逆向物流网络优化及其算法设计

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1、逆向物流网络优化及其算法设计摘要：分析了产品回收流程，指出在回收检验中心对产品进行质量检测并分类处理，有助于降低逆向物流总运营成本。针对到这一特点，结合流量平衡与生产能力等特有约束，建立了新的3阶段逆向物流网络混合整数规划模型，以确定回收检验中心、修复中心与垃圾处理中心的位置、数量与规模，以及对各网络路径上的物流流量进行分配。考虑到其NP-hard特性，开发了遗传算法，以获得大规模问题的近似解。大规模实验表明，所构建的混合整数规划模型与遗传算法是有效的，且遗传算法的求解效率与求解质量也优于LINGO软件。中国8/vie　　关键词：质量检测；逆向物流；数

2、学模型；最优解　　中图分类号：F713.2文献标识码：A　　Abstract：Throughtheanalysisofhandlingprocedureforreturnedproduct，itissuggestedreturnedproductsshouldbedisposeddifferentlyafterqualityinspection，soastominimizethetotalcosts.Consideringthefloitandcapacitylimitconstraints，aneixedintegerprogrammingmodel

3、forthree-stagereverselogisticsisproposed.Randomexperimentsshoandmodelareeffective.Meanentsarelarger，thegeicalgo为三类：一是从正向角度进行优化[1-3]；二是从逆向角度进行研究；三是对正向物流网络与逆向物流网络的整合性研究[4-5]。本文主要是面向第二类的研究。　　逆向物流网络可使一些有价值的产品得到回收再利用，并取得降低环境污染、提高资源利用率的目的。现有研究中，何波等[6]研究了由客户、回收点、回收中心组成的两阶段逆向物流网络设计问题，以最

4、小化总运营成本为目标，建立了数学规划模型，并设计了模拟退火算法用于求解；熊中楷等[7]以回收中心利润最大化为目标，建立了混合整数规划模型，并通过粒子群算法求解；Demirel等[8]研究了由客户、回收中心、拆解中心、再制造厂组成的逆向物流网络问题，构建了混合整数规划模型，并采用CPLEX求解；Lee等[9]以总运营成本最小化为目标，构建了数学规划模型，求解方面采用了模拟退火算法；董景峰等[10]分析了由初级收集点、集中回收中心与回收处理工厂组成的逆向物流网络优化问题，以总运营成本最小化为目标，构建了数学规划模型，并设计了相应的遗传算法；黄铮[11]研究

5、了由工厂、回收中心、客户组成的三级逆向物流网络，考虑到总成本最小化，建立了数学规划模型，并设计了启发式算法求解。　　综观上述文献，在回收产品的处理方式方面与现实情况存在一定的差距。文献[6]与[7]均未对回收产品的处理情况进行规划，其所设计的逆向物流网络仅能保证产品会被送到回收中心，忽略了下一步的处理工作；文献[8]至[11]虽考虑了回收产品的下一步处理情况，但其均假定回收产品必须被送到工厂进行再制造，这一点并不符合实际情况。实际上，回收产品的质量有好有坏，甚至有些已经是报废品，将质量较低的产品送到工厂，从运输资源、成本角度来看完全是一种浪费。因此在回

6、收中心对产品质量进行检测，并对不同类别的产品采用不同的处理方式是一项基本而重要的工作。　　1数学规划　　1.1问题描述　　本文所设计的逆向物流网络结构如图1所示，由客户区域、回收检验中心、修复中心与垃圾处理中心组成，分为3个阶段。回收产品由回收检验中心从客户区域进行收集，并在回收检验中心进行质量检测，从而被分为两类产品：可再利用产品与废弃品。前者将被送到修复中心进行质量修复，并重新进入销售市场；而后者则被送到垃圾处理中心，以进行焚烧、填埋等处理工作。如前所述，该逆向物流网络有助于避免产生额外的运输成本，并可将合适的产品分配给合适的处理设施。　　1.2参

7、数设置　　定义I为可选的回收检验中心的集合，?i∈I；J为可选的修复中心的集合，?j∈J；K为可选的垃圾处理中心的集合，?k∈K；L为客户区域的集合，?l∈L。　　r：回收产品中可回收再利用的比率，即经回收检验中心到达修复中心的比率；　　d：客户区域l回收产品的供应数量；