（企业管理专业论文）含逆向物流的多品种订购策略研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 摘要 逆向物流问题由来已久，但是直到近几年才受到社会和企业的重视。逆 向物流在有利于环保的同时，也给企业以各种各样的实惠。然而逆向物流的 加入，使得物流系统的管理变得更加复杂。在逆向物流管理中，由于回收流 的加入，库存控制策略发生了一些变化，在考虑订购新产品的同时，又要考 虑到回收物对库存的补充，而逆向物流产生的时间、地点、质量和数量是难 以预见的，由于这些不确定性，加大了库存管理的难度。 目前，国内指导逆向物流系统管理的理论又相对的匮乏，急需这方面的 理论研究。本文就是在这样的前提背景下，对不同分类的逆向物流库存控制 系统及含逆向物流的多品种订购策略进行了研究。 本文将回收的物资根据其最终处理的途径分成不同的等级：产品回收、 零部件、物料回收和废弃物回收，就不同种类的回收品分别进行库存控制策 略研究。 本文所研究的含逆向物流的多品种订购策略是针对需求稳定，对库存进 行周期盘点，回收物资再利用的修复时间忽略不计，不允许缺货，且修复后 的回收品与新产品无差别情况下多品种物资订购策略。在研究中，又将逆向 物流分为以固定比例回收和以概率型回收( 即逆向物流服从某种概率分布， 本文研究的是服从参数为五的泊松分布的逆向物流) 两种情况进行。而针对 不同的回收流，则分别采用单一周期订购策略和分周期联合订购策略进行比 较。相比之下，分周期联合订购策略具有成本优势，而单一周期订购策略具 有操作简便的优势。 通过本文的研究，给企业在进行库存控制策略和订购策略选择，及订购 量确定方面提供了理论支持，使企业获得一定的收益。但是，由于缺乏实际 运行的逆向物流库存系统数据，文中的模型与提出的操作方法的实用性尚待 实际库存系统运行的检验，并通过数据统计，以对模型和操作方法做进一步 优化。 关键词逆向物流；订购策略；库存控制策略 一 西南交通大学硕士研究生学位论文第l f 页 二二：= ： ： a b s t r a c t t h ep h e n o m e n o no fr e v e r s el o g i s t i c sh a sa l o n gh i s t o r y , b u tb ec o n s i d e r e db y t h ep e o p l ei no u rs o c i a la n de n t e r p r i s eo n l yu n t i l r e c e n ty e a r s t h er e v e r s e l o g i s t i c si sn o to n l yc o n d u c i v et oe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，b u ta l s ot ob e n e f i t t h e e n t e r p r i s e s a l o t h o w e v e r , t h ea d d i t i o n so fr e v e r s e l o g i s t i c s t h e m a n a g e m e n to fl o g i s t i c ss y s t e m sb e c o m em o r ec o m p l e x b e c a u s eo ft h e a d d i t i o no fr e c o v e r y f l o w ，i n v e n t o r yc o n t r o ls t r a t e g yh a sb e e nc h a n g e d b e c a u s ec o n s i d e r i n go r d e rn e w p r o d u c t s ，w h i l ea l s oc o n s i d e r i n gt h ei n v e n t o r y w i l lb es u p p l e m e n t e db yt h er e c y c l ep r o d u c t s ，e s p e c i a l l yt h er e c o v e r yt i m e 1 0 c a t i o n t h er e c y c l ep r o d u c t sq u a l i t ya n dq u a n t i t ya r e u n c e r t a i n ，t h ei n v e n t o r v m a n a g e m e n tb e c o m e sm o r ed i f f i c u l t a tp r e s e n t ，s i n c et h el a c ko ft h er e v e r s el o g i s t i c s m a n a g e m e n ts y s t e mt h e o r v i nc h i n a ，t h ed e m a n do ft h i s t h e o r yi sg r e a t f o rt h i ss i t u a t i o n ，t h i sp a p e r s t u d i e st h et h e o r yo ft h eo r d e rp o l i c i e sw i t hr e v e r s el o g i s t i c sf o rm u l t i k i n do f g o o d s i nt h i sp a p e rd i v i d e dt h eg o o d si nt of o u rp a r t s ：p r o d u c t sr e c y c l e ，c o m p o n e n t r e c y c l e ，m a t e r i e lr e c y c l ea n dj u n kr e c y c l eb yt h ew a yw ed e a lw i t h c o n s i d e r w i t ht h e i rd i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c s ，t os e tu pd i f f e r e n ti n v e n t o r ym a i l a g e m e n t p o l i c i e s a n du s et h ee x a m p l e ：e l e c t r i ce q u i p m e n tr e c y c l e ，t oa n a l y z et h ec o s t 0 tt n ei n v e n t o r ym a n a g e m e n ts y s t e mw i t hr e v e r s e l o g i s t i c s ，t oe x p r e s st h e c o m p l e x i t yo ft h ei n v e n t o r ym a n a g e m e n ts y s t e mw i t hr e v e r s el o g i s t i c s i nt h i sp a p e r , t h eh y p o t h e s i so ft h e s eo r d e rp o l i c i e sw i t hr e v e r s e l o g i s t i c s a r ef o rt h e s eg o o d sw h i c ha r es t a b l ed e m a n d sa n dt h ei n v e n t o r yo ft h e s e9 0 0 d s w i l lb ec h e c k e di nc e r t a i nt i m e ，a n dt h ec o s to ft i m et or e p a i r i n gt h er e c v c l e g o o d sa r ei g n o r e d ；a n dt h es h o r t a g eo ft h e s eg o o d si sn o ta l l o w e d ；l a s t ，t h e o n e sr e p a i r e da n dt h eo n e sn e wo r d e r e da r ei d e n t i c a la n dd i v i d et h er e c y c l e g o o d st ot w op a r t s ，t h eo n ei sb er e c y c l e db yc e r t a i nr a t e ，t h eo t h e ro n ei sb e r e c y c l e db yp r o b a b i l i t y ( t h a ti sr e c y c l ed a t ef o l l o w so n ek i n do fd i s t r i b u t i o n t h i sa r t i c l es t u d i e st h ed a t eo fr e c y c l ef o l l o w st h ep o i s s o nd i s t r i b u t i o n t h e _ 墅婴兰堡主堡窒竺兰垡笙窒篁! ! ! 蔓 p a r a m e t e ri sl a m b d a ) t h e nr e s e a r c ht w ow a y so fo r d e r p r o d u c t sf o rt h e s et w o p a r t sm e n t i o n e da b o v e t h ef i r s to n ew a yi so r d e ra l l k i n d so fp r o d u c t s t o g e t h e ri ns a m ec e r t a i nc y c l e t h es e c o n do n ew a yi s o r d e rp r o d u c t si n d i f f e r e n tc y c l e ，a n dd i f f e r e n tk i n d so f p r o d u c t sm a yb e o r d e r e dt o g e t h e r0 rn o t c 0 n t r a s tt h e s et w ow a y so fo r d e rp r o d u c t s ，w el e a r nt h a tt h es e c o n do n e w a v c a ns a v ec o s t ，b u tt h ef i r s to n ei se a s i e rt ou s e a c c o r d i n gt ot h ec o n c l u s i o n s ，a l lo p e r a t i v ew a yt o m a n a g ei n v e n t o r va n d m a k e0 p t i m a lo r d e rp o l i c yo fm u l t i - k i n d sp r o d u c t sw i t h r e v e r s el o g i s t i c sh a v e b e e n g a v e l l i tc a ni m p r o v et h ei n c o m eo f e n t e r p r i s e w h i l e ，b e c a u s e0 f s h o r t a g eo fp r a c t i c a l l yd a t aw i t hr e v e r s el o g i s t i c si n v e n t o r ys y s t e m s ，w h e t h e r t h em o d e l sa n do p e r a t i o nw a y si nt h i st h e s i sa r eg e n e r a l l yu s a b l en e e d s t ob e t e s t e dw i t hp r a c t i c a li n v e n t o r ys y s t e m s a l s os t a t i s t i c a l d a t ac a nb eu s e dt 0 o p t i m i z et h em o d e l sa n do p e r a t i o nw a y s k e yw o r d s ：r e v e r s el o g i s t i c s ，o r d e rp o l i c i e s ，i n v e n t o r yc o n t r o lp o l i c i e s 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密d 使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ) 学位论文作者签名：恕志云指导老师签 日期：g 7 ，7 吼沙影_ 7 侈 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作 所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承 担。 本学位论文的主要创新点如下： 将分周期多品种联合订购策略运用于需求稳定、产品以概率型回收的情 况，并指出其在节约成本上的优势，及在库存控制工作量上的劣势。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景 第1 章绪论 随着近几年社会环保意识的不断增强，国家对可持续发展战略的重视， 顾客满意度问题日益受到重视，以及资源的有限性和成本竞争的不断加剧， 逆向物流逐渐从幕后走向前台，引起企业界的重视。逆向物流指物资的回收 流动，它与常规物流，即正向物流无缝对接成为整个综合物流系统的有机组 成部分。尽管逆向物流的市场潜力无疑是巨大的，但由于逆向物流常常意味 着供应链成本的增加而被企业物流管理人员所忽视。 下面是一个案例( 案例来源为中国社会科学出版社出版的回收物流管 理1 1 9 1 2 0 页) ，这里先分析一下该情况进行逆向物流的实施将遇到哪些问 题： 一、案例 我国是家用电器生产和消费大国。目前我国电视机社会保有量约为3 5 亿台洗衣机约为l7 亿台，电冰箱约为l3 亿台。这些电器大多是在2 0 世 纪8 0 年代中后期进入家庭的，按正常的使用寿命1 0 - 1 5 年计算，到2 0 0 3 年 我国将迎来一个家电更新技代的高峰。到时候每年大约有平均5 0 0 万台以上 的电视机、5 0 0 万台的洗衣机、4 0 0 万台的冰箱进入更新期。电脑由于更新换 代较快，每年也有不少面临一退休”。如何处理这些废弃物，成为一个现实的 棘手问题。 废旧家电不同于一般的城市垃圾，其制造材料复杂，有些家电材料还含 有化学物质，如不妥善处理而直接填埋、烧掉，将造成空气、土壤和水体污 染。例如，电冰箱的制冷剂和发泡剂是破坏臭氧层的物质，而电脑、电视机 的显像管属于具有爆炸性的废物，荧光屏为含汞废物。 另一方面，废旧家电中含有的有色全属、黑色金属、塑料、玻璃等都是 可以再利用的资源，一些不受使用年限制约的零部件，如果经有效措施处理 后重新组装也能节省一笔不小的费用。而对居民家庭而言，有效的回收渠道 无疑能够带来更大的经济实惠。尽管淘汰家电是必然的事情，但大多数居民 的消费水平似乎都没有达到把旧家电初进垃圾场而毫不心疼的地步。回收利 用是处理废旧家电的必然趋势。 目前“退休家电的安置主要有三种途径：一是经旧货市场转卖给农村 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 或是捐赠给不发达地区继续服役；二是作为垃圾被丢弃：三是被不合理地回 收利用。政府部门应当尽快制定出家电回收利用办法和再生资源管理条例， 以促进家电回收业的健康发展。 二、分析 根据该案例中给出的信息，可以看出废旧家电的回收利用是一个复杂的 多分类、多品种的库存控制策略问题：退回的新家电或回收的需要维修后重 新出售的家电为产品回收物流j 不受使用年限制约的零部件可用于再生产， 属于零部件回收物流；废旧家电中含有的有色全属、黑色金属、塑料、玻璃 等属于物料回收物流；而拆卸后以现有的技术无法再利用的部分属于废弃物 回收物流。废旧家电的品种是繁多的，电视、冰箱、洗衣机、电脑这就 涉及多品种产品的回收物流。另外经过拆卸的家电产生的零部件、物料也不 是单一的，而是多种多样的，因此，零部件、物料的库存控制策略问题也就 是多品种的库存控制策略问题。 从制造商进行家电回收的角度，假设制造再制造周期、物料翻新周期、 废弃物处置周期均相同。综合考虑产品的需求量、回收率、修复比例、拆卸 为零部件的比例、做物料再生处理的比例、物料翻新率、各项物资储存的单 位费用、各项制造再制造的单位费用和固定费用，新材料订购的单位费用和 固定费用。那么在整个周期内，该含有逆向物流的库存控制策略系统所涉及 的成本包括1 3 项：待售品的库存成本、回收品的库存成本、回收品的修复成 本、回收品的拆卸成本、回收物料的翻新成本、废弃物的处置成本、零部件 库存成本、回收物料库存成本、翻新物料库存成本、废弃物库存成本、新产 品制造成本、再制造成本、新材料订购成本。将以上1 3 项成本相加并取周期 内的平均值，对该周期内以周期为自变量的平均总成本对周期求偏倒，并令 其为零，可以求得最佳周期( 制造再制造周期、订购新材料( 包括物料和零 部件) 的周期、物料翻新周期、废弃物处置周期) 。 要对这个复杂的系统进行有效的库存控制，需要进行多分类、多品种的 联合决策，这就是本文在以后的章节中将要进行的研究。 1 2 研究意义 一、实施有效的逆向物流的意义 1 逆向物流的有效实施有助于企业降低物料成本，增加收益。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 逆向物流所提供的物料基本上是废旧产品拆分所得，回购成本比新物料 低得多，且废旧产品的来源充足，甚至计量单位由原先的“件”变为“吨”。对这 些产品进行回购再加工可大大降低企业的物料成本。随着世界人口的增长， 经济的发展，资源短缺日益严重，逆向物流的出现在一定程度上缓解了资源 的供求矛盾，在现代经济中越来越显示出优越性。 2 保护环境，实现可持续发展 我们在开采资源，发展工业的同时已经给生态环境造成了巨大的压力， 然而废旧物品的随意丢弃更是对资源的浪费，对环境的进一步污染。为了保 护我们赖以生存的自然环境，对资源进行再利用，实现可持续发展，使得逆 向物流的研究与实施工作势在必行。 3 物资的回收对传统的正向物流的影响 逆向物流所带来的回收资源在给企业补充价格相对低廉的生产资源的同 时也带来了一系列物流问题，使本来就比较复杂的库存问题变得更加难以控 制。一方面要考虑正向物流对库存的补充，另一方面又要考虑逆向物流的回 收资源对库存的影响。如果库存系统中库存保有量越积越多，使得大批商品 出现滞销，不仅占用大量资本和存货空间，也影响到库存系统的正常运转与 物资的流通。但是过少，过晚的库存又会引起缺货，不能够满足需要，影响 企业的正常运转，甚至造成停产停业。此外，在进行物流网络规划时不仅要 考虑满足正向物流的要求，也要有利于逆向物流的开展。因此如何进行高效 的逆向物流是一个值得研究的课题，对社会生产生活有着巨大的理论和现实 意义。 4 改善和提高顾客价值，增强供应链的整体战略竞争优势 逆向物流在节约企业物料成本的同时，还起到了保护环境的作用，这对 在社会中于塑造企业的良好形象有着重要的作用。现代社会，人们的生活水 平和文化素质不断提高，人们对环境的期望越来越高，消费观念也在潜移默 化中发生了变化。企业对废旧产品进行有偿或无偿的回收在一定程度上起到 了改善企业的社会形象和环境形象的作用，同时提高了企业在公众中的影响 力【1 1 。这对于企业进行营销具有不可小觑的作用。而一个具有完善退货体系的 企业在消费者选购商品时是一个不小的筹码，逆向物流能够确保不符合顾客 要求的产品及时退货，有利于消除顾客的后顾之忧，提高顾客的满意度和忠 诚度，扩大市场份额，从而增强企业的战略竞争优势。从另一个角度，起到 了增加企业收益的作用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 5 改善产品质量，建立良好的质量管理体系 逆向物流在一定程度上有利于企业改善产品质量，建立良好的质量管理 体系。企业从回收的退货中可总结出产品存在的隐患，通过良好的质量管理 体系层层反映到管理层，及时有针对性的完善产品，挽回因质量问题给企业 带来的损失。 二、降低逆向物流的不确定性 由于逆向物流存在众多的不确定性，使得各企业在进行逆向物流活动时 有很多的局限，如果能找到一种有效的方法将其不确定性降低，这无疑使企 业在运输、库存、再加工、制定生产计划等方面都受益匪浅。 1 回收预测可降低逆向物流不确定性带来的成本 根据以往的数据，寻求一种有效合理的预测方法，预测回收产品的数量 及可重复利用部件的数量，其一，可以使企业在安排生产计划时考虑重复使 用回收品，减少新材料、新零部件的购买，降低物料成本；其二，生产原料 的储存需要库存成本，相对准确的预测出回收品数量可以对库存进行有效控 制，使得采购的原材料在一个生产周期中即可用完或剩余不多，防止物料堆 积，降低库存成本：其三，物料的生产及管理需要耗费人力，对回收品数量 的预测可以有效的安排人力资源，降低人力成本。 2 建立完善的物流信息系统，跟踪产品的生产、销售、使用及回收情况。 加强信息化建设可使企业对物流活动更好地进行设计和运作并便于实时 监控1 2 j 。完善的物流信息系统对产品的跟踪有利于企业对产品的质量及使用年 限进行了解。特别是掌握正确的销售及回收情况，判断其中的联系与规律， 甚至能用公式将其表现出来，对于降低回收的不确定性具有很大的作用。同 时生产过程中暴露的问题也预示着产品的使用年限，掌握这些信息不仅能够 提高产品的质量，还能够测算出产品可能的使用寿命，以安排长期生产计划。 3 进行客户跟踪调查回访，了解产品使用情况及出现的问题。 在产品的使用过程中对客户进行回访可以发现产品所存在的弱点、需要 改进的地方及需要增加的功能。将这些信息及时反馈到生产设计研发部门， 对产品进行改进，不仅可以在生产过程中在增强产品性能，提高产品质量方 面有的放矢，而且对客户使用情况的调查也可以为产品的使用年限的估计提 供可靠的数据。 三、国家立法激励企业自行回收产品 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 目前我国几乎没有企业自行回收废旧产品，这是由于多方面的原因造成 的。其中包括逆向物流不确定的影响：时间、地点、数量的不确定。目前的 回收企业多是小规模的私人行为，是造成逆向物流不确定性的重要原因。当 然也由于企业自身还未意识到回收产品所隐含的利润，同时由于国家并未强 制要求企业对产品从生产到回收全程负责，也造成了资源的浪费、环境的污 染等不利影响。制定企业自行回收产品方面的法律或激励措施，不仅能节约 资源，保护环境，而且能够在企业安排生产计划时，同时考虑到回收品的影 响，逆向物流的不确定性也就得以降低了。可喜的是，目前，国家已经意识 到这些方面的不利影响，并正在不断完善关于废弃物回收方面的管理条例( 办 法) 。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 逆向物流库存管理国外研究现状 最早对逆向物流库存问题进行研究的学者是s c h r a d y ( 1 9 6 7 ) ，他在传统 的e o q 库存模型的基础上，假定产成品的需求、废旧产品的回收率、新产品 和回收产品恢复提前期都是确定已知的，同时假设产品的订货启动费用是固 定不变的，回收产品和产成品的库存持有成本是呈线性变化的。模型的循环 修复周期和生产采购周期都多于一次。他计算出了模型的经济订购批量【3 1 。 s i m p s o n ( 1 9 7 8 ) 和i n d e r f u r t h ( 1 9 9 7 ) 分析了在固定成本和提前期为零的 情况下的最优补货周期库存策略。在单周期提前期变化时，虽补货的最佳策 略仍能被确定，但是已经很复杂了。这个情况和两源供应商模型【4 】类似。 n a h m i a s 和r i v e r a ( 1 9 7 9 ) 则针对有限循环修复率的情况对这个模型进行了 扩展研究1 5 1 。 1 9 8 0 年，c o h e n 等研究了单周期可直接再利用物品随机库存模型。模型 假设回收率固定，且采用单一库存点的策略情况下的最优库存持有成本和存 储成本1 6 j 。k e l l e 和s i l v e r ( 1 9 8 9 ) 研究了不考虑需求与回收的依赖关系，且无 弃置回收品前提下，每周期的净需求的约束整数规划，并提出了将其转化为 经典的动态批量问题的近似方法1 7 。 m a b i m i ( 1 9 9 2 ) 等人对s c h r a d y 提出的模型进行了进一步的扩展，他们考虑 了在缺货情况下的多产品回收利用模型，得出了该形式下的最优库存控制策 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 略p j 。r i c h t e r ( 1 9 9 6 ) 将传统的e o q 模型用于分析逆向物流的库存控制问题，在 假设需求率和回收率是连续和恒定的，且制造再制造产品同质的前提下，得 到了不同情况下使单位时间内调整成本和库存持有成本最小的e o q 公式，给 出了生产制造和翻新的次数等最优控制参数的表达式，并讨论了最优控制参 数对废旧产品回收率的依赖性的问题1 9 j 。f l e i s c h m a n n ( 1 9 9 7 ) 给出了逆向物流 环境下库存系统的框架图，总结了逆向物流环境下的库存管理与传统的库存 管理的不同之处【1 0 j 。此后r i c h t e r 和d o b o s 两位学者对回收速度做了深入研究， 并给出了取决于回收速度的最优再制造批量和生产批量的数值。同一年 t e u n t e r 给出了再制造成本低于制造成本，且产品的库存持有成本系数高于再 制造产品，已知回收速度前提下，部分回收品被再利用的模型1 3 】。同时期， b u c h a n a n 和a b a d 修改了k e l l e 和s f l v f f 的模型，假定每一时期回收品数量只 是所销售产品数量的一个随机部分，给出了产品从产生到回收的时间服从指 数分布时的最优控制策略1 1 4 j 。d a n d e rl a a n ( 1 9 9 9 ) 在连续性检查系统中优化 了给定库存控制策略的参数，他们在( s ，q ) 库存控制策略的基础上，将其拓展 为( s i n ，q m ，e r ) 推动库存控制策略，即当达到再订购点s m 时，发出批量大小为 0 m 的新产品生产订单；当回收产品的回收量达到q r 时，那么q r 就被释放出 来再利用。另一个控制策略就是( s m ，q m ，s l s r ) 拉动策略，即当达到再订货 点s r 时，再制造产品的订单将可销售库存的库存量补充到s r ，同时，他们分 析了不同提前期对( s m ，e m ，q r ) 策略和( s m ，q m ，s l s r ) 策略的影响【1 5 1 。 t o k t a y ( 2 0 0 0 ) 等人研究了柯达公司的回收一次性相机内置电路板的案例， 比较了几个不同信息水平的预测方法。分析了信息结构、延迟交货、需求率 以及产品的生命周期等因素对库存控制的影响1 1 6 】t e u n t e r ( 2 0 0 0 ) 将r i c h t e r 的模型进行了改进，他认为来自生产和回收的产品库存量将受到不同产品持 有成本费率的影响，需要考虑资金的不同利用率，该策略暗示了在逆向物流 的库存管理中存在优先利用的潜在规则，进而提出了对回收品有选择再制造 的e o q 模型l l 。k i e s m u e l l e r ( 2 0 0 0 ) 研究了在假设随机的逆向物流明显依赖 于需求的条件下，允许缺货情形的库存控制模型i l 别。m i m m r ( 2 0 0 1 ) 解释r i c h t e r 和t e u n t e r 的库存控制策略并非一个最佳策略，而使用非增加的连续的回收再 用库存大小这一策略，也许可以使成本降低1 19 。2 0 0 2 年r a i n e r 等人考虑了回 收一种或几种产品经过分解拆卸后产生多种零部件，而他们有各自的不同用 途的情况。他们假设了一个单级产品回收库存系统，在分析中，他们指出有 产品回收的情况下，利用回收产品再制造去满足需求要比利用新制造产品去 满足需求更具有成本优势凹】。f l e s c h m a n n 等人( 2 0 0 2 ) 在不考虑提前期的随机型 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 库存模型中，在 q ) 库存控制策略的基础上，给出了回收后直接再利用的单 级库存模型，他们假设产品的需求与回收均服从泊松分布，利用马尔科夫链 的性质和动态方法，给出了无限期的最优库存补货策略1 2 1 1 。同年，t e u n t e r 及 v l a c h o s 采用研究了包含制造和再制造的混合生产系统中的批量控制问题及处 理策略的必要性，在假定需求和退货相互独立且服从泊松分布或正态分布的 条件下，得出只有在某种特定情况下处理策略才具有经济价值的结谢2 2 1 。2 0 0 3 年m a h a d e v a n 等人，在假设再制造产品和新产品无差异，再制造产品的提前 期不大于制造产品的提前期，并且废旧产品的回收和产成品的需求都是泊松 过程的情况下，在传统的( s ，s ) 库存控制策略中加入产品的回收因素，分析了库 存目标函数的准凸性，运用启发式算法计算出库存控制策略的近似解【2 3 1 。gp k i e s m u l l e r ( 2 0 0 3 ) 研究了不同提前期下制造再制造混合系统库存控制的新方 法，他假设了一种单一商品的制造再制造混合系统的库存控制模型，采用周 期盘点库存策略，分析了不同的制造提前期和再制造提前期对库存成本的影 响幽j 。d o b o s 和r i c h t e r ( 2 0 0 4 ) 给出的模型目的是计算成本最小边际使用速 度和回收速度。他们分析了两类模型：一种是成本最低的e o q 模型，另一种 是减少与e 0 0 相关和非相关的成本。研究的结论是：或者生产新产品，或者 循环利用所有的回收品是最佳的选择陋】。2 0 0 6 年s u b r a t am i t r a 在假设再制造 成本低于制造成本，且再制造产品可以和新产品服务于同一市场上进行销售 的基础上，提出一个逆向物流的两级库存系统，并建立了一个确定性库存模 型和一个连续盘点系统下的随机性库存模型阁。j u l i e nm o s t a r d 和r u u dt e u n t e r ( 2 0 0 6 ) 分析了可再利用回收品的报童模型。他们假设顾客退回的商品在销 售季节结束前和未被损坏的情况下可以用于再次销售，并建立了一个单周期 的最优订购批量模型，最后用真实的数据验证了模型的可行性f 2 刀。 1 3 2 逆向物流库存管理国内研究现状 黄祖庆和达庆n ( 2 0 0 3 ) 提出了一个允许退货的库存控制策略模型，他们设 定销售商允许顾客退货，回物品经处理后仍然可以原价卖出，且顾客的需求 与退货均服从独立的泊松分布。在此条件下，提出了一个最优订货模型和求 解算法，并用数值和算例讨论分析了不同退货率、库存成本和缺货损失对销 售商的最优订货量和期望收益的影响l 矧。陈秋双，刘东红( 2 0 0 3 ) 分析了逆 向物流中再制造系统库存控制的特点，提出了两个简单有效的库存控制策略： p u s h 策略和p u l l 策略，比较了不同参数条件下传统制造过程和混合系统中 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 库存控制分别采用p u s h 策略和p u l l 策略情况下系统的平均生产费用【2 9 1 。 上海海运学院益宇鸣( 2 0 0 3 ) 硕士毕业论文基于逆向物流的库存控制研究 中，根据回收品不同性质及不同处理方式，将逆向物流库存问题划分为自治 复原库存问题和管理复原库存问题两大类，并分别作了实例分析删。储洪胜 等人( 2 0 0 3 ) 研究了制造与再制造混合系统的库存控制问题，在不考虑提前 期的情况下，分析了单周期和多周期的库存控制策略，得出了库存成本随着 回收是先降后增，而需求量增大时先增后降的结论【3 。 黄祖庆、达庆利和王冬冬( 2 0 0 4 ) 提出了逆向物流具有时滞的一个e o q 扩展订购模型。他们考虑了退回产品修理的滞后期和修复成本，得到了一个 e o q 扩展的销售商订购模型，并分析讨论了退货率u 对销售商收益及订购策 略的影响1 32 。尤建新，隋明刚，杜娟( 2 0 0 4 ) 在多级可修理库存模型的基础 上建立了多级库存优化模型【3 3 】。包鹏程( 2 0 0 4 ) 对客户保留订单和客户不保 留订单的逆向物流库存模型分别做了研究，并将这两种情况下逆向物流库存 模型分别作了研究，最后对单周期和多周期下的库存模型作了案例分析【州。 陈金志等( 2 0 0 4 ) 对再制造系统的库存优化问题做了系统的研究，在离散时间单 品种产品回收系统假定下，假设回收库存的需求是常量，建立了回收库存处 理量最优控制的模型，并利用马尔科夫决策过程理论对其进行了分析，得到 了最优控制策略和控制算法1 3 5 j 。 赵宜、蒲云和尹传忠( 2 0 0 5 ) 提出了一种用于分析可用新制造产品或再 制造品满足固定需求的逆向物流库存控制系统，推导出确定最优生产和订货 批量的e o q 模型m j 。该模型适用于生产能力和再制造能力都受限制的情况， 具有很好的通用性和实用性。冷杰( 2 0 0 5 ) 在传统库存控制理论的基础上， 结合逆向物流库存自身的特点，提出了回收产品以固定比率型、概率型回收， 以及具有较短提前期的制造再制造库存控制模型【3 7 1 。 杨杰，周磊山等( 2 0 0 6 ) 在介绍逆向物流库存控制的最新理论收集 商管理库存( c m i ) 的基础上，引入逆向物流产品回收率和修复率两个参数， 建立了逆向物流产品到达服从泊松分布，产品修复周期为l 的连续库存控制 模型，并得出订货周期和订货批量与修复周期l 无关，是关于回收率和修复 率的减函数的结谢3 8 j 。徐长静，徐尔( 2 0 0 6 ) 提出了一种允许退货的多品种 定期订货模型，并给出了一种启发式算、法【3 9 】。杨阿妮( 2 0 0 6 ) 在传统库存控 制模型中引入逆向物流因素，发展了一系列新的库存控制模型【加】。郝梅玲 ( 2 0 0 6 ) 介绍了几种常用的返回品预测模型，然后在一个现有的库存控制模型 基础上，对其进行改进，提出了一个更符合实际的新模型【4 1 1 。袁霄( 2 0 0 6 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 研究了多周期逆向物流库存问题的优化模型【4 引。吴鹏( 2 0 0 6 ) 考虑存在回收 再制造活动情形下的最优生产量的决策问题，给出了生产量的最优决策，并 将其与传统的报童模型做了比较，结果表明回收再制造带来的成本降低将可 能带来总产量的增加和利润的提高【4 3 l 。刘北林，陈娜( 2 0 0 6 ) 在假设只有一 个再制造工厂来接收逆向物流产品并进行改造的基础上，构建并研究了闭环 供应链双源库存控制策略模型，给出了求解最优订货库存量的计算方法1 4 q 。薛 顺利，徐渝，陈志刚( 2 0 0 6 ) 以满足市场需求所需购买的新零件数和拆卸修 复机器数为决策变量，在考虑拆卸修复成功的概率的基础上，建立企业期望 利润最大的数学模型，求出了再制造系统中新件与再制件间的最优关系，【4 5 l 。 代颖，马祖军( 2 0 0 6 ) 在假定需求率和回收率是连续、确定的基础上，以单 位时间内费用最小为目标，建立了新产品制造和回收件再制造的最优批量模 型m j 。李新军，达庆利( 2 0 0 6 ) 研究了一种新型的再制造条件下带有废弃处 理的e o q 模型，模型中假设回收产品部分用于再制造，其余作废弃处理，再 制造和制造的产品都用来满足顾客的需求，并进一步分析了再制造系数对总 成本变化率的影响h 刀。在此基础上，董甜甜( 2 0 0 6 ) 基于传统的e o q 模型， 在需求稳定的条件下针对制造再制造混合系统下的( 1 ，r ) 和( m ，1 ) 两种 处理方式，提出了最优生产批量和修复批量的确定方法，并进行了案例模拟 阳j 。在此基础上，乔新妮，毛海军等( 2 0 0 7 ) 以再制造汽车发动机为例，探 讨了混合制造再制造系统的库存决策问题，并针对周期性检查p u s h 和p u l l 策略模型，建立了合理的成本函数，对不同制造提前期与再制造提前期对系 统总成本的影响进行了分析【4 9 j 。 1 4 本文研究的主要内容及技术路线 1 4 1 主要内容 本文在传统库存控制理论的基础上，考虑逆向物流对订购策略的影响， 提出了不同条件下逆向物流的多种类库存控制策略及多品种物资订购策略， 以成本最小化为目的，进行最优化计算，确定最优订购周期、最优订购批量， 并进行算例分析。具体研究方案如下： 第一章绪论 主要介绍本文的研究背景，国内外的研究状况以及本文的主要研究内容。 第二章逆向物流与库存控制策略 西南交通大学硕士研究生学位论文第1o 页 介绍了逆向物流的定义、内容、特点及逆向物流发展的新趋势。简介了 传统的库存控制策略。最后对逆向物流库存控制模型进行了分析，介绍了两 个含逆向物流的库存控制模型。 第三章含逆向物流的分类库存控制策略 介绍了逆向物流系统中不同分类的回收物品的特点，并根据其各自的特 点，给出了它们的库存控制策略。 第四章含逆向物流的多品种订购策略 分析了含逆向物流的多品种订购策略。将模型分为以固定比例回收单一 周期订购策略、以固定比例，分周期联合订购策略、以概率型回收单一周期 订购策略及以概率型回收，分周期联合订购策略四种情况，给出了算例，并 进行了分析。 结论 归纳和总结论文的主要研究成果，在此基础上探讨了进一步的研究方向。 附录逆向物流系统中的回收率预测 尝试用神经网络对回收率进行预测，并给出了相应的方法、预测数据， 对预测结果进行了分析。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 1 4 2 技术路线 本文的技术路线如下： j 七 品 回 收 逆向物流库存管理 国内外研究现状及 逆向物流与库存控 制策略介绍 逆向物流分类 库存控制研究 零 部 件 回 收 物 料 回 收 案例分析 废 弃 物 处 置 含逆向物流的 多品种订购策略研究 概 率 型 回 收 单 周 期 用算例比较优劣，提出采用何种策略的建议 图1 1 技术路线 概率型回收分周期联合 固定比例回收分周期联合 固定比例回收单一周期 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 第2 章逆向物流与库存控制策略 2 1 逆向物流及其特点 2 1 1 逆向物流的定义及内容 “逆向物流”这个名词是s t o c k 在1 9 9 2 年给美国物流管理协会( c l m ) 的一 份研究报告中最早提出的，他认为“逆向物流是一种包含了产品退回、物料 替代、物品再利用、废弃物处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动 。 美国物流管理协会对逆向物流的定义是：“计划、实施和控制原料、半成品库 存、制成品和相关信息，高效和成本经济地从消费点到起点的过程，从而达 到回收价值和适当处置的目的 【英文原文是：“r e v e r s el o g i s t i c si st h ep r o c e s s o fm o v i n gg o o d sf r o mt h e i rt y p i c a lf m a ld e s t i n a t i o nt oa n o t h e rp o i n t ，f o rt h e p u r p o s eo fc a p t u r i n g v a l u eo t h e r w i s eu n a v a i l a b l e ，o rf o rt h ep r o p e rd i s p o s a lo ft h e p r o d u c t s 】。后来c a r t e r 和e l l r a m 也提出了狭义的逆向收物流的定义；“通过 配销的网络系统将所销售的产品进行回收的过程。他们认为，从广义角度来 讲，逆向物流则是“公司通过再循3 不( r e c y c l i n g ) 、再使用( r e u s i n g ) 以及减少 ( r e d u c i n g ) 原材料的使用，使公司可以有效率地达成环境保护的过程”【5 8 】。 根据美国逆向物流协会( r l e c ) 的定义，逆向物流活动涉及以下内容：处 理由于各种原因如损坏、季节性变动、再储存、获救、召回或冗余库存等原 因引起的回收商品；循环利用包装材料与重复使用各类容器；修复、再造与 刷新产品；过时设备的部署；危险材料的处理计划，资产的恢复【5 8 j 。 逆向物流是一个很复杂的领域，废旧产品的回收跟新产品的退货有着本 质的不同，在退货期内的产品可以直接退到零售商，而废旧产品通常由专业 回收公司进行回收分拆，相比而言，产品的召回更加具有不确定性因而也更 加困难；从另外一方面讲，不同企业不同产品的逆向物流运作也有很大差别， 啤酒瓶的回收可以简单地通过销售网络反向流动，而某些有毒有放射性的化 学物品只能由专业人员来完成。也就是说，逆向物流的库存控制是因回收的 对象而异的，因企业而异的，没有一个固定模式。关于逆向物流中物品回收 的处理策略，目前普遍采用的是t h i e