不確定環(huán)境下再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題研究――中南碩士學

1、中南大學碩士學位論文不確定環(huán)境下再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題研究姓名：陳果申請學位級別：碩士專業(yè)：物流工程指導教師：李夏苗20081001摘要再制造是通過必要的拆卸、檢修和零部件更換等，將廢舊產(chǎn)品恢復得如同新的一樣的過程，適用于汽車、計算機、打印機、復印機、手機、電視機、冰箱、空調(diào)器、洗衣機、輪胎、印刷電路板等眾多產(chǎn)品。面對有限的資源和廢棄物處理能力，再制造作為廢舊產(chǎn)品回收處理的一種高級形式，可以有效實現(xiàn)資源優(yōu)化利用、環(huán)境保護和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的綜合目標，己經(jīng)受到工業(yè)發(fā)達國家的高度重視，成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展最有效的途徑之一。然而，再制造的有效實施離不開適當?shù)奈锪骶W(wǎng)絡(luò)支撐，再制造物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是否合理

2、更是從根本上決定了再制造物流管理的績效。雖然目前在傳統(tǒng)生產(chǎn)分銷物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面已經(jīng)取得較豐碩的研究成果，但對再制造物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的研究尚處于起步階段。再制造物流網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)生產(chǎn)分銷物流網(wǎng)絡(luò)之間盡管有許多相似之處，但再制造物流網(wǎng)絡(luò)自身具有的特性決定了它比傳統(tǒng)生產(chǎn)分銷物流網(wǎng)絡(luò)更具復雜性，有必要對其進行更深入的研究。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，針對再制造物流網(wǎng)絡(luò)的特征，分別從第三方物流企業(yè)以及制造企業(yè)的角度出發(fā)研究再制造物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題?？v觀全文，本文所做的主要工作包括：（）通過對大量相關(guān)文獻的總結(jié)提煉，回顧分析了國內(nèi)外有關(guān)再制造物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的研究現(xiàn)狀，指出了現(xiàn)有研究存在的不足之處，進而提出了本

3、文的研究思路。（）以不確定環(huán)境下的第三方物流的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為背景，提出一個再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)隨機規(guī)劃模型，不確定性條件包括回收產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量以及客戶的需求量；針對客戶需求的變動，考慮正向物流網(wǎng)絡(luò)上的配送中心供貨以平衡客戶的需求，通過將期望值方法和機會約束規(guī)劃方法相結(jié)合，設(shè)計出了該模型的求解方法，并且通過算例中的數(shù)值仿真和對置信水平波動的分析，驗證了模型的有效性和穩(wěn)定性。（）為降低物流成本和提高物流效率，基于不確定規(guī)劃的方法建立了一個制造企業(yè)的制造再制造一體化物流網(wǎng)絡(luò)模型，以確定網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)施的位置、數(shù)量及各路徑上的合理物流量。該模型的特點是：將回收產(chǎn)品按質(zhì)量等級分為可用于再制造和需要報廢處

4、理兩類，同時把消費市場對產(chǎn)品的需求量以及可用、廢棄兩種回收產(chǎn)品的回收量看作隨機參數(shù)，而網(wǎng)絡(luò)中的各種運作費用當作模糊參數(shù)來處理。提出了基于隨機模擬、模糊模擬和遺傳算法的混合智能算法直接對模型求解，使模型更接近實際條件。最后，通過一個算例驗證了模型和算法的有效性。關(guān)鍵字：再制造，逆向物流網(wǎng)絡(luò)，第三方物流，不確定規(guī)劃，混合智能算法，：（），（），（），：，：，原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學或其他單位的學位或證書而使用過的材料。與我

5、共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名趑日期：盟年衛(wèi)月堡日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留學位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學位論文，允許學位論文被查閱和借閱；學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復印、縮印或其它手段保存學位論文。同時授權(quán)中國科學技術(shù)信息研究所將本學位論文收錄到中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：監(jiān)導師簽智蠱董日期旦年蘭月互曰碩十學位論文第一章緒論選題背景及研究意義選題背景第一章緒論物流活動與社會經(jīng)濟的發(fā)展相輔相成。一方面，現(xiàn)代物流是經(jīng)濟發(fā)展的支柱

6、，另一方面，經(jīng)濟的發(fā)展又會引起物流總量的增加。大量生產(chǎn)引起大量流通，再產(chǎn)生大量消費。在這一供應(yīng)鏈上的每一環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)大量的回返物品。大部分回返物品喪失了經(jīng)濟價值而并非失去使用價值，通過合適的方法進行處理后，仍可以恢復其經(jīng)濟價值。然而過去許多年來，對回返物品的處理往往采取拋棄、掩埋等粗放的方式，引發(fā)社會資源的枯竭及自然環(huán)境的惡化，對于許多企業(yè)而言，更喪失了大好的“節(jié)流機會。但是，近年隨著人們環(huán)保意識的增強以及對生活環(huán)境要求的提高，人們越來越重視廢舊物料和廢舊物品的重新利用，減少廢料總量已經(jīng)成為工業(yè)化國家最為關(guān)注的問題之一。歐美眾多國家制定了相關(guān)法律約束人們對環(huán)境的破壞行為，如德國出臺了關(guān)于包裝材

7、料回收和電器產(chǎn)品回收的法案，要求制造商負責包裝材料的再利用以及生命術(shù)期電子電氣產(chǎn)品的回收任務(wù)，挪威和丹麥多年來一直要求飲料包裝材料的再利用。這種努力提升了企業(yè)對物料循環(huán)利用的理念，逐步取代了以往“單向經(jīng)濟鏈思想，達到了環(huán)境保護、資源再生、物料增值和成本節(jié)約的目的。在重新利用廢舊物品中產(chǎn)生了一種從消費者回到生產(chǎn)商的新型物流，這種與傳統(tǒng)物流方向相反的物流就是逆向物流（）【】。逆向物流根據(jù)回收物品重新利用方式【】的不同可以分為直接再利用（）、修里（）、再生（）、再制造（）種方式。其中，再制造是通過必要的拆卸、檢修和零部件更換等，將廢舊產(chǎn)品恢復得如同新的一樣的過程【】。適用于汽車、計算機、打印機、復印

8、機、手機、電視機等眾多產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都具有耐用、剩余價值高、技術(shù)穩(wěn)定等特點。對有限的資源和廢棄物處理能力，再制造可以有效實現(xiàn)資源優(yōu)化利用、環(huán)境保護和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的綜合目標，已經(jīng)受到工業(yè)發(fā)達國家的高度重視，并得到了廣泛的研究和工業(yè)應(yīng)用，成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。我國目前學術(shù)界開始關(guān)注再制造物流，對再制造物流的研究可以提高我國經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的能力，產(chǎn)生生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益。碩十學位論文第一章緒論再制造工程是通過多學科綜合、交叉和復合并系統(tǒng)化后正在形成中的一個新興學科，其體系包括：再制造工程設(shè)計基礎(chǔ)、再制造工程技術(shù)、再制造工程質(zhì)量控制、再制造工程技術(shù)設(shè)計、再制造物流管理等個方面

9、。長期以來，有關(guān)再制造的研究主要集中在工程技術(shù)方面，近年來才開始重視其物流方面的研列。再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計可以從生產(chǎn)企業(yè)的角度出發(fā)，也可以從第三方物流出發(fā)；物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計通常有三種方式：獨立設(shè)計逆向物流網(wǎng)絡(luò)；逆向物流與向物流（）網(wǎng)絡(luò)的集成設(shè)計；在現(xiàn)有下向物流網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進行逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。不管那種設(shè)計方式，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的目的是要確定物流網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)施的類型、數(shù)量與位置，以及產(chǎn)品在各種設(shè)施之、日的運輸方式、各路徑上的合理物流量等。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)分銷物流管理中，物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計具有戰(zhàn)略重要性。同樣，再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是否合理從根本上決定了再制造物流管理的效率和效益【。雖然許多企業(yè)目前己經(jīng)認識到傳統(tǒng)生產(chǎn)

10、分銷物流管理的重要性，把物流管理提到一個較高的層次，甚至作為企業(yè)的核心能力來設(shè)計。但是，絕大多數(shù)的企業(yè)都忽略了再制造逆向物流這樣一個重要的物流活動，沒有重視其蘊藏的客戶價值和運營成本。隨著環(huán)保意識的增強和可持續(xù)發(fā)展理念的倡導，再制造逆向物流產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。然而，相應(yīng)的學術(shù)研究還處在起步和積累階段，遠遠落后于企業(yè)實踐，尚未形成系統(tǒng)、完整的解決方案。因此，雖然目前在傳統(tǒng)塵產(chǎn)分銷物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面己經(jīng)取得較豐碩的研究成果，但對再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的研究還很不夠。再制造物流與傳統(tǒng)生產(chǎn)分銷物流之問雖然有許多相似之處，但再制造物流更具復雜性，主要體現(xiàn)為系統(tǒng)的高度不確定性、系統(tǒng)目標的復雜多樣性、系統(tǒng)具

11、有天生的供需失衡性等【】。因此，傳統(tǒng)生產(chǎn)分銷物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計理論和方法并不能有效解決再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題，有必要改進己有的理論和方法并開發(fā)新的模型，形成一套再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計理論和方法。研究意義再制造作為逆向物流的一種主要形式，比其他三種形式的逆向物流更復雜、技術(shù)性要求更高、存在更多的不確定性，可研究的范圍很廣而且研究內(nèi)容的難度也比較大，因此再制造物流具有重大的研究意義。據(jù)統(tǒng)計，再制造與原始產(chǎn)品制造的原料耗費量之比約為：。以汽車發(fā)動機為例，再制造發(fā)動機的能源消耗只為制造發(fā)動機的一半，勞動價值為制造的，而材料消耗僅為制造的。此外，再制造可以減輕環(huán)境污染，減少或避免環(huán)境污染罰款，降低污染治理

12、成本和廢棄物處置費用，并使企業(yè)具有更好的社會形象，為企業(yè)增添無形資產(chǎn)。因此，再制造物流不僅是一種社會效益顯著的行碩十學位論文第一章緒論為，而且是企業(yè)取得顯著經(jīng)濟效益的有效手段。據(jù)美國波士頓大學羅伯特教授年的統(tǒng)計：美國專業(yè)化再制造公司數(shù)量己超過個，直接雇員萬人，生產(chǎn)種主要再制造產(chǎn)品，每年的銷售額超過億美元。其中汽車再制造產(chǎn)業(yè)的年銷售額是億美元，有家企業(yè)進行打印機硒鼓的再制造，年銷售額達到億美元【。美國年再制造產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值占的。年，我國預計達到力億美元，如果以美國年再制造的水平作為我國年的目標，則再制造產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值將達到億美元，并創(chuàng)造就業(yè)機會超過萬人。據(jù)國家統(tǒng)計局調(diào)查顯示，目前我國電視機的社會保有量

13、約億臺，洗衣機為億臺，電冰箱為億臺。這些電器大多在世紀年代中后期進入家庭，如按年的使用壽命計算，從年起我國丌始進入家電報廢高峰期，每年至少有萬臺電視機、萬臺冰箱、萬臺洗衣機要淘汰【】。近年來，我國電腦和手機的普及速度也很快，目前電腦的社會保有量已超過萬臺，手機約億部，而電腦和手機的更新速度遠快于家電產(chǎn)品，目前約有力臺電腦和上千萬部手機已進入淘汰期。面對如此大量的廢舊電子產(chǎn)品，如何實施有效的再制造己成為關(guān)系我國經(jīng)濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題【】。據(jù)專家預測，年我國汽車保有量將達到萬萬輛。今后每年報廢的汽車都將在萬輛以上，按此測算，到年若我國報廢車輛的用于再制造，則年均銷售額可創(chuàng)億元，回

14、收附加值億元，增加就業(yè)力人，減少二氧化碳排放量萬噸【。逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在逆向物流管理中是最首要的任務(wù)，因為逆向物流系統(tǒng)的高度復雜性、目標的復雜多樣性、天生的供需失衡本性等特性【】更需要依賴于物流網(wǎng)絡(luò)。因此，研究再制造物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題是提高再制造物流運作績效的基礎(chǔ)和前提條件，不僅有助于改變我國再制造物流管理落后的現(xiàn)狀，也有助于解決同益嚴重的資源短缺和環(huán)境污染等諸多社會問題。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與水平國外研究現(xiàn)狀綜述國內(nèi)外學術(shù)界對逆向物流研究的重視始于上個世紀九十年代。歸納起來，對逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化方面的研究主要有以下幾個方面。定量研究對逆向物流網(wǎng)絡(luò)定性方面的研究主要涉及逆向物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征、

15、逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則、逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的原因等。碩學位論文第一章緒論逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征方面的研究主要有年，年的研究【。文獻論述了系統(tǒng)的高度復雜性，系統(tǒng)目標的復雜多樣性，系統(tǒng)具有天生的供需失衡本性，系統(tǒng)“從多到少（）等的特征等；逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則方面，年肌【】，年，年，分別進行了研究。這些原則由于考慮角度，所處經(jīng)濟時代的不同，顯示出了較大的差異性；構(gòu)建逆向物流網(wǎng)絡(luò)的原因方面，年，；年【】分別從經(jīng)濟、法律等進行了探討。，定性分析逆向物流網(wǎng)絡(luò)的功能是將產(chǎn)品從顧客端回收、預處理后，送達再制造或其他再利用方式地點，可以重新構(gòu)建，也可以在正向物流網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上搭建，和正向物流網(wǎng)絡(luò)組成一個有機的整體。（）獨

16、立的逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型研究和（）提出了傳統(tǒng)的工廠選址模型來設(shè)計逆向物流配送網(wǎng)絡(luò)【】。和（）論述了逆向物流是一種多個供應(yīng)點向少數(shù)需求點流動的集中結(jié)構(gòu)【】。和（）也論述了這個問題【】。對比之下，傳統(tǒng)的選址模型是由少數(shù)供應(yīng)點到多個需求點的一種分散結(jié)構(gòu)。同時逆向物流的另一個特點是其回流的產(chǎn)品在數(shù)量和質(zhì)量上有高度的不確定性。和（）設(shè)計了一個可再用運輸包裝容器（袋）物流系統(tǒng)【。他們根據(jù)系統(tǒng)參與成員（代理中心、負責空包裝容器（袋）收集、存貯、交付的物流服務(wù)商、貨物發(fā)送人、貨物接受人、貨物運輸商）所承擔服務(wù)角色的不同，重點研究空包裝容器（袋）的運輸、維護、儲藏工序，并從歷史運輸數(shù)據(jù)中估計出系統(tǒng)中包裝容器的期望數(shù)

17、量以及需求服從的幾何分布，建立了一個能確定空包裝容器（袋）倉庫數(shù)量和設(shè)置地點的選址定位模型，該模型與經(jīng)典的無容量限制的倉庫選址定位模型非常相似。等（）從環(huán)境和經(jīng)濟的角度研究了鋼渣等廢料的再生過程中處理能力、成員合作的可行性以及再生設(shè)備的選址定位問題【。由于再生處理設(shè)備的處理能力、安裝地點等涉及到不同的費用，故該模型將傳統(tǒng)的模型作了修改，添加了設(shè)備最大處理能力有限及運輸成本為分段線性函數(shù)等假設(shè)條件，得到了一個多級選址定位模型。等（）設(shè)計了地毯廢品再生網(wǎng)絡(luò)【。根據(jù)對廢舊地毯的收集、預處理、運輸?shù)裙ば蛞约跋鄳?yīng)的成本費用（投資成本、處理成本、運輸成本等）建立了一個確定預處理中心位置和處理能力的非線性連

18、續(xù)選址定位模型。等（）研究分析了美國電子設(shè)備再制造公司的物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)【。碩十學位論文第一章緒論根據(jù)對舊產(chǎn)品（或核心部件）的收集、再制造和再制造產(chǎn)品的分銷等處理流程，考慮投資、運輸、處理、存貯等成本因素，并在假設(shè)消費者對再制造產(chǎn)品的需求與其對舊產(chǎn)品的處理無關(guān)等條件下，建立了一個多階段容量限制的選址模型，以確定在不同供應(yīng)和需求假設(shè)下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最優(yōu)的機構(gòu)設(shè)置數(shù)量和設(shè)置地點。等（）構(gòu)造了一個回收有毒產(chǎn)品的數(shù)學模型。的模型將初始收集點的個數(shù)拓展到多個，但可以建立的初始收集點和翻新點的個數(shù)有嚴格的限制，這無疑增加了問題的復雜性。為求解這個混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，提出了一種啟發(fā)式的算法，并借助和軟件實現(xiàn)了該算

19、法，找到一種有效的從初始收集點回收缺陷產(chǎn)品到特定收集點的策略。（）提出了一個優(yōu)化設(shè)計回收計算機和家電的逆向物流網(wǎng)絡(luò)的模型。逆向物流系統(tǒng)中包括收集點、存儲點、分解回收工廠和處理收回材料的最終市場。模型的目標是最小化總成本，即運輸成本、運作成本、新設(shè)備的固定成本、最終的處理成本和掩埋成本之和，減去銷售回收材料的收益。等（）設(shè)計了一個有毒廢料逆向物流費用模型【。這是一個多時步、多業(yè)務(wù)流程的最小化物流成本模型。模型中整合了多種有毒廢料逆向物流系統(tǒng)中的多個關(guān)鍵活動（廢料收集、存儲、處理和分銷）和相關(guān)的物流運作需求。最后，他們將模型應(yīng)用于臺灣工業(yè)加工園區(qū)，并利用求出了最優(yōu)方案。等（）把回收產(chǎn)品分為可再制造

20、和需報廢處理兩類情況，需求分為七種情景，建立了一個用于廢沙回收網(wǎng)絡(luò)的多階段隨機規(guī)劃模型【。（）整合正逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型研究和（）研究了可再用集裝箱的生產(chǎn)和配送計劃【引。他們的模型包括把空集裝箱運回工廠。空箱的可獲得性被作為原生產(chǎn)計劃的一個資源約束。模型被應(yīng)用于一個軟飲料企業(yè)回收瓶子的案例中。和（）從純數(shù)學的角度，分析了一個設(shè)備選址問題的模型。該設(shè)備選址問題中包括分銷和回收兩種物流。文中構(gòu)造了一個啟發(fā)式算法，并討論了拉格朗分解法（）。等（）為研究逆向物流網(wǎng)絡(luò)中維修設(shè)施和倉庫的數(shù)量、地址和容量問題，提出了一個單目標的模型】。維修設(shè)施和倉庫可以作為收集點、匯總點或轉(zhuǎn)運點，同時倉庫也可以建立維修設(shè)施。為

21、求解該問題，他們首先將該問題轉(zhuǎn)化為兩個平衡的運輸問題一一正向配送和逆向回收兩個運輸問題，然后編制了的遺傳算法程序求解。和（）為電子廢棄物的逆向物流管理設(shè)計了整合的框架模型，其中包括對再循環(huán)的考慮【。文中描述了各種決策者的行為，其中包碩學位論文第一章緒論括電子廢棄物擁有者、回收商、處理商、以及和目標產(chǎn)品有關(guān)的消費者的市場需求，并出了多階電子產(chǎn)品回收網(wǎng)絡(luò)模型，確定了各種不等式公式，其相應(yīng)的解取決于物流量和價格。然后，對平衡狀態(tài)進行了定性分析，以數(shù)值算例驗證了所提模型和算法的有效性。等（）建立了一個逆向物流網(wǎng)絡(luò)的通用混合整數(shù)規(guī)劃模型，模型考慮了逆向物流網(wǎng)絡(luò)的容量限制、多產(chǎn)品管理一并將產(chǎn)品的需求量和回

22、收量考慮為不確定的量【】。作者通過實例對模型進行了驗證。和（）年從第三方物流企業(yè)的角度出發(fā)構(gòu)建了同時優(yōu)化下逆向物流的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，并提出了基于啟發(fā)式算法的遺傳算法來求解模型【】。國內(nèi)研究現(xiàn)狀綜述逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的研究國內(nèi)關(guān)于逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的研究主要有朱道立等（）對逆向物流系統(tǒng)及其系統(tǒng)技術(shù)作了研剄】。該文在對逆向物流系統(tǒng)功能分類的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)把逆向物流系統(tǒng)分成簡單逆向物流系統(tǒng)和帶有回收中心的復雜逆向物流系統(tǒng)兩類，并將逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為重新利用、重新制造、回收以及商業(yè)退貨等形式進行相關(guān)的討論。達慶利等（）從研究的問題和方法兩個方面較全面地總結(jié)了逆向物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究成

23、果，討論了逆向物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、設(shè)計原則及設(shè)施的選址定位問題，總結(jié)了逆向物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究方法，并指出了進一步的研究方向【。孫林巖等（）研究了逆向物流的產(chǎn)生背景，介紹了逆向物流概念的狹義和廣義內(nèi)涵，并把它與傳統(tǒng)意義上的正向物流、閉環(huán)供應(yīng)鏈以及綠色物流等進行了比較。指出了逆向物流在現(xiàn)階段的顯著特征：供給的高度不確定性：恢復運作和處理方式的復雜性：有效實施逆向物流管理的困難性。從不同角度概括了國內(nèi)外逆向物流實踐和理論研究的主要成果，展望了逆向物流的研究和發(fā)展方向。逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的研究國內(nèi)較早研究逆向物流兩絡(luò)構(gòu)建的是米寧（）在其碩士論文中分別建立了兩個模型【。一是在現(xiàn)有正向物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)上繼起構(gòu)

24、建的產(chǎn)品回收網(wǎng)絡(luò)模型，另一是把正、逆兩向物流進行整合優(yōu)化來構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)模型，并利用和軟件對數(shù)值算例進行了求解。之后，岳輝（）又提出了有第三方參與的逆向物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及具體決策，包含再利用和再制造兩部分【】。李海嬰等（）以汽車業(yè)為例闡述了逆向物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計【】。馬祖軍（）進一步提出一種單產(chǎn)品、單周期、有能力限制的再制造物流網(wǎng)碩十學位論文第一章緒論絡(luò)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計模型，文中考慮了產(chǎn)品回收量和再生產(chǎn)品需求量的不確定性，列舉所有可能發(fā)生的情景，采用穩(wěn)健優(yōu)化的方法構(gòu)建模型，并利用軟件求解了相關(guān)算例】。岳輝（）構(gòu)建了單周期、多產(chǎn)品的可再制造產(chǎn)品逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型，利用軟件進行了算例求解。周根貴（）構(gòu)建了一

25、個逆向物流網(wǎng)絡(luò)中的選址模型，分析了從備選地址中選擇建立配送中心或回收中心的最佳策略，并應(yīng)用遺傳算法進行模型求解【。孫沛濤等（）對處于保修期內(nèi)的返回商品的閉環(huán)供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計進行了研究【引。該文基于企業(yè)成本最小原則建立了關(guān)于加工工廠，分拆檢測中心以及貨物流分配的混合整數(shù)規(guī)劃數(shù)學模型，并運用了方法對模型進行了求解。周垂等（）提出一個混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，優(yōu)化廢舊電器逆向物流的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和逆向網(wǎng)絡(luò)流量】。侯云章（）在其碩士論文當構(gòu)建了正逆向物流結(jié)合的物流網(wǎng)絡(luò)混合整數(shù)規(guī)劃選址模型，并借助于模擬退火算法綜合研究了下逆向結(jié)合的物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題【】。曹振宇（）在其碩士論文當中分別建立了單產(chǎn)品單周期模型、多

26、目標單產(chǎn)品單周期模型和多產(chǎn)品多周期模型等三個混合整數(shù)規(guī)劃模型，并設(shè)計了相應(yīng)的遺傳算法程序刪。該文將廢舊產(chǎn)品的需求量和回收量考慮為隨機變量，并假定回收量和需求量之間有固定的比例關(guān)系。顧巧論等（）提出了一個再制造制造系統(tǒng)集成物流網(wǎng)絡(luò)的模糊機會約束規(guī)劃模型，通過把模糊機會約束清晰化將模型轉(zhuǎn)化為確定性的混合整數(shù)規(guī)劃模型【，然后用求解。文獻，等對廢舊家電類產(chǎn)品的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進行了研究。陳磊（）研究了再制造物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題，并對再制造企業(yè)提出了相關(guān)建議【。何波等（）針對固體廢棄物的回收問題，構(gòu)建了一個兩層的逆向物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，研究了如何確定回收站和處理站的地址和數(shù)量，廢棄物產(chǎn)生點的分配以及廢棄物的存儲和

27、運輸問題【。代穎等（）基于二階段隨機規(guī)劃方法提出了一種制造再制造集成物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計模型，據(jù)此確定網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)施的數(shù)量、位置及物流量分配，以使運營周期內(nèi)的凈收益最大【。進一步，代穎等（）基于混合整數(shù)線性規(guī)劃方法提出一種多產(chǎn)品、有能力限制的再制造閉環(huán)物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計模型，并通過一個算例驗證模型的有效性，并從正向和逆向物流設(shè)施的集成、正向和逆向物流運輸?shù)恼稀⒒厥仗幚砑夹g(shù)的選擇等方面討論模型的進一步擴展【。馬祖軍等（）綜合考慮網(wǎng)絡(luò)中正向物流和逆向物流的設(shè)施集成與運輸整合，以及產(chǎn)品需求量和廢舊產(chǎn)品回收量的隨機性，提出了一種制造再制造集成物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計的兩階段補償隨機規(guī)劃模型，并在由此構(gòu)成的各條物流

28、路徑上合理分配物流量【。之后，馬祖車等（）基于穩(wěn)健優(yōu)化方法建立了一種制造再制造集成物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計模型，據(jù)此確是網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)施的數(shù)量、位置及物流量分配。代穎等（）建立了一種制造再制造集成物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化碩十學位論文第一章緒論設(shè)計的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，并提出了一種采用自適應(yīng)交叉和變異操作的混合遺傳算法對設(shè)計進行優(yōu)化【。毛海軍等（）提出了再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)的隨機期望值模型，并設(shè)計了相應(yīng)的求解算法【引。陳斌（）利用遺傳算法研究了可再用逆向物流網(wǎng)絡(luò)【。張永（）針對第三方物流企業(yè)的運作特點，研究了不確定環(huán)境下第三方物流企業(yè)下逆向一體化物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計問題。首先，應(yīng)用三角模糊數(shù)描述客戶需求和運輸費用的不確定

29、性，建立了一個考慮多產(chǎn)品、多客戶、容量限制及一體化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的模糊模型。為求解模糊模型，應(yīng)用模糊機會約束理論、可能度理論將其轉(zhuǎn)化為確定型模型，然后設(shè)計出一個混合遺傳算法求解確定型模型【刪。岳輝等（）針對第三方參與的再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)問題，建立了一個期望值和機會約束規(guī)劃相結(jié)合的模型【】，通過對期望值和機會約束的處理將模型轉(zhuǎn)化為確定性，用求解模型。何波等（）從第三方物流企業(yè)的角度出發(fā)，建立了獨立的產(chǎn)品回收物流網(wǎng)絡(luò)，建立了一個純整數(shù)非線性規(guī)劃模型【】，利用貪心算法思想，設(shè)計了一個混合智能算法。薛雷等（）通過建立混合整數(shù)規(guī)劃模型【，構(gòu)建了一個由第三方物流參與的逆向物流網(wǎng)絡(luò)，包含顧客層、回收站、檢測站維修

30、加工廠、市場埋地四層以總費用最低為目標，對家電產(chǎn)品回收的逆向物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施進行選址優(yōu)化，最后用對算例求解。研究現(xiàn)狀分析從目前收集到的國內(nèi)外對逆向物流的研究資料可以得出以下結(jié)論：（）現(xiàn)有的大多數(shù)研究是站在生產(chǎn)制造企業(yè)的角度設(shè)計的物流網(wǎng)絡(luò)，從第三方物流企業(yè)的角度出發(fā)設(shè)計逆向物流的研究比較少，而第三方物流企業(yè)同生產(chǎn)制造類企業(yè)在運作特點、建模環(huán)境上存在很大差異，在逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上也存在著差異。（）第三方物流企業(yè)的角度出發(fā)設(shè)計逆向物流網(wǎng)絡(luò)的研究【，】，大多是從獨立設(shè)計逆向物流網(wǎng)絡(luò)或逆向物流與正向物流網(wǎng)絡(luò)的集成設(shè)計方面考慮，而大部分的第三方物流企業(yè)已經(jīng)擁有正向物流網(wǎng)絡(luò)，如何充分的利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，更好

31、的發(fā)揮其專業(yè)化、客制化、靈活性等特性，在為客戶提供滿意服務(wù)的同時，降低其自身成本和節(jié)約時問成為一項研究內(nèi)容。（）國內(nèi)外許多學者在逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上進行的大量研究大多是在確定環(huán)境下或?qū)⒏鞣N不確定因素進行確定性的近似，分別對其各自的網(wǎng)絡(luò)建立確定性的混合整數(shù)規(guī)劃模型，然后用軟件或嵌套求解子問題模塊的混合遺傳算法對模型求解。該類模型無法反映逆向物流網(wǎng)絡(luò)的不確定性特征，與現(xiàn)實情況往往有很大不同，因此難以保障物流網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性。為針對這個問題，文獻，碩十學位論文第一章緒論，建立了相應(yīng)的多階段隨機規(guī)劃模型，對一些不確定因素進行了分析，在此類模型中，不確定性因素是由具體情景和參數(shù)分析說明的，模型要求隨機參數(shù)離散

32、取值，這樣該模型受到限制，很難描述連續(xù)取值或分布函數(shù)已知的隨機參數(shù)。文獻，通過對機會約束的處理或模糊機會約束清晰化將不確定模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)確定的等價形式，但是將不確定性規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為確定性模型的求解方法并不能很好地反映不確定問題的本質(zhì)，只有在一些特殊情況下才能做到，對一些較復雜的問題通常很難做到這點。本文研究的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)本文對再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的研究，主要包括從第三方物流和生產(chǎn)制造企業(yè)的角度分別構(gòu)建再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型及求解等核心內(nèi)容，論文組織結(jié)構(gòu)圖見圖所示。第一章是緒論，主要對本文研究的背景、研究問題、意義和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行介紹與分析。第二章，介紹了逆向物流的基本概念，分析了逆向物流

33、系統(tǒng)的構(gòu)成以及與正向物流的關(guān)系，并對逆向物流的分類做了詳細的敘述。第三章，介紹了再制造物流的基本內(nèi)容，分析了再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、功能以及特點。第四章，以不確定環(huán)境下的第三方物流的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為背景，提出一個再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)隨機規(guī)劃模型，不確定性條件包括回收產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量以及客戶的需求量；針對客戶需求的變動，考慮正向物流網(wǎng)絡(luò)上的配送中心供貨以平衡客戶的需求，通過將期望值方法和機會約束規(guī)劃方法相結(jié)合，設(shè)計出了該模型的求解方法，并且通過算例中的數(shù)值仿真和對置信水平波動的分析，驗證了模型的有效性和穩(wěn)定性。第五章，為降低物流成本和提高物流效率，基于不確定規(guī)劃的方法建立了一個制造企業(yè)的制造再

34、制造一體化物流網(wǎng)絡(luò)模型，以確定網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)施的位置、數(shù)量及各路徑上的合理物流量。該模型的特點是：將回收產(chǎn)品按質(zhì)量等級分為可用于再制造和需要報廢處理兩類，同時把消費市場對產(chǎn)品的需求量以及可用、廢棄兩種回收產(chǎn)品的回收量看作隨機參數(shù)，而網(wǎng)絡(luò)中的各種運作費用當作模糊參數(shù)來處理。提出了基于隨機模擬、模糊模擬和遺傳算法的混合智能算法直接對模型求解，使模型更接近實際條件。最后，通過一個算例驗證了模型和算法的有效性。第六章將總結(jié)論文的研究成果和不足，并指出未來的研究展望。碩十學位論文第一章緒論叵一一逆向物流的相關(guān)理論（第一章），爵制造物流網(wǎng)絡(luò)特征分析（第二三章）至鯊三夏竺蘭蘭矍蘭！竺奎竺一圖論文組織結(jié)構(gòu)碩十學位

35、論文第二章逆向物流的相關(guān)理論第二章逆向物流的相關(guān)理論逆向物流的概述逆向物流的定義國內(nèi)外學者及研究機構(gòu)對逆向物流的定義有不同的表述。和（）認為，逆向物流是物品在渠道成員問的反向傳遞過程，即從產(chǎn)品消費地（包括最終用戶和供應(yīng)鏈上的客戶）到產(chǎn)品來源地的物理性流動。企業(yè)通過這一過程中的物料再循環(huán)、再利用，使其在環(huán)境管理方面更有成效。美國逆向物流執(zhí)行委員會（）主任博士和博士，年出版了第一本逆向物流著作（；）。他們對逆向物流下的定義是：為重新獲取產(chǎn)品的價值或使其得到下確處置，產(chǎn)品從其消費地到來源地的移動過程（和，）。他們認為，逆向物流的配送系統(tǒng)是由人、過程、計算機軟件和硬件以及承運商組成的集合。它們相互作用

36、，共同實現(xiàn)物品從終結(jié)地到來源地的流動。美國物流管理委員會也給逆向物流下了一個正式的定義：逆向物流是對原材料、加工庫存品、產(chǎn)成品，從消費地到起始地的相關(guān)信息的高效率、低成本的流動而進行規(guī)劃、實施和控制的過程（，）。中國國家標準物流術(shù)語則將逆向物流分解為兩大類：回收物流（）：不合格物品的返修、退貨以及周轉(zhuǎn)使用的包裝容器從需方返回到供方所形成的物品實體流動；廢棄物物流（）將經(jīng)濟活動中失去原有使用價值的物品，根據(jù)實際需要進行收集、分類、加工、包裝、搬運、儲存，并分送到專門處理場所時所形成的物品實體流動。總結(jié)上述定義，本文認為，以資源回收和合理利用廢舊品為目的，基于成本效益原則，對原材料、產(chǎn)品以及相關(guān)信

37、息從消費地到生產(chǎn)地的運輸和儲存，進行計劃、執(zhí)行和控制，以滿足再創(chuàng)造價值或適當處置的過程。逆向物流的功能逆向物流典型的功能是通過合理的方法最大程度恢復和利用廢舊產(chǎn)品中有價值的部分。越來越多的企業(yè)逐漸發(fā)現(xiàn)了這一好的“節(jié)流方式，從以前認作是碩十學位論文第二章逆向物流的相關(guān)理論垃圾而被一丟棄的廢舊產(chǎn)品中獲得可觀的利潤。以美國汽車業(yè)為例，被再加工利用的汽車部件占有市場估計是億美元，以上被售出的發(fā)動機會被再加工利用，在美國大約有家汽車拆解廠和汽車廢舊部件再加工企業(yè)。利用逆向物流的環(huán)保作用和公益性，精明的商家又為自己獲得了良好的聲譽，這種無形資產(chǎn)無疑起到促銷產(chǎn)品、增強競爭優(yōu)勢的功效，并提高企業(yè)品牌的知名度。

38、其次，逆向物流還具有環(huán)境保護的作用。這是逆向物流最有益于人類的功能。近年來，與日俱增的包裝垃圾、廢舊產(chǎn)品給環(huán)境保護帶來相當大的壓力，成為各國政府頗感頭痛的問題。一些國家迫于資源危機和防治污染的雙重壓力，己經(jīng)開始重視逆向物流中回返物品再利用問題。因此，可以說，逆向物流是為了重新獲得廢棄產(chǎn)品或有缺陷產(chǎn)品的使用價值，或者對最終廢棄物進行正確處置。逆向物流產(chǎn)生的驅(qū)動因素從企業(yè)的角度看，逆向物流形成的驅(qū)動因素主要有以下幾個方面：法規(guī)強制許多發(fā)達國家已經(jīng)強制立法，責令生產(chǎn)商對產(chǎn)品的整個生命周期負責，要求他們回收處理所生產(chǎn)的產(chǎn)品或包裝物品等。如德國年頒稚的關(guān)于包裝材料的條例中，要求廠商回收所有銷售物品的包裝

39、材料；荷蘭則要求汽車制造商對所有為舊汽車實行再生（）。我國也將于年出臺并開始實施電子垃圾回收利用法草案，該草案明確規(guī)定制造商有義務(wù)對廢舊產(chǎn)品回收再處理，其他相關(guān)法規(guī)和條例也將陸續(xù)出臺。經(jīng)濟效益（）通過逆向物流活動；提高了顧客的滿意度。在當今激烈的市場競爭下，顧客就是上帝，顧客對企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)的滿意度是決定企業(yè)的生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。逆向物流能夠確保不符合訂單的產(chǎn)品和服務(wù)及時得到有效處理，解除了顧客的后顧之憂，從而贏得顧客的信任。（）增強企業(yè)的競爭優(yōu)勢。如今企業(yè)都是處在一定的供應(yīng)鏈條之上，獨立的企業(yè)很難生存和發(fā)展，那么就需要用供應(yīng)鏈的思想來運作企業(yè)。對于供應(yīng)鏈上的下游企業(yè)來說，如果上游企業(yè)

40、采取較為寬松的退貨政策，則下游企業(yè)的經(jīng)營風險減少，這有助于企業(yè)問的相互合作、相互信任，促進企業(yè)間戰(zhàn)略聯(lián)盟的形成，從而增強企業(yè)的競爭優(yōu)勢。（）降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。許多企業(yè)的產(chǎn)品在最終用戶使用過后，還存在大量的可再生性資源，如果不進行回收，則會造成大量資源的閑置和浪費。企業(yè)通過逆向物流可以回收這些資源，而且舊產(chǎn)品的價格低廉、來源充足，可以在相當程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。尤其在資源短缺日益加重的情況下，逆向物流的意碩十學位論文第二章逆向物流的相關(guān)理論義更為顯著。出于經(jīng)濟效益考慮的物品重新利用的情形主要以美國為代表，機器零部件的再制造（）就是典型的例子，檢修后的廢舊產(chǎn)品可當成備件或賣給二手市場，而檢修

41、費用只是原先產(chǎn)品制造成本的一小部分。生態(tài)效益由于垃圾填埋和焚化不但會造成資源損耗，而且還會造成環(huán)境污染，不利于生產(chǎn)活動的健康持續(xù)發(fā)展，故要求生產(chǎn)商對產(chǎn)品的整個生命周期負責，以節(jié)約資源、保護生態(tài)環(huán)境。出于生態(tài)效益考慮的物料重新利用的情形主要以歐洲為代表。等在年用實際事例驗證了循環(huán)重復利用物料行為對環(huán)境保護、資源節(jié)約的效用，等于年研究了電池的凹收處理網(wǎng)絡(luò)以及電池回收行為對環(huán)境的影響。社會效益生產(chǎn)企業(yè)回收利用所生產(chǎn)的產(chǎn)品，符合社會發(fā)展的“綠色”思路，從而有利于企業(yè)在社會中樹立良好的公眾形象，產(chǎn)生巨大的社會效益。以上幾種驅(qū)動因素在實際生產(chǎn)實踐中往往是互相交織在一起的。例如，若增加廢物的處理成本，則會使

42、得廢物減少更多，產(chǎn)生生態(tài)效益和社會效益；而消費者的環(huán)保意識又表現(xiàn)出另一種新的市場機會，導致經(jīng)濟效益提高。逆向物流的系統(tǒng)分析逆向物流系統(tǒng)的流程逆向物流是正向物流的延續(xù)，不論是時問上還是空間上，是以正向物流的終點為起點的物流活動。從產(chǎn)品的角度看，正向物流的功能主要包括三部分：原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品配送分撥。而逆向物流是當產(chǎn)品功能喪失或者部分喪失，從離開消費者處而開始的，主要功能包括：產(chǎn)品收集、檢測與分類、再加工、再配送和廢物處理。正向物流與逆向物流功能要素的聯(lián)系如圖所示，圖中顯示了產(chǎn)品從原材料狀態(tài)、被使用到再次被利用整個新的一個產(chǎn)品鏈。書配受叢函十料咎，】荔。撇對一吵車烹一也卜圖逆向物流的流程碩十學位論文第二章逆向物流的相關(guān)理論逆向物流主要包括以下活動：（）產(chǎn)品收集（）：產(chǎn)品收集是逆向物流的基本功能，是以有償或無償?shù)姆绞?，將分散在各地的消費者使用過的廢舊物品收集起來，運往進一步處理的地點。產(chǎn)品收集包括收購、運輸和存儲等環(huán)節(jié)，從消費者市場上收集的物品經(jīng)常是數(shù)目大、分散廣的小批量運輸，運輸費用比例較大，運輸成本較高。（）檢測與分類（）：對回收產(chǎn)品的質(zhì)量進行檢測，以確定合適的處理方案，并據(jù)此進行分類，該步驟可能包括拆卸、破碎、檢測、分類和倉儲等環(huán)節(jié)。早期檢測和分類可以及早識別沒有回收價值的物品，節(jié)省對無用廢棄物的運輸成本。（）再處理（）：分類完成后，部分物品進入再處理過程。不