基于塑料制品回收的逆向物流网络优化模型

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1、基于塑料制品回收的逆向物流网络优化模型第43卷第4期2011年12月东北师大学报(自然科学版)JournalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．43No．4December2011[文章编号11000—1832(2011)04—0033—06基于塑料制品回收的逆向物流网络优化模型刘保政，张川。，汪定伟(1．聊城大学数学科学学院，山东聊城252059；2．东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110004；3．东北大学X-商管理学院，辽宁沈阳110004)[摘要]随着塑料制品的日益增多，废旧塑料制

2、品的回收成为一个重要问题．根据塑料制品回收的特点，构建了相应的逆向物流网络模型．该网络包括回收点、颗粒粉碎厂、再制造生产厂、最终处理点、产品分销中心和销售点．以运输成本最小为目标，对网络点进行选址优化．运用遗传算法求解，通过一个实例验证了模型的有效性．[关键词]逆向物流；网络设计；废旧塑料制品；遗传算法[中图分类号]F224．33F252．24[学科代码]790·35[文献标志码]A0引言随着塑料日用品和包装物的日益增多，以及冬暖蔬菜大棚生产模式的发展，废旧塑料制品的数量越来越多，废旧塑料制品的回收问题成为一个越来越重要的课题．它对于有效减少环境污染、发展循环经济

3、[1]、维持经济的可持续发展、节约资源等都有着十分重要的意义．据统计，我国每年有1400万t之多的塑料制品淘汰报废，而且还有逐年增加的趋势，因此建设高效的废旧塑料制品回收的逆向物流网络显得越来越重要．基于绿色供应链理念，发展塑料制品的闭环供应链模式，提高废旧塑料制品的再利用率成为一个亟待研究的课题．根据回收物品的种类和逆向物流的功能，逆向物流网络可分为再利用逆向物流网络、再制造逆向物流网络_2]、再循环逆向物流网络和商品退回逆向物流网络．例如，啤酒瓶的回收属于再利用逆向物流，可以再次直接使用．废旧塑料制品的逆向物流较为复杂，像塑料日用制品、农用大棚塑料薄膜属于再制

4、造逆向物流，而各种饮料包装瓶的回收属于再循环逆向物流．逆向物流技术和网络结构设计一直是研究的热点[6。．由于逆向物流具有诸多的不确定性，如：供给的不确定性和需求的不确定性，导致网络的设计具有一定的复杂性[11q3]，再制造逆向物流网络模型是最复杂的一种网络模型．上述文献从逆向物流的不同方面或不同角度，分别探讨了逆向物流的概念、技术、网络结构设计及复杂性或某种特定废弃产品的逆向物流的网络结构设计．而本文的不同之处在于：在深入研究废旧塑料制品这种特定产品的回收特点的基础上，提出了废旧塑料制品回收的逆向物流网络模型，并给出了一个实例．随着网络中操作点的增多，网络回收路线

5、数呈阶乘式增加，计算量迅速增大．遗传算法具有全局高效寻优能力，因此，逆向物流网络的优化采用遗传算法能较好地解决选优问题．本文采用混合遗传算法进行网络路线优化．1塑料制品回收的逆向物流网络模型1．1塑料制品回收的逆向物流网络的组成元素塑料制品回收的逆向物流网络如图1所示，包括6个部分：(I)回收点；(2)颗粒粉碎厂(或中转[收稿日期]2011一O4—25[基金项目]国家自然科学基金重点资助项目(70931001)；国家自然科学基金资助创新群体项目(60821063)．[作者简介]刘保政(1969一)，男，博士，主要从事供应链管理与物流系统优化、模式识别与智能系统研究

6、；汪定伟(1948一)，男，教授，博士研究生导师，主要从事复杂系统建模、智能优化与软计算、生产计划与调度、ERP／MRP—U／JIT研究．34东北师大学报(自然科学版)第43卷点)；(3)再制造工厂；(4)产品分销中心；(5)处理掩埋点；(6)销售点(或订货点)．其网络结构可分为3个层次：(1)回收点与颗粒粉碎厂(或中转点)；(2)颗粒粉碎厂与再制造厂、处理掩埋点；(3)产品分销中心与销售点(或订货点)．图1塑料制品逆问物流网络塑料制品回收逆向物流网络各部分的功能如下：(1)回收点对废旧塑料制品进行回收和暂时存储；(2)颗粒粉碎厂(或中转点)对回收的废旧塑料进行分

7、拣、净化、(粉碎)包装、转送；(3)再制造工厂对塑料颗粒进行再制造，生产出新产品，处理废弃物；(4)产品分销中心对再制造的塑料制品进行统一的管理和配送；(5)处理掩埋点是指废旧塑料的某些残渣送到国家规定的地点进行集中处理、焚烧或掩埋；(6)销售点(或订货点)将再制造生产出的新塑料制品销售给用户．1．2塑料制品逆向物流网络的数学模型1．2．1模型的基本假设为方便分析和解决这一问题，对该问题的条件假设简化如下：假设1废旧塑料制品逆向物流网络的回收点和销售点的地点已确定；假设2废旧塑料制品每个回收点的月回收量和每个销售点的月需求量为已知；假设3废旧塑料颗粒粉碎厂、再制造

8、工厂、最终