间的(1)考虑单产品情形，消费市场区域划分已知，该产品最优物流量。处于物流管理战略层的再制造物流网络设计的市场需求服从连续型随机分布，且相互独立；是影响再制造物流运作的最重要因素，它将在较长时间内(2)

4、废弃处理点的数量、位置和处理能力已知，仅在备决定再制造物流运作的成功与否。现有关于再制造闭环物选地址中考虑工厂、分销中心和回收中心的选址，其处理能流网络设计的研究主要是以设施的固定投资成本和运营成力、固定投资成本和单位运营成本以及设施间的运输成本均本最小化为目标，考虑市场需求确定条件下的网络设已知；．计和市场需求、废旧产品回收数量等不确定条件下的(3)再制造产品与新产品同样可以满足消费市场的需网络设计J，通过建立混合整数线性规划(MILP)或求，但其生产成本不同；非线性规划(MINLP)模型，确定各类再制造实施的数量(4)废旧产品回收数量与市场需求成一定比例，适合再和位置以及设施间

5、的最优物流量。事实上，企业在构建再制造的产品都进行再制造，适合再制造的废旧产品数量与废制造闭环物流网络时，除了要考虑成本因素外，还要考虑旧产品回收数量成一定比例。企业生产、分销产品时对环境造成的影响。对于考虑成本(5)考虑单周期情形，不考虑动态多周期的扩展。和环境因素的多目标再制造闭环网络设计问题，还未见文有关符号说明如下。献报道。因此，本文在相关文献的基础上考虑成本和环下标：i表示工厂的备选地址，i∈{1，2，L，，}表示分销中境污染两个因素，提出一个多目标混合整数非线性规划模心的备选地址∈{1，2，L，．，}；表示已知的消费市场区域划型，以确定再制造闭环物流网络的结构。分，∈{

6、1，2，L，K}；f表示回收中心的备选地址，2∈}1，2，L，2数学模型￡}；m表示已知的废弃处理点，m∈{1，2，L，M}。此外，上标中的P表示工厂，表示分销中心，。表示消费市场，c表示回收中再制造闭环物流网络结构如图l所示。该结构中，消费心，d表示废弃处理点。市场区域划分和废弃处理点已知，工厂、分销中心和回收中决策变量：、)，、为O—l变量，分别表示是否开设工心是需要新建的设施，从消费者处回收的废旧产品经回收中厂、分销中心、回收中心等设施，开设为1，否则为0；、g譬、心拆卸、检测／分类等处理后，不可再制造部分运往废弃处理点，剩下的部分则送往工厂进行再制造，再制造产品通过分簖、、

7、、q分别表示产品在设施间的运输量。收稿日期：2008—07—24。修回日期：2008—10—17基金项目：航空科学基金项目(2007ZG55006)；河南省软科学研究计划项目(072400430160)300刘源：多目标再制造闭环物流网络设计模型参数分别表示开设工厂i、分销中心及回收中心(8)工厂、分销中心、回收中心和废弃处理点等各类设施f的固定成本；、、”、d分别表示工厂i生产、再制造单对产品的处理能力受到限制位产品以及分销中心、回收中心f和废弃处理点m处理单位JK