逆向物流网络设计（精选9篇）
逆向物流网络设计 篇1
随着社会经济的高速发展, 人民生活水平日益提高, 但随之城市生活垃圾、废弃物也大幅增加。据2002年12月20日《光明日报》报道, 我国垃圾填埋已进入高峰期, 垃圾年产量约1.3亿吨, 约占世界总产量的四分之一, 是世界上垃圾包袱最重的国家。另据2004年5月25日《经济参考报》消息, 有专家指出, 目前我国许多城市已形成了“垃圾包围城市的局面”[1]。白色污染、垃圾围城已经成为困扰城市发展的大问题。城市生活垃圾是指人们日常生活中产生的固体废弃物, 主要包括各种包装物、旧报纸书刊以及玻璃、铁、铝和饮料容器等, 其余为家用电器、厨余物、污泥等[2,3]。废弃物如此之快的增长对社会、经济和环境的影响是显著的, 中国在今后20 年大约要建设1400 座垃圾填埋场[4]。
废弃物处理产业化是实现废弃物资源化、降低环境污染和保护生态系统的最佳途径。实际数据表明, 资源回收利用法工艺技术先进、社会、环境、经济效益高, 适合我国国情, 是处理城市垃圾根本之路。事实上, 一个完整的供应链系统不仅包括正向物流, 还包括逆向物流。但是长期以来, 管理者将顾客退回物品以及产品使用后废弃物品的处理排除在企业的经营战略之外。随着科学技术的进步和人们生活水平的提高, 消费者对产品多样化和个性化的要求越来越高, 由此导致产品生命周期日渐缩短, 更新换代速度加快, 被人们淘汰和废弃的物品也越来越多。与此同时, 人们的环保意识不断增强, 环保法规日益完善, 许多国家开始要求生产企业对产品生命周期全过程负责, 尤其是废旧物品的回收。于是, 逆向物流这一新兴的科学领域应运而生, 并日渐成为理论界和企业界关注的热点。
目前, 逆向物流的研究已经引起人们的广泛关注。如达庆利等给出了逆向物流的研究综述[5]。马祖军等研究了产品回收逆向物流网络优化设计模型[6], Jayaraman等给出了一个混合整数规划模型来确定电子产品的回收再制造工厂的位置和数量[7], Fleischmann提出一种单产品、无能力限制的产品回收物流网络设计模型, 并用于分析复印机再制造[8], 周根贵考虑了需求为随机变量的逆向物流网络, 建立一个混合整数规划模型并通过遗传算法求解[9]。对于废弃物流网络的设计问题, 国内的研究很少。有的也只是从选址角度考虑, 将其视为一个选址-分配问题, 很少考虑运输的路径。如何波等建立了一个多目标规划模型来优化回收站和处理站的两级选址问题[10]。王刊良等针对有害危险品的运输网络中检查站设置问题, 建立了评价检查站系统效率的模型[11], 文献[12]和文献[13]综述了有害危险废弃物品后勤学的相关研究动态。
在逆向物流中, 废旧物品的回收包括[14]:指定区域的分销中心或零售点收集回收的废旧物品, 废旧物品经过汇总运送到集中式的回收中心, 在回收中心废旧物品经过修理, 翻新, 在制造重新获得价值或者进行没有任何商业价值的产品处理 (可能存在的社会效益, 如废水处理) 。废旧物品的回收需要确定回收中心的地址和处理能力, 目标是逆向物流的总成本最小化, 回收中心的处理能力充分利用, 消费者退还产品的便利程度最大化。在这些环节中, 回收中心起着至关重要的作用。因此, 考虑对回收中心的科学选址非常重要, 对回收中心的选址结果的好坏影响着整个逆向物流网络的结构, 是逆向物流网络是否优化, 布局是否合理化的关键。
考虑回收中心的一般运作模式是分销商、零售商店、顾客将返回的产品送到一个或多个回收中心。通过回收中心进行初步筛选, 并对筛选后的废品分类处理, 如拆分, 再加工或直接焚烧, 填埋。如果分销商、零售商非常多, 公司可以建设多个回收中心, 如Kmart公司拥有4个, Sears、Roebuck和Company公司都拥有3个。随后, 回收中心累积待处理的产品, 并根据零售商和制造商的要求, 对产品做出适当的处理——这些物品递送到逆向物流的下一个节点。本文将对该实际情况建立数学模型并考虑对其进行求解。最后用一个实际算例以说明所建模型可行性。
1 问题描述
1.1 问题的定义
在整个逆向物流系统中, 可以用相联结点和运输路线构成的物流网络来表示。在实际中, 通常企业会遇到这样的问题:工厂已经设立好了, 位置是已知的, 客户群分散在一定的区域内, 位置也是已知的, 此时如何从备选的回收站中选址, 建立有效的逆向物流网络, 目标是使得成本耗费最低。
但现实中的逆向物流网络设计问题又有其特点, 如:逆向物流并不是独立存在的, 而与正向物流有着千丝万缕的联系;逆向物流的数量存在着极大的不确定性;在设计逆向物流网络时, 除了成本最优原则外, 有时需要考虑其他因素。鉴于现实问题的复杂性, 本文对该问题作了一些现实可行的简化处理:
(1) 逆向物流系统由初始回收点 (即客户) , 回收中心构成。这种集中式的回收和集中式的分销形式, 有利于充分利用资源, 达到规模效应。通过初始回收点, 有利于降低逆向物流的不确定性, 有利于节约顾客的时间, 甚至可以使回收产品达到运输的经济批量。
(2) 初始回收点是借用其他机构/单位, 因此不必考虑其建设成本, 其地理位置是己知的, 其单位时间内回收产品的数量可以根据经验数据事先估计。
(3) 实际问题中确定回收中心往往先通过其它方法确定一些备选地址, 然后再从中选择。所以本文旨在建立数学模型, 通过求解模型得到在备选地址上建立回收中心的最优方案。
1.2 模型基本假设和前提
本文建立的逆向物流回收中心选址模型的基本假设与前提:
(1) 模型是建立在一个闭环网络结构中, 所有废物资源将全部回收到生产商, 但原正向物流中的配送站由于功能与回收中心不同, 所以不作为回收中心使用。
(2) 模型仅考虑回收到一个工厂, 即处于终端的生产商的工厂。根据逆向物流网络特征的分析, 处于终端的工厂也是生产厂家, 这样就使得本文建立的模型属于闭环网络结构。
(3) 模型仅在一定的备选地范围内考虑回收中心的配置。考虑到实际问题中, 不同的地区存在的地域差别等自然环境因素, 在研究建立模型时, 主要考虑在同一地区进行回收中心选址, 所以模型仅考虑在一定备选地范围内。
(4) 客户对于产品的退回量的变化是可预测的。
(5) 初始点 (客户端) 的退货必须全部送回回收中心。考虑到回收中心在逆向物流整个网络系统中的作用, 即对回收物资的初步拆卸, 清洗, 填埋及焚烧等。所有的退货必须全部送回回收中心进行初步的回收作业。
(6) 回收的废物资源只能在经过回收中心处理后统一由回收中心送运回工厂。经过回收中心对所有回收物资进行初步的回收作业后, 将处理过的资源再回收运往工厂, 进行最终的处理。
2 模型的建立与求解
本文建立模型的基本思路是:在一定的备选地范围内, 考虑建立和运营多个回收站, 用于回收处理从客户群回收的资源, 最后再由回收站将处理后的资源运输回工厂的情况。主要考虑回收站建立, 维修等固定费用, 由客户选路到回收站的运输费用和回收中心选路到厂房的运输费用。并且使各项费用的总和达到最小或接近最小。
2.1 模型变量及意义
N={N1, N2, …, Nn}备选回收中心的集合
Q={Q1, Q2, …, Qn}客户集合
rk在路径k上的单位距离成本
αk运输工具k的载货量
Τk运输工具k的最大允许行程
FR为回收中心的相关固定成本 (建设成本, 维护成本, 扩建成本)
Ri为回收中心Ni的回收处理能力
H为工厂处理能力
aij为客户点Qj退回到回收中心Ni处理的商品数量
Csi从备选回收中心到厂房的单位运输成本
Wsi从备选回收中心到厂房的运输量
dij 从客户点到备选回收中心的距离
2.2 数学模型
根据上述的符号和模型的建立思路, 可以建立如下的数学规划模型:
目标函数:
约束条件:
目标函数等式右边第一项表示回收中心到厂房的运输费用;第二项表示客户选路到回收中心的运输费用;第三相表示回收中心固定成本。目标函数的意义就是使这三项费用和最小或接近最小。
约束条件 (1) 表示从客户退回到某一个回收中心的量不超过该回收中心的处理能力;约束条件 (2) 表示回收中心送回到工厂的总量不超过工厂的处理能力;约束条件 (3) 要求一个客户只能在一条路径上;约束条件 (4) 表示对于每一辆运输工具的载货量做了限制;约束条件 (5) 表示选择路径在运输工具J的最大允许行程内;约束条件 (6) 每条路径必与一个回收中心相连。
2.3 模型的求解
该数学模型本质上是一个整数规划问题, 在输入规模较大时是一个NP-hard问题, 此时需要利用启发式算法、遗传算法等方法来进行求解。但是考虑到实际中的回收中心的个数比较少, 此时的输入规模相对较少, 本文设计出如下的启发式算法。
(1) 列出从回收站到工厂, 回收站到客户的最小运费单价表, 以及用户的总的回收量, 在此基础上, 由公式Cij=min (FNi+NiQj) 可求出从用户 (Qj) 经回收站 (Ni) 到工厂 (F) 的最小运费及各回收中心的通过量;
(2) 其次, 按照不超过回收中心处理能力的约束条件, 以及第一步求解出的最小运费。可统计出每个客户选择哪一个回收中心最经济, 从而从备选的回收中心中确定最优回收地址。
(3) 最后, 按照点到点距离求解法求解每个客户到回收站的最短运输距离, 再结合单位运输成本求出总的运输费用。
3 求解算例
如某企业在一个固定区域建立一个工厂, 拥有五个客户, 期望在备选的三个回收中心中选出合适的回收中心, 使各项费用和耗费最小, 从而达到节约成本, 提高物流效率的目的。其中工厂、回收中心、客户的所在地位置是已知的, 工厂到个回收中心的单位运输费用, 回收中心到各个客户的单位运输费用以及回收中心的处理能力都为已知量。该企业的工厂, 回收中心, 客户地理位置图如图1所示, 图中Ni为回收中心, Qj为客户。工厂到回收中心的单位运费及工厂处理能力如表1所示, 回收中心到用户的单位运费及用户的回收量列举于表2, 各回收中心、工厂、客户间的地理坐标如表3所示。
计算算法如下, 首先根据表1和表2, 由公式Cij=min (FNi+NiQj) 可求出从用户 (Qj) 经回收站 (Ni) 到工厂 (F) 的最小运费及各回收中心的通过量, 得表4如下。
通过表4, 得出客户1、客户2、客户3、客户4都是选择回收中心1, 使得运费花费最小;客户5则是选择回收中心2, 如图2所示。
在确定了运营哪些回收中心之后, 通过点到点的计算方式
再结合表2各段的单位运输费用, 可求得从客户到回收中心, 回收中心到工厂的运费如表6所示。
如上述算例所示, 本文建立的逆向物流中回收中心选址模型, 主要考虑因素为成本费用和线路的选择。此时设计算法的思路是根据工厂到回收中心的运输费用与客户到回收中心的运输费用之和最小及回收中心处理能力是否饱和为条件, 从备选回收中心中确立运营的回收中心地址及个数;再根据运输距离和单位运费, 求解得出总的运输成本。
4 结束语
本文主要考虑如下实际问题:假设在一定区域内企业逆向物流中, 回收中心的选址问题。本文建立一个三层模型, 包括终端的一个工厂, 多个回收中心和多个客户。问题的输出是多个预选的回收中心地址Ni, 根据回收中心选路到工厂, 回收中心选路到客户所产生的费用和路径, 选择出合理回收中心地址。问题的目标是最小化回收中心选路到工厂, 回收中心选路到客户所产生的运输费用, 并得到最优化路径。本文采用启发式算法和点到点的距离求解方法, 研究出一个解决此类回收中心选址的方法。不过此算法主要针对预选回收站Ni取值较小, 和客户分散比较集中的情况。对于一些特殊的情况, 本算法并不是最优算法。但本文的模型和算法对于实际的选址决策仍具有一定的理论指导意义。
摘要：针对废弃物的回收问题, 建立包含工厂, 回收中心和客户的三层逆向物流网络优化模型, 该模型根据回收中心选路到工厂, 回收中心选路到客户所产生的费用和路径, 选择出最优回收中心地址和最优化路径。问题的目标是最小化回收中心选路到工厂以及回收中心到客户所产生的运输费用和相应的最优路径。论文建立了一个整数规划模型, 并给出求解算法和相应算例, 证明了模型的有效性。所得结论对实际的选址决策具有一定的指导意义。
关键词：运筹学,选址,最优化,废弃物,逆向物流
逆向物流网络设计 篇2
摘 要：首先介绍了循环经济的基本理论，随后讨论了循环经济理论下的逆向物流，指出逆向物流是发展循环经济的关键环节，提出了循环经济中发展逆向物流的几点建议。
关键词：循环经济;循环物流;逆向物流
一、循环经济
(一)循环经济的含义
循环经济是对物质环形流动型经济的简称。
从物质流动的方向看，传统工业社会的经济是一种单向流动的线性经济，即“资源→产品→废物”，其特征是高开采、低利用、高排放。
循环经济要求以“减量化、再循环、再使用”为社会经济活动的行为准则，运用生态学规律把经济活动组织成一个“资源→产品→再生资源”的反馈式流程，实现低开采、高利用、低排放，以最大限度利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率，最大限度地减少污染物排放，提升经济运行质量和效益。
(二)循环经济中的“3R”原则
1、减量化原则(Reduce)，属于输入端方法，以资源投入最小化为目标，提高资源利用率为核心，旨在减少进入生产和消费流程的资源。
要求用较少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的。
2、再利用原则(Reuse)，属于过程性方法，目的是延长产品和服务的使用时间。
要求制造产品和包装容器能够以初始的形式被反复使用，要求消费者尽可能多次、或者以尽可能多的方式重复使用物质，制造商尽量延长产品的使用期。
3、再循环原则(Recycle)，是输出端方法，通过把废弃物再次变成资源以减少最终处理量和充分利用资源。
要求生产处理的物品在完成其使用功能后重新变成可以利用的资源。
“减量化、再利用、再循环”原则在循环经济中的重要性并不是并列的。
循环经济不是简单地通过循环利用实现废弃物资源化，而是强调优先减少资源消耗和减少废物产生的基础上综合运用“3R”原则，“3R”原则的优先顺序是：减量化—再利用—再循环。
二、循环经济理论下的逆向物流的内涵和循环物流系统
(一)逆向物流的内涵
按照美国物流管理协会的定义，逆向物流是为了资源回收或处理废弃物，在有效及适当的成本下，对原料、制品、成品和相关信息从消费点到原始产出点的流动和储存进行规划、执行和管制的过程。
(二)循环物流系统
现代物流是一个循环物流系统，它既包括正向物流系统也包括逆向物流系统，通过资源和消费者将正向物流和逆向物流连接在一起，形成一个资源循环利用的物流闭合系统。
图1中资源通过供应商到达制造商转变为产品，再通过分销商到达消费者手中，完成资源的消耗，这个过程是正向物流活动，要求做到资源利用的减量化。
不符合消费者要求的.产品通过分销商回到制造商手中，属于逆向物流中的退货物流，产品通过消费者使用后作为废品被回收，回收的废旧物品经分类后仍然有使用价值的可通过再利用或再制造重新回到流通环节，有用物资还原以资源的形式提供给供应商实现资源再循环。
废旧物品回收分类后无用的物资进行焚烧或填埋处理，力争做到排放的无害化。
回收、分类、分解环节属于逆向物流的回收物流。
三、逆向物流在发展循环经济中的重要作用
(一)逆向物流是循环经济“3R”原则的充分体现
在整个逆向物流工作流程中，从原材料供应、产品设计制造、配送销售、使用维修以及分拆回收等，循环经济的“3R”原则得到了充分的体现。
如在产品设计中尽量采用标准设计、包装设计和回收设计，将产品设计成易拆卸型的，使一些装备能便捷地升级换代，而不必整机报废。
(二)逆向物流系统的构建有力推动了企业的循环经济实践
逆向物流涉及到企业的原材料供应、产品设计、产品制造、产品销售和售后服务等许多环节，企业要实施逆向物流必须从供应链的视角来构建逆向物流系统，建立循环物流系统。
在这一系统中，众多企业间构建起战略合作伙伴关系，实现资源、信息、技术、利益的共享，能够使循环经济得以在生产过程中的各个环节展开。
(三)逆向物流为消费者参与循环经济活动提供了必要的平台
循环经济不仅是企业的事情，广大消费者也起着非常重要的作用。
逆向物流系统为消费者参与循环经济提供一个必要的平台，引导社会公众积极参与到循环经济中，形成节约和回收资源、保护环境的生活方式和可持续消费模式。
四、循环经济中发展逆向物流的建议
(一)树立循环经济发展理念，将逆向物流纳入循环经济的发展规划
政府在发展循环经济时要充分认识到逆向物流在循环经济中的作用，制定适当的优惠政策，鼓励逆向物流的发展。
(二)完善法制建设，构建循环经济发展的法律体系，促进逆向物流的发展
发达国家的经验表明，推进循环经济的发展必须有法律保障。
我国也先后颁布实施了一系列相关法律，但循环经济法规体系尚不健全，可操作性不强，政府应完善相关法律法规体系，引导和监督企业重视逆向物流管理。
(三)推进企业逆向物流技术创新
目前我国废弃物的回收、分类、处置和资源化的技术比较落后，资源的回收利用率低，技术因素已成为制约逆向物流发展的瓶颈。
因此发展逆向物流应加大相关技术的研发力度，改进产品设计，组织对回收和再利用等技术的研发，提高逆向物流的处理效率。
(四)选择适当的逆向物流发展模式，鼓励第三方逆向物流
企业要根据本身的规模、实力和逆向物流方面的技术、逆向物流成本因素等方面进行综合考虑来选择适当的发展模式。
第三方物流企业在成本、专业化、规模和技术等方面都具有很大的优势，应该鼓励第三方逆向物流的发展。
参考文献：
[1]张敬文.基于循环经济的逆向物流管理[J].商业研究,,(3):197-199.
基于鲁棒优化的逆向物流网络设计 篇3
在传统的正向物流管理中,物流网络设计具有重要的战略性意义。同样的,逆向物流网络设计的合理与否也直接决定了逆向物流的整体效益。由于逆向物流中回收量等的不确定性,使其网络构建更具复杂性,也使得逆向物流的网络设计问题成为一个具有现实性意义的问题。近年来,国内外学者也开始了对逆向物流网络设计问题的研究。
针对逆向物流网络设计方法,较多文献采用了运筹技术方法来优化网络结构,普遍的方法有整数线性规划、混合整数线性规划、多目标规划、非线性数学规划、随机规划等,通过成本最小化或收益最大化来实现网络结构中设施的数量和定位,以及网络中的最优流量[1,2,3]。在解决不确定问题时,经常采用随机规划方法、灵敏度分析法、鲁棒优化方法、模糊规划等方法[4]。其中随机线性规划法没有考虑决策者的风险偏好以及系统的稳定性要求,而且它要求预先确定随机概率分布,然后通过机会约束来表示一个解的可行性,这在很多情景下很难满足。特别是在逆向物流的网络设计中,由于产品的需求量和回收产品的数量和时间都存在很大的不确定性,很难得到这些参数合适的分布概率。而灵敏度分析是一种后续优化方法,它的目的是研究经过优化计算得到的过程系统是否能够持续、稳定地用于实际。这种方法在模型中忽略了不确定性因素的影响,求解以后分析不确定因素对最优解的影响,并不能让我们得到一个鲁棒解[5]。而模糊规划由于是软约束规划,难免造成约束条件之间的冲突。
本文采用鲁棒优化方法,同时考虑系统鲁棒性和最优性,将复杂的随机问题转化为比较合理又易于计算的线性规划问题。鲁棒优化作为应对系统中不确定因素的一种优化方法,可以实现在不确定因素下决策者对系统最优性与鲁棒性的要求,可以反映决策者的风险偏好,因此很适合用于不确定环境下的逆向物流网络优化设计问题。
2 逆向物流网络的基本结构
逆向物流是一个多对多的结构,首先有许多分散的点然后汇集于一点,最后在分散开(见图1),这这个过程中包括了废旧产品的回收、集中、检测、分类处理、再制造、再销售等多个环节。因此,在逆向物流网络的设计中应考虑包括回收方法、地点、容量、再加工过程、库存等问题[6]。
3 逆向物流网络设计模型符号设置
I、J、L、K为潜在的工厂、仓库、检测中心和客户服务点;iY p、Yjh、lYr为0-1变量,分别表示是否建立工厂、仓库、检测中心;fip、fjh、flr分别为建立工厂、仓库、检测中心的年固定成本;分别表示工厂、仓库、检测中心的容量;Xpijω、Xhjkω、Xcklω、Xrliω为ω情形下,各物流物设流施操之作间成的本流;量;cijp、cjhk、ckcl、crli为各设施之间的单位
Vkω=ω情形下,客户服务点k的未满足需求;
Ukω=ω情形下,客户服务点k未回收的旧产品;
dkω=ω情形下,客户服务点k每年的需求量,k∈K;
ukω=ω情形下,客户服务点k每年产生的废品量,k∈K;
γω=ω情形下,废弃品的年恢复率;
λω=ω情形下,废弃品回收率;
ωπ=ω情形发生的概率,其中Ω为回收量不确定各种情形的组合。
4 模型建立
这里用鲁棒优化来建立模型。对逆向物流的网络模型进行分析可以得到,尽管逆向物流中存在很多的不确定性因素,但是它只是影响各个物流设施之间的物流量,对成本造成一定的变化,却不会影响物流设施位置的决策,根据文献[8],iYp、Yjh为设计变量,Xpωij,Xhωjk,Xcωkl,Xrωli为控制变量,权重α,β分别体现决策者的风险偏好系数和背离约束的惩罚系数,由此建立的逆向物流随机情境下,鲁棒优化模型为:
Subject to
在模型中,目标函数表示该逆向物流网络的鲁棒成本最小,相当于求解一个多目标函数问题,使得总成本最小、成本方差最小、惩罚成本最小。(2)、(3)是回收和需求等式。公式(4)-(6)分别代表仓库、工厂和检测中心流量平衡的限制。在仓库内,进货和出货应该是相等的(4)。在工厂内,潜在的过量出货量与新产品有关(5)。同样,在检测中心的回收量与处理量是相关的(6)。公式(7)-(9)是各个设施的容量限制,其中(7)是生产能力的限制,(8)是仓库存储容量的限制,(9)是检测中心处理能力的限制。
5 随机模型算例分析
假设某电脑生产商在其服务范围内回收旧产品,回收产品经历了从客户回收、检测分类、再制造、再销售的过程,经检测不可再制造的产品在当地进行处理。当回收产品运到再制造厂时,回收产品与原来加工厂的制造协同,新旧产品的销售渠道均相同。该服务区域有8个回收点K(亦为消费者区域),5个检测中心备选地点L,3个仓库备选地点J,2个备选生产厂地I。fip=20000元,fjh=10000元,flr=15000元,γω=0.5。kuω=ωλdkω,dk分别为4000件、5200件、4000件、5800件、4700件、3900件、6800件、3600件,考虑废旧产品的回收率可以有7种情形,是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7,发生的概率分别是0.05、0.05、0.30、0.40、0.10、0.05、0.05。α=1,β=3000,其他数据见表1-4。
其中,各路段运输成本根据各站点间的距离折算成单位距离产品成本。假设所有经过检验的产品通过再生产创造的利润比丢弃处理的费用大的多。为了避免这些隐形成本引起总成本的变化,不包括变化的再制造、加工和处理成本。
利用lingo8.0软件计算上面例子。可以得到目标函数的最优值为853184.8元,选择L1、L2、L3、L4建立检测中心,I1建立工厂,J3建立仓库。
从表5可以看出,当α值不变时,β值越大,不可行的期望值减小,模型的稳健性增强,这说明了尽量满足约束条件,模型变得复杂,但是却可以增加模型的稳健性。数据分析结果与模型分析结果一致。
当β的值不变时,α值越大,费用的标准差变小,不可行期望值增大,解的稳健性增强,即决策者的决策风险越高,解的稳健性越强,这跟α在模型中所起的作用相同。由此可以看出该模型可以很好的体现决策者对风险的偏好以及模型复杂程度对物流网络设计的影响。
6 结论
由于逆向物流环境复杂性,以及废旧产品供应量的不确定性,使得鲁棒性分析在实践中变得很有意义。本文应用鲁棒优化方法讨论了在不确定环境下的逆向物流网络设计问题,结合正逆向物流的整体物流网络设计模型,分析了模型的鲁棒性和解的鲁棒性。通过算例分析,证明了该模型在用于逆向物流网络设计时是可行的。由于考虑了决策者对风险的偏好程度以及模型复杂度对优化结果的影响,因而更具有实际意义。
参考文献
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改进我国企业逆向物流的措施 篇4
［关键词］ 企业；逆向物流；措施
随着人们环境保护意识的增强，环保法规约束力度的加大，退货、回收、报废产品、生产过程中的报废零部件的回收和利用的加强，逆向物流逐渐被企业高层、政府所重视。
一、逆向物流概述
逆向物流是相对于传统的正向物流而言的，指商品从消费者向生产者的反向流动。美国物流管理协会给逆向物流下的定义是：逆向物流就是为了资源回收或正确处理废弃物，在高效及适当成本下，对原材料、在制品、产成品及相关信息从消费者到产出点的流动和储存进行规划、实施和控制的过程。
（1）回收。回收是将顾客所持有的产品通过有偿或无偿的方式返回销售方。这里的销售方可能是供应链上任何一个节点，如来自顾客的产品可能返回到上游的供应商、制造商，也可能是下游的分销商、零售商。
（2）检验与处理决策。对回收品的功能进行测试分析，并根据产品结构特点以及产品和各零部件的性能确定可行的处理方案，包括直接再销售、再加工后销售、分拆后零部件再利用和产品或零部件报废处理等。然后，对各方案进行成本效益分析，确定最优处理方案。
（3）分拆与再加工。按产品结构特点将产品分拆成零部件，对回收产品或分拆后的零部件进行加工，恢复其价值。
（4）报废处理。对那些没有经济价值或严重危害环境的回收品或零部件，通过机械处理、地下掩埋或焚烧等方式进行销毁。
二、逆向物流市场现状
当前，我国逆向物流发展基本上处于自发和无序状态，市场培育严重滞后。落后的逆向物流导致资源大量浪费，环境污染严重。随着我国经济发展逐渐从外延式、粗放型向内涵式、集约型转变，从单纯重视经济增长数量到重视经济增长质量的转变，在经济效益和社会经济可持续发展的双重驱动下，我国逆向物流必将也应该获得足够重视，并获得新的发展。
三、我国企业实施逆向物流的障碍
1.管理阶层对逆向物流存在认识上的误区
（1）生产企业对回收责任的意识淡薄，还继续持有以往卖方市场的陈旧观点，认为产品一旦售出，所承担的责任就此结束。
（2）企业认为逆向物流不仅不能带来经济效益，还会造成资源和时间的浪费。这种对外部废旧产品及其物料有效利用的忽视，造成大量可再使用资源的闲置和浪费。
（3）没有认识到逆向物流活动的复杂性，不重视对逆向物流的管理，认为只要投入很少的时间和精力就可以处理产品的逆向物流。甚至在生产繁忙时，将逆向物流活动长期搁置，这不仅延长了产品的退货处理速度，也增加了企业的仓储成本和处置成本。
以上认识误区的根源在于企业认为逆向物流浪费资源，不能带来经济效益，完全是为了应付法律法规不得已而必须进行的。其实，由于废旧产品的回购价格低，来源充足，对这些产品进行回收加工，可以大幅度降低企业的物料成本。
2.企业传统的退货政策对开展逆向物流的不利影响
过去，企业针对产品的回收和退货制定了非常严格的政策，对顾客办理退货设置复杂的手续，延长处理退货的时间，降低退货效率，这些消极的退货政策阻碍着逆向物流的有效运作。企业严格的退货政策不仅不能解决居高不下的退货率，还会导致供应链系统中存货水平的提高和企业市场份额的下降。3.缺乏逆向物流信息系统
企业通过逆向物流信息系统可以收集有用信息，对退货进行逐一管理，反馈退货原因。而且，可以为其服务商提供包括产品质量评价、产品生命周期分析在内的各类营销信息。其系统功能的实现大大提高了退货的处理速度，使退货在最短的时间内完成，节约运输成本。
4.回收产品的供应和需求的不确定性
在传统的前向分销中，生产者可以根据市场需求，控制产品的供应时间、数量、质量、销售的范围等。而在逆向物流系统中，回收产品的供应通常不由生产企业决定。回收产品的数量、质量以及回收时间等通常是由产品的拥有者决定的（产品的拥有者可能是零售商或最终顾客）。这种供应的不确定性导致的非经济批量流，会增加企业的运输和处理成本，也使那些使用逆向物流回收材料来生产新产品的企业，难以制订完整连续的生产计划。
5.资金和人员的匮乏
逆向物流系统的建设和实施需要大量的资金和专业人员。逆向物流回收处理中心的建设、处理设施的配置，以及信息系统的研究和开发等都需要大量的资金，并且资本回收周期很长。对企业尤其是中小企业来说，这种高投资带来的高风险影响其逆向物流有效实施。逆向物流管理和实施方面的人才，除了需要具备相应的物流知识外，还必须掌握不同行业之间复杂的退货过程。
四、解决我国逆向物流存在问题的措施
逆向物流网络设计 篇5
第三方逆向物流不同于企业自身的逆向物流,它是以服务制造企业、物流企业、分销商等整个产品生命周期中出现的各种行业企业为目的的,包括仓储、运输、分拣等内容的独立机构[1]。采用这种合同化的方式为自己的企业服务,能够实现节约化、规模化、专业化等目的。尽管第三方物流在现代物流活动中起着相当重要的作用,并且得到了较好的发展,但是由于缺乏整体规划和集成的供应链物流管理信息的支持,使其在运作过程中没有发挥最佳的效果[2]。尤其是在逆向物流的再制造网络方面的不合理设计,直接对逆向物流的管理效率和效益产生重大影响。
本文研究基于第三方的逆向物流管理网络设计问题,给出了再制造物流网络的结构和功能。通过对再制造物流网络中的回收产品数量和质量不确定性的量化,提出将回收产品按质量等级分为可用于再制造和需要报废处理两类,同时建立基于机会约束的随机规划模型。本文采用融合随机模拟、神经网络和遗传算法等关键技术的混合智能算法对模型进行优化求解。最后用实例验证的方式对模型的有效性进行了探讨。实例分析结果表明本模型对于带有随机变量的物流设施服务能力的满足概率为94%,完全能够达到第三方逆向物流高效率、高可靠性的要求。
2 第三方逆向物流再制造网络模型设计
第三方逆向物流与企业自身的逆向物流的区别就在于前者将整个再制造过程都由与生产实体存在合同及合作关系的独立企业完成[3]。在产品的再制造物流网络结构上的表现为正向物流有企业自身或其他第三方正向物流单位负责,而整个产品的逆向物流从回收处理到再制造过程,甚至废弃物处理都由第三方逆向物流企业负责。其结构图为图1所示。
再制造物流网络结构一般有三种构建方法:在正向物流的基础上扩展构建逆向物流网络;考虑正向物流和逆向物流设施的整合;建立正向和逆向物流相结合的集成物流网络;构建独立的逆向物流网络[4]。在我们的设计中考虑一个三级的制造/再制造物流网络,包括回收中心、再制造厂和再分销中心三种物流设施,以及再制造和废弃物处理两种方式。本第三方逆向物流网络模型在设计之初需要对模型建立条件进行假设,具体为:消费区域的划分已知,每个消费区域既是废旧品收集源,又是新生品的市场,产品需求为已知的常量,回收产品中两类不同质量的废旧产品分别为相互独立的随机变量;再制造厂的数目、位置已知,生产能力已知;产品的运输成本与运输距离成正比,各种物流设施的固定投资已知;模型仅考虑单产品单周期的情况,即考虑运营期可计量的经济成本,不考虑时间成本和社会效益。依据这些假设,我们建立了基于第三方逆向物流的网络模型。从图1中可以看出第三方逆向物流主要与消费者、产品制造商、产品供应商、废弃产品处理中心有关,因此其模型的具体形式也将体现这几个方面的内容,第三方逆向物流的目标函数模型如式1所示。
在上述模型中假设第三方逆向物流单位m承担的与消费者n、与产品制造商i、与产品供应商j、垃圾处理站点的单位交易费用函数分别为式(2)~(5),且它们均假设为对于交易量的连续可微凸函数。
第三方逆向物流单位的固定运营费用包括收购、运输、仓储、分类检修、再加工等,其总费用函数如式6所示。第三方逆向物流单位的再制造网络模型的固定假设如式(7)~(11)所示。
3 第三方逆向物流再制造网络模型算法设计
第三方逆向物流再制造网络模型涉及到的因素非常多,因此其结构也异常复杂,传统的精确算法对这种模型的应用效果并不明显,我们采用一种混合式智能算法来对上一部分中确定的网络模型进行求解。这种混合式算法融合了当前流行的随机模拟、神经网络及遗传算法等主流技术的关键部分。本文设计神经网络最基本的三层结构,该结构由输入层、一个隐含层和输出层以前向的方式连接而成。算法设计主要包括编码、适应度计算与评价及选择、交叉、变异等操作步骤。假定回收产品中可再利用的产品和报废产品数量分别服从U(a,b)均匀分布,且这两个变量是相互独立的。设包括设施选址和各设施之间的物流量的所有决策变量向量Y,则可以得到一训练神经网络不确定函数。针对该不确定函数可以进行上述的编码、适应度计算等算法设计。
针对式1中的模型,决策变量Y决定了变量x的取值,即只有当Y为1时x才有可能不全是0。反映到具体的模型上就是当第三方逆向物流的某个备选地址被选中时,才有对产品进行回收的可能。在我们的算法中采用三个消费区和三个备选地址的编码方案,其中Y为二进制编码,其他变量为浮点数编码,且只能取0,1值。具体的编码格式如表1所示。
第三方逆向物流再制造网络模型算法的个体适应度计算通过神经网络来完成。将任意个体染色体的编码作为神经网络的输入,可以得到2个输出。定义适应度函数,即若vk是当前第k个个体,则适应值fk=M×C,其中由U(Y)即可确定体对应的方案不可行时，M 大于 1，否则等于 1， 若 kf值越小，则适应度越高。在选择、交叉和变异的选择操 作上我们采用比例选择法来选择各个个体向下一代进行遗传 的概率值，这是一种回放式随机采用方法。
4 实例分析
基于第三方逆向物流的网络模型与算法确定后要对其有效性进行验证,仿真和实例验证都是一种非完全实际环境下的验证手段,但相对于仿真的纯模拟性实例验证具有一定的半实物实验的特点,因此其有效性比完全简化的仿真要可靠得多,因此我们采用实例分析的方法对模型与算法进行验证。
该实例描述情况如下:针对某种产品有再制造中心一个,废弃物品处理中心一个,消费区域三个,建立回收处理中心的备选地址有四个,以整个处理过程耗费费用最小为最终目标。从不同的处理中心到达不同的区域所用的单位运费设定如表2所示,其中路线1为从分销中心到消费区域的单位距离的运费,路线2为从制造中心到回收处理中心的单位距离运费,路线3为从回收处理中心到再制造中心的单位运费。
再制造中心的生产能力为5000台套,3个消费区有的逆向物流产品均在第三方逆向物流企业中进行处理,这些废弃产品的单位处理费用为1.2元,各消费区域的回收产品中可再制造的产品都服从为均匀分布U(360,500),报废产品数量服从均匀分布U(200,360)。取置信度α为0.6,β为0.8,混合智能算法随机模拟200次,得到200组样本数据,训练神经网络,得到合适的权重,种群规模为180,遗传算法交叉概率为0.8,变异概率为0.2,迭代90次,便可以得到最优的方案。
第三方逆向物流再制造网络模型与算法的验证通过这种实例方式可以得到较为准确的结果。本方案对带有随机变量的约束条件即物流设施服务能力满足的概率进行验算,建立回收处理中心地址的服务能力满足的概率为94%,这足以说明所得到的方案是能满足约束条件的可行的方案。
5 结束语
本文以第三方逆向物流的再制造网络模型与算法设计为主要内容。通过对模型的数学建模和算法的有效设计,完成了模型的建造,同时对模型与算法的有效性进行了实例验证,得到了回收处理中心地址的服务能力满足概率高达94%的验算结果,这就能够在一定程度上说明本模型与算法是有效可靠的。
摘要：第三方逆向物流网络设计是否合理,直接对第三方逆向物流管理的效率和效益产生影响。文中对再制造逆向物流网络模型与算法进行了相关的设计与优化,给出了制造与再制造逆向物流网络的结构和功能,并对模型进行了实例分析,结果表明本模型对带有随机变量的约束条件满足的概率为94%,完全能够证明本模型对第三方逆向物流的优化网络的有效性。
关键词：第三方逆向物流,网络模型与,优化
参考文献
[1]Carter C R,Ellram L M.Reverse Logistics:a Review of the LiteratureandFrameworkforFutureInvestigation.JournalofBusin essLogistics.1998,19(1):85-102.
[2]Gattorna J.Strategic Supply Chain Alignment:Best Practice in SupplyChainManagement.GowerPublishingCompany,July,1998.
[3]Chennai.Logistics market may see rise of fourth party players.Business online.2004,1:1.
逆向物流网络设计 篇6
随着家电设计制造技术的进步和人们购买能力的不断提高, 家电产品更新换代的速度越来越快。根据《中国废弃电器电子产品回收处理及综合利用行业白皮书2013》的统计数据, 2013年, 我国冰箱理论报废量为1 300余万台, 电视机的理论报废量约为3 200万台, 空调为1 500余万台, 个人电脑达到3 700余万台。据报道, 目前我国已进入家电产品更新换代的高峰期, 报废率每年将增加20%。所以, 如何对规模庞大的废旧家电进行有效处理, 成为社会各界共同关注的问题。
废旧家电中含有很多有毒有害物质, 例如, 冰箱中使用的制冷剂CFC12、发泡剂CFC11是破坏臭氧层的物质;家用电器中的溴化阻燃剂对人体危害很大;电视机阴极射线管的椎管、萤光粉, 印刷电路板中的焊锡中都含有铅元素, 露天放置会产生重金属污染。另一方面, 废旧家电中也含有大量的可再生资源, 例如, 许多家电中都使用纯度很高的铁、铜和铝, 一些家电的印刷电路板上还使用了金、银和铂等稀有贵金属。以至于有学者将废旧家电的特点概括为:如果处理不当, 废旧家电是“电子垃圾”;如果处理得当, 废旧家电则是“放错地方的资源”。
一、文献回顾
目前已有不少废旧家电逆向物流的相关研究。例如, 许民利和刘嘉[1]分析了我国废旧家电产品逆向物流的现状, 介绍了国外的3种典型废旧家电回收模式, 并根据我国的实际情况提出了一个第三方逆向物流服务商参与的系统模型。潘晓勇等[2]考虑废旧家电产品的特点, 以电视机、洗衣机、电冰箱和空调等4类废旧家电为例, 构建了一种废旧家电回收逆向物流网络优化模型, 通过一个算例验证了所构建模型的有效性和合理性。李培敬[3]介绍了废旧家电逆向物流的含义和特点, 从政策法规等6个方面总结了我国废旧家电逆向物流发展存在的问题, 提出了废旧家电逆向物流的发展策略。张珺斓等[4]介绍了国内外废旧家电逆向物流的运作现状, 提出了我国废旧家电逆向物流体系构建的对策。还有攀雪梅等[5]介绍了我国废旧家电逆向物流的现状, 从回收环节、拆卸环节、拆卸后零部件用途、再利用环节和处理环节等5个方面研究了废旧家电逆向物流系统的构建。
纵观现有研究, 可以发现对于废旧家电逆向物流系统结构的研究还较少, 对于湖南省废旧家电逆向物流的研究也还不多见, 这为本文的研究提供了研究空间。
二、湖南省废旧家电回收利用现状
目前, 湖南省废旧家电的回收渠道很不规范, 回收率非常低下。由于近年来废旧物资的收购价格下跌很厉害, 正规的废旧家电回收商几乎无钱可赚, 造成大部分废旧家电是由走街串巷的个体回收户完成回收。这些回收个体户大多没有营业资质, 以经济利益为唯一追求目标, 回收后的家电以原始落后的方式进行拆解处理, 然后再组装成二手家电出售, 报废的零部件则随意丢弃。由于废旧家电中含有大量有毒有害物质, 这些随意丢弃的废旧家电零部件会对自然环境产生非常大的危害;另外, 二手家电在使用过程中没有品质保障, 容易产生各种各样的问题。据报道, 大部分二手家电能耗大, 其耗电量比正常产品超出40%左右;旧彩电由于线路老化和灰尘堆积, 出现短路的可能性大大增加, 甚至还会导致爆炸和起火;旧空调在使用过程中, 容易吸附灰尘, 产生病菌。如何有效地对废旧家电进行回收利用, 是湖南省建设“四化两型”社会过程中必须要面对的问题。
三、湖南省废旧家电逆向物流的系统结构
废旧家电逆向物流是一个复杂的系统, 需要各参与方的通力合作才能达到有效回收利用的目标。第一阶段是废旧家电的产生。废旧家电始于家电消费者, 回收的废旧家电数量很大程度上取决于家电消费者的回收意识和回收积极性。家电消费者首先要明确家电报废的标准, 然后要了解报废家电继续使用的危害性;其次要了解通过什么途径回收。根据我国的国情, 这些信息应该由政府部门和家电制造商来负责提供。第二阶段是废旧家电的回收。由谁来回收消费者手中的废旧家电, 这可以根据实际情况有多种选择, 可以由家电销售商负责回收, 也可以由专业的家电回收商来回收, 甚至特殊情况下还可以考虑由个体回收者灵活地回收。回收的废旧家电应该交给专业的废旧家电拆解企业进行拆解和零部件归类, 这个阶段要考虑的重要问题是如何有效地回收消费者手中的废旧家电。第三阶段是废旧家电的有效利用。对拆解得到的废旧家电零部件, 如何根据零部件的实际情况进行有效处理, 目前有再使用、再制造和再循环等三种基本形式, 对于通过这三种形式都无法回收利用的废旧零部件, 还需要进行环保化处置, 以减轻其对生态环境的破坏。
根据对于湖南省废旧家电逆向物流的调研, 基于循环经济理论和逆向物流理论, 我们初步构建湖南省废旧家电逆向物流的系统结构, 如图1。
需要指出的是, 对于废旧家电的处理, 我国实行的是生产者责任延伸制, 由于家电消费者在地域上的分散性和家电生产商在地域上的集中性之间的矛盾, 可以由家电生产商委托家电销售商、专业回收商、家电维修商和个体回收者进行家电回收。为了确保废旧家电的有效回收, 应该由政府部门立法规制, 责令家电生产者进行家电回收;家电回收商与各回收主体签署回收合同, 委托它们进行家电回收, 确保废旧家电的回收率。
四、湖南省废旧家电逆向物流网络的优化设计研究
废旧家电逆向物流网络的优化设计, 就是要确定废旧家电逆向物流的节点设施的处理能力及其在地理位置上的分布。目前, 湖南省废旧家电逆向物流的节点设施建设已经有一定基础, 比如, 万容电子科技有限公司专业承担废旧电器电子产品的回收拆解处理, 在长沙、汨罗和郴州建立了3个大型拆解处理基地, 同力电子废弃物回收拆解利用公司投资3亿多元建设了6条自动化生产线, 能够承担电视机、电冰箱、洗衣机、空调和电脑的回收拆解, 年拆解能力达到200余万台;位于国家级宁乡经济技术开发区的湖南省绿色再生资源有限公司总投资1.3亿多元, 从事废弃电器电子产品的回收拆解, 年拆解能力达120余万台。根据我们的调研结果, 湖南省废旧家电逆向物流网络构建应该首先发挥好现有企业的家电处理能力, 然后再根据对废旧家电数量增长的预测, 选择交通条件好、周边配套设施完善的地区建立废旧家电回收利用中心。重点是加强回收点的建设, 促进家电消费者回收废旧家电的积极性和便利性。
摘要：目前, 湖南省废旧家电逆向物流存在回收渠道不规范、回收利用效率不高等问题。根据湖南省废旧家电回收利用的实际情况, 对湖南省废旧家电逆向物流的系统构建与回收网络优化设计相关问题进行了分析和研究。
关键词：湖南省,废旧家电,逆向物流,回收网络
参考文献
[1]许民利, 刘嘉.废旧家电产品逆向物流模式研究[J].生态经济, 2007, (4) :69-72.
[2]潘晓勇, 巫江, 刘永亮, 贾春兰, 魏丹.废旧家电回收逆向物流网络优化模型设计[J].河南科学, 2013, 31 (10) :1779-1783.
[3]李培敬.我国废旧家电逆向物流发展中的问题及策略[J].现代企业, 2011, (2) :32-34.
[4]张珺斓, 黄军军, 胡文淼, 周家旭, 王赛男.废旧家电逆向物流体系研究[J].科教导刊 (中旬刊) , 2013, (11) :32-33.
发展网络购物中的逆向物流 篇7
我国网络购物的增长速度较快，2007年网络购物市场规模达到了561亿元，同比增长117.4%。根据艾瑞的调查数据，2008年网络购物交易规模实现了125.1%的高速增长，达到1263亿元。未来几年网购市场将继续保持快速的增长趋势，2011年有望达到5690亿元。艾瑞的调查数据还显示，2007年用户的平均累计网购金额为954.3元，年平均网购次数为7.8次，网络购物主要集中在电脑类、手机数码类、家电类等单品购买金额在千元以上的商品，而服装鞋帽、化妆品、家居和百货类的产品也逐渐成为热门网购商品，甚至部分替代了线下购买。
网络购物中的退货服务
随着网络购物渗透率逐渐扩大，网民的消费水平随之提高，维权意识也随之增强。数据表明，2000～2004年，美国在线退货增加了两倍多。有些网上销售的商品退货率通常高达50%，甚至100%，尤其是服装之类的“冲动性购买”的商品。消费者退货无形中提高了商品销售的总成本，从而降低了运用电子商务购物带来的利润。
网络上的商品大多数是通过图片和文字描述，消费者在未看到最终商品的情况下，很容易买到不是自己所期望的商品，这时退货就显得尤为必然。根据市场调查，方便的退货程序有利于开展网上零售业务。90%的消费者认为，网站方便的退货程序对于他们作出购买决策决定起着重要作用;85%的消费者认为，如果退货条款不方便的话，他们可能不会到网上购物;81%的消费者表示，当他们选择网上购物商店的时候，都会把退货方便与否纳入考虑因素中。这些因素使得退货管理成为网上零售商不得不着力解决的问题。
逆向物流的产生
退货实质上是逆向物流的一个组成部分，它是包括产品退回、物料替代、物品再利用、废弃处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动。根据逆向物流启动者的不同，逆向物流分为退货逆向物流和回收逆向物流。退货逆向物流主要指下游客户将存在瑕疵的商品或有一定质量问题的商品退回给上游供应者的商品实体转移过程;回收逆向物流是指上游供应商将需要改造的商品或库存的过量、过季商品从下游客户或经销部门收回的实体转移过程。网络购物环境下的逆向物流，主要指利用网络提供产品服务的企业的退货逆向物流。
随着网络购物市场的竞争加剧，企业为了生存、发展，必须将眼光投到发展顾客价值上，不断改进退货服务，增加顾客满意度，将物流服务，特别是退货服务发展为企业的重要竞争优势。
逆向物流的特点
逆向物流作为物流活动中极其特殊的一个环节，不仅在方向上与正向物流相反，而且在流动对象、流动方式和处理方法上也有许多独特之处。
1.流动方向不同。一般的逆向物流活动为：消费者-代理商-生产商-原材料供应商，其方向正好与正向物流相反，并且在逆向供应链上，商品流的推动力一般来自消费者，而非生产企业。
2.起点数目不同。逆向物流有多个起点和一个终点，而正向物流往往是从一个起点发向多个终点。这种差别给物流管理带来很大影响，很多企业都想将正向物流与逆向物流整合，利用共同的仓储、运输和人力资源以提高效率，节约成本，但最后结果往往适得其反。由于两条物流链在物品类别、性质上的巨大差异，使得同时对正向物流和逆向物流的管理变得非常困难，因此许多企业在实际中往往将逆向物流外包给第三方物流公司。
3.不确定性高。一般的正向物流都是根据消费者的需求和自身的生产能力作出较为准确的预测，通过这些相对可预测、可控制的数据，生产商、分销商、零售商再确定各自的产量、渠道的流动数量和最终分布在各个地方终端的存货数量。然而，逆向物流的启动者是消费者，他们分布的地域十分广泛，退货的时间也有很大的不确定性。不同的消费者可能选择不同的退货渠道，比如有的消费者找卖家退货，有的直接找生产商退货。退货商品的质量良莠不齐，无法准确分类，有的是的确存在严重的质量问题，有的只是外观上有点儿瑕疵，或根本就没有问题。这些因素的不确定性都使得对退货管理的预测变得非常困难，根本无法制定逆向物流的管理计划，这也是许多厂家将逆向物流外包给第三方物流公司的一个原因。
4.反应速度慢。在正向物流中，配送速度是消费者决定购买与否的一个重要因素，那些响应时间或运输速度较慢的厂商在竞争激烈的市场上往往很难生存。因此很多企业，特别是电子商务企业都把减少响应时间、提高配送速度作为制胜的一个重要因素。与此相反，当消费者退回商品后便不再关心它的去向，商品流动的驱动力主要来自生产商。而多数生产商尚未发掘出退货的潜在价值，不重视退货，从而导致了退货的反应速度极慢，有的甚至在半途就不了了之。
5.成本复杂，难以核算。正向物流中的库存不仅结构清晰，而且较稳定，由库存持有成本和运输成本等构成，变动较小。在逆向物流中，物品所涉及的种类繁多，数目不确定，最重要的是回收的物品质量良莠不齐，需要单独计算每一个返回物品的剩余价值及再利用所需的花费，有些物品的条形码已破损或缺失，企业难以应用条形码和无线射频等常规技术，无法发挥运输和仓储的规模效应，使退货的管理和控制变得更加困难。
发展网络购物中的逆向物流
1.强化企业的重视程度。要发展逆向物流，首先要在企业内部加以重视。逆向物流战略已成为国外许多企业管理战略的重要组成部分。近年来，虽然我国许多企业也设立了回收部门或逆向物流系统，但逆向物流基本上仍处于陪衬性地位。事实上，作为企业的“第三利润源”，逆向物流是具有较大发展空间的一个方面。美国逆向物流执行委员会的报告表明，领导层重视程度不够、缺乏政策和系统支持是企业发展逆向物流的主要障碍。许多企业认为退货越少越好，殊不知退货是提高顾客忠诚度的一个重要途径。任何产品都不可能有100%的正品率，妥善处理好每一件退货，会增加一位忠实的顾客和移动的广告牌，树立企业形象。同时企业还可从退货的产品中找到改进的地方，发现新的商机。
2.提高网络购物的信息化程度。与普通的退货相比，网络购物具有一些显著的特征。商家应尽量应用这些网络销售的优势，减少退货或优化退货流程。网络技术的发展为商家提供了更加丰富、全面的商品展示平台，而不再仅仅是以往的图片加文字的单调说明。采取及时通讯软件、实体店与虚拟店相结合的经营方式，买家与卖家的沟通将变得详细、具体，大大降低了消费者买到不满意商品的可能性。另外，商家也可以完善逆向物流中的信息系统，将正向物流中使用的技术转移到逆向物流中，对回收商品进行全程跟踪，优化物流路线，提高逆向物流运作效率。例如在亚马逊网站购物发生退货，只需从网站上打印一份带有条形码的自动退货单，把退货单贴在包裹上，快递公司就会将物品自动送回亚马逊公司，这就有效地解决了条形码缺失的问题。此外，电子数据交换系统(EDI)也能发挥作用，分销商、生产商实行逆向物流上的数据共享，各方可利用这些数据挖掘出有价值的信息，为生产销售决策提供有力支持。生产商可以分析回收的商品中哪些零件存在较普遍的问题，借此改进生产工艺;分销商可以分析哪些商品退货率较高，借此减少该类商品的进货数量。
3.建立专门的退货处理中心。在认识到退回商品中蕴含的巨大价值之后，企业应着手建立集中式的退货处理中心，将所有的退货首先运至退货处理中心，经过分类处理后，根据生产商和销售商的要求，将回收来的物品分为四种：(1)再次出售;(2)简单维修后包装出售;(3)分解后将零部件发给生产商;(4)废弃。在实际运作中，往往第二、三种情况占较大的比重。针对第三种情况，目前已有越来越多的企业开始在产品设计时就以分解式的设计思路，将尽可能多的零部件标准化，以便增加回收的零部件利用率。“宝马”宣布了一个战略目标，设计出一种可以分解的汽车，当产品生命周期结束时，经销商可将汽车回收分解，然后将分解后的零部件投入到新车的生产线中。这种退货处理中心就是将原来分散在各个回收物品中的价值集中起来，重新发挥了物流管理中专业化和规模化的优势，降低成本、增加效益。
逆向物流网络设计 篇8
1 问题描述
从消费者、市级回收点、处理中心以及再循环中心、再制造中心和填埋场4个层次构建报废农业机械逆向物流网络。一个消费者代表一个特定的农业机械消费区域,是报废农机的源头。此处,假设国家给予消费者合理补贴,消费者自行将报废农机送至市级回收点。市级回收点接收、登记并短暂储存本市消费者送来的报废农机,然后将它们集中运至处理中心。处理中心根据报废农机的种类、损坏程度等进行产品分类、检测和拆解,整理出可用于再制造的零部件和可用于再循环的材料[2]。再制造中心应用表面工程技术、借助专门设备和特殊的加工工艺恢复零部件的功能,再循环中心通过物理化学反应从报废物资中提取原始材料,再生零部件和再生材料均可进入市场销售,以再次获得使用价值;填埋场则将报废农机中不具有回收价值或现有技术条件下回收成本过高的废弃物质经无害化处理后就地掩埋。逆向物流网络见图1。
根据图1所示的逆向物流网络建立报废农机逆向物流网络优化模型。即,在满足新设施选址要求、物流设施流量守恒、处理中心处理能力限制的条件下,确定处理中心、再制造中心和再循环中心的开设位置以及各物流设施之间的最优流量,以期实现逆向物流网络总成本最小的目标。
2 模型建立
2.1 假设条件
①只考虑一个省份单个周期的报废农机逆向物流规划问题。②不将消费者的报废农机运送费用纳入回收企业的逆向物流成本,假定报废农机已经集中在市级回收点。③报废农机数量按照消费区域统计。④处理中心的最大处理能力是确定的。⑤已知各设施的运营成本、各设施之间的运输成本和填埋场的填埋成本,单位均为元/吨。⑥为有效利用社会资源,节约设施建设成本,选择省内的农机制造企业作为再制造中心,钢铁厂作为再循环中心,同时,为方便管理,稳定合作,只设立一个再制造中心和再循环中心。
2.2 符号定义
①参数:i为市级回收点的地点编号i∈I;j为处理中心的备选地点编号j∈J;hj为建造处理中心j的固定成本;k为再制造中心的备选地点编号k∈K;l为再循环中心的备选地点编号l∈L;m为报废农机的种类编号m∈M;tm为每台报废农机m的吨数;cj为处理中心的单位运营成本;cij为报废农机从市级回收点i至处理中心j的单位运输成本;cjk为可再制造的零部件从处理中心j运至再制造中心k的单位运输成本;cjl为可循环利用的材料从处理中心j运至再循环中心l的单位运输成本;dj为在处理中心j处理废弃物质的单位成本;xim为报废农机m在市级回收点i的台数;aj为处理中心j的最大处理能力(小时);am为处理中心处理一台报废农机m的小时数;αm为报废农机m中可再制造零部件占整体重量的比例;βm为报废农机m中可循环利用材料占整体重量的比例。
②决策变量:fj为0-1变量,表示是否在备选地j点建设处理中心,是取1,否取0;fk为0-1变量,表示是否选择地点k设立再制造中心,是取1,否取0;fl为0-1变量,表示是否选择地点l设立再循环中心,是取1,否取0;xmij为报废农机m从市级回收点运送到处理中心j的台数;tjk为再制造零部件从处理中心j运送到再制造中心k的吨数;tjl为可循环利用材料从处理中心j到再循环中心l的吨数。
2.3 模型建立
以逆向物流网络总成本最小为目标,建立混合整数线性规划模型。
2.3.1 目标函数
F1为处理中心的固定费用,
F2为处理中心的运营成本,
F3为各物流设施之间的运输成本,
F4为填埋成本
2.3.2 约束条件
式(1)表示各市级回收点的报废农业机械得以回收至处理中心,式(2)、(3)表示经过处理中心的物流量平衡,式(4)、(5)表示设立再制造中心和再循环中心的个数限制,式(6)表示处理中心的处理能力限制,式(7)、(8)表示只有设立的再制造中心或再循环中心才能够接收从处理中心的送来的零部件或材料,式(9)、(10)定义决策变量的取值范围。其中A是一个足够大的数。
3 实例验证
3.1 实例描述
以一年为一个周期,为河南省构建报废农机逆向物流网络,主要考虑大中型拖拉机、小型拖拉机和联合收割机3类农机,M={1,2,3}。河南省包括18个地级市,由于济源市的报废农机量很少,所以,济源市不再设立市级回收点,济源市的报废农机将回收至焦作市的回收点,因此,形成17个市级回收点,I={1,2,…,17};由于各市级回收点之间的距离较远,把各地级市作为处理中心的备选地点,J={1,2,…,17}。查阅相关资料,得知农业机械制造企业主要集中在洛阳、许昌两地,故选取洛阳、许昌为再制造中心备选地点,K={1,2};河南大型钢铁厂有河南济源钢铁有限公司、舞阳钢铁有限责任公司和安钢集团公司,故将焦作、平顶山和安阳选作再循环中心备选地点,L={1,2,3}。
3.2 基础数据
3.2.1 市级回收点报废农业机械数量
由于报废农机数量难以直接获取,本文根据《河南统计年鉴》获取河南省各地级市的农机保有量,以及查阅相关文献得知农机报废率约为保有量的8%[3],进而推算出各地级市的报废农机数量。根据《2015年河南统计年鉴》的相关数据,得到各地级市的农业机械的保有量和报废量,如下表1所示。
注:济源市的报废农机量已计入焦作市的数据中
3.2.2 设施间单位运输成本
公路运输是比较灵活的运输方式,适合点对点之间运输,用于短距离运输时成本相对较低,并且因为报废农机具有分布相对分散,体积重量较大,不适合重复搬卸的特点,因此,选择公路运输较为合适。
各设施之间采用公路运输,报废农机的单位运输成本根据运输费率和运输里程的乘积得到。根据近几年的公路运输价格指数估计,市级回收点到处理中心的运输费率为1.4元/t·km,处理中心到再循环中心和再制造中心的运输费率为1元/t·km。河南省各个地级市之间的公路里程可从《中国营运交通里程图》得到详细信息。
3.2.3 备选点建设运营成本及其他参数
目前,报废农机主要交由报废汽车回收拆卸企业进行处理,因此,参照此类企业对处理中心的建设、运营成本等参数进行估算[4]。处理中心的固定成本为600万元,单位运营成本为160元/吨,一个周期的最大处理能力为3650小时,各种报废农机处理一台需要的平均时间分别为0.08小时、0.03小时、0.08小时。根据报废农机的类型、型号的不同,通过调查归纳得出各类报废农机的平均质量:大中型拖拉机和联合收割机3.4t,小型拖拉机1.2t。不同种类的报废农机的可再制造比率、可再循环比率取相同值,可再制造零部件所占的比例αm=60%[5];可再循环材料所占的比例βm=35%。废弃物处理成本为140元/吨。
3.3 实例求解结果分析
利用Lingo12对上述算例进行编程后代入数据,经过运算得出:F=0.2081813E+09,表明在河南省建立报废农业机械逆向物流网络的最小成本为208181300元;当j=1,10,15,16时,fj=1,表明应在郑州、许昌、南阳和驻马店建立处理中心;当k=2时,fk=1,表明应选择许昌设立再制造中心;当l=2时,fl=1,表明应选择平顶山设立再循环中心;由市级回收点运往处理中心的报废农机数量如下表2所示。
4 结论
本文建立了报废农业机械逆向物流网络优化模型,并通过为河南省建立报废农机逆向物流网络来进行实例验证,得出逆向物流网络的最小运营成本以及网络中各设施的最优建设地点和数量,并最优分配各设施之间的物流量。逆向物流网络优化模型在实际操作中,根据实际情况调整报废农机种类数量、各设施之间的运输距离、各设施的固定成本和运营成本等,以保证逆向物流网络设计更具可行性和有效性。
参考文献
[1]李乾志.农业机械报废更新制度研究——以浙江省为例[D].北京:中国农业科学院,2014.
[2]李常洪,马佳,赵芸,等.报废汽车回收的逆向物流网络优化设计[J].物流技术,2010,29(11):57-59.
[3]蒋双庆.农业机械再制造发展趋势与关键技术问题的研究[J].职教研究,2013,5(1):43-45.
[4]郎宏文,韩雪.基于MILP的报废农机产品逆向物流网络优化研究[J].科技与管理,2015,17(6):72-77.
逆向物流网络设计 篇9
据Return Buy统计, 1999年, 美国回收产品总额是62亿美元, 然而在处理这些回收产品时大约花费了40亿美元。随着电子商务的普及, 网上购物返还率更高, 某些特别的类别返还率达到了20%。Rogers Tibben-Lembke报道, 杂志出版业平均的返还率是50%。面对日益增长的回收产品, 回收产品的处理成为提高企业竞争力的一项重要的因素。传统上, 产品回收应包括回收产品的收集, 回收产品的分类和运输, 产品的维修和返还, 产品的再利用、再循环和再制造等。在产品的回收过程中, 合理的基本回收点的数目和地点, 合理的回收中心的配置不仅能降低整个逆向物流成本, 而且能使回收点和回收中心的容量得到最大的利用、顾客得到最大的便利性。为了解决这个问题, 本文提出了一个非线性混合整数规划模型。
2 满足服务时间条件下产品回收物流网络优化模型
2.1 建立模型的有关假设
①假设顾客i到回收中心k的直接运输是不存在的, 因为认为它没有足够的运输量;②假设在回收过程中回收点j对从顾客i手中退回的产品具有足够的容量;③假定顾客i到最近的回收点j的运输成本可以忽略不计。
2.2 记号
a:回收点j每年的租金;
djk:回收点到回收中心的距离;
b:每单位产品每天的库存成本;
tij:顾客i到回收点j的时间;
w:每年的工作时间;
cjk:回收点到回收中心的运价;
l:顾客到回收点最大允许距离。
问题的决策变量:
z:回收点j的最小设立数目;
Xjk:回收点到回收中心的运输量;
g:回收中心k的最小设立数目;
Tj:回收点j的作业期;
M:回收点j的最大容量;
h:每单位产品每天的管理成本;
ri:顾客i每天的退货量;
ti:顾客i的服务时间要求;
qk:回收中心k的设立成本;
mk:回收中心k的最大容量;
dij:顾客i到回收点j的距离;
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2.3 模型的建立
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在上面的模型中, 目标函数 (1) 是整个逆向物流成本, 由租金、仓储运营成本、材料管理成本、设立成本和运输成本构成。约束条件 (3) 确保服务时间在顾客的可接受范围之内。约束条件 (4) 杜绝任何产品从未开的回收点通过。约束条件 (11) 表示回收点在一个星期可能开的天数。
2.4 模型的求解
因为模型属于NP-hard问题, 采用遗传算法求解。把原问题分离成两个子问题来解, 第一步把所有的顾客配置到最近的回收点, 这里采用分配算法求解。第二步的目的是把开的回收点配置到适当的回收中心, 采用单纯型法对此求解。整个算法的基本思路如下:
3 结束语
逆向供应链的核心问题是产品回收, 而目前的研究多数都忽视了顾客服务时间的要求。本文模型在考虑降低物流成本的同时考虑了顾客服务时间要求, 数值模拟的结果表明, 本文所提出的模型与实际情况相吻合;进一步地研究可以考虑需求随机性的情形。
参考文献
[1]Hokey M, Hyun JK, Chang SK.A genetic algorithm approach to developing the multiechelon reverse logistics network for product returns[J].Omega, 2006 (34) :56-59.